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Questione PFAS ovvero l’arte di spostare il problema

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Francesca Hinegk*

Nei primissimi anni ’50 i composti poli- e perfluorurati (PFC) conquistarono il mercato grazie alle loro potenzialità d’uso e d’applicazione nei più svariati ambiti: dalle schiume filmogene antincendio a vernici e inchiostri, dall’abbigliamento sportivo idrorepellente all’equipaggiamento medico, dal rivestimento di utensili da cucina all’attrezzatura per il trattamento del cibo, fino ad utilizzi per il trattamento della carta ed a pesticidi. L’elevata resistenza all’idrolisi, alla fotolisi ed alla degradazione microbica di queste sostanze le rende altamente persistenti e dotate di un elevato potenziale di bioaccumulazione e biomagnificazione, comportando un serio problema di natura ambientale e sanitaria.

Figura 1 Esempi di applicazione dei PFC (ntp.niehs.nih.gov)

Sono numerose le misure adottate dai primi anni 2000 nel tentativo di limitare i danni comportati da cinquant’anni di produzione e diffusione delle PFAS (sostanze perfluoro alchiliche), avvenute senza le dovute conoscenze sulle problematiche legate a questa famiglia di composti. Nessuno dei provvedimenti presi può tuttavia dirsi risolutivo: la questione rimane infatti aperta su diversi fronti e per certi versi si è giunti solamente ad un trasferimento del problema, sia in termini di scelta del composto chimico che in senso geografico.

Tra i provvedimenti adottati per la regolamentazione di queste sostanze si possono riconoscere tre tipologie di intervento: la limitazione della produzione, l’apposizione di restrizioni alle vendite e la definizione di valori limite di riferimento per le concentrazioni nelle acque. Le azioni intraprese dalle istituzioni nazionali e sovranazionali sono state mirate principalmente ai due composti all’epoca più diffusi nell’ambiente: l’acido perfluoroottanoico (PFOA) e l’acido perfluoroottansolfonico (PFOS).

Figura 2 Struttura chimica di PFOA e PFOS
( charlestonwaterkeeper.org)

La produzione di PFOS e PFOA subì una prima battuta d’arresto nel maggio del 2000, quando la 3M, la maggiore azienda statunitense produttrice di PFOS, in accordo con la US-EPA iniziò una progressiva riduzione della produzione di questo composto, fino ad una completa cessazione nel 2002. Pochi anni più tardi, nel 2006, l’EPA diede l’avvio al 2010/2015 PFOA Stewardship Program, un programma di gestione mirato ad una riduzione del 95% della produzione di PFOA entro il 2010 fino ad una totale eliminazione delle emissioni di questo composto entro il 2015. Le otto maggiori aziende del settore vi presero parte volontariamente.

Nel dicembre dello stesso 2006 gli PFOS furono inclusi nella lista degli inquinanti organici persistenti (POPs) della Convenzione di Stoccolma, quindi assoggettati alle restrizioni imposte dal Programma delle Nazioni Unite per l’ambiente (UNEP). Il Parlamento Europeo stabilì di conseguenza il divieto di vendita per questo composto su tutto il territorio dell’UE applicabile a partire dal 2008 (2006/122/EC).

La presenza di numerosi casi di forte contaminazione in diversi Paesi degli Stati Uniti e dell’Europa, in Giappone ed in altri Stati, insieme ai risultati di importanti studi di settore dimostrarono la necessità di definire valori di soglia per la presenza di PFAS nelle acque potabili. In particolare fu determinante il C8 Health Project, che mise in luce l’esistenza di una probabile correlazione tra l’esposizione a PFOA ed alcune gravi patologie, come malattie tiroidee, tumori del testicolo e del rene.

Nella tabella sottostante sono raccolti alcuni esempi di valori di riferimento health based adottati in diverse nazioni.

Le restrizioni imposte hanno condotto all’introduzione di sostituti a catena più corta all’interno dei processi industriali che lo permettevano. La scelta di questi composti è giustificata dal minore potenziale di bioaccumulazione e dai minori livelli di tossicità acuta e cronica rispetto ai loro predecessori. Nel paper Helsingør Statement un team di esperti internazionali del settore ha espresso la propria preoccupazione relativa alla sostituzione in atto, argomentando come le PFAS a catena corta non siano un’alternativa priva di rischi. Esse mantengono infatti l’elevata persistenza in ambiente tipica di questo gruppo di sostanze e continuano di conseguenza a rappresentare una minaccia per gli ecosistemi e per la salute umana. In alcuni casi, inoltre, i perfluorurati a catena corta sono meno performanti dei corrispondenti composti a catena lunga, rendendo probabilmente necessario l’impiego di un maggior quantitativo di sostanza e/o di utilizzare più composti per ottenere le stesse prestazioni. Un’ulteriore causa di preoccupazione sono le limitate conoscenze che si hanno riguardo a proprietà, uso e profili tossicologici di queste sostanze, informazioni estremamente costose da ottenere sia in termini economici che in termini di tempo. Tempo durante il quale le crescenti e sempre più disperse emissioni potrebbero avere effetti irreversibili.

Un secondo effetto della regolamentazione della produzione di PFOA e PFOS è stata la delocalizzazione della produzione in Paesi in via di sviluppo come la Cina, che è diventata il maggior produttore ed utilizzatore di queste sostanze. Le stime affermano che l’attuale produzione annuale e l’utilizzo di PFAS a catena lunga in Cina eguagliano o addirittura superano i valori che si avevano in Europa e Nord America prima dello Stewardship Program. Di recente il Ministero cinese per la Protezione dell’Ambiente ha incluso gli PFOS nella lista preliminare di sostanze pericolose prioritarie per la gestione ambientale, ma non sono ancora stati stabiliti valori limite per questa o per altre PFAS.

L’assenza di una legislazione che regoli le emissioni di perfluorurati in Paesi come la Cina rappresenta una minaccia anche per le nazioni che hanno provveduto a porre limitazioni sul proprio territorio. Non va infatti dimenticato che le PFAS sono soggette a global transport, come hanno attestato le numerose ricerche che hanno rilevato la presenza ubiqua di PFOA e PFOS nelle acque degli oceani, nelle precipitazioni, nel biota e nel sangue umano in ogni parte del globo. Il problema, quindi, rimane mondiale.

Figura 3 Schematizzazione del global transport ( worldoceanreview.com)

* Francesca si è laureata nel 2017 in Ingegneria ambientale a Trento discutendo una tesina sul tema dell’inquinamento da PFAS, ed è attualmente iscritta alla laurea quinquennale.

Approfondimenti:

Emerging contaminants – Perfluorooctane Sulfonate (PFOS) and Perfluorooctanoic Acid (PFOA); EPA, 2014.

Madrid Statement; 2015.

Alcune ricerche sulla presenza globale di PFAS:

Scott et al. 2005: Trifluoroacetate profiles in the Arctic, Atlantic and Pacific Oceans.

Yamashita et al. 2005: A global survey of perfluorinated acids in oceans.

Scott et al. 2006: Poly and perfluorinated carboxylates in North American precipitation.

Kannan et al. 2004: Perfluorooctanesulfonate and related fluorochemicals in human blood from several countries. Environ Sci Technol 38:4489–4495

Houde et al. 2006: Biological monitoring of polyfluoroalkyl substances: a review.

Il mercato del sapere

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Claudio Della Volpe

In un articolo recentemente pubblicato su Internazionale (n.1228, p. 44) Joseph Stiglitz vincitore nel 2001 del premio della Banca di Svezia per le scienze economiche in memoria di Alfred Nobel (a volte indicato come Nobel per l’Economia, ma in realtà un premio Nobel per l’economia non esiste come tale*) commenta la situazione del mercato dei brevetti mondiali soprattutto nel settore farmaceutico ma non solo.

E’ un argomento che mi appassiona e a cui ho dedicato vari commenti in passato (https://ilblogdellasci.wordpress.com/2014/12/13/farmaci-essenziali-quanto-ci-costano/   http://www.soc.chim.it/sites/default/files/chimind/pdf/2012_9_179_ca.pdf

http://www.soc.chim.it/sites/default/files/chimind/pdf/2013_3_119_ca.pdf)

Stiglitz è noto per la sua posizione critica nei confronti della economia neoclassica, ossia della ideologia economica incapace di prevedere alcunchè ma usata a difesa della crescita infinita e del libero mercato come strumento di ripartizione delle risorse.

E in questo articolo fa notare la contraddizione fra le esigenze di gran parte della popolazione mondiale povera e i costi della gestione della salute e delle malattie importanti (i poveri non sono solo nel terzo mondo comunque); questi costi sono insostenibili perchè i farmaci sono considerati non come valori di uso ma come merci, come strumenti di profitto e dunque il loro uso dominato dal mercato inizia con una protezione legata al brevetto e prosegue con prezzi i più alti possibile, differenziati per mercato, indipendentemente dagli effettivi costi sostenuti nello sviluppo del farmaco, l’obiettivo non è dunque l’eradicazione delle malattie, ma la realizzazione di grandi profitti in breve tempo.

I paesi del terzo mondo più forti , gli ex paesi dell’ex terzo mondo oggi paesi in forte sviluppo come Brasile, Sud Africa, India, Cina, guidano una offensiva ai principi del mercato globale, approvano leggi che si oppongono ai monopoli istituiti nei paesi occidentali e soprattutto ai criteri che tali paesi cercano di imporre al resto del mondo: il brevetto, il copyright, gli accordi e le “regole” della organizzazione mondiale del commercio che garantiscono il profitto non l’uso equo, che strapagano il produttore o l’inventore non garantendo un uso razionale delle scoperte.

Stiglitz fa notare che “il sapere è un bene pubblico, sia perché usarlo non costa nulla sia perché un aumento del sapere può far crescere il benessere di tutti. Il timore è che il mercato non possa premiare a sufficienza l’innovazione e che la ricerca non sia adeguatamente incentivata.”

Una volta che una cosa sia scoperta, una molecola inventata, un testo scritto una canzone cantata, la preoccupazione principale non può essere difenderne la proprietà, ma usarla o sfruttarla o ascoltarla o leggerla nel modo migliore per tutta l’Umanità, remunerando correttamente chi ha contribuito alla sua produzione, MA senza fare di questo obiettivo l’unico scopo.

