Premessa
La natura produce 120 GtC (terra) + 90 GtC (oceano) per un totale di 210 GtC equivalenti a 99 ppm/anno
L'uomo ha prodotto nel 2014 9.7 GtC equivalenti a 4.6 ppp/anno (Boden, 2017)
GtC= Giga tonnellate di carbonio= 10⁹ ton. di carbonio; ppm=parti per milione. 1 ppm=2.12 GtC.

IPCC (2001):	le emissioni umane hanno causato l'aumento di CO2 da 280 ppm (anno 1750) a 410 ppm (2018) per un totale di 130 ppm.
USGCRP	(U.S. Global Research Program Climate Special Report) afferma: Questo programma conclude, basandosi su una evidenza estensiva, che è estremamente probabile che le attività umane, specialmente l'emissione di gas serra, siano la causa dominante del riscaldamento osservato dalla metà del 20° secolo"
IPCC e USGCRP:	"Non esiste una spiegazione alternativa (alla loro n.d.r.) convincente" per spiegare "l'evidenza osservativa"

Una "spiegazione alternativa convincente" è quella di un modello fisico (MF) semplice, descritto da Berry (2019), che spiega il primo passo necessario: come la CO2 umana cambia la CO2 atmosferica. Nel lavoro si usa l'unità ppm invece di GtC.
Il modello fisico è basato sul fatto che la CO2 umana aumenta la CO2 atmosferic di una percentuale della sua quantità in ingresso (nell'atmosfera). Il valore "umano" di 4.6 ppm/anno (v. la premessa) corrisponde ad un flusso in entrata di meno del 5% e l'IPCC concorda sul fatto che il 95% della CO2 in ingresso è "naturale" (non di produzione umana).
L'IPCC però assume che la CO2 naturale sia rimasta costante dal 1750 e che -quindi- la CO2 umana causa il 100% dell'aumento di CO2 atmosferica al di sopra di 280 ppm che, al 2019, è 130 ppm, ovvero il 32% dei 410 ppm osservati. Per riassumere:

	naturale ppm	umana ppm	%
osservazione:	99	4.6	5
MF (2019)	392	18	5
IPCC	280	130	32

Se ha ragione l'IPCC, il 100% della CO2 in atmosfera è umana mentre, se ha ragione il MF, l'emissione di CO2 umana non causa alcun cambiamento climatico (o AGW, anthropogenic global warming)

Breve descrizione del modello fisico
L'IPCC afferma, e gran parte del pubblico crede, che l'emissione di CO2 umana "si aggiunge" all'atmosfera perché la visione è che l'atmosfera sia una "discarica" (garbage dump) dove la CO2 umana viene accumulata e dove, in massima parte, resta per sempre.

Però la natura deve per forza trattare la CO2 umana e quella naturale nello stesso modo, dato che le due molecole di CO2 sono identiche. Se fosse vero quanto afferma l'IPCC, la natura ha avuto milioni di anni per "aggiungere" alla CO2 atmosferica e se questo "aggiungere" avesse avuto luogo, oggi la CO2 atmosferica sarebbe molto più alta di quanto è in realtà.

Quindi la CO2 umana e quella naturale non si sommano alla CO2 atmosferica, ma entrambe "fluiscono attraverso" l'atmosfera.
Quando la CO2 fluisce attraverso l'atmosfera fa alzare il livello della CO2 atmosferica quanto basta per far sì che il flusso uscente uguagli il flusso entrante. La natura bilancia la CO2 in atmosfera quando il flusso uscente uguaglia il flusso entrante (il flusso uscente dall'atmosfera è la CO2 usata nei processi di fotosintesi, nella formazione delle rocce o, nell'oceano, dei gusci degli animali marini). Questo processo è l'analogo del gonfiare una camera d'aria bucata: più velocmente si pompa aria, più velocemente l'aria esce dal buco e se si pompa a ritmo costante il flusso in ingresso e quello in uscita trovano un livello di equilibrio in cui l'ingresso equivale l'uscita.
Lo stesso discorso vale per un fiume immissario di un lago: il fiume non aggiunge acqua al lago ma l'acqua fluisce attraverso il lago e trova un punto di equilibrio tra uscita e ingresso. Quindi anche per l'atmosfera la CO2 in ingresso crea un livello di bilanciamento che resta costante finchè l'ingresso resta costante.

