Dall'agricoltura intensiva alle "super-emissioni" rilevate dai satelliti
Il 60% del metano è antropico: agricoltura, fossili e rifiuti (RDM-AI05_26)
Il 60% del metano è antropico: agricoltura, fossili e rifiuti. I satelliti rilevano oltre 2.000 super‑emissioni. Conoscerne l’origine è essenziale per ridurre le emissioni.
Il metano presente in atmosfera deriva per il 60% da attività antropiche e per il 40% da fonti naturali. I settori chiave includono l'agricoltura (fermentazione enterica del bestiame e risaie), l'industria dei combustibili fossili e la gestione dei rifiuti. Grazie a missioni satellitari come MethaneSAT, nel biennio 2025-2026 sono state individuate oltre 2.000 "super-emissioni" legate a perdite nei gasdotti e miniere di carbone. Comprendere l'origine del metano — biogenica (microorganismi), termogenica (geologica) o pirogenica (incendi) — è fondamentale per attuare politiche di mitigazione mirate e colpire i settori a più alto impatto.
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Argomenti trattati Il Metano: un Nemico Invisibile, un Impatto Inequivocabile Metano: tra natura e attività umane Fonti antropogeniche di metano I segreti del metano: alla scoperta del fattore nascosto |
Il Metano: un Nemico Invisibile, un Impatto Inequivocabile
l metano (CH₄) rappresenta oggi la seconda sfida più critica per il clima globale, essendo il secondo gas serra di origine antropica per importanza dopo l'anidride carbonica. Nonostante la sua concentrazione in atmosfera sia inferiore a quella della CO₂, il suo ruolo è determinante: nel 2024 ha raggiunto il record di 1942 ppb, un valore pari al 266% dei livelli pre-industriali.
Nel 2026 il NOAA ha rivelato che il metano atmosferico ha superato 1.920 ppb, continuando la crescita record iniziata nel 2020.
Le emissioni di metano (CH₄) si misurano in tonnellate di anidride carbonica equivalente. (fonte )
Un potere riscaldante straordinario
L'impatto del metano è sproporzionato rispetto alla sua quantità a causa della sua struttura molecolare, che agisce come una spugna estremamente efficiente nell'assorbire il calore infrarosso. Il suo potenziale di riscaldamento globale (GWP) è stimato tra 25 e 30 volte superiore a quello della CO₂ su un arco di 100 anni. Alcune analisi indicano addirittura che sia 28 volte più efficace nel trattenere il calore nel sistema terrestre. Questa potenza ha fatto sì che il metano contribuisca per circa il 16% al forzante radiativo totale e sia responsabile di circa lo 30% del riscaldamento globale osservato oggi
Le fonti del "nemico silenzioso"
A differenza della CO₂, le cui emissioni sono dominate dai combustibili fossili, il metano ha un'origine più complessa, suddivisa tra fonti naturali e attività umane :
- · Fonti Antropiche (circa 60%): I settori chiave includono l'agricoltura intensiva (soprattutto la fermentazione enterica dei ruminanti e le risaie allagate), l'estrazione e il trasporto di combustibili fossili (perdite da pozzi e metanodotti) e la gestione dei rifiuti nelle discariche.
- · Fonti Naturali (circa 40%): Derivano principalmente da zone umide (paludi), termiti e processi geologici.
Le missioni MethaneSAT (lanciata nel 2024), GHGSat e Copernicus Sentinel‑5P hanno rilevato oltre 2.000 super‑emissioni tra 2025 e 2026 , molte legate a:
- · impianti petroliferi e gasdotti (Texas, Turkmenistan, Algeria)
- · miniere di carbone (Cina, Australia)
- · discariche urbane (India, Nigeria, Messico)
Una vita breve, una grande opportunità
L'aspetto più distintivo del metano è la sua breve persistenza in atmosfera, stimata tra i 9 e i 12 anni (contro i secoli o millenni della CO₂). Questo gas viene rimosso principalmente attraverso reazioni chimiche con i radicali idrossilici (● OH) che lo scompongono gradualmente in CO₂ e vapore acqueo.
Proprio questa sua "brevità" offre una speranza concreta: una riduzione immediata delle emissioni di metano porterebbe a un calo dell'effetto serra in tempi molto rapidi, agendo come una leva fondamentale per rallentare il riscaldamento globale nel breve termine e mantenere l'aumento delle temperature entro la soglia critica di 1,5 °C.
