Dall’estate scorsa è in vigore la nuova versione del cosiddetto Protocollo di Göteborg, l’accordo che regola i livelli di emissione per l’inquinamento atmosferico transfrontaliero in Europa, Usa e Canada, limitando l’azione di impianti industriali e veicoli a motore. Adottato nel novembre 1999, il Protocollo stabilisce gli standard nazionali per quattro elementi inquinanti: zolfo, ossidi di azoto (NOx), composti organici volatili (COV) e ammoniaca, cioè quelle sostanze che possono esercitare i propri effetti negativi su suolo, vegetazione e acque a distanze di centinaia di chilometri dal punto di emissione e spesso in Paesi diversi da quelli in cui sono state prodotte.
Per quanto riguarda la Ue, i nuovi obiettivi del trattato vedranno, rispetto ai livelli del 2005, una riduzione delle emissioni di circa il 60% per lo zolfo, il 40% per gli ossidi di azoto, il 30% per i composti organici volatili, il 6% per l’ammoniaca e il 20% per il particolato. Si tratta di limiti negoziati sulla base di valutazioni scientifiche degli effetti dell’inquinamento e sulle opzioni di abbattimento, senza trascurare gli impatti economici delle restrizioni.
Ma come vengono condotte tali valutazioni scientifiche? Un ruolo fondamentale è stato ricoperto in Italia dal progetto MINNI (Modello Integrato Nazionale a supporto della Negoziazione Internazionale), un sistema modellistico che permette di valutare l’efficacia dei provvedimenti per la qualità dell’aria, sia a livello nazionale che regionale. L’Enea è il coordinatore del progetto e proprio in questi giorni ne ha tratto un primo bilancio in un workshop dove sono stati presentati i risultati finora conseguiti, le applicazioni del modello in diversi ambiti, gli studi su settori specifici effettuati nell’ambito del progetto e i futuri sviluppi della modellistica integrata a supporto delle politiche in materia di inquinamento atmosferico nel nostro Paese.
MINNI si basa su una metodologia riconosciuta a livello internazionale e consente all’Italia di partecipare ai negoziati internazionali con un proprio sistema di valutazione scientifica per studiare i fenomeni di inquinamento e le azioni da attuare per la loro riduzione. Il sistema è in grado di rappresentare le peculiarità del nostro Paese dal punto vista meteorologico, geografico e produttivo, con valutazioni sull’inquinamento atmosferico e sulle sue cause, sull’impatto sulla salute umana e sugli ecosistemi, e sull’azione di degrado sul nostro patrimonio artistico e culturale.
Quello implementato dall’Enea è un sistema modellistico integrato, ossia un modello di descrizione di un sistema complesso attraverso moduli che ne descrivono i singoli aspetti e sono tra di loro connessi e interdipendenti. È costituito da due principali sistemi modellistici strettamente interfacciati.
Il primo è il Sistema Modellistico Atmosferico (SMA): fa parte della famiglia dei modelli chimici di trasporto, che consentono la descrizione dei processi chimico-fisici in atmosfera e forniscono le concentrazioni degli inquinanti in funzione dello spazio e del tempo a partire da date condizioni meteorologiche ed emissive.
Il secondo è lo strumento di analisi GAINS-Italy, un modello di valutazione integrata di impatto e di costi. A partire da informazioni sulle tecnologie di abbattimento delle emissioni dai diversi settori produttivi e da informazioni su scenari energetici ed economici, consente la produzione di scenari emissivi alternativi e/o futuri e di valutarne i costi e l’efficacia in termini di riduzione delle concentrazioni.
I due sistemi modellistici sono connessi circolarmente tramite le Matrici di Trasferimento Atmosferico (MTA) e il codice RAIL (RAINS-Atmospheric Inventory Link). Le MTA sono relazioni sorgente-recettore; esprimono attraverso opportuni coefficienti, il contributo di ciascuna regione ad ogni singola cella della griglia di riferimento. Il codice RAIL trasforma il tipico output di GAINS-Italy, costituito da emissioni settoriali derivanti da un particolare scenario economico/energetico, in variazioni coerenti all’inventario delle emissioni che alimenta il modulo chimico di trasporto. In tal modo gli scenari emissivi prodotti da GAINS possono diventare un input del modello atmosferico per una valutazione, meno speditiva ma più accurata, dei campi di concentrazione.
Il legame tra SMA e GAINS è pertanto circolare e chiuso e, oltre a consentire analisi di scenario, può anche fornire informazioni sull’allocazione ottimale delle misure di riduzione da adottare per il raggiungimento di un prefissato target di deposizioni o concentrazioni (ad esempio il rispetto dei limiti di legge). Gli aggiornamenti operati negli anni hanno permesso di accedere a configurazioni superiori delle singole componenti modellistiche e a risoluzioni spaziali maggiori; sono stati inoltre inseriti i contributi da sorgenti naturali (sabbie sahariane, vulcani, aerosol marini) e di ulteriori inquinanti (IPA e metalli pesanti).
È grazie a una struttura simile che negli ultimi quattro anni l’Enea ha potuto fornire al Ministero dell’Ambiente e alle Regioni strumenti oggettivi di comprensione dei fenomeni di inquinamento atmosferico e di valutazione dell’efficacia delle misure atte a ridurre le concentrazioni di inquinanti in atmosfera.
Come si vede, gli strumenti di analisi e i protocolli non mancano: si tratta di farli funzionare e di controllarne l’applicazione. Ma per questo tipo di azioni e di decisioni la tecnologia può dare ben pochi supporti.