Una nuova analogia aiuta a definire un concetto (una grandezza) importante per il modello fisico, chiamata da Berry e-time e indicata con Te: si fa riferimento ad un secchio con un foro sul fondo (figura 1)

Fig.1: Riproduzione della figura 2 di Berry e della sua didascalia. La CO2 fluisce attraverso l'atmosfera come l'acqua attraverso il secchio.

e a un rubinetto (faucet) con cui si riempie di acqua il secchio.
L'uscita dell'acqua è controllata dal livello e dalla dimensione del foro mentre l'ingresso non ha importanza e serve solo a definire un livello di bilanciamento. Qui si usa l'e-time invece del "tempo di residenza" usato dall'IPCC perchè le definizioni di quest'ultimo sono molte: l'e-time è definito come
il tempo necessario al livello per spostarsi della quantità (1-1/e) del tratto tra valore attuale e livello di bilanciamento (in cui uscita=ingresso).
Se il foro diventa più stretto, l'e-time aumenta, e viceversa. Il foro è l'analogo della capacità degli oceani e della terra di assorbire CO2 dall'atmosfera. La figura 2 raccoglie il concetto del metodo fisico, con riferimento alla CO2, in cui l'unica ipotesi è che l'uscita sia uguale al livello diviso l'e-time, ovvero Out=L/Te.

Fig.2: Il MF riferito alla CO2.

Il MF si applica in modo indipendente e nella sua interezza a tutte le definizioni di CO2 (naturale, umana o alla loro somma) e anche alla CO2 in cui l'atomo di carbonio sia l'isotopo ¹²C (chiamata 12CO2), il ¹³C (13CO2) o il ¹⁴C (14CO2), quest'ultima essendo il prodotto degli esperimenti nucleari, messi al bando nel 1963, in aggiunta a quello naturale. La 14CO2 gioca un ruolo importante, che vedremo successivamente, nella scelta di usare il MF.
Nel riquadro che segue si riportano le equazioni di definizione del modello fisico. Questa parte può essere saltata da chi non fosse interessato.

Si parte dall'equazione di continuità che afferma che il tasso di cambiamento del livello L è la differenza tra i flussi di ingresso e di uscita dL/dt=ingresso-uscita       (1) con: L=concentrazione di CO2 (ppm) t=tempo (anni) dL/dt=tasso di cambiamento di L (ppm/anno) ingresso=tasso con cui la CO2 entra nel sistema (ppm/anno) uscita=tasso con cui la CO2 esce dal sistema (ppm/anno) Come già detto, l'unica ipotesi alla base del modello è che l'uscita è proporzionale al livello uscita=L/Te       (2) dove Te è l'e-time. Sostituire la (2) nella (1) porta a dL/dt=ingresso-L/Te       (3) Un modo di definire l'ingresso è quello di farlo quando il livello è costante, cioè quando dL/dt=0. Allora ingresso=Lb/Te con Lb=livello di bilanciamento (che si ottiene quando il flusso in ingresso, e quindi il livello, è costante) da cui: Lb=ingresso⋅Te       (4) Il livello di bilanciamento è fissato esclusivamnte da ingresso e Te, come nell'esempio del secchio. La sostituzione della (4) nella (3) porta a dL/dt=-[(L-Lb)/Te]       (5) che mostra come il livello si muova sempre verso il suo livello di bilanciamento. L'equazione (5) ammette una soluzione analitica nel caso in cui Lb e Te siano costanti: essendo tutte le grandezze della (5) funzione del tempo, si può riscrivere l'equazione come dL/(L-Lb)=-dt/Te       (6) da cui, integrando tra L0 e Lb la parte sinistra e tra 0 e t la destra, si ottiene ln[(L-Lb)/(L0-Lb)]=-t/Te       (7) con L0= livello al tempo 0 (t=0) Elevare e (il numero di Nepero= 2.71828...) ad entrambi i termini della (7) permette di ottenere il livello in funzione del tempo L(t)=Lb+(L0-Lb)⋅e-t/Te       (8) che è la soluzione analitica della (5) quando Lb e Te sono costanti.

Si è visto che il livello di bilanciameno è il prodotto tra ingresso e e-time: se si indica con "u" l'umano e con "n" il naturale e se si usano i numeri dell'IPCC, i livelli di bilanciamento per la CO2 umana e naturale sono:

Per contrasto, il modello Berna usato dall'IPCC (che qui non viene descritto; si può vedere Cawley, 2011 per maggiori dettagli) prevede che il 15% della CO2 umana (la CO2 naturale resta costante) resta per sempre in atmosfera, il 25% resta per quasi sempre e solo il 32% fluisce liberamente fuori dall'atmosfera: in questo modo il rapporto del 5% iniziale (flusso in ingresso della CO2 umana rispetto al totale) diventa del 32%.
L'IPCC non può cambiare l'ingresso (la CO2 emessa) e allora cambia l'uscita (la CO2 assorbita) e lo fa diminuendo l'uscita della CO2 umana mentre lascia fluire liberamente la CO2 naturale (come se le due CO2 fossero diverse). Quindi il modello Berna si applica alla CO2 umana ma non a quella naturale, il che è contrario ai principi della fisica visto che le due molecole sono uguali.
Quando applicato alla CO2 naturale, il modello Berna predice che il 15% della CO2 si accumula in atmosfera: in 100 anni si dovrebbero avere 1500 ppm il che non è accaduto per cui il modello non funziona.