Le emissioni di metano (CH₄) hanno un impatto complesso sul sistema climatico, poiché contribuiscono non solo all’effetto serra diretto, ma anche alla produzione di ozono troposferico, all'aumento del vapore acqueo stratosferico e alla formazione di anidride carbonica. Nonostante la sua potenza riscaldante sia circa 30 volte superiore a quella della CO₂, il metano è caratterizzato da una vita atmosferica breve, stimata tra i 9 e i 12 anni, poiché viene rimosso attraverso processi di ossidazione chimica.
Questa rapidità di decomposizione offre un'opportunità strategica: una stabilizzazione o una riduzione delle emissioni di metano produce effetti tangibili in tempi brevi, portando nell'arco di pochi decenni a una diminuzione della sua concentrazione atmosferica e del suo forzante radiativo
Pertanto, il controllo del metano è considerato uno dei pilastri per una mitigazione climatica rapida ed efficace su scala decennale, agendo come una leva fondamentale per rallentare il riscaldamento globale in attesa che le misure di riduzione della CO₂ — che persiste invece per secoli o millenni — manifestino i loro effetti a lungo termine
Metano: tra natura e attività umane
Il metano, una molecola semplice ma potente, è un gas che gioca un ruolo cruciale nel nostro pianeta. La sua presenza è legata a processi tanto naturali quanto antropici, rendendolo un elemento chiave per comprendere le dinamiche ambientali e climatiche.
Un'origine duplice: biogenica e termogenica
Il metano nasce da due processi fondamentali: quello biogenico e quello termogenico. Il primo è il risultato della decomposizione della materia organica ad opera di microrganismi, gli Archaea metanogeni, in ambienti privi di ossigeno. Immaginate le profondità delle paludi, le risaie allagate, le discariche o l'interno degli stomaci degli animali: sono tutti luoghi in cui il metano biogenico prende vita.
Il metano termogenico, invece, è un prodotto delle profondità della Terra. La materia organica sepolta per milioni di anni si trasforma, sotto l'effetto del calore e della pressione, in questo gas che risale in superficie attraverso le fessure della crosta terrestre, sia in mare che sulla terraferma.
L'impronta umana: un'accelerazione pericolosa
Se questi processi naturali hanno sempre rilasciato metano nell'atmosfera, l'intervento umano ha amplificato notevolmente le emissioni. L'estrazione e la distribuzione di combustibili fossili, ad esempio, liberano grandi quantità di metano termogenico, contribuendo all'aumento della sua concentrazione nell'aria.
Il metano pirogenico: il fuoco che libera gas
Un'altra fonte di metano è la combustione incompleta di biomassa, un processo che avviene negli incendi di torba, nelle foreste e nelle aree deforestate. Questo metano pirogenico, prodotto dal fuoco, si aggiunge al bilancio globale, rendendo ancora più complessa la gestione delle emissioni.
Gli idrati di metano: un tesoro nascosto
Infine, gli idrati di metano, strutture simili al ghiaccio che intrappolano il gas, rappresentano una riserva enorme, sia di origine biogenica che termogenica. Questi depositi, presenti nei fondali oceanici e nel permafrost, sono un'arma a doppio taglio: una potenziale fonte di energia, ma anche una minaccia se il loro rilascio dovesse accelerare a causa del riscaldamento globale.
Fonti antropogeniche di metano
Il metano antropogenico può derivare dalle emissioni derivanti dalla produzione, trasmissione e distribuzione di combustibili fossili; fermentazione enterica del bestiame; gestione e applicazione del letame; coltivazione del riso; rifiuti solidi; e acque reflue.
I segreti del metano: alla scoperta del fattore nascosto
Secondo gli scienziati, quasi i due terzi del metano presente nell'atmosfera hanno origine dai metanogeni, microorganismi che appartengono alla famiglia degli archei. Questi esseri, che si trovano su un ramo dell'albero della vita diverso dai batteri, sono fondamentali perché aiutano a smaltire la materia organica morta e in decomposizione.
Come i metanogeni producono metano
I metanogeni ingeriscono molecole semplici, come idrogeno, acetato o metanolo, prodotte da altri organismi. In cambio, rilasciano gas metano come prodotto di scarto. Questo metano si manifesta in modo visibile nei fuochi fatui che si vedono di notte nelle paludi, ma viene anche rilasciato in modo invisibile attraverso il rutto delle mucche, le bolle nelle risaie e nelle zone umide, e le perdite dalle discariche.
Anche se la maggior parte del metano che bruciamo nel gas naturale si è formata insieme agli idrocarburi, alcuni depositi hanno un'origine diversa: sono stati prodotti dai metanogeni stessi, che hanno "mangiato" materia organica sepolta.