L’esempio degli antibiotici può essere utile: noi diamo gli antibiotici per scontati, ma come ha affrontato il mercato, il meccanismo della produzione privata basata sui brevetti e il profitto, la loro gestione?

Da una parte ha stimolato l’investimento e la scoperta di un certo numero di classi di molecole ma ne ha soprattutto spinto un uso smodato e veloce che garantissero la remunerazione delle spese sostenute nell’intervallo di tempo coperto dal brevetto; questo è il contrario di un uso razionale degli antibiotici, perchè favorisce lo sviluppo di resistenze; oggi le resistenze sono diventate una realtà importante e ci sono batteri resistenti a tutti gli antibiotici, mentre la percentuale di casi di infezioni resistenti è diventata una realtà importante in tutti i paesi avanzati con grave allarme per l’OMS.

« La prima regola degli antibiotici è cercare di non usarli, la seconda è cercare di non usarne troppi. »(Paul L. Marino, The ICU Book)

Questa regola razionale di uso dell’antibiotico è esattamente il contrario di quanto serve al mercato. C’è stato una specie di picco degli antibiotici in passato, sembrava di avere non una ma tante pallottole magiche che si moltiplicavano a profusione; ma esattamente quella ricchezza e quella profusione che avevano per obiettivo non guarire dalle infezioni ma fare soldi hanno prodotto la farmacoresistenza.

Pochi giorni fa un report del ISS ha confermato che anche in Italia i batteri resistenti sono presenti ormai quasi in maggioranza, viaggiando fra un terzo e il 45% dei casi; questo conferma quel che già si sa per l’intera Europa: https://ecdc.europa.eu/sites/portal/files/documents/AMR 2016_Final-with-cover-for-web-2017.pdf.

Oggi con la crescita delle resistenze batteriche servirebbero nuovi antibiotici (o casomai vaccini). Ma dato l’aumento dei costi per sviluppare nuove molecole (in gran parte costituiti dalle spese per difendere i brevetti nel mondo NON per sviluppare nuove molecole) non ci sono in campo ricerche a sufficienza per sviluppare i nuovi antibiotici che ci servono. Il motivo è che come abbiamo detto si tratta di un campo che richiede forti investimenti, che le case farmaceutiche si sono mostrate riluttanti a fare, perché prevedono che dei nuovi antibiotici sarà scoraggiata la prescrizione su vasta scala proprio al fine di ritardare lo sviluppo di farmacoresistenze, un’eventualità considerata quasi inevitabile.

Dunque il mercato e il brevetto non sono in grado di rispondere alla sfida dei nuovi antibiotici.

Stiglitz propone nel caso della sanità dei meccanismi alternativi al brevetto :

Esistono almeno tre alternative per finanziare l’innovazione. Uno è affidarsi a meccanismi centralizzati di sostegno diretto, come gli organismi nazionali di sanità. Un altro è decentralizzare il finanziamento diretto con la detrazione fiscale. Infine possono essere gli istituti governativi,le fondazioni o gli istituti di ricerca a dare premi alle innovazioni di successo.

Come è successo nel caso delle banche con la crisi del 2008 la mano pubblica deve intervenire per salvare capra e cavoli, in questo caso per stimolare la messa in campo di nuove ricerche per nuovi antibiotici, una cosa che il meccanismo del libero mercato e del brevetto è incapace di fare, dimostrando esattamente quel che dice Stiglitz: il mercato del sapere non è il modo migliore di gestire l’economia del XXI secolo.

* questa è una finezza, un modo per dire che l’economia è una scienza anch’essa con i baffi, dato che un premio Nobel per l’Economia vero e proprio non fu istituito da Nobel, la Banca di Svezia ne ha istituito uno che viene oggi presentato a fianco agli altri Nobel, ma personalmente mi appare una operazione ideologica; se andate sulla pagina del Nobel in coda agli altri premi c’è anche questo ma è scritto così, The Sverige Riksbank prize for economic sciences, con un comitato diverso dal comitato Nobel:

Note sull’Antropocene.3. Gli scenari.parte seconda.

In evidenza

Claudio Della Volpe.

In questa serie di post stiamo discutendo di Antropocene, l’argomento che da il sottotitolo al nostro blog e ne imposta i temi. Abbiamo via via analizzato nei 4 post precedenti (pubblicati qui, qui, qui e qui) le origini e le ipotesi sul momento iniziale che definisce l’Antropocene; poi ne abbiamo discusso alcuni scenari possibili.

Dedicheremo questo post a quello che ho definito scenario 3R o scenario Balzani.

Vincenzo Balzani e Nicola Armaroli col loro gruppo Energia per l’Italia esprimono compiutamente una posizione 3R, ossia basata sull’idea che l’uso esteso di energie rinnovabili, il riuso degli oggetti e il riciclo dei materiali, insieme con la riduzione delle diseguaglianze sociali ed economiche fortissime attualmente esistenti, (secondo il rapporto Oxfam dello scorso anno gli 8 uomini più ricchi del mondo posseggono quanto la metà più povera dell’umanità, 3.6 miliardi di persone, o se volete l’1% dell’umanità possiede quanto o più che il rimanente 99%) costituisca la base per una gestione economica sostenibile.

L’idea di base di questo punto di vista è che l’economia sia in effetti basata sul sistema della biosfera, e questo non solo perché una parte dei servizi importanti è fornita direttamente dalla Natura senza essere pagata (pensate al ricambio dell’ossigeno, al ciclo del carbonio, all’impollinazione dei fiori, alla degradazione dei residui (le nostre deiezioni) fornita dai batteri, etc etc) ma anche perchè le risorse anche non rinnovabili che usiamo sono parte di un patrimonio naturale formatosi in centinaia di milioni di anni, come per esempio i combustibili fossili o le concentrazioni di risorse minerarie come i fosfati del Marocco o di Nauru e che non c’è più il tempo di ricostituirli, sono un unicum , un regalo naturale che non si ripeterà e che stiamo dilapidando rapidamente. E’ la posizione definita ecological economics, fondata da scienziati che ho nominato a riguardo del primo scenario come Georgescu Roegen, ma anche da chimici come il compianto Enzo Tiezzi; da ecologisti come Barry Commoner.

Tutti questi scienziati italiani e di altri paesi si sono resi conto che occorre chiudere il cerchio della produzione e della economia umane.

Barry Commoner riassumeva le quattro leggi dell’ecologia, ma che anche l’economia umana dovrebbe soddisfare, perchè dopo tutto l’economia umana è una parte ormai integrante dell’ecologia del pianeta:

Ogni cosa è connessa con qualsiasi altra. “L’ambiente costituisce una macchina vivente, immensa ed estremamente complessa, che forma un sottile strato dinamico sulla superficie terrestre. Ogni specie vivente è collegata con molte altre. Questi legami stupiscono per la loro varietà e per le loro sottili interrelazioni.” Questa legge indica la interconnessione tra tutte le specie viventi, in natura non esistono rifiuti:es. ciò che l’uomo produce come rifiuto ossia l’anidride carbonica è utilizzata dalle piante come risorsa. L’uomo col suo inquinamento altera ogni giorno il ciclo naturale degli eventi. 

2) Ogni cosa deve finire da qualche parte. “In ogni sistema naturale, ciò che viene eliminato da un organismo, come rifiuto, viene utilizzato da un altro come cibo.” Niente scompare. Si ha semplicemente un trasferimento della sostanza da un luogo all’altro, una variazione di forma molecolare che agisce sui processi vitali dell’organismo del quale viene a fare parte per un certo tempo. 

3) La natura è l’unica a sapere il fatto suo. “Sono quasi sicuro che questo principio incontrerà notevole resistenza, poiché sembra contraddire la fede universale nella competenza assoluta del genere umano.” Questo indica esplicitamente l’uomo a non essere così pieno di se e a usare la natura come se potesse renderla a suo indiscriminato servizio. Se la natura si ribella l’uomo crolla. 

4) Non si distribuiscono pasti gratuiti.“In ecologia, come in economia, non c’è guadagno che possa essere ottenuto senza un certo costo. In pratica, questa quarta legge non fa che sintetizzare le tre precedenti. Non si può evitare il pagamento di questo prezzo, lo si può solo rimandare nel tempo. Ogni cosa che l’uomo sottrae a questo sistema deve essere restituita. L’attuale crisi ambientale ci ammonisce che abbiamo rimandato troppo a lungo.” Dal libro “Il cerchio da chiudere” – Barry Commoner

Analogamente un filosofo dell’ottocento che non nomino, ma cito spesso, diceva a proposito di un futuro scenario di antropocene sostenibile: «I produttori associati regolano razionalmente il loro ricambio organico con la natura, lo portano sotto il loro comune controllo invece di essere dominati da esso come una forza cieca».

Notate una cosa, che il concetto stesso di profitto dei fattori della produzione, su cui è basato il modello economico neoclassico è contrario alla quarta legge; l’economia è un gioco a somma nulla: se uno guadagna un altro perderà; non ci sono profitti per tutti creati dalla mera proprietà delle cose; le cose tendono a degradarsi senza un continuo afflusso di energia e di lavoro, certo non a crescere spontaneamente, per cui questa supposta proprietà del denaro e dell’economia è del tutto incompatibile con l’ecologia.

Finchè come uomni eravamo piccoli, finchè eravamo pochi potevamo fare orecchio da mercante, illuderci che quel che facevamo era una percentuale ridicola dell’ecologia planetaria, dire una cosa è l’ecologia e una l’economia; ma adesso le cose sono cambiate.

Adesso noi e i nostri animali rappresentiamo una quota enorme della biomassa planetaria, almeno di quella degli animali vertebrati, e usiamo una quota strabocchevole delle risorse totali di tutti i tipi, come già discusso nella prima parte.

Questo conduce ad effetti inattesi di cui vi presento un esempio recentissimo.

Gli insetti sono una vasta classe di esseri viventi che come numero e massa domina il pianeta, seconda solo ai batteri probabilmente, gli insetti compiono innumerevoli servizi, alcuni dei quali ci stanno antipatici e sono nocivi, come le zanzare anofele, ma in genere sono utilissimi (per esempio impollinano la gran parte delle piante che usiamo per la nostra alimentazione e aiutano a decomporre i rifiuti, servizi ecologici fondamentali per i quali non li paghiamo ma ci aspettiamo che li svolgano); ebbene una analisi recente sia pur limitata condotta in Germania e durata quasi 30 anni mostra che il loro numero è in forte e sconcertante diminuzione, una diminuzione molto forte che va sotto il nome di “sindrome del parabrezza pulito”, una osservazione che potete fare da soli la prossima volta che fate un viaggio in autostrada (http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0185809).

Lo studio ha usato un protocollo stantardizzato per misurare la massa totale di insetti in 27 anni e 63 aree di protezione naturale mostrando che il declino stagionale è del 76% con punte di oltre l’80 nella biomassa degli insetti volanti. Esso sembra indipendente dal tipo di habitat e non se ne conoscono le ragioni.

Non si tratta di una osservazione isolata, l’allarme era stato già lanciato da altro studiosi in altri paesi ed aveva trovato ospitalità ripetutamente nelle pagine di Nature (539, p.41, 2016).

Una riduzione generalizzata del numero di insetti volanti è un fenomeno estremamente preoccupante ma che si associa benissimo alla estinzione di specie causata dall’uomo direttamente (inquinamento) o indirettamente (cambiamento climatico e distruzione degli habitat). La chimica è sempre in prima fila in queste azioni perchè di fatto volente o nolente è strumento di controllo attivo e passivo degli insetti specie nell’agricoltura intensiva.

Quale è la soluzione almeno possibile?

Se questa è la situazione attuale come dalle pagine dello Stockholm Resilience Centerla soluzione sta nell’entrare nella cosidetta economia della ciambella, illustrata dalla eco-economista Kate Raworth.

Ce lo racconta Luca Pardi sul sito di Aspo Italia:

L’economia della ciambella include, oltre al tetto ecologico all’attività umana del grafico (il limite oltre il quale la Biosfera inizia a cedere), anche un pavimento sociale al di sotto del quale non si dovrebbe scendere per evitare il malessere e l’instabilità sociale. L’immagine è affascinante perché descrive in una singola figura un’economia di stato stazionario in cui il metabolismo sociale ed economico umano ha raggiunto un livello che garantisce un elevato grado di benessere, equità distributiva e salvaguardia della biosfera. Cioè qualcosa che è sideralmente lontano dall’attuale dinamica globale :

La ciambella indica gli stretti confini “stabili” entro i quali deve muoversi la nostra attività per rimanere nelle possibilità della biosfera.

La crescita continua della produzione, la crescita del PIL del 2-3% all’anno che corrisponde ad una crescita fisica della produzione di energia e di materia non è sostenibile da parte di una biosfera finita; occorrerebbe sganciare la crescita dell’economia dalla crescita fisica dei parametri energetici e dei materiali, ma abbiamo visto come i think thank economici anche i più “democratici” lo ritengano impossibile. In definitiva se pensate che il termine “sviluppo sostenibile” corrisponda ad una “crescita sostenibile” avete sbagliato.
L’ alternativa è dunque obbligata; smontare il meccanismo produttivo basato sulla crescita e che comunemente chiamiamo capitalismo; l’accumulazione continua non è possibile.

Questo concetto è stato espresso anche dal Papa, quando nella sua ultima encliclica, Laudato sì, rivolgendosi non solo ai cattolici, ma «a ogni persona che abita questo pianeta» invita a «eliminare le cause strutturali delle disfunzioni dell’economia mondiale» correggendo «i modelli di crescita» incapaci di garantire il rispetto dell’ambiente.

Ancora più recentemente, la Union of concerned scientists (UCS) ha riproposto una petizione firmata da oltre 15000 scienziati fra cui praticamente tutti i Nobel che rinnova una analoga petizione lanciata già nel 1992 e che denunciava questa situazione; io l’ho firmata dal principio; la petizione conclude:

To prevent widespread misery and catastrophic biodiversity loss, humanity must practice a more environmentally sustainable alternative to business as usual. This prescription was well articulated by the world’s leading scientists 25 years ago, but in most respects, we have not heeded their warning. Soon it will be too late to shift course away from our failing trajectory, and time is running out. We must recognize, in our day- to-day lives and in our governing institutions, that Earth with all its life is our only home.

that Earth with all its life is our only home: che la Terra con tutta la sua vita è la nostra sola casa; la stessa idea di Vincenzo Balzani nel libro “Energia per l’astronave Terra”, ricordate? “ci troviamo su una astronave con risorse limitate”.

Vincenzo Balzani e Nicola Armaroli hanno espresso il loro punto di vista sul futuro dell’Antropocene quando hanno scritto:

.Per vivere nel terzo millenio abbiamo bisogno di paradigmi sociali ed economici innovativi e di nuovi modi di guardare ai problemi del mondo. Scienza, ma anche coscienza, responsabilità, compassione ed attenzione, devono essere alla base di una nuova società basata sulla conoscenza, la cui energia sia basata sulle energie rinnovabili, e che siamo chiamati a costruire nei prossimi trent’anni. L’alternativa, forse è solo la barbarie.(Vincenzo Balzani e Nicola Armaroli, Energy for a sustainable world, Wiley CH, 2011)

Cosa dirvi? Occorre non solo condividere questi obiettivi ma orientare verso di essi la nostra attività di ricercatori e di cittadini.

Scienziate che avrebbero dovuto vincere il Premio Nobel: Lise Meitner (1878-1968)

In evidenza

Rinaldo Cervellati.

Lise Meitner: a physicist who never lost her humanity

Otto Robert Frisch

 

Elise (poi Lise) Meitner nasce a Vienna il 7 novembre 1878, terza di otto figli, da una famiglia ebraica di classe medio – alta. Tuttavia il padre, noto avvocato, era un libero pensatore e quindi la religione ebraico – giudaica non influenzò l’educazione dei figli. Fin dall’età di otto anni Elise mostrò uno spiccato interesse per le scienze, con una particolare predisposizione per la fisica e la matematica. Condusse propri esperimenti sui colori, su film sottili e sulla riflessione della luce. Purtroppo a quei tempi alle donne non era concesso frequentare istituti pubblici di educazione superiore, dovette quindi prendere un diploma di lingua francese e diventare insegnante di quella materia (l’unica professione per cui non era richiesta una preparazione universitaria). Nel frattempo si preparava privatamente per l’esame di maturità che era stato finalmente concesso anche alle donne. Nel 1901 superò l’esame, una delle quattro su 14 candidate a farcela. All’università di Vienna seguì i corsi di fisica, matematica, chimica e botanica, decidendo comunque che sarebbe diventata fisico. Anche il periodo da studentessa non fu facile, il suo biografo e nipote, Otto Robert Frisch[1], dice che dovette subire sgarbi da parte dei suoi colleghi uomini (a quei tempi una studentessa donna era considerata un fenomeno da circo) ma ricevette anche incoraggiamenti da parte dei professori [1]. Seguì le lezioni di Ludwig Boltzmann per il quale conservò sempre una grande ammirazione. Nel 1905 ottenne il dottorato in fisica, la seconda donna a raggiungere questo traguardo in Austria. A Vienna cominciò il suo interesse per la radioattività: nel 1905 non era ancora stato provato che le particelle α potessero essere deflesse passando attraverso la materia, Meitner progettò e realizzò uno dei primi esperimenti che dimostravano inequivocabilmente che alcune deflessioni avvenivano. Gli esperimenti mostravano che le deflessioni aumentavano all’aumentare del peso atomico dell’elemento attraverso cui le particelle venivano fatte passare [2]. Tuttavia non aveva ancora intenzione di specializzarsi in questo campo, che diventerà poi il suo principale interesse di ricerca. Da notare che esperimenti simili a questi e l’analisi statistica delle deflessioni condussero Ernest Rutherford alla scoperta del nucleo atomico (1911).

Lise Meitner nel 1906

Nel 1907 si reca a Berlino ma ha difficoltà a trovare lavoro come ricercatrice. Segue le lezioni di Max Planck all’università e incontra un giovane chimico, Otto Hahn, il quale stava cercando un fisico che lo aiutasse a interpretare i risultati dei suoi esperimenti sulla radioattività. Poiché Emil Fischer, direttore dell’Istituto di Chimica, non accettava donne nei laboratori dell’Istituto (era la legge), Otto e Lisa effettuarono i loro primi lavori in una carpenteria adattata a laboratorio per misure di radioattività. Fortunatamente, due anni dopo fu concesso e regolarizzato l’accesso delle donne all’università, Fischer tolse il divieto e i due poterono continuare le ricerche in un ambiente più favorevole e col sostegno dello stesso Fischer.

Per Hahn, chimico, la parte più avvincente della ricerca era la possibile scoperta di nuovi elementi e delle loro proprietà, Meitner, fisico, era più interessata alla caratterizzazione energetica delle particelle radioattive. Nel 1909 Meitner pubblica due lavori sull’energia della radiazione β.

Inoltre, insieme a Otto Hahn, ha scoperto e sviluppato un metodo fisico di separazione conosciuto come radioactive recoil, in cui i nuclei emettenti figli sono forzatamente espulsi dalla matrice nel momento del loro decadimento. In questo modo scoprirono la formazione di nuovi isotopi.

Nel 1912 il gruppo Hahn-Meitner si trasferì nella nuova sede del Kaiser Wilhelm Institute, dove Lise lavorò come ricercatore-visitatore nel dipartimento di Radiochimica diretto da Hahn, senza stipendio fino all’anno successivo quando ottenne un posto fisso all’Istituto dopo aver ricevuto l’offerta per professore associato all’Università di Praga.

Lise Meitner e Otto Hahn

Nella prima parte della Ia guerra mondiale, Meitner servì come infermiera addetta agli apparecchi a raggi X. Ritornò a Berlino e alla sua ricerca nel 1916, ma non senza lotta interiore. Sentiva una certa vergogna per voler continuare i suoi sforzi di ricerca quando pensava al dolore e alla sofferenza delle vittime della guerra e delle loro esigenze mediche ed emotive.

Nel 1917 Meitner e Hahn scoprirono il primo isotopo radioattivo a vita lunga dell’elemento protoattinio, per questo Meitner fu insignita della Medaglia Leibniz dall’Accademia Berlinese delle Scienze.

Nel 1926, Meitner divenne la prima donna in Germania a ottenere una cattedra di fisica all’Università di Berlino. Nel 1935, come direttore del dipartimento di fisica del Kaiser Wilhelm Institute di Berlino-Dahlem, insieme a Otto Hahn, divenuto direttore dell’Istituto, intraprese il cosiddetto “progetto transuranio” che portò alla scoperta inaspettata della fissione nucleare.

La scoperta del neutrone da parte di James Chadwick (1932) fu favorita anche dal fatto che Meitner gli fornì una piccola quantità di polonio (un emettitore α) più confacente del radio (emettitore α, β e γ) per gli esperimenti che aveva in mente. Con la scoperta del neutrone si aprirono nuove possibilità per l’esplorazione del nucleo atomico: come ho scritto nel precedente post, il gruppo di Fermi all’università di Roma, bombardando un composto di uranio con un fascio di neutroni suppose di aver prodotto i due elementi successivi, il 93 e il 94 (1934). Ignorando le critiche e le ipotesi di Ida Noddack, i fisici diedero credito alle conclusioni di Fermi, Meitner compresa [3].

Nel frattempo le leggi razziali naziste del 1934 costrinsero parecchi scienziati tedeschi di origine ebraica, fra cui Leo Szilard, Fritz Haber, Otto Frisch (nipote di Meitner) e molti altri ad abbandonare le loro cattedre e le loro ricerche cercando riparo all’estero.

Otto Frisch

Meitner, protetta dalla sua cittadinanza austriaca continuò le sue ricerche con Hahn a Berlino fino al 1938, quando con l’Anschluss l’Austria divenne parte della Germania. Meitner riuscì fortunosamente a raggiungere la Danimarca e infine la neutrale Svezia grazie anche all’aiuto di Niels Bohr e del nipote Otto Frisch. A Stoccolma si ricongiunse a Otto Frisch. Continuò comunque a corrispondere regolarmente con Hahn e altri scienziati tedeschi.

In occasione di una conferenza di Hahn nell’Istituto di Fisica di Copenhagen, Hahn, Bohr, Meitner e Frisch si incontrarono il 10 novembre 1938. Successivamente continuarono a scambiarsi una serie di lettere. Nel mese di dicembre Hahn e il suo assistente Fritz Strassmann[2] eseguirono nel loro laboratorio di Berlino i difficili esperimenti che provavano la realtà della “rottura” del nucleo di uranio bombardato da neutroni in bario (e krypton).

Apparecchiatura per lo studi della fissione (Museo di Monaco)

La corrispondenza con Meitner mostra che Hahn riconosceva che la “rottura” era l’unica spiegazione per la presenza del bario (in un primo momento chiamò il processo uno “scoppio” dell’uranio), ma era sconcertato da questa incredibile conclusione. Tuttavia i due inviarono, contemporaneamente alla lettera, una prima nota alla rivista Naturwissenschaften [4]. Di ciò non furono informati neppure i fisici del dipartimento dell’Istituto.

In questa nota essi sostengono, seppure fra molti dubbi e perplessità, di aver ottenuto prima del polonio e poi del radio e del bario dal bombardamento dell’uranio con neutroni, tuttavia le analisi chimiche li facevano propendere per la seconda ipotesi. Nel gennaio 1939, dopo aver ripetuto gli esperimenti, i due chimici inviarono un secondo e più dettagliato articolo alla stessa rivista confermando la presenza di metalli alcalini nei prodotti dell’uranio bombardato con neutroni lenti [5].

In febbraio 1939 in un successivo articolo Hahn e Strassman pubblicano la prova certa della formazione di frammenti di bario dalla rottura dell’uranio e introducono il termine “fissione nucleare” per il fenomeno [6].

Meitner e Frisch, che Hahn teneva costantemente informati dei progressi, furono dunque i primi a proporre un’interpretazione teorica, in base al “modello a goccia” di Bohr, su come il nucleo di uranio potesse essere diviso in parti più piccole: i nuclei dell’uranio si dividevano per formare bario e krypton, accompagnati dall’eliminazione di neutroni e da un’enorme quantità di energia. I neutroni emessi andavano quindi a colpire altri nuclei di uranio provocando così una reazione a catena. Pubblicarono questa interpretazione nello stesso febbraio 1939 [7]. Successivamente fu provato che questa enorme energia corrispondeva alla perdita di massa in base all’equazione di Einstein E = mc2.

Allo stesso modo essi interpretano le loro precedenti osservazioni sulle radiazioni emesse dal torio come la fissione dei nuclei di torio negli isotopi del bario e del krypton.

Questa interpretazione insieme a un metodo per “raccogliere” prodotti della fissione fu ripresa da Frisch in una successivamente nota su Nature [8].

Probabilmente il calcolo della corrispondenza difetto di massa-energia fu suggerito da Bohr il quale fece notare che la quantità di energia sviluppata era molto maggiore di quanto si calcolava per un fenomeno non fissile. Ma i fisici Meitner e Frisch erano convinti che la chimica fosse la sola responsabile del fenomeno e Hahn, chimico, era riluttante a spiegare la fissione in corretti termini fisici[3].

Nel 1945 il Premio Nobel per la Chimica 1944 fu assegnato al solo Otto Hahn con la motivazione: “per la sua scoperta della fissione di nuclei atomici pesanti”. Nella sua Nobel lecture Hahn non nominò i contributi di Strassman, Meitner e Frisch.

In realtà, sia lui sia Meitner erano stati candidati al Nobel per la chimica o per la fisica diverse volte prima della scoperta della fissione nucleare, ma nel 1945 il Comitato che scelse il Premio Nobel in Chimica decise di assegnare il premio 1944 esclusivamente a Hahn. Negli anni Novanta, i documenti a lungo secretati dei lavori del Comitato Nobel divennero pubblici e la storica Ruth Lewin Sime[4] ne approfittò per riconsiderare l’esclusione di Meitner. In un articolo del 1997 su Physics Today [9], Sime e i suoi colleghi Elisabeth Crawford e Mark Walker scrissero:

Sembra che Lise Meitner non abbia condiviso il premio del 1944 perché la struttura dei comitati Nobel non era adatta a valutare le competenze interdisciplinari, i membri del comitato svedese per la chimica non furono in grado o non vollero giudicare il suo contributo in modo equo, e anche a causa delle loro competenze limitate. L’esclusione di Meitner dal premio può essere riassunta come una miscela di pregiudizi disciplinari, ottusità politica, ignoranza e fretta. [9]

Meitner rimpianse di essere rimasta in Germania dal 1933 al 1938 e fu amaramente critica con gli scienziati che continuarono a lavorare per il terzo Reich. In una bozza di lettera del 1945 indirizzata a Hahn, scrive:

Avete lavorato per la Germania nazista. E vi siete limitati solo a una resistenza passiva. Certo, per essere in pace con la vostra coscienza avete aiutato qua e là una persona perseguitata, ma milioni di esseri umani innocenti sono stati assassinati senza che venisse fatta alcuna protesta … [si dice che] prima avete tradito i vostri amici, poi i vostri figli perché avete lasciato che la loro vita fosse trascinata in una guerra criminale – e infine che avete tradito la Germania stessa, perché quando la guerra era già senza speranza, non vi siete mai rivoltati contro la distruzione senza senso della Germania.[10]

Hahn non ricevette mai questa lettera.

Meitner non fece alcuna recriminazione per il mancato Nobel e rimase comunque affezionata a Hahn, nel 1959 tornò in Germania per partecipare alla celebrazione dell’80mo anniversario del compleanno di Hahn, insieme alla famiglia di lui.

In Svezia, Meitner continuò a essere attiva presso l’Istituto Nobel per la fisica, presso l’Istituto Nazionale di Ricerche Nazionali per la Difesa (FOA) e il Royal Institute of Technology di Stoccolma, dove ha avuto un laboratorio e ha partecipato alla ricerca su R1, il primo reattore nucleare svedese. Fino dal 1947, fu creata una cattedra personale per lei presso l’Università di Stoccolma con lo stipendio di professore e un finanziamento del Consiglio per la Ricerca Atomica.

Ebbe molti premi e onorificenze, sia in vita sia dopo. Nel 1966 le fu assegnata insieme a Otto Frisch, la medaglia Fermi dalla Commissione USA per l’Energia Atomica, ma la salute ormai compromessa dall’aterosclerosi le impedì di andare a Washington per ritirarlo personalmente. Dal 1960 si era trasferita in Inghilterra da alcuni parenti. Morì nel 1968 all’età di 89 anni.

Bibliografia

[1] O.R. Frisch, Lise Meitner, 1878-1968, Biogr. Mems Fell. R. Soc., 1970, 16, 405-420 http://rsbm.royalsocietypublishing.org/content/roybiogmem/16/405.full.pdf

[2] L. Meitner, Uber die Zerstreuung der α-Strahlen. (About the dispersion of the α-rays.) Phys. Zeit., 1907, 8(15), 489-491.

[3] O. Hahn, L. Meitner, Über die künstliche Umwandlung des Urans durch Neutronen (Sulla trasformazione artificiale dell’uranio da parte di neutroni), Naturwissenschaften, 1935, 23, 37-38.

[4] O. Hahn, F. Strassmann, Über die Entstehung von Radioisotopen aus Uran durch Bestrahlen mit schnellen und verlagsamten Neutronen, (About the formation of radioisotopes from uranium by irradiation with fast and verlagsamten neutrons) in German, Naturwissenschaften, 1938, 26, 755-756.

[5] O. Hahn, F. Strassman, Über den Nachweis und das Verhalten der bei der Bestrahlung des Urans mittels Neutronen entstehenden Erdalkalimetalle, Naturwissenschaften, 1939, 27, 11-15 (gennaio 1939), Trad. Ingl. Concerning the Existence of Alkaline Earth Metals Resulting from Neutron Irradiation of Uranium, in: American Journal of Physics, January 1964, p. 9-15. https://www.chemteam.info/Chem-History/Hahn-fission-1939b/Hahn-Fission-1939b.html

[6] O. Hahn, F. Strassman, Nachweis der Entstehung activer Bariumisotope aus Uran und Thorium durch Neutronenbestrahlung; Nachweis weiterer aktiver Bruchtucke bei der Uranspaltung, Naturwissenschsften, 1939, 27, 89-95 (febbraio 1939). Trad. Ingl. Proof of the Formation of Active Isotopes of Barium from Uranium and Thorium Irradiated with Neutrons; Proof of the Existence of More Active Fragments Produced by Uranium Fission, in: J. Chem. Educ., May 1989, p. 363-363 https://www.chemteam.info/Chem-History/Hahn-fission-1939b/Hahn-Fission-1939b.html

[7] L. Meitner, O. Frisch, Disintegration of Uranium by Neutrons: A New Type of Nuclear Reaction, Nature, 1939, 143(3615), 239-240.

[8] O. Frisch, Physical Evidence for the division of Heavy Nuclei under Neutrons Bombardment, Nature, Supplement, 18 Feb. 1939, 276.

[9] E. Crawford, R.L. Sime, M. Walker, A Nobel Tale of Postwar Injustice, Physics Today1997, 50, 26–32.

[10 ] cit in: John Cornwell, Hitler’s Scientists: science, war and the devil’s pact, Viking, New York,

2002, p.411.

[1] Otto Robert Frisch (1904-1979) fisico austriaco, dopo l’ascesa di Hitler al cancellierato nel 1933 decise di spostarsi in Inghilterra, a Londra, nello staff del Birbeck College lavorando sulla radioattività e sviluppando la tecnologia delle camere a nebbia. Per cinque anni fu all’Istituto di Fisica di Copenhagen con Niels Bohr, dove si specializzò in fisica nucleare e dei neutroni. Insieme alla zia, Lise Meitner, fornì l’interpretazione della fissione nucleare. Nel 1943, naturalizzato britannico, si recò negli USA, dove partecipò al Progetto Manhattan. Nel 1946 tornò in Inghilterra come professore di Filosofia Naturale a Cambridge.

[2] Fritz Strassmann (1902-1980), chimico tedesco, nel 1933 si dimise dalla Società Chimica Tedesca che stava diventando parte di una corporazione pubblica controllata dal partito nazista e fu inserito nella lista nera. Meitner e Hahn gli trovarono un posto di assistente a mezzo stipendio al Kaiser Wilhelm Institute. La sua esperienza in chimica analitica fu di fondamentale importanza nell’individuazione dei prodotti della fissione nucleare. Durante il periodo nazista, insieme alla moglie nascosero nella propria casa diversi amici ebrei, mettendo a rischio le proprie vite e quella del figlioletto di tre anni. Nel 1948 divenne direttore del Max Planck Institute per la Chimica. Nominato “Giusto fra le Nazioni” dallo stato ebraico nel 1985.

[3] In un’intervista rilasciata nel 1953 alla radio della RFT, Meitner affermò:

Otto Hahn e Fritz Strassmann erano in grado di farlo [fissione nucleare] con una chimica eccezionalmente buona, una chimica fantastica… . a quel tempo, Hahn e Strassmann erano davvero gli unici a poterlo fare. E questo era perché erano chimici molto bravi. In qualche modo sono veramente riusciti a usare la chimica per dimostrare un processo fisico.                                                                                                    

Nella stessa intervista Strassman però sostiene:

Meitner ha affermato che il successo potrebbe essere attribuito alla chimica. Devo fare una piccola correzione. La chimica semplicemente isolava le singole sostanze, non le identificava esattamente. Ciò è dovuto al metodo del professor Hahn. Questo è il suo successo.

Queste frasi sono riportate in wikipedia (english): https://en.wikipedia.org/wiki/Lise_Meitner

[4] Ruth Lewin Sime (1939), americana è professore emerito di chimica fisica dell’Università di Sacramento. Esperta in storia della scienza è autrice di una dettagliata biografia di Lise Meitner: “Lise Meitner: A life in Physics”, University of California Press, 1996. Il primo capitolo si può scaricare al link: http://www.washingtonpost.com/wp-srv/style/longterm/books/chap1/lisemeitner.htm

Vite parallele.

In evidenza

Claudio Della Volpe

Non preoccupatevi, non voglio parlarvi di Plutarco e della sua opera che casomai avete studiato al liceo; anche se tutto sommato l’idea di Plutarco che le vite degli uomini potessero a volte fortemente assomigliarsi è una cosa sensata. Le Vite Parallele di Plutarco consiste di ventidue coppie di biografie, ognuna narrante la vita di un uomo greco e di uno romano.

Oggi farò una cosa simile; vi parlerò di due vite parallele di due chimici-scrittori, uno italiano, uno americano di cultura tedesca, che vissero la parte cruciale della loro vita durante la 2° guerra mondiale; entrambi si schierarono contro il fascismo e il nazismo spontaneamente, avrebbero potuto farne a meno ma lo fecero, entrambi caddero prigionieri dei tedeschi e corsero il rischio di morire vivendo drammatici avvenimenti.

Tornati dalla guerra entrambi divennero scrittori e scrissero libri divenuti famosi sulla loro esperienza, ma non solo; ed entrambi ad un certo punto si occuparono di un tema, quello dell’acqua, immaginando un’acqua “polimerica” terribilmente pericolosa che di fatto nei loro racconti distrugge la vita e il pianeta Terra.

Le loro opere sono parte della letteratura che si studia a scuola; ma in Italia l’autore è conosciuto più per le sue opere “serie”, come Se questo è un uomo o La tregua, mentre nella scuola americana l’autore che vi dico è studiato più per le sue opere (apparentemente) di fantascienza come Ghiaccio 9 (Cat’s cradle in inglese, trad. letterale “Il ripiglino” gioco dell’elastico o culla del gatto, che è un gioco che avete sicuramente fatto) o Mattatoio n. 5 (o La crociata dei Bambini (Slaughterhouse-Five; or, The Children’s Crusade: A Duty-Dance With Death, 1969)

E’ da notare che entrambi erano dichiaratamente atei ed entrambi morirono a seguito di una caduta dalle scale.

Nei medesimi anni in cui scrissero quei racconti vi fu poi un enorme interesse nella ipotizzata scoperta di un’acqua “strana” diversa, da quella normale, definita poliacqua o acqua anomala, che si rivelò una falsa scoperta, un artefatto frutto della solubilizzazione di alcuni componenti dei contenitori usati, ma la cui storia rivela molto dei modi in cui la scienza moderna si sviluppa.

E infine accenneremo a cose strane sull’acqua immaginate o supposte, vere e false.

I due chimici scrittori sono Primo Levi (Torino 1919- Torino 1987) e Kurt Vonnegut Jr.(Indianapolis 1922-New York 2007).

Probabilmente non conoscerete il secondo a meno che non vi piaccia la fantascienza, una tematica di cui si occupò anche Levi, sia pure solo in alcuni racconti (la serie di Vizio di Forma pubblicata nel 1971) , ma che fu il tema principale delle opere di Vonnegut, che è stato uno dei maggiori scrittori americani moderni ed un indiscusso leader del settore SF (Science Fiction).

Primo Levi

Kurt Vonnegut Jr.

Quella di Primo Levi è una storia che conosciamo meglio; laureato in chimica, di famiglia ebraica, ma ateo, Levi inizia a lavorare prima dell’inizio della guerra, ma poi “sale in montagna” e viene catturato da partigiano; si dichiara ebreo, viene mandato nel campo di concentramento di Auschwitz III, dove viene reclutato per la produzione della gomma sintetica; questo coinvolgimento e altri aspetti apparentemente casuali e secondari gli consentono di salvarsi la vita quando i russi nella loro avanzata liberano il campo; proprio alcune di queste circostanze fortuite ragione di vita per lui e morte per altri a lui vicini (come Alberto Dalla Volta) si imprimeranno nella sua mente e fino alla fine gli rimaranno nell’anima come un enorme fardello.

Tornato fortunosamente in Italia, scrive subito il suo primo libro (anche se le sue prime esperienze di scrittore risalgono a prima della guerra) che viene prima rifiutato e poi accettato con una condivisione sempre più larga che diventerà corale solo alla fine degli anni 50, consacrandolo scrittore a tutto tondo, con una produzione complessiva di tutto rispetto.

Farà comunque il chimico per molti anni e trarrà da questa sua attività fonte di ispirazione. Morirà in circostanze mai chiarite del tutto per una caduta dalle scale nel 1987.

Meno conosciuta la storia di Kurt Vonnegut jr., nipote di un immmigrato tedesco in USA, nato a Minneapolis, studente di biochimica a Cornell, nel 1943 decide spontaneamente di arruolarsi e diviene fante esploratore; catturato sul fronte delle Ardenne e detenuto a Dresda assistette al bombardamento della città da parte degli alleati, nel febbraio 1945, un bombardamento in cui vennero usate migliaia di bombe incendiarie e che fece decine di migliaia di vittime, ma si salvò per mero caso nascondendosi sotto il mattatoio dellla città, una grotta che gli salvò la vita e che serviva di solito per conservare la carne. Questo episodio scioccante fu poi da lui ripreso nel suo primo grande romanzo, Mattatoio n. 5 o la crociata dei bambini, un duro atto di accusa contro la guerra, ma anche un esempio di scrittura diversa dal solito e con fortissime venature fantascientifiche e satiriche.

Kurt non arrivò alla scrittura facilmente; sposato con la sua compagna di infanzia Jane Cox, di cui era profondamente innamorato, fu da lei spinto a scrivere.

In un articolo del New Yorker si narra la storia di questo rapporto così importante per lo scrittore.

in November, 1945, he wrote Jane in a fever of excitement. He had been reading the foreign affairs section of Newsweek when he realized something: “Everything that was reported by ace newsmen from the heart of Europe I found to be old stuff to me. . . . By Jesus, I was there.” That was me; I was there. That astonishing moment in “Slaughterhouse-Five” was the impetus for the entire book, first felt in 1945. His war experience was crying out to be written. He told her he was trying to remember every little thing that had happened to him. He would write about that. But one thing was clear: “I’LL NOT BE ABLE TO DO IT WITHOUT YOUR HELP.”

The next week, in a calmer mood, he articulated his new conviction. “Rich man, poor man, beggar man, thief? Doctor, Lawyer, Merchant, Chief?” he wrote, reprising his old theme. “From your loving me I’ve drawn a measure of courage that never would have come to me otherwise. You’ve given me the courage to decide to be a writer. That much of my life has been decided. Regardless of my epitaph, to be a writer will have been my personal ultimate goal.”

In realtà il suo romanzo a metà fra il fantascientifico e l’autobiografico il più famoso ed importante Mattatoio n. 5 nel 1969, fu anche l’inizio della fine del loro rapporto matrimoniale, ma rimasero sempre una coppia legata da forti sentimenti.

Il rapporto fra Vonnegut e la fantascienza è oggetto di una celebre citazione tratta da un suo romanzo, con cui Vonnegut si rivolge agli scrittori di questo genere:

« Vi amo, figli di puttana. Voi siete i soli che leggo, ormai. Voi siete i soli che parlano dei cambiamenti veramente terribili che sono in corso, voi siete i soli abbastanza pazzi per capire che la vita è un viaggio spaziale, e neppure breve: un viaggio spaziale che durerà miliardi di anni. Voi siete i soli che hanno abbastanza fegato per interessarsi veramente del futuro, per notare veramente quello che ci fanno le macchine, quello che ci fanno le guerre, quello che ci fanno le città, quello che ci fanno le idee semplici e grandi, quello che cí fanno gli equivoci tremendi, gli errori, gli incidenti e le catastrofi. Voi siete i soli abbastanza stupidi per tormentarvi al pensiero del tempo e delle distanze senza limiti, dei misteri imperituri, del fatto che stiamo decidendo proprio in questa epoca se il viaggio spaziale del prossimo miliardo di anni o giù di lì sarà il Paradiso o l’Inferno. »
(Da Dio la benedica, signor Rosewater o Le perle ai porci (1965))

(da wikipedia)

Vonnegut vinse parecchi premi letterari, si laureò in antropologia con una tesi che di fatto fu il romanzo

di cui parleremo più avanti. Fu inoltre nominato “artista dello stato di New York” per l’anno 2001-2002. In quegli anni manifestò il suo ateismo, confermando le voci che erano circolate in tal senso. Insegnò letteratura ad Harvard fu a lungo pompiere volontario e presidente della American Humanist Association (Associazione degli Umanisti Americani).

Morì il 10 aprile 2007 a seguito dei traumi cerebrali conseguenti ad una caduta in ambito domestico.

 

Entrambi questi scrittori così simili ma così diversi si sono occupati dell’acqua anomala, una scoperta avvenuta nel 1962 ad opera del ricercatore russo N. N. Fedyakin, pubblicata su una rivista russa, che era tradotta in inglese, ma di cui non sono stato capace di trovare copia in letteratura. Il lavoro fu poi continuato insieme a Derjaguin, un chimico fisico russo molto più noto, che la pubblicizzò in occidente decisamente solo dopo il 1966 con un congresso in Gran Bretagna ed un lavoro su Discussions Faraday Soc. 42, 109 (1966) e su JCIS nel 1967 ; la cosa divenne di dominio pubblico solo dal 1969 con articoli sui giornali e con articoli su molte altre riviste anche divulgative, scatenando una corsa alla ricerca ed alla emulazione fra le due grandi potenze.

Si trattava di un’acqua che condensava in una situazione particolare, in tubi capillari di quarzo e che mostrava delle proprietà molto particolari; si temeva potesse alterare stabilmente le proprietà del resto dell’acqua con cui veniva in contatto, argomento questo che arriverà in letteratura. La cosa scatenò una incredibile corsa fra i vari paesi a causa dei potenziali effetti benefici o tragici del materiale, ma fu comunque chiaro entro pochi anni che i dati erano frutto di un errore sperimentale, dovuto alla dissoluzione dei componenti del contenitore.

Fu pure pubblicato un libro (Poliacqua, ed, Il Saggiatore) da parte di uno dei più famosi studiosi dell’acqua di quel periodo F. Franks, autore del monumentale tomo sull’acqua in 7 volumi su cui ho studiato durante la mia tesi. La critica feroce di Franks scatenò una risposta altrettanto dura di Derjaguin su Nature.

La cosa interessante è che mentre la breve novella di Levi è stata scritta o almeno pubblicata nel 1971, dunque parecchio dopo che il tema era divenuto di dominio pubblico, e dunque quasi certamente è stata influenzata dagli eventi già svoltisi, (anche se l’autore scrive nella lettera a Einaudi che l’articolo di Scientific American da cui lo ha appreso è successivo al suo testo, in realtà lo precede, è del 1969 Polywater, Sci. Amer. 221, 90 (Sept., 1969); col beneficio di inventario il testo di Levi fu scritto fra il 1968 e il 1970, ma comunque già allora la notizia era circolata sui giornali), il romanzo di Vonnegut , un romanzo ampio e di argomento molto più complesso è stato pubblicato solo nel 1963, dunque quando in occidente pochissimi conoscevano la cosa e non è verosimile che Vonnegut ne fosse a conoscenza. Secondo me è una idea originale di Vonnegut, anche se la pubblicazione del romanzo è avvenuta dopo la scoperta, almeno formalmente.

Nel romanzo in realtà si parla di varie cose:

La voce narrante è John o Jonah (in inglese, sinonimo di portasfiga) è uno scrittore che ha deciso di scrivere un libro dal titolo Il giorno in cui il mondo finì, che vuole essere un resoconto su come alcuni scienziati responsabili dell’invenzione della bomba atomica trascorsero la giornata del 6 agosto 1945, appunto «il giorno in cui il mondo finì».

Le sue ricerche si concentrano su Felix Hoenikker, uno dei “padri” della bomba atomica, nonché Premio Nobel. Inizia così a rintracciare e contattare coloro che hanno conosciuto direttamente lo scienziato a partire dai figli. Il quadro che ne viene fuori è quello di un uomo interamente votato alla scienza, completamente estraneo alla vita sociale, incapace di amare la moglie Emily e di piangere la sua morte, incapace di fare da padre ai suoi tre. Da questa ricerca lo scrittore scopre anche qualcosa sull’ultima invenzione nata in risposta alle pressanti richieste di un generale della Marina americana, che gli aveva chiesto di inventare qualcosa capace di solidificare il fango. L’idea, come si viene a sapere in seguito, gli era venuta proprio il giorno dello sgancio della bomba, “giocherellando” a ripiglino con uno spago (e più precisamente quando forma la figura chiamata “cesta del gatto”, da cui il significato del titolo originale “Cat’s Cradle”). Da lì l’invenzione del “ghiaccio-nove”: un «seme», ovvero una microparticella in grado di cristallizzare e congelare istantaneamente l’acqua (portandone il punto di fusione a 114 °F, ossia 45,556°C) e potenzialmente in grado, con una reazione a catena, di propagare questa proprietà a tutta l’acqua del pianeta, con conseguenze catastrofiche. Alla morte dello scienziato i tre figli si spartiscono l’invenzione, conservando ognuno una scheggia di “ghiaccio-nove”.

(da wikipedia)

Non vi dico come continua sperando siate stimolati a leggerlo.

I titoli delle due opere hanno origini del tutto diverse; infatti quello di Levi Ottima è l’acqua, prende il titolo in prestito dal famoso incipit della Prima Olimpica di Pindaro: Ἄριστον μὲν ὕδωρ”.

Mentre il titolo del romanzo di Vonnegut, Cat’s cradle, la culla del gatto si rifà ad un giochino da ragazzi, in italiano chiamato ripiglino, a cui avete certamente giocato anche voi da ragazzi e mostrato nelle figure accluse al testo.Concluderei come conclude Franks il suo libro; scoperte sull’acqua e sulle sue presunte caratteristiche rivoluzionarie sono continue. Acque magiche se ne sono scoperte varie volte, ma l’acqua in effetti si presta, ha proprietà incredibili; per chi volesse esplorarle tutte compiutamente e con dettaglio c’è la pagina ben nota di Martin Chaplin http://www1.lsbu.ac.uk/water/

La proprietà che mi intriga di più è il fatto che l’acqua (come molte altre molecole) è una miscela di isomeri di spin nucleare, NSIM, in sigla; il caso più famoso è l’idrogeno, ma l’acqua è l’altra molecola famosa e semplice di cui si è ottenuta la separazione dei due isomeri di spin; orto-acqua e para-acqua, l’acqua è insospettabilmente una miscela non solo di due quasi-fasi, strutturata/non strutturata come insegnava Franks decenni fa ma proprio di due diverse molecole, con reattività diversa, ma interconvertibili fra loro. L’argomento si presterebbe a scrivere un altro post e dato che sono stato già abbastanza lungo mi fermo qua e ne riparlerò appena possibile.

da Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 1 – 5

Riferimenti.

-An Annotated Bibliography for Anomalous Water

LELAND C. ALLEN Journal of Colloid and Interface Science, VoL 36, No. 4, August 197 p. 554

– F. Franks Poliacqua Il saggiatore 1983 tradotto da Polywater MIT press 1981

– B. Derjaguin Nature 1983 Polywater rewieved, v. 301 p.9-10

https://www.reuters.com/article/us-vonnegut/kurt-vonnegut-dead-at-84-idUSN1126991620070412

https://www.google.it/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0ahUKEwipndGsurnXAhXjHJoKHXeUAccQFggpMAA&url=http%3A%2F%2Fwww.physi.uni-heidelberg.de%2FForschung%2FANP%2FCascade%2FTeaching%2FFiles%2FPolywater.pptx&usg=AOvVaw0YPjui-hslUjnGrMZTkq7P

Ghiaccio 9 – Urania 1383 – K. Vonnegut trad da Cat’s cradle, 1963 in inglese, prima edizione italiana 1994   https://en.wikipedia.org/wiki/Cat’s_cradle

Mattatoio n. 5 – Kurt Vonnegut, Slaughterhouse-Five; – or, The Children’s Crusade: – A Duty-Dance With Death, Delacorte Press, 1969, pp. 186.

Oppure Kurt Vonnegut, Mattatoio n. 5, o la crociata dei bambini : danza obbligata con la morte, Scrittori italiani e stranieri, Mondadori, 1970, pp. 205,

Ottima è l’acqua – P. Levi in Opere complete vol. 2 pag. 733 – ed. Repubblica l’Espresso

  1. N. Fedyakin, Change in the Struc- ture of Water During Condensation in Capillaries, Kollo~d. Zh. 9.4, 497 (1962). Translation: Colloid J. USSR (English Transl.) 24, 425.
  2. B. V. Derjaguin and N. N. Fedyakin, Special Properties and Viscosity of Liquids Condensed in Capillaries, Dold. Akad. Nauk SSSR 47, 403 (1962). Translation: Dokl. Phys. Chem., Proe. Aead. Sd. USSR 147, 808.
  3. V. Derjaguin, Effect of Lyophile Surfaces on the Properties of Boundary Liquid Films, Discussions Faraday Soc. 42, 109 (1966).
  4. V. Derjaguin, N. N. Fedyakin, and M. V. Talayev, Concerning the Modified State and Structural PoIymorphism of Liquids Condensed from Their Under- saturated Vapors in Quartz Capillaries, J. Colloid. Interface Sei. 24, 132 (1967).

Note sull’Antropocene.3. Gli scenari.parte prima.

In evidenza

Claudio Della Volpe

Nei tre precedenti post sul tema dell’Antropocene (pubblicati qui, qui e qui) abbiamo presentato la storia di questo concetto e le quattro ipotesi principali sull’origine temporale dell’Antropocene; in questo post invece (ed in altri successivi) presenteremo le ipotesi sui possibili scenari futuri, come li vede oggi la cultura umana nelle sue varie accezioni.

Parliamo di scenari ovviamente perchè nessuno ha la capacità di prevedere il futuro; il sistema Terra è una struttura complessa e lontana dall’equilibrio, ricca di retroazioni e il suo comportamento fortemente non lineare non prevede al momento “equazioni sintetiche”.

Alcuni degli scenari che descriveremo sono frutto della discussione fra scienziati, altri ancora della letteratura; l’Antropocene e il futuro dell’umanità e della biosfera sono di fatto stati già oggetto di analisi nei decenni passati e ancor più lo saranno prossimamente. Alcuni temi sono stati oggetto di modellazione matematica e numerica, come il clima, altri invece sono stati analizzati da quella sorta di modellazione analogica costituita dall’immaginazione umana e dalla letteratura, per esempio dalla parte più nobile della fantascienza.

E’ chiaro inoltre che l’argomento è talmente caldo e ci riguarda tanto da vicino che nessuna “freddezza” scientifica è possibile; l’Antropocene è la nostra interazione con il resto della biosfera dopotutto e la sua evoluzione dipende da noi e dai limiti della biosfera medesima.

Scenario Fermi. Cominciamo con l’opzione peggiore che potremmo chiamare scenario Fermi. Il paradosso di Fermi (https://en.wikipedia.org/wiki/Fermi_paradox and https://www.osti.gov/accomplishments/documents/fullText/ACC0055.pdf)

In sostanza durante una discussione informale tenuta con altri colleghi a Los Alamos nel 1951 Enrico Fermi si chiese “Dove sono tutti quanti?”, ponendo il problema, il paradosso fra la probabilità giudicata in genere elevata della vita su altri pianeti e il fatto che nessun visitatore alieno ci sia finora chiaramente apparso. Una possibile e radicale soluzione a questo paradosso è che l’intelligenza capace di sviluppare tecnologia corrisponda ad una elevata instabilità sociale e che dunque le società di questo genere si autodistruggano, per cui nella galassia ci siano o ci siano state ma siano destinate a scomparire, l’intelligenza potrebbe essere un vicolo cieco dell’evoluzione, almeno nelle forma in cui si manifesta con noi: un primate sociale dotato di strumenti exosomatici ed in grado di accumulare risorse ritardando l’effetto delle retroazioni ambientali sarebbe una specie instabile, destinata a scomparire.

Dopo tutto alla fine la seconda legge si esprimerà ed avrà come effetto inevitabile la distruzione del sistema sociale; è un pò anche il cosiddetto “pessimismo entropico” di Nicolau Georgescu Roegen nelle sue varie accezioni (l’idea di base è che materia ed energia entrano nel processo economico con un grado di entropia relativamente bassa e ne escono con un’entropia più alta): potrebbe essere semplicemente il risultato inevitabile del conflitto fra la visione temporale lineare e a breve termine dell’uomo ed il comportamento esponenziale di molte sue creazioni (se un’alga raddoppia ogni giorno e in 30 giorni riempirebbe lo stagno che la ospita, in quale giorno ne riempirà “solo” la metà? Nel 29esimo.), o ancora la legge dei ritorni decrescenti: se una struttura come la nostra società cresce di complessità inevitabilmente la sua efficienza diminuisce ed essa va incontro a crisi crescenti dovute al ritardo nei suoi tempi di reazione, all’inevitabile effetto della costante di retroazione, un criterio invocato per spiegare molti crolli storici, a partire dall’impero Romano.

Georgescu Roegen era stato allievo di Schumpeter, che pure attribuendo il costante sconvolgimento dell’economia capitalitica alla cosiddetta “creazione distruttiva” con molti aspetti positivi, riteneva il processo sostanzialmente instabile e insostenibile sul lungo periodo.

Scenario Dyson. La risposta al pessimismo entropico è la visione della sfera di Dyson.

Nel suo articolo Search for Artificial Stellar Sources of Infrared Radiation (“Ricerca di sorgenti stellari artificiali di radiazione infrarossa”), pubblicato sulla rivista Science (Science, vol. 131, pp. 1667–1668, 1959), Dyson teorizzò che delle società tecnologicamente avanzate avrebbero potuto circondare completamente la propria stella natia per poter massimizzare la cattura di energia proveniente dall’astro. Rinchiusa così la stella, sarebbe possibile intercettare tutte le lunghezze d’onda del visibile per inviarle verso l’interno, mentre tutta la radiazione non utilizzata verrebbe mandata all’esterno sotto forma di radiazione infrarossa. (Da ciò consegue che un possibile metodo per cercare civiltà extraterrestri potrebbe essere proprio la ricerca di grandi fonti di emissione infrarossa nello spettro elettromagnetico.)

Una sfera di Dyson è una sfera di origine artificiale e di raggio pari a quello di un’orbita planetaria. La sfera consisterebbe di un guscio continuo o di una serie di elementi posti attorno alla stella. Questo, oltre ad essere un modo per raccogliere un’enorme quantità di energia, permetterebbe di creare uno spazio vitale immenso.

Non entro nel merito dei problemi tecnici riguardanti la costruzione della sfera, mi tengo a livello generale di punto di vista: è il punto di vista di chi accetta la sfida del’Antropocene e pensa di poterla risolvere con i medesimi strumenti di gigantismo e di dominio tecnologico con i quali siamo arrivati fin qui.

Ci sono dei problemi. Per esempio la materia dell’intero sistema solare non basterebbe a costruire un guscio di questo tipo sufficientemente spesso e servirebbe usare materia da altri sistemi solari.

Un altro potrebbe essere quello dell’energia. Tom Murphy prof. associato di fisica alla University of California, San Diego che dirige un progetto sulla verifica della relatività usando gli specchi che l’Apollo lasciò sulla Luna, ipotizza sulla sua pagina web Dothemath che l’umanità continui ad crescere nel consumo energetico allo stesso ritmo usato negli USA fra il 1650 ed oggi (350 anni) che corrisponde a circa il 3% all’anno di incremento, dunque moltiplicare ogni volta per 1.03. Ebbene si arriva alla conclusione che in circa 2 millenni e mezzo la richiesta energetica sarebbe corrispondente a quella ottenibile per emissione radiativa dalle stelle dell’intera galassia conosciuta.( https://dothemath.ucsd.edu/tom-murphy-profile/), insomma la crescita continua non ha senso storico., è contraddittoria e impossibile.

Sono i problemi della crescita esponenziale, contrapposta ad una visione lineare del mondo.

Ma è chiaro che lo scenario Dyson non è interessante per se ma perchè esprime una logica che si può attuare certamente nel mondo moderno continuando a modificarlo potentemente e in ottica esclusivamente umana: in sostanza è la visione della geoingegneria che potrebbe essere una risposta alla crisi climatica innescata dal consumo dei combustibili fossili.

Cosa dicono infatti gli economisti o le grandi corporation del fossile?

Considerate che una certa coscienza del problema climatico si fa strada anche nei palazzi dei ricchi: chi ha votato Trump oggi si costruisce l’equivalente climatico del rifugio antiatomico, la fondazione Rockfeller abbandona i fossili, la Shell molla l’Iraq. Io speriamo che me la cavo, ma senza cambiare nulla di sostanziale.

Ufficialmente le grandi istituzioni politiche mondiali (UE in testa) hanno sposato la riduzione dei consumi fossili, ma l’accordo di Parigi non è vincolante e dato che di buone intenzioni è lastricata la via dell’inferno, le cose potrebbero mettersi male.

E’ interessante l’analisi di un lavoro(1) pubblicato da un famoso chimico fin dal 1970 membro del medesimo MIT che produsse Limits to growth, (tradotto erroneamente I limiti dello sviluppo invece che i limiti della crescita) e divenuto nel tempo parte dell’entourage presidenziale democratico. John Deutch analizza in dettaglio la posizione di Obama, espressione della parte del capitalismo americano favorevole all’accordo di Parigi. Usando la cosiddetta equazione di Kaya, una relazione semplice, considerata da alcuni una vera e propria tautologia, correla produzione economica e energia, con una sorta di funzione della produzione che contenga una variabile energetica e conclude che :

The Kaya decomposition shows that the extent of ‘‘decoupling’’ economic growth and emissions depends entirely on reductions in energy and carbon intensity. The downward trend in both these quantities is welcome and likely it is ‘‘irreversible.’’ But the decline is insufficient to avoid significant average global temperature increase in the second half of this century. It is misleading to suggest that, while this trend may create jobs and benefit the United States, it will successfully avoid the risks of climate change.

Dunque le energie rinnovabili non bastano secondo Deutch a salvare capra e cavoli ossia crescita e clima.

This nation and the world seek insurance against the catastrophic risks of climate change. It is difficult to be optimistic that mitigation on its own will protect the globe from the consequences of climate change. The United States and the world must urgently turn to learning how to adapt to climate change and to explore the more radical pathway of geoengineering.

In sostanza i migliori esperti tecno-economici del sistema attuale considerano poco credibile la soluzione 3R (ossia rinnovabili, riciclo, riuso) dei problemi del clima (e aggiungo io delle risorse), perchè non prendono nemmeno in considerazione l’idea della stabilizzazione dell’economia (d’altronde impossibile SENZA cambiare il modo di produrre attuale, per il quale l’accumulazione e dunque la crescita è l’unico modo di esistere). Essi introducono una variabile tecnologica tenuta finora in sordina: la geoingegneria o ingegneria climatica. Questa ipotesi è stata considerata dai grandi pensatoi tecnici(2-4), con la conclusione che non ci sono certezze sufficienti per attuarla: troppi rischi per entrambe le opzioni in campo: sia nel ridurre il flusso radiativo che nel riassorbire la CO2. Ma nonostante la mancanza di certezze il mondo economico ci vede una via d’uscita perché non crede al modello delle 3R, che bloccherebbe la crescita, e guarda alla geoingegneria nonostante i rischi.

Il terzo scenario potrei definirlo lo scenario Balzani. Alcuni intellettuali fra i quali alcuni membri della redazione di questo blog pensano che solo andando verso una produzione basata su energie rinnovabili, su riciclo dei materiali e riuso degli oggetti, ma anche sulla redistribuzione della ricchezza, sulla stabilità della popolazione e la riduzione della giornata lavorativa, si può forse uscire dall’impasse attuale.

Sviluppo senza crescita, che corrisponde ad abbandonare la via del capitalismo di accumulazione, che ha dominato gli ultimi secoli per una industria che in antinomia con i progetti attuali basati sulla sola robotizzazione definiremmo: 5.0 e ne parleremo nel prossimo post.

(continua)

(1) John Deutch, Decoupling Economic Growth and Carbon Emissions, Joule 1, 3–9, 2017

(2) Lenton, T.M.; Vaughan, N.E“The radiative forcing potential of different climate geoengineering options”. Atmospheric Chemistry and Physics. 9 (15): 5539–5561, . (2009).

(3)IPCC AR5 WG1, pp. 575, 632

(4) http://www8.nationalacademies.org/onpinews/newsitem.aspx?RecordID=02102015

Note sull’Antropocene.2.Le ipotesi. Parte seconda.

In evidenza

Claudio Della Volpe

Le prime due parti di questo post sono state pubblicate qui e qui.

Continuiamo ad esaminare le varie proposte sulla scansione temporale dell’Antropocene usando come falsariga l’articolo di Lewis e Maslin pubblicato su Nature nel 2015.

Dopo aver esaminato le ipotesi dell’origine delle attività agricole e dello scambio colombiano, la scoperta dell’America e delle sue conseguenze arriviamo alla

Ipotesi 3.

 terza ipotesi, ossia la rivoluzione industriale.

L’inizio della rivoluzione industriale è stata spesso suggerita come inizio dell’Antropocene, perchè certamente l’accelerazione nell’uso dei fossili e i rapidi cambiamenti sociali sono stati unici nella storia umana. Eppure occorre notare che l’umanità è stata a lungo impegnata in trasformazioni di tipo industriale come l’uso esteso di metalli negli ultimi 8000 anni e con un esteso inquinamento conseguente.

Per esempio un elevato inquinamento da mercurio è stato documentato fin dal 1400aC nelle Ande peruviane mentre le lavorazioni di rame nell’impero Romano sono tracciabili nei ghiacci della Groenlandia a partire da circa 2000 anni fa. Ciononostante questo tipo di inquinamento da metallli come altri esempi che si possono prendere dalla Rivoluzione industriale sono troppo locali ed estesi nel tempo per costituire un vero e proprio golden spike, un segnale certo ed univoco.

Le definizioni storiche della Rivoluzione industriale danno una data iniziale fra il 1760 e il 1880 a partire da eventi iniziali nel NordEuropa. Dato il lento aumento dell’uso di carbone le testimonianze fossili nel ghiaccio registrano un impatto limitato sul totale della CO2 atmosferica fino al 19esimo secolo e mostrano poi un incremento continuo ma non un brusco salto impedendo di usarlo come marcatore geologico vero e proprio.

In modo analogo i cambiamenti associati di metano e nitrati, dei prodotti fossili delle combustioni (come le particelle carbonacee sferiche e la frazione magnetica delle ceneri) e tutti gli altri cambiamenti prodotti nei sedimenti dei laghi si sono alterati solo lentamente e sono cresciuti durante molte decadi. Il piombo, una volta aggiunto routinariamente ai combustibili dei veicoli come piombo tetratile, è stato proposto come possibile marcatore proprio perchè il combustibile additivato di piombo è stato usato globalmente e poi proibito. Comunque il picco del rapporto isotopico del piombo da questa specifica sorgente nei sedimenti varia durante l’intervallo fra il 1940 e il 1980 limitandone l’utilità come marcatore.

La rivoluzione industriale in definitiva fornisce si un certo numero di marcatori dal Nord Europa al Nord America e nel resto del mondo sin dal 1800 ma nessuno di essi costituisce finora un marcatore primario chiaro e valido in tutti i contesti.

Ipotesi 4

La grande accelerazione.

Fin dal 1950 l’influenza dell’attività umana sul sistema terra si è accresciuta enormemente. Questa “grande accelerazione” è caratterizzata dalla crescita della popolazione, da cambiamenti nei processi naturali, dallo sviluppo di nuovi materiali sia minerali che della plastica e inquinanti organici ed inorganici persistenti.

Fra tutti questi cambiamenti la ricaduta globale di residui radioattivi dai test di bombe nucleari è stato proposto come marcatore globale dell’orizzonte degli eventi umano. La prima esplosione è stata nel 1945 con un picco atmosferico che si situa fra il 1950 e primi anni 60, seguito da un rapido declino successivo al Partial Test Ban Treaty nel 1963 e agli accordi posteriori, cosicchè al momento continuano ad essere presenti solo bassi livelli di inquinamento.

Un picco caratteristico è presente nelle carote glaciali ad alta risoluzione , nei laghi, nei sedimenti marini , nei coralli, negli anelli degli alberi dai primi anni 50 fino ai primi anni 60.

Il segnale maggiore proviene dal carbonio 14, visto in aria e manifesto negli anelli degli alberi e nei ghiacciai che raggiunge un massimo sia nelle medie latitudini che in quelle alte dell’emisfero Nord nel 1963-64 e un anno dopo nei tropici. Sebbene il carbonio 14 sia a emivita relativamente breve (5730 anni) il suo livello rimarrà abbastanza alto da costituire un segnale utile per le future generazioni.

Le emivite di altri prodotti essenzialmente sintetici, come alcuni gas fluorurati, che sono anche di alcune migliaia o perfino decine di migliaia di anni sarebbero sufficienti ma la loro utilità è ridotta al fatto che gli accordi internazionali ne hanno ridotto o impedito l’uso, come per esempiio il protocollo di Montreal.

Proprio per questo motivo dei vari potenziali marcatori della Grande Accelerazione il picco globale del 14C costituisce un segnale non ambiguo nella maggior parte dei depositi stratigrafici. In particolare il picco del 1964 potrebbe essere usato come marcatore nelle sequenze degli anelli annuali degli alberi. Altri marcatori secondari potrebbero essere il rapporto degli isotopi del Plutonio (240Pu/239Pu) il cesio 137 ed infine lo iodio 129 che ha una emivita di parecchi milioni di anni. E ovviamente molti altri segnali secondari dovuti all’attività umana, potrebbero essere usati come per esempio:

i pollini fossili di specie geneticamente modificate, i picchi di gas fluorurati, isotopi del piombo, microplastiche nei sedimenti marini, variazione nella presenza di diatomee dovuti all’eutroficazione delle acque.

In conclusione delle 4 ipotesi che abbiamo analizzato usando come falsariga il lavoro di Lewis la prima e la terza, l’inizio dell’agricoltura e la rivoluzione industriale non presentano almeno allo stato dell’arte la possibilità di essere usati come marcatore geologico, mentre la seconda e la quarta ossia lo scambio colombiano e le esplosioni atomiche dei primi anni 60 potrebbero essere usati senza grossi problemi.

E’ interessante notare che la scelta anche solo fra queste due ipotesi di delimitazione può avere un significato che va al di là della semplice scelta tecnica; infatti sono fenomeni che mettono l’accento su aspetti diversi della nostra società e della nostra storia.

Infine ci sarebbe da dire questo; la rivoluzione scientifica dal Rinascimento in poi ha sottolineato che l’uomo dopo tutto è un animale come gli altri, senza particolari origini divine e vive in un piccolo pianeta ai margini della Galassia; ma nonostante questo il semplice riconoscimento dell’esistenza e l’analisi degli effetti dell’Antropocene potrebbe cambiare un po’ la nostra visione: dopo tutto al momento questo è l’unico pianeta su cui sappiamo che esista la vita e non solo una vita che è cosciente di se stessa; dunque la nostra azione nei confronti della biosfera non è affatto trascurabile e potrà avere conseguenze non banali e specifiche; abbiamo una enorme responsabilità nei confronti della nostra specie ma anche del pianeta che abitiamo e, per quel che ne sappiamo adesso e finchè non scopriremo altri pianeti dotati di biosfera o perfino di vita autocosciente e di cultura, perfino nei confronti dell’intero Universo.

Dunque siamo partiti da una concezione antropomorfa dell’Universo e attraverso lo sviluppo della Scienza in un certo senso ci siamo tornati, ma ad un livello diverso, una cosa che avrebbe fatto contento Hegel.