Il MF replica i dati
Riprendo la storia del 14CO2, la CO2 con il carbonio 14 dovuta agli esperimenti nucleari terminati nel 1963: dopo la cessazione, la concentrazione di 14CO2 ha iniziato a decrescere verso il suo livello di bilanciamento naturale perché "quella delle bombe" è andata a zero mentre quella naturale ha continuato ad entrare in atmosfera.
Nella figura 3 sono mostrate le misure del ¹⁴C da prima dell'inizio dei test nucleari al 2015: se ne osserva la crescita fino al massimo del 1963

Fig.3: Misure della concentrazione di 14C (figura 7 di Berry; le unità di misura D14C sono proprie di quelle osservazioni e non interessano qui) dal 1957 al 2015. Si osserva il decadimento dopo il 1963, fino a tendere ai valori naturali "pre-bomba" del 1957. I punti sono la ricostruzione del 14C ottenuta tramite il modello fisico con un e-time di 16.5 anni e Lb=0.

e poi la discesa fino ai valori naturali. Alla curva si sovrappone, dal 1970, il MF che ricostruisce molto bene il dato osservato con un Te=16.5 anni e un Lb=0 (notare che i parametri sono solo 2). Questo significa che la CO2 "umana" 14CO2 resta in atmosfera circa 20 anni (e che questo valore è costante, essendo il Te) e non quasi 100 anni (o 74, in Cawley, 2011) come indicato dall'IPCC.
Rimandando per i dettagli all'articolo di Berry, si può dimostrare che il modello Berna non solo non ricostruisce il 14CO2, ma non è in grado di riprodurre neanche sè stesso se viene fatto ripartire dopo un'interruzione (cioè usa la sua storia precedente per poter "andare avanti"). L'IPCC afferma che "la frazione di CO2 antropogenica catturata dall'oceano diminuisce all'aumentare della concentrazione di CO2 a causa di una ridotta capacità di accumulo del sistema di carbonio" e tutti i suoi modelli usano il mito del "fattore di accumulo" invece della legge di Henry (vedere anche Stallinga, 2018 che usa la legge di Henry per mostrare gli errori dell'IPCC) per concludere che la CO2 umana causa tutta la crescita della CO2 in atmosfera.

Come scrive Berry (2019): "il problema dell'IPCC sono i dati. Dove sono i dati che supportano le loro affermazioni? Hanno solo i loro modelli ma i modelli non sono i dati. I modelli devono fare predizioni che replicano i dati mentre i loro modelli non possono farlo".

Conclusioni
Il lavoro di Berry confronta il MF con il modello IPCC, entrando in maggiori dettagli di quanto riportato qui; ma a questo punto le mie conclusioni sono che il modello fisico è semplice e pulito e in più richiede una sola ipotesi (che l'uscita uguagli l'ingresso diviso per l'e-time). Il rasoio di Occam fa propendere per questo tipo di modelli piuttosto che per quelli che richiedono numerose ipotesi ad hoc (ad esempio 4 tipi [cioè tempi] diversi di stazionamento della CO2 umana [solo umana!] in atmosfera; la distinzione tra CO2 umana e naturale a parità di molecola; l'assunzione a priori che la CO2 umana causa l'aumento totale di CO2 in atmosfera).

Qualcuno ha affermato che il MF è troppo semplice per poter funzionare, ma si è visto che è in grado di riprodurre il decadimento del 14C dovuto ai test atomici, cosa che il modello Berna non può ottenere.

Come viene continuamente ripetuto, un modello deve essere in grado di riprodurre i dati sperimentali: l'affermazione che la teoria dell'IPCC spiega "l'evidenza osservativa" non è sufficiente: se la predizione è sbagliata, il modello è sbagliato.

Nota aggiunta il 10.11.2025: vedere anche il lavoro di Herman Harde del 2025 https://doi.org/10.53234/scc202511/12

Bibliografia