La ricerca e le prospettive future
Un gruppo di ricercatori dell'Università della California, Berkeley, ha studiato per la prima volta l'enzima chiave che i metanogeni usano per produrre metano . L'obiettivo era capire come la loro "firma" isotopica cambi in ambienti diversi e per avere un quadro più chiaro del bilancio globale di questo gas.
Gli scienziati pensano che questi esperimenti siano un passo avanti significativo. Capire meglio i metanogeni potrebbe infatti aiutare a trovare il modo di modificarli geneticamente per impedire loro di produrre metano. In questo modo, l'energia che usano verrebbe reindirizzata verso la produzione di sostanze utili, invece che di un gas che danneggia l'ambiente.
Produzione e uso di combustibili fossili
La maggior parte delle emissioni antropogeniche di metano legate ai combustibili fossili proviene dallo sfruttamento, dal trasporto e dall'utilizzo di carbone, petrolio e gas naturale. Le emissioni aggiuntive riportate in questa categoria includono piccoli contributi industriali come la produzione di prodotti chimici e metalli, incendi di combustibili fossili (ad esempio, incendi di miniere di carbone sotterranee e incendi di petrolio e gas del Kuwait) e trasporti (trasporto stradale e non stradale).
Il settore rappresenta in media il 35% del totale delle emissioni antropogeniche globali.
Estrazione del carbone
Durante l'estrazione, il metano viene emesso principalmente dai pozzi di ventilazione, dove vengono pompati grandi volumi d'aria nella miniera per mantenere il rapporto di miscelazione del CH4 al di sotto dello 0,5% per evitare l'accensione accidentale, e dalle operazioni di disidratazione. Nei paesi dell'Organizzazione per la cooperazione e lo sviluppo economico (OCSE), il metano rilasciato dai pozzi di ventilazione è in linea di principio utilizzato come combustibile, ma in molti paesi viene ancora emesso nell'atmosfera o bruciato. Il metano viene rilasciato anche dai cumuli di rifiuti di carbone e dalle miniere abbandonate.
Nel 2017, quasi il 40% dell'elettricità mondiale era ancora prodotto dal carbone. Questo contributo è cresciuto negli anni 2000 al tasso di diversi punti percentuali all'anno, trainato dalla crescita economica asiatica dove esistono grandi riserve, ma il consumo globale di carbone è diminuito dal 2014. Nel 2018, le 10 maggiori nazioni produttrici di carbone rappresentavano ∼ 90% delle emissioni mondiali totali di metano per l'estrazione del carbone; tra questi, i primi tre produttori (Cina, Stati Uniti e India) hanno prodotto quasi i due terzi (64%) del carbone mondiale.
Sistemi a petrolio e gas naturale
Questa sottocategoria include le emissioni derivanti dallo sfruttamento di petrolio e gas sia convenzionale che di scisto. Il gas naturale è composto principalmente da metano, quindi emissioni sia fuggitive che pianificate durante la perforazione di pozzi in giacimenti di gas, estrazione, trasporto, stoccaggio, distribuzione del gas, uso finale e incompleta combustione delle torce a gas.
Per il decennio 2008-2017, si stima che le emissioni di metano dai settori a monte e a valle del petrolio e del gas naturale rappresentino circa il 63% delle emissioni totali di CH4 fossile
Settori dell'agricoltura e dei rifiuti
Questa categoria principale include le emissioni di metano legate alla produzione zootecnica (vale a dire, fermentazione enterica nei ruminanti e gestione del letame), coltivazione del riso, discariche e trattamento delle acque reflue. Di questi, a livello globale e nella maggior parte dei paesi, il bestiame è di gran lunga la principale fonte di CH4, seguito dalla gestione dei rifiuti e dalla coltivazione del riso.
Si stima che le emissioni globali da agricoltura e rifiuti per il periodo 2008-2017 rappresentano il 56% delle emissioni antropogeniche totali.
Bestiame: fermentazione enterica e gestione del letame
I ruminanti domestici come bovini, bufali, pecore, capre e cammelli emettono metano come sottoprodotto dell'attività microbica anaerobica nei loro sistemi digestivi (Johnson et al., 2002). Le temperature molto stabili (circa 39 ∘ C) e i valori di pH (6,5–6,8) all'interno del rumine dei ruminanti domestici, insieme a un flusso costante di materia vegetale dal pascolo (il bestiame pascola molte ore al giorno), consentono agli Archaea metanogeni che risiedono nel rumine per produrre metano. Metano viene rilasciato dalle rumine principalmente attraverso la bocca di ruminanti multi-digerito (eruttazioni, ~ 87% delle emissioni) o assorbito nel sistema sanguigno. Il metano prodotto nell'intestino e parzialmente trasmesso attraverso il retto è solo ∼ 13 %.
Il numero totale del bestiame continua a crescere costantemente. Ci sono attualmente (2017) circa 1,5 miliardi di bovini a livello globale, 1 miliardo di pecore e quasi altrettante capre. I numeri del bestiame sono correlati in modo lineare alle emissioni di CH4.
Le condizioni anaerobiche spesso caratterizzano la decomposizione del letame in una varietà di sistemi di gestione del letame a livello globale (ad es. liquido/liquame trattato in lagune, stagni, serbatoi o fosse), con le sostanze presenti nel letame che producono CH4 . Al contrario, quando il letame viene maneggiato come un solido (p. es., in cataste o lotti asciutti) o depositato su pascoli, pascoli o paddock, tende a decomporsi aerobicamente e a produrre poco CH4. Tuttavia la decomposizione aerobica del letame tende a produrre protossido di azoto ( N2O), che ha un impatto maggiore sul riscaldamento rispetto al metano. La temperatura ambiente, l'umidità, il contenuto energetico del mangime, la composizione del letame e il tempo di conservazione o di permanenza del letame influiscono sulla quantità di CH4 prodotta.
Per il periodo 2008-2017, la fermentazione enterica e la gestione del letame produce circa un terzo delle emissioni antropogeniche globali totali.
Coltivazione del riso
La maggior parte del riso mondiale viene coltivato in risaie allagate. I sistemi di gestione dell'acqua, in particolare le inondazioni, utilizzati per coltivare il riso sono uno dei fattori più importanti che influenzano le emissioni di CH4 e uno degli approcci più promettenti per la mitigazione delle emissioni di CH4: il drenaggio e l'aerazione periodici non solo causano l' ossidazione del metano esistente nel suolo, ma inibiscono anche l'ulteriore produzione di CH4. Le risaie montane non sono in genere allagate e quindi non sono una fonte significativa di CH4. Altri fattori che influenzano le emissioni di metano dalle risaie allagate includono pratiche di fertilizzazione, temperatura del suolo, tipo di suolo, varietà di riso e pratiche di coltivazione.
Le maggiori emissioni dalla coltivazione del riso si trovano in Asia.
Si stima che le emissioni globali di metano dalle risaie sia circa l'8% delle emissioni antropogeniche globali totali..
Gestione dei rifiuti
Questo settore include le emissioni da discariche gestite e non gestite e il trattamento delle acque reflue, dove vengono depositati tutti i tipi di rifiuti. La produzione di metano dai rifiuti dipende dal pH, dall'umidità e dalla temperatura del materiale. Il pH ottimale per l'emissione di metano è compreso tra 6,8 e 7,4. Lo sviluppo di acidi carbossilici porta a un pH basso, che limita le emissioni di metano. Rifiuti alimentari o organici, foglie e sfalci d'erba fermentano abbastanza facilmente, mentre il legno e i prodotti del legno generalmente fermentano lentamente e la cellulosa e la lignina ancora più lentamente.
La gestione dei rifiuti è stata responsabile di circa l'11% delle emissioni globali di metano di origine antropica nel 2000.
Si stima che le emissioni globali di metano dai rifiuti sia circa il 12% delle emissioni antropogeniche globali totali.
Combustione di biomasse e biocarburanti
Rientrano in questa categoria le emissioni di metano da biomasse bruciate in foreste, savane, praterie, torbiere, residui agricoli, e la combustione di biocarburanti nel settore residenziale (stufe, caldaie, caminetti). La combustione di biomassa e biocarburanti produce metano in condizioni di combustione incompleta (cioè, quando la disponibilità di ossigeno è insufficiente per una combustione completa).
Combustione di biomassa
Il fuoco è un importante evento di disturbo negli ecosistemi terrestri a livello globale e può essere di origine naturale (tipicamente ∼ 10% degli incendi, innescato da fulmini o avviato accidentalmente) o antropico ( ∼ 90%, incendi provocati dall'uomo). Gli incendi antropici sono concentrati nei tropici e subtropicali, dove foreste, savane e praterie possono essere bruciate per liberare la terra per scopi agricoli o per mantenere pascoli e pascoli. I piccoli incendi associati all'attività agricola, come l'incendio dei campi e la combustione dei rifiuti agricoli, spesso non sono ben rilevati dai metodi di telerilevamento e sono invece stimati in base all'area coltivata.
Si stima che le emissioni globali di metano da combustione della biomassa sia circa il 5% delle emissioni antropogeniche globali totali.
Combustione di biocarburanti
La biomassa utilizzata per produrre energia per scopi domestici, industriali, commerciali o di trasporto è di seguito denominata combustione di biocarburanti.
Una frazione in gran parte dominante delle emissioni di metano dai biocarburanti proviene dalla cucina domestica o dal riscaldamento in stufe, caldaie e caminetti, principalmente nei fuochi di cottura all'aperto dove vengono bruciati legna, carbone, residui agricoli o sterco animale.
Si stima che più di 2 miliardi di persone, per lo più nei paesi in via di sviluppo, utilizzino i biocarburanti solidi per cucinare e riscaldare le loro case ogni giorno.
Si stima che le emissioni globali di metano da combustione di biocarburanti sia circa il 3% delle emissioni antropogeniche globali totali.
Principali fonti di metano antropogenico per il periodo 2008-2017 (RDM)
Fonti naturali
Le fonti naturali di metano includono le emissioni delle zone umide vegetali e i sistemi di acque interne (laghi, piccoli stagni, fiumi), le fonti geologiche terrestri, animali selvatici, disgelo terrestre e marino permafrost e fonti oceaniche (biogene, geologiche e idrate).
Negli ecosistemi saturi d'acqua o allagati, la decomposizione della materia organica esaurisce gradualmente la maggior parte dell'ossigeno nel suolo, determinando condizioni anaerobiche e produzione di metano. Nel suo percorso verso l'atmosfera, nel suolo o nelle colonne d'acqua, il metano può essere parzialmente o completamente ossidato da un gruppo di batteri chiamati metanotrofi, che utilizzano il metano come unica fonte di energia e carbonio. Allo stesso tempo, il metano dall'atmosfera può diffondersi nella colonna del suolo ed essere ossidato.
Come si decompone il metano nell’atmosfera?
Il metano (CH4) si decompone nell'atmosfera attraverso una serie di reazioni chimiche complesse, prevalentemente sotto l'influenza dei radicali idrossilici (●OH).
Quando una molecola di ozono assorbe i raggi ultravioletti si scompone in un atomo di ossigeno (●O) e in una molecola di ossigeno (O2). L’atomo di ossigeno radicale reagisce con l’acqua per dare 2(●OH).
Il metano reagisce principalmente con i radicali ●OH, che sono altamente reattivi.
CH4 + ●OH --> ●CH3+ H2O
La reazione sopra produce un radicale metilico altamente reattivo.
Questo radicale poi reagisce con l'ossigeno (O2) per formare formaldeide (CH2O)
●CH3+O2 --> CH2O+ ●OH
La formaldeide può subire ulteriori reazioni, che alla fine portano alla formazione di anidride carbonica (CO2) e vapore acqueo (H2O). Questi prodotti finali sono meno potenti come gas serra rispetto al metano stesso.
Il metano ha una vita breve in atmosfera (10-12 anni), ma è responsabile di circa il 30% del riscaldamento globale.
Implicazioni a lungo termine per il clima del metano
Il metano con una durata atmosferica di circa 12 anni. Nonostante questa breve durata, il metano ha un potenziale di riscaldamento globale molto elevato, circa 25 volte maggiore di quello dell'anidride carbonica (CO2) su un arco di 100 anni.
Se riuscissimo a ridurre drasticamente le emissioni di metano, le implicazioni a lungo termine per il clima sarebbero significative. Riducendo le emissioni di metano, potremmo vedere un rapido calo dell'effetto serra, poiché il metano si decompone relativamente velocemente rispetto ad altri gas serra. Questo potrebbe contribuire a rallentare il riscaldamento globale e aiutare a mantenere l'aumento della temperatura entro i limiti stabiliti dagli accordi internazionali, come il 1,5°C.
Inoltre, una riduzione significativa delle emissioni di metano avrebbe un impatto positivo su altri gas serra, poiché il metano contribuisce alla formazione di ozono e alla produzione di altri composti che influenzano il clima
Marielle Saunois et al., The Global Methane Budget 2000–2017, Earth Syst. Sci. Data, 12, 1561–1623, 2020
Human activities now fuel two-thirds of global methane emissions, Environmental Research Letters, Volume 19, Number 10
CO₂ and Greenhouse Gas Emissions
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