In occasione della Giornata della Terra

 Vincenzo Balzani

Cos’è la Terra? Un frammento apparentemente insignificante dell’Universo, formatosi 4,5 miliardi di anni fa dall’aggregazione di materiali provenienti dal Sole, che è una delle centomila miliardi di miliardi (1 seguito da 23 zeri) di stelle dell’Universo. In una famosa fotografia della NASA, scattata dalla sonda spaziale Cassini quando si trovava a una distanza di 1,5 miliardi di chilometri da noi, la Terra appare come un puntino blu-pallido nel buio cosmico. Non c’è evidenza che si trovi in una posizione privilegiata dell’Universo, non ci sono segni che facciano pensare ad una sua particolare importanza. Fotografata da più vicino, la Terra sembra una grande astronave che viaggia senza meta nell’Universo; sappiamo che trasporta più di 8 miliardi di persone.

La terra vista dalla sonda Cassini.

La scienza ha stabilito che 3,5 miliardi di anni fa sulla Terra è emersa quella “entità” misteriosa che chiamiamo “vita”, confinata fra due altri misteri che chiamiamo “nascita” e “morte”. L’evoluzione della vita ha poi portato all’uomo. La civiltà umana ha solo 10.000 anni!

La Terra è, forse, l’unico luogo nell’Universo in cui c’è la “vita”. In ogni caso, è certamente l’unico luogo dove noi possiamo vivere perché se anche nell’Universo esistesse un’altra stella con un suo pianeta in una situazione simile a quella Sole-Terra, essa sarebbe lontana da noi almeno quattro anni luce; quindi, irraggiungibile.

Nel Salmo 115 della Bibbia è scritto che “I cieli sono i cieli del Signore, ma ha dato la Terra ai figli dell’uomo”. La Terra, quindi, è un dono di Dio. Come dice papa Francesco è la nostra casa comune. Siamo legati alla Terra come i figli alla madre, ma anche come la madre ai figli perché, proprio come se fosse nostra figlia, dobbiamo avere cura della Terra, dobbiamo custodirla, amarla e renderla accogliente per le prossime generazioni.

Purtroppo, non lo stiamo facendo. Viviamo in un’epoca chiamata Antropocene, caratterizzata dal degrado del pianeta (insostenibilità ecologica) e della stessa società umana, come dimostrato dalla guerra Russia-Ucraina e dalle altre 871 fra guerre e guerriglie, coinvolgenti 70 stati, che si combattono oggi nel mondo, quasi sempre senza che si riesca a comprenderne le ragioni.

Si potrebbe pensare che la Terra, questo luogo allo stesso tempo così insignificante e così speciale, non sia adatto ad ospitare l’umanità perché ha troppi difetti: è fragile, ha risorse spesso insufficienti e, soprattutto, non distribuite in maniera equa. In realtà è proprio con questi suoi difetti che la Terra ci insegna, spesso inascoltata maestra, come dovremmo vivere. Con la sua fragilità ci ricorda che è nostro dovere prenderci cura delle persone che ci sono state affidate. Con la scarsità di certe risorse ci insegna a vivere non nella dissolutezza dell’usa e getta e dell’egoismo, ma nell’aiuto reciproco e nella sobrietà del risparmio e del riciclo. Infine, con la diseguale distribuzione delle risorse nelle varie regioni, sprona le nazioni a collaborare in amicizia e rispetto, senza farsi la guerra. Che si tratti di una persona o di una nazione o della Terra stessa non c’è salvezza senza aiuto reciproco.

Recensioni. Società, Conoscenza e Nuove Tecnologie

Luigi Campanella, già Presidente SCI

Sono un appassionato lettore ed ero rimasto molto dispiaciuto per non avere potuto in questo 2022 rispettare la mia media di 1 libro al mese.

Nel periodo prepasquale fra i dolori della guerra ed il ritorno alla vita sociale che ho rilevato nella mia città ho deciso di recuperare e cosi mi sono dedicato a queste letture che mi piace segnalare agli amici del blog: Antropocene e le sfide del XXI secolo di A.F. De Toni, G. Marzano e A. Vianello Meltemi ed. 2022, ;132p 13 euro

Il secolo della Fraternità di M. Ceruti e F. Bellusci ed. Castelvecchi 2021, 80p 11 euro

Indagini sul Futuro di S. Rossi , Laterza, 2022, 176 p , 14 euro

L’abbecedario del post umanismo a cura di E. Baioni, L.M. Quadrado-Payeras, M. Macelloni. Ed. Mimesis, 2022, 446p 24 euro

Perché ho deciso di scrivere questo post di sintesi a queste letture?

Perché credo -non lo sapevo davvero quando le ho scelte- che siano in qualche misura collegate rappresentando la trasformazione della nostra società per gli aspetti di stratificazione sociale e per il ruolo svolto rispetto ad essi dalle nuove tecnologie da una parte e dai nuovi valori che i cambiamenti climatici hanno imposto.

I media e la rete, discutendo con continuità di questi valori di fatto creano una disarticolazione fra quanti accedono a questi nuovi strumenti cognitivi e chi ad essi rinuncia per scelta o, come più spesso avviene, per incapacità.

L’invecchiamento della popolazione ha sviluppato una silver economy che finisce, proprio per i prevalenti interessi economici, per alimentare questa nuova stratificazione.

A un mondo in rapida trasformazione serve un nuovo linguaggio che tenga conto del fatto che la visione antropocentrica della natura è superata da quella ben più universale del pancentrismo, puntando ad una sorta di umanità postumana.

Il primo passo consiste nell’aggiornare il significato di alcuni termini.

Ambientalismo, ad esempio, ha significato attenzione al paesaggio ecologico in cui la sola specie sapiens è attrice principale, sicché per essa l’ambiente è solo sfondo e non fondamento.

Oggi ambientalismo significa superare l’antropocentrismo per evitare che la specie sapiens e le sue civiltà possano trascurare le comunità multispecie.

Altrettanto importante per inquadrare la realtà è trovare nuovi termini: nell’abbecedario si fa l’esempio del termine solastalgia, il sentimento di sconforto che si prova alla degradazione del luogo che da sempre abbiamo considerato casa, ma anche di antropocene, termine ideato dall’ecologo Eugene F.Stoermer per sottolineare come l’attività umana sia arrivata ormai ad incidere sui processi climatici e geologici.

Siamo perciò dentro un passaggio epocale dall’umano al post umano rispetto al quale la disponibilità delle nuove tecnologie digitali che contaminano la specie umana comporta una serie di domande sull’evoluzione umana, sulla trasmissione della cultura, sulla stessa storia. Oggi grazie alle comunità intelligenti connesse si profilano importanti opportunità di sviluppo per l’organizzazione della memoria culturale con la prospettiva di un nuovo umanesimo tecnologico.

La chimica è scienza che sta percorrendo questo percorso: dal focus solo economico al ruolo di garante del diritto umano all’ambiente sano, agli alimenti, alla sicurezza.

Il dubbio nasce rispetto all’unitarietà di questa comunità digitale che invece viene spesso gestita settorialmente con connessioni talvolta troppo rare. Ed allora ecco che dovrebbe intervenire uno dei valori collegati al progresso, cioè la creatività di cui si sente la mancanza, per cui, in mancanza di fantasia, si deve ricorrere a strumenti di previsione.

Questi nel libro di Salvatore Rossi vengono cercati intervistando 5 esperti, una studiosa di neuroscienze e senatrice a vita, Elena Cattaneo, l’amministratore delegato di Google Cloud, Thomas Kurian, la direttrice di un’organizzazione sui cambiamenti climatici Cristiana Fragola, il giornalista Ferruccio De Bortoli e l’architetto Carlo Ratti.

Emerge dalle risposte come la passione per la conoscenza sia il motore del processo innovativo, la cui alimentazione è affidata allo Stato ed alle sue istituzioni, prime fra tutte le università, ma con l’impegno anche della magistratura, del mercato affinché prevalga il metodo scientifico nel separare i fatti verificati dalle opinioni e nell’evitare che prevalgano le paure contro il nuovo -ed il futuro di certo ne conterrà- e contro il diverso che tendono sempre a riemergere.

Il pericolo è che il guadagno di produttività ottenuto con le nuove tecnologie, i robot le intelligenze artificiali resti nelle mani di chi le possiede. Al riequilibrio deve presiedere lo Stato senza però dimenticare le esigenze delle imprese e del mercato: e questo è un riequilibrio ancor più difficile da raggiungere dell’altro.

A proposito di Antropocene.

 

Claudio Della Volpe

Come sanno i nostri lettori l’Antropocene è un termine che fa parte della definizione di questo blog e dunque è un tema ricorrente e di grande interesse per noi.

Ci abbiamo pubblicato vari post che troverete elencati alla fine di questo.

Quale è la situazione ufficiale di questo argomento? L’antropocene è diventato un elemento ufficiale della storia geologica della terra o non ancora?

Un gruppo di lavoro ufficiale denominato Anthropocene Working Group (AWG) è stato nominato parecchi anni fa e sta svolgendo una mole di lavoro fra cui documenti e pubblicazioni varie, si veda qui. Del gruppo fanno parte anche non geologi e fra gli altri dei chimici fra i quali un Premio Nobel (Paul Crutzen); dopo tutto sono stati anche i chimici a fare questa proposta.

Con quali risultati?

Il 21 marzo 2019 AWG ha risposto positivamente e a grandissima maggioranza a due quesiti:

Q1.  L'Antropocene dovrebbe essere trattato come un'unità 
crono-stratigrafica formale definita da un GSSP?  
29  voti a favore (88%); 4 contro; nessun astenuto

Q2. La guida primaria per la base dell'Antropocene dovrebbe essere uno 
dei segnali stratigrafici intorno alla metà del XX secolo dell'era volgare?   
29  voti a favore (88%); 4 contro; nessun astenuto

Cosa è un GSSP? E’ una sezione e un punto dello stratotipo di confine 
globale, abbreviato GSSP, ossia un punto di riferimento concordato 
a livello internazionale su una sezione stratigrafica 
che definisce il confine inferiore di uno stadio sulla scala temporale 
geologica.

Questi siti (geositi) non sono molto numerosi a livello mondiale e ce ne sono alcuni anche in Italia, che sono elencati qui. Un geosito può essere definito come località, area o territorio in cui è possibile individuare un interesse geologico o geomorfologico per la conservazione.”

 

Al momento dunque e fino ad un pronunciamento definitivo della commissione 
stratigrafica internazionale la suddivisione temporale rimane la seguente; 

se accettata la nuova suddivisione probabilmente inizierebbe attorno 
agli anni 50 del secolo scorso seguendo la suddivisione Megalaiana, 
che è quella attuale.

Gli strati interni alla stalattite indiana che definiscono l’inizio dell’età del Tardo Olocene Megalaiana, datata 4.200 anni fa – Stanley C. Finney, CSULB

Tuttavia, nell’attesa di questa decisione occorre stare attenti a due cose.

La prima è evidenziata dalla stessa pagina dell’AGW:

L’Antropocene è emerso come un termine scientifico popolare utilizzato dagli scienziati, dal pubblico scientificamente impegnato e dai media per designare il periodo della storia della Terra durante il quale gli esseri umani hanno un’influenza decisiva sullo stato, le dinamiche e il futuro del Sistema Terra. È ampiamente riconosciuto che la Terra è attualmente in tale stato. Il termine è stato utilizzato anche in un contesto non cronostratigrafico per essere un termine informale per denotare un’interpretazione più ampia dell’impatto antropogenico sul pianeta che è marcatamente diacrono, risalente a molti millenni fa. In geologia, tale interpretazione è già compresa nella litostratigrafia, in cui il carattere delle rocce stratificate si basa unicamente sulle loro caratteristiche fisiche e non sull’età. Tale interpretazione rappresenta un concetto nettamente distinto dall’Antropocene come unità cronostratigrafica, sebbene possa essere complementare con esso.

Dunque il concetto è ampiamente validato anche se non ancora accettato nella geologia formale; questo fatto può essere usato facilmente da ambienti e posizioni negazioniste, per esempio anti global warming e capita frequentemente.

Capita perché i geologi come i chimici sono strettamente coinvolti in molte attività socialmente importanti, come per esempio la estrazione di risorse fossili e minerarie e questo ha effetti non banali sull’evoluzione culturale della disciplina; come per i Chimici, e forse ancor più che per i chimici, c’è una certa resistenza dei geologi ad accettare cambiamenti epocali nelle concezioni e nella cultura “sviluppista infinita” che hanno caratterizzato lo sviluppo tecnico scientifico degli ultimi decenni e secoli.

E dunque a parte alcune lodevoli eccezioni, come per esempio Mario Tozzi, il conduttore di Sapiens, ci sono numerosi geologi (per esempio alcuni colleghi del Dipartimento di geologia di Napoli) che sono schierati dalla parte del negazionismo climatico; mi riferisco qua per esempio a coloro che han pubblicato e continuano purtroppo a pubblicare articoli anche su La Chimica e l’industria in cui attribuiscono le modifiche climatiche, ormai innegabili, a fenomeni di tipo astronomico.

Si tratta della 4 parte di quegli articoli contro i quali partì la polemica che poi culminò nel position paper (position paper sul clima) sul clima dellla SCI. Ma nulla sembra cambiato rispetto ad allora. C&I continua imperterrita a proporre opinioni totalmente screditate sui temi climatici scritte da fantomatici e sedicenti esperti.

Sarebbe difficile per costoro spiegare fenomeni come l’impoverimento isotopico di ¹³C conseguente all’uso dei fossili e perfettamente parallelo all’aumento della concentrazione atmosferica di biossido di carbonio con meccanismi astronomici; ne abbiamo parlato altrove e vi ripropongo qui i dati.

Fenomeni come questi sono la prova provata, la pistola fumante che nessun neghista potrà spiegare con meccanismi astronomici.

Il fatto è che c’è un contrasto culturale insanabile fra chi continua a difendere queste concezioni ormai screditate e la situazione moderna della Chimica: non si può essere contemporaneamente schierati a favore delle rinnovabili e dell’economia circolare e continuare a difendere le politiche di estrazione spinta dei fossili che continuano a dominare  le politiche energetiche di Eni e dello stato italiano.

La nostra associazione ha pubblicato un documento ufficiale (position paper sul clima) in cui fa giustizia di queste misconcezioni ma evidentemente non tutti ne sono convinti, ci sono ancora cariatidi in posizioni di preminenza che non si danno pace e non si peritano di continuare ad appoggiare le più arretrate e sconcertanti concezioni negazioniste.

Ma noi non molliamo.

Il futuro farà giustizia di queste sciocchezze e proverà che anche la Società Chimica Italiana deve rinnovare alcune posizioni chiave del suo contesto culturale e divulgativo.

Prima che la Natura  faccia il suo corso.

Non abbiamo più tempo.

Post già pubblicati sul tema antropocene:

https://ilblogdellasci.wordpress.com/2020/05/18/l-antropocene-e-senzaltro-molto-urbano/

https://ilblogdellasci.wordpress.com/2020/03/26/spillover-antropocene-e-mascherine/

https://ilblogdellasci.wordpress.com/2017/11/22/note-sullantropocene-3-gli-scenari-parte-seconda/

https://ilblogdellasci.wordpress.com/2017/11/08/note-sullantropocene-3-gli-scenari-parte-prima/

https://ilblogdellasci.wordpress.com/2017/10/30/note-sullantropocene-2-le-ipotesi-parte-seconda/

https://ilblogdellasci.wordpress.com/2017/10/25/note-sullantropocene-2-le-origini-prima-parte/

https://ilblogdellasci.wordpress.com/2017/10/18/note-sullantropocene-1-le-origini/

https://ilblogdellasci.wordpress.com/2015/09/04/la-definizione-di-antropocene-ricorre-alla-geochimica/

https://ilblogdellasci.wordpress.com/2015/05/29/cronache-dallantropocene/

https://ilblogdellasci.wordpress.com/2020/11/30/botta-risposta-e-controrisposta-un-vivace-scambio-fra-due-professori-di-unibo-sui-temi-di-energia-ambiente-e-risorse/

L’impatto dell’umanità sulla biosfera.

Claudio Della Volpe

In un recente articolo su PNAS (www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1711842115) alcuni ricercatori israeliani ed americani hanno stimato la biomassa globale ed anche l’impatto che l’umanità ha avuto su di essa.

L’argomento è certamente di interesse per i fini del nostro blog, per comprendere la portata dell’Antropocene. Ne facciamo un breve e parziale riassunto; tenete presente che l’articolo è fatto di due parti, una è l’articolo vero e proprio e l’altra è un supplemento molto esteso con tutte le stime dettagliate e i ragionamenti e le incertezze sui numeri ottenuti. Entrambe sono scaricabili senza problemi dato che la rivista è Open access.

La massa totale di tutti i tipi di esseri viventi appartenenti a tutti i taxa è stimata in 550 miliardi di ton equivalenti di carbonio (550GtC); ricordo per i lettori meno documentati che questo equivale a dire che la massa è stimata con riferimento alla sola massa del carbonio presente nelle varie specie mentre gli altri elementi variano da caso a caso; dunque il totale effettivo è ben superiore; la stima si può fare in questi termini a causa del fatto che il rapporto fra carbonio ed altri elementi è ampiamente costante nei vari casi.

L’80% di questo totale è costituito dalle piante, dai produttori primari che fanno la fotosintesi; a loro volta le piante sono dominate dalle piante terrestri, che hanno occupato la terra anche grazie all’avvento della difesa anti-UV costituita dall’ozono, a sua volta disceso dalla produzione di ossigeno.

Ricordo che questo elemento si è accumulato come rifiuto a partire da 2.5 miliardi di anni fa portando alla cosiddetta catastrofe dell’ossigeno, con espulsione dal ciclo della gran parte degli organismi anaerobi, rifugiatisi in poche zone povere di ossigeno (fondali marini, intestini degli animali, etc); questo portò all’accumulo di ozono e alla protezione della terra dagli UV che consentì poi la grande esplosione della vita del Cambriano di circa 530 milioni di anni fa sulla crosta.

Quello che vediamo ogni giorno sulla crosta è figlio della catastrofe dell’ossigeno.

Il secondo costituente della biomassa sono i batteri, circa 70GtC e circa il 15% del totale.

In ordine di importanza quantitativa seguono funghi, archaea (antichi batteri), protisti, animali e virus, che coprono il rimanente, inferiore al 10%.

Le biomassa che vive sopra il suolo costituisce il 60% del totale 320GtC (merito dell’ozono stratosferico!!), mentre le radici (130GtC) e i microbi del suolo e nelle superfici profonde (100GtC) costituiscono il grosso del rimanente.

La biomassa delle piante include per il 70% steli e tronchi degli alberi che sono per la maggior parte legno inerte. I batteri sono il 90% della biomassa profonda, sotto la superficie (aquiferi e fondo marino) con un metabolismo lento. Anche escludendo questi contributi comunque la biomassa globale rimane dominata dalle piante (150GtC di radici e foglie, 9GtC di batteri marini e terrestri e 12 GtC di funghi.

D’altra parte gli insetti dominano in termini di ricchezza di specie (circa 1 milione già descritte) mentre la loro biomassa è piccola. Alcune specie contribuiscono alla biomassa più di intere famiglie e classi.

Per esempio il krill antartico Euphausia superba contribuisce per 0.05GtC in modo comparabile a uomini e mucche. Stesso discorso per le termiti che così sorpassano tutti gli uccelli.

da Internazionale, n. 1257

Durante il relativamente breve percorso dell’umanità nella storia della Terra, innovazioni come la domesticazione degli animali, l’agricoltura e la rivoluzione industriale hanno accresciuto la popolazione umana con effetti ecologici molto pronunciati. Oggi la biomassa umana è 0.06GtC e quella degli animali domestici 0.1 GtC. In confronto i mammiferi selvatici sono solo 0.007GtC. Anche per gli uccelli quelli domestici sono circa tre volte più di quelli selvatici (0.005GtC a 0.002).

Di fatto gli uomini ed i loro animali superano tutti gli altri vertebrati esclusi i pesci. Ovviamente essi costituiscono solo una piccola frazione degli animali in complesso, che comprendono prima di tutto artropodi (1GtC) e pesci (0.7GtC)

Impressionante anche il paragone fra la biomassa attuale e quella preumana che dimostra l’impatto umano sulla biosfera.

L’attività umana ha contribuito alla scomparsa della megafauna fra 50.000 e 3.000 anni fa con una sua riduzione da 0.02GtC a 0.003GtC.

La caccia alla balena e agli altri mammiferi marini ha ridotto la loro massa di 5 volte (da ≈0.02 Gt C a ≈0.004 Gt C ).

Mentre la massa totale degli animali selvatici marini e terrestri è diminuita di un fattore 6, quella totale dei mammiferi si è accresciuta di 4 volte per merito della biomassa umana e degli animali domestici. (da ≈0.04 Gt C a ≈0.17 Gt C)

L’azione umana ha avuto anche impatto sullo stock di vertebrati, con una riduzione di 0.1GtC nella massa dei pesci, circa il 50% e all’aumento corrispondente di animali addomesticati.

L’impatto non si è limitato agli animali ma ha anche modificato profondamente la quantità di carbonio totale sequestrato dalle piante.

Si stima che la massa delle piante si sia dimezzata (e dunque anche la massa totale si è praticamente dimezzata) per azione dell’uomo. La biomassa totale delle specie coltivate dall’uomo è stimata in 10GtC che costituisce solo il 2% del totale delle altre piante rimanenti.

Una nota finale sul fatto che gli errori della stima sono abbastanza grandi, ma secondo me non intaccano l’utilità di questo lavoro.

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

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.

Note sull’antropocene. 2. Le ipotesi. prima parte

Claudio Della Volpe

Nella prima parte di questo post (https://ilblogdellasci.wordpress.com/2017/10/18/note-sullantropocene-1-le-origini/) abbiamo introdotto la storia del meme Antropocene. In questa seconda parte introdurremo invece le varie ipotesi avanzate per stabilirne i confini storici; diciamo subito che ci sono tante diverse ipotesi, ma le principali sono quattro e le enumero in ordine di datazione dell’origine dell’Antropocene.

Ipotesi 1: In un libro del 2013 (1) Timothy Morton introduce il concetto di iperoggetto. L’iperoggetto è un oggetto tale per cui non può essere intrinsecamente conosciuto da una posizione esterna, in altre parole il soggetto ne fa parte per definizione. Il soggetto che esplora e conosce non può guardare gli “iperoggetti” dall’esterno, ma piuttosto, ne fa parte, ne è ospitato , circondato, legato, ci interagisce così fortemente che non può che esserne considerato una parte “interna”. L’universo è un iperoggetto. La società umana come tale è un iperoggetto, ma poniamo anche il riscaldamento globale o i “giri”oceanici che producono isole plasticose con i nostri rifiuti, essi sono iperoggetti perchè noi ci interagiamo fortemente, in un certo senso ne siamo parte integrante, siamo contemporaneamente il soggetto che vuole conoscerli ma anche quello che li produce.

L’iperoggetto inoltre non è solo grande nello spazio e nel tempo, ma è anche “viscoso”.

“tale viscosità è il prodotto diretto del proliferare di informazioni. Quanto più sappiamo a proposito degli iper-oggetti, tanto più ci rendiamo conto che non potremo mai veramente conoscerli. Eppure, per quanto ci sforziamo di allontanarli, non possiamo separarci da loro” (p. 180).

In definitiva l’uomo come specie crea una enorme quantità di iperoggetti a partire dall’uso del fuoco (circa un milione di anni fa, Homo erectus) che già ha avuto un enorme impatto sulla biosfera; ma il momento chiave secondo Morton è la invenzione dell’agricoltura circa 10.000 anni fa o meglio dell’agrilogistica, una organizzazione della vita sociale che è caratterizzata da un “certo numero di sotto-variabili: l’eliminazione di contraddizioni e anomalie, l’innalzamento di confini tra umano e non-umano, la massimizzazione dell’esistenza a scapito d’ogni altra considerazione, inclusa ogni qualità dell’esistenza stessa. Ora che l’agrilogistica copre quasi interamente la superficie terrestre possiamo vederne gli effetti come in una reazione di polimerizzazione: ebbene, sono catastrofici”

Si tratta come vedete di una concezione un po’ filosofica; Morton propone una società contemplativa per uscire dai problemi dell’agrilogistica, una proposta difficilmente accettabile, un po’ elitaria diciamo così.

Se si cercano dati fisici, precedenti o successivi all’inizio dell’Olocene (11700 anni fa) si trovano varie date possibili, dagli effetti del fuoco a quelli dell’estinzione della megafauna a quelli dell’inizio vero e proprio dell’agricoltura fino all’introduzione del riso e dei ruminanti che potrebbero aver modificato la percentuale di metano in atmosfera, ma su tutti ci sono sufficienti dubbi da esludere una chiara individuazione come inequivoco confine dell’Antropocene al momento.

Ipotesi 2: in un articolo del 2015 (2) Simon Lewis e Mark Maslin propongono come limite temporale dell’Antropocene la scoperta del’America da parte di Colombo, anzi tutto il periodo che ne segue, definito come “Columbian exchange”, lo scambio colombiano. In realtà l’articolo di Lewis e Maslin è da leggere tutto intero e dà una descrizione completa e precisa dell’azione umana al di là della singola ipotesi che sostiene poi; lo consiglio caldamente a chi volesse farsi un’idea precisa e riccamente documentata della situazione (magistrale il paragrafo a pag. 172 intitolato The geological importance of human actions).

L’arrivo degli europei nei Caraibi nel 1492 e l’annessione delle Americhe causò il più grande scambio di popolazioni degli ultimi 13000 anni, con la formazione della prima grande rete globale di commerci fra Europa, Cina, Africa e le Americhe e la susseguente miscelazione di bioti prima separati, conosciuta come “lo scambio colombiano”.

Il più vistoso effetto fu certamente quella che si potrebbe definire la globalizzazione del cibo che è descritta nella figura precedente, che diede luogo a scambi di semi e pollini ma anche di scheletri di animali che si ritroveranno nei secoli in varie sedi.

Oltre a ciò ci fu l’effetto di ridurre drasticamente la popolazione umana sia in America, ma anche in Africa. Si stima che dei circa 60 milioni di persone che vivevano in America ne sia rimasto dopo oltre un secolo meno del 10%. a causa delle malattie importate dagli europei (contro le quali quelle popolazioni non avevano difesa), della schiavitù , della fame, etc.. Occorre anche considerare (questo è una mia considerazione) che l’apertura dei territori del Sud e centro America diede il via ad una tratta atlantica degli schiavi che riguardò oltre 10 milioni di persone che costituivano come ordine di grandezza qualcosa come la metà della popolazione africana di quel periodo.

Si stima che la sola decrescita della popolazione centro e sud americana comportasse l’abbandono di una enorme quantità di terreno coltivato a latitudini cui corrispondeva una enorme produttività biologica, con la conseguente rigenerazione di oltre 50 milioni di ettari di foresta, savana boscosa e prateria con un assorbimento di carbonio a causa di questo effetto di rivegetazione del suolo pari a 5-40 Pg, ossia miliardi di ton equivalenti, in 100 anni. Simile contributo dalla tratta degli schiavi, anche se la situazione sembra più complessa ((http://nrs.harvard.edu/urn-3:HUL.InstRepos:3710252 e https://econpapers.repec.org/paper/csawpaper/2014-02.htm).

Questo suggerisce che l’episodio ha contribuito in modo significativo ad un evento globale , ossia la riduzione della concentrazione di CO₂ di 7–10 p.p.m. (1 p.p.m. CO₂ = 2.1 Pg di carbonio equivalente) fra il 1570 e il 1620 documentato nelle registrazioni ad alta risoluzione delle carote di ghiaccio antartiche (si veda parte c di due figure più in alto). La riduzione della CO₂, badate, il contrario di quel che sta succedendo adesso.

Si tratta dell’evento più importante nella storia della CO2 sia in velocità di variazione che in dimensione nella storia pre industriale degli ultimi 2000 anni.

Gli autori propongono di considerare i fenomeni globali dello scambio colombiano, ossia la riduzione di CO2 di 7-10 ppm nella carota di ghiaccio del Law Dome, la prima presenza di fossili al di quà e al di là del’oceano del mais e altri fenomeni simili come segnali inequivoci del fenomeno, elencandoli in dettaglio.

Essi concludono che questo “incontro” delle popolazioni dei continenti vecchio e nuovo e l’omogeinizzazione mai prima avvenuta dei loro bioti rappresenti un evento estremamente importante per la storia del pianeta; trovano anche un nome per questa ipotesi la ipotesi Orbis dalla parola latina per mondo e Orbis spike sarebbe il segnale della riduzione di CO2; il motivo di questa scelta starebbe nel fatto che solo dopo il 1492 i due emisferi del pianeta si sono “connessi” tanto che molti altri scienziati si riferiscono a questo periodo come all’inizio del “sistema mondo”.

Nel prossimo post discuteremo le altre due ipotesi principali prese in considerazione per l’nizio dell’Antropocene, la rivoluzione industriale e il periodo delle esplosioni atomiche in atmosfera..

(continua)

(1)Timothy Morton, Hyperobjects: Philosophy and Ecology after the End of the World, Minneapolis: U Minnesota P, 2013.

(2) Defining the Anthropocene doi:10.1038/nature14258

Simon L. Lewis & Mark A. Maslin 12 MARCH 2015, VOL 519 , NATURE, p.171

Note sull’Antropocene.1.Le origini.

Claudio Della Volpe

Il nostro blog ha un sottotitolo che contiene la parola Antropocene:

Nell’Antropocene, l’epoca geologica attuale fortemente caratterizzata dalle attività dell’uomo, la Chimica ha il compito di custodire il pianeta e aiutare a ridurre le diseguaglianze mediante l’uso delle energie rinnovabili e dell’economia circolare.

In realtà una definizione formale e condivisa dell’Antropocene non esiste ancora ma ci si sta lavorando e in questo post vorrei appunto raccontare a chi non la conosce una breve storia di questo concetto, di questo meme, che è destinato secondo me e secondo tutti noi del blog ad un ruolo culturale crescente.

Una occasione per approfondire potrebbe essere la lettura di un libro di recente tradotto in italiano e che tratta proprio di questi temi; mi riferisco a Jason W. Moore: Antropocene o Capitalocene? Scenari di ecologia-mondo nell’era della crisi planetaria, Ombre Corte, 2017

Il termine è stato inventato dal microbiologo Eugene Stoermer professore di microbiologia all’Università del Michigan; grande esperto di diatomee egli usò questo termine per indicare, fin dai primi anni Ottanta del XX secolo, l’impatto dell’uomo sul pianeta.

Fu solo nel 2000 che il premio Nobel per la chimica Paul Crutzen (lo aveva vinto con Molina e Rowland per la scoperta del buco dell’ozono e dei meccanismi connessi) popolarizzò il termine in un articolo scritto a quattro mani (1).

L’idea non era nuovissima; era stata intravista fra i primi dal geologo italiano abate Antonio Stoppani, una delle menti più fini della nostra cultura nazionale, patriota e rivoluzionario, zio di Maria Montessori; che inventò il termine di Era antropozoica. Stoppani è un personaggio di cui sicuramente avete visto il ritratto o usato un’espressione; eh si, perchè egli scrisse fra gli altri un testo dal titolo, pensate un pò, “Il bel paese”. Il titolo del libro era a sua volta preso in prestito da Petrarca:

Questo titolo fu preso a prestito insieme con il ritratto di Stoppani nel 1906 dalla Galbani per il suo famoso prodotto; e dunque difficile che non lo conosciate. Come il vecchio dei formaggini.

Di meno come intellettuale. Ma per fortuna nostra lo conoscono all’estero; tanto è vero che Crutzen e Stoermer citano una sua frase che cade qui a fagiolo:

“[l’attività umana] è una nuova forza tellurica che in potenza e universalità può essere paragonata alle maggiori forze della terra”, scritta nel 1873 (3). Vorrei farla leggere a certi colleghi che so io e che la negano ancora oggi, dopo oltre 130 anni.

Lo riconoscete? Era su parecchi dei formaggini che ci siamo sbafati da fanciulli.

SE vi sembra incredibile che un comunistaccio come me debba citare come gloria nazionale un abatino, pensate che lo spessore delle persone non dipende dalle loro idee religiose. E questa citazione di Crutzen e Stoermer ne è la conferma. Perchè vedete Stoppani partecipò alle 5 giornate di Milano e costruì ad uso dei combattenti dei piccoli palloni aerostatici per mandare messaggi della rivolta che superassero le mura senza essere colpiti dagli austriaci, aiutato dal tipografo Vincenzo Guglielmini. Più tardi scrisse un testo “Gli intransigenti” contro la resistenza della chiesa cattolica ai nuovi fermenti politici e sociali. Un abate “rosso” si direbbe oggi (ma non per i capelli come si diceva di Vivaldi). Un teologo della liberazione. E anche uno scienziato a tutto tondo.

Ma dato che nemo propheta in patria il testo da cui è presa la frase, cioè il suo Corso di Geologia (scritto da professore universitario a Milano) è sostanzialmente introvabile sulla rete come pdf; fortunatamente viene citato sempre da una rivista straniera, in inglese (3).

Diffidate da chi scrive che la frase si trova ne “Il bel paese”, non si è guardato le carte e mi ha fatto perdere un pomeriggio per capirci qualcosa.

Torniamo al nostro argomento principale.

L’articolo seminale di Crutzen e Stoermer cita molti altri autori che hanno preparato il terreno al meme, per esempio Vernadskij e Teillard de Chardin che inventarono l’idea della noosfera, cioè della crescente importanza della scienza e della tecnologia nel forgiare il futuro della biosfera terrestre. (4)

In quell’articolo i due autori indicano i motivi per i quali considerano giustificato definire una nuova era geologica e che a distanza di soli 17 anni noi ritroviamo potenziati ed aggiornati (l’elenco che segue è stato aggiornato da me):

-durante gli ultimi 3 secoli la popolazione umana è cresciuta più di dieci volte ad oltre 7.5 miliardi di persone, con una crescita della popolazione di animali asserviti tale per cui la biomassa totale degli uomini e dei loro animali rappresenta il 97% della massa dei vertebrati terrestri (tutti i grandi animali selvatici sono solo il 3%!!)

– per effetto delle azioni umane la velocità di estinzione delle specie nelle foreste tropicali è cresciuta di un fattore stimato da 1000 a 10.000 volte;

– durante gli ultimi 100 anni la popolazione urbanizzata è cresciuta di più di 10 volte

-dal 30 al 50% della superficie terrestre è stata trasformata per opera dell’uomo (esaurimento del suolo) e l’uomo è il principale produttore di materiali in forma di polveri e granuli (più della erosione naturale);

– in poche generazioni l’umanità si avvia all’esaurimento dei combustibili fossili prodotti in quasi 400 milioni di anni.

– il rilascio di zolfo sotto forma di biossido a causa della combustione di tali combustibili è almeno due volte la somma annua di tutte le emissioni naturali di zolfo che avvengono principalmente come dimetilsolfuro oceanico;

– l’azoto fissato sinteticamente, principalmente dalla reazione di Born-Haber ed usato come fertilizzante agricolo (e come componente degli esplosivi) è maggiore della quota fissata da tutti gli ecosistemi terrestri; il rilascio di NO nell’atmosfera da combustioni è maggiore dell’output naturale dando origine alla formazione di ozono fotochimico (smog) in molte regioni del pianeta

– l’uomo estrae una quantità di fosforo multipla di quella estratta naturalmente per erosione (phosphate weathering); come conseguenza di questa situazione sia il ciclo delll’azoto che quello del fosforo sono totalmente alterati rispetto alla situazione naturale;

– l’uomo intercetta il 10% di tutta l’acqua che cade sul pianeta, questa quota rappresenta però più di metà dell’acqua potabile accessibile; la restituisce spesso spostandola da fonti geologiche esauribili e in molti casi profondamente inquinata;

– la combustione dei fossili e l’agricoltura basata sui fertilizzanti sintetici hanno accresciuto il flusso di alcuni gas serra verso l’atmosfera e l’oceano: come conseguenza la concentrazione di tali gas è aumentata negli ultimi 3 secoli di oltre il 30% per la CO2 e del 100% per il metano; il conseguente aumento di temperatura media superficiale oceano-terra è misurato al momento in poco meno di 1 grado centigrado; il pH oceanico si è ridotto di circa 0.2 unità e mette a rischio la sopravvivenza di alcune specie.

– la criosfera polare e continentale si sta riducendo a velocità enorme; si prevede che entro pochi decenni i ghiacci del Polo Nord scomparirano e quelli dell’Antartide e della Groenlandia scompariranno entro qualche secolo, con la conseguenza di innalzare il livello dei mari di alcuni metri.

– inoltre l’umanità ha immesso in circolo alcune sostanze inquinanti profondamente tossiche come mercurio e cadmio estraendole dai loro depositi geologici e altre sintetiche, apparentemente stabili chimicamente come i clorofluorocarburi o la “sporca dozzina”; ma in tutti i casi queste molecole alogenate sono in realtà instabili sul lungo periodo e hanno danneggiato significativamente lo strato di ozono stratosferico e si sono accumulate nei tessuti di parecchie specie viventi con danni ancora non precisamente valutabili; nonostante gli accordi internazionali in vigore per controllare tale inquinamento la situazione non è ancora sotto controllo; si sospettano azioni che simulano effetti ormonali in molte altre sostanze usate comunemente (bisfenolo-A e alcuni tensioattivi) e si ipotizza di attribuire a tale inquinamento la riduzione della fertilità maschile stimabile in alcuni casi ad oltre la metà dei valori naturali;

– le zone costiere sono state danneggiate sia dall’arricchimento in fosforo e azoto con la formazione di zone anossiche, dead zones, in varie parti dell’oceano e dei mari interni come il Mediterraneo, sia con la scomparsa del 50% delle mangrovie;

– la pesca industrializzata rimuove una percentuale crescente della produzione primaria dell’oceano valutabile in oltre un terzo;

– le attività nucleari umane (belliche e non) hanno inquinato irreversibilmente con isotopi radioattivi anche sintetici alcune zone del pianeta e tale presenza è comunque misurabile in ogni zona del mondo.

Il lavoro di Crutzen e Stoermer conclude:

“Considering these and many other major and still growing impacts of human activities on earth and atmosphere, and at all, including global, scales, it seems to us more than appropriate to emphasize the central role of mankind in geology and ecology by proposing to use the term “anthropocene” for the current geological epoch. The impacts of current human activities will continue over long periods. According to a study by Berger and Loutre, because of the anthropogenic emissions of CO2, climate may depart significantly from natural behaviour over the next 50,000 years.”

“Si tratta di una proposta che è stata presa in seria considerazione. La reazione del mondo umanistico è stata entusiastica con la nascita di ben tre riviste internazionali dedicate al tema: Anthropocene, The Anthropocene Review ed Elementa.

Nel campo delle scienze naturali sia la International Commission on Stratigraphy che la International Union of Geological Sciences hanno finora rifiutato di riconoscere il termine come categoria valida per la suddivisione del tempo geologico. Dall’altro, nell’agosto 2016 il Working Group on the Anthropocene – dopo sette anni di lavori – ha ufficialmente raccomandato un tale riconoscimento ai suddetti organi burocratici (con voto ad ampia maggioranza ma senza unanimità). In buona sostanza gli scienziati del gruppo presieduto da Jan Zalasiewicz propongono di considerare l’Antropocene come una serie, l’equivalente stratigrafico di un’epoca, tanto quanto l’Olocene o il Pleistocene che l’hanno preceduto. Il golden spike [chiodo d’oro] individuato come punto originario sarebbe da collocarsi nella cosiddetta grande accelerazione, cioè a partire dagli ultimi sussulti della seconda guerra mondiale, quando le bombe atomiche vennero sganciate e la dipendenza da carbone e petrolio contagiò l’intero pianeta (sebbene con intensità molto variabili).”

(Il sintomo-Antropocene di Emanuele Leonardi e Alessandro Barbero, Effimera, 9 ottobre 2017)

Nella seconda parte del post racconteremo più in dettaglio quali sono i possibili confini temporali dell’Antropocene, una questione per la quale in realtà esistono almeno 4 differenti ipotesi e proposte.

(continua)

Riferimenti.

(1)Crutzen, P. J. & Stoermer, E. F. The Anthropocene. IGBP Global Change Newsl. 41, 17–18 (2000)

(2)Stoppani, Il bel paese, 1873 –http://www.sba.unifi.it/upload/scienze/img150anniuniti/doc150anniuniti/belpaese.pdf

https://ia600502.us.archive.org/6/items/ilbelpaeseconver00stopuoft/ilbelpaeseconver00stopuoft.pdf

(3)Stoppani Corso di geologia in 3 vol. 1873; la parte che ci interessa è tradotta in inglese qui http://www.geologicnow.com/2_Turpin+Federighi.php; MAKING THE GEOLOGIC NOW RESPONSES TO MATERIAL CONDITIONS OF CONTEMPORARY LIFE edited by Elizabeth Ellsworth e Jamie Kruse trad. di Valeria Federeghi

Riporto qui l’intera frase perchè sia chiaro che Stoppani non rinnega la sua fede, ma la fonde con i fermenti dell’era di rivoluzione economica, sociale e politica che vive (la lascio in inglese come scorno, per far risaltare l’abbandono che abbiamo della nostra storia migliore):

“…when, in the bosom of the aged fabric of ancient pagan societies, the Christian ferment was introduced, the new element par excellence, that substituted ancient slavery with freedom, darkness with light, fall and degeneration with rebirth and true progress of humanity.

It is in this sense, precisely, that I do not hesitate in proclaiming the Anthropozoic era. The creation of man constitutes the introduction into nature of a new element with a strength by no means known to ancient worlds. And, mind this, that I am talking about physical worlds, since geology is the history of the planet and not, indeed, of intellect and morality. But the new being installed on the old planet, the new being that not only, like the ancient inhabitants of the globe, unites the inorganic and the organic world, but with a new and quite mysterious marriage unites physical nature to intellectual principle; this creature, absolutely new in itself, is, to the physical world, a new element, a new telluric force that for its strength and universality does not pale in the face of the greatest forces of the globe.”

(4)Personalmente conosco almeno un filosofo dell’800 (fra il 1850 e il 1860) che scrisse a proposito di ciò nella critica alla società capitalistica che vedeva nascere; lascio a voi scoprire chi era costui, che pensava alla scienza applicata alla produzione e al lavoro sociale nella forma di divisione del lavoro come la base materiale della trasformazione della biosfera; egli vedeva già allora il puro tempo di lavoro che andava scomparendo mano a mano come fonte principale della ricchezza sostituito da questo nuovo e più potente paradigma sociale che avrebbe inglobato ogni sviluppo (anche legato ai robot, a lui sconosciuti ma inglobabili nel suo “sistema automatico di macchine”). Si tratta di una forza produttiva talmente potente che se non domata e sottoposta alla ragione e al controllo sociale può, con la sua esigenza di sviluppo infinito, distruggere ogni biosfera e giustificare il paradosso di Fermi.

 

Reinventare il ruolo della Chimica nella Società

 Vincenzo Balzani, Università di Bologna

Coordinatore del gruppo di scienziati energiaperlitalia

 La Chimica: ieri

Negli ultimi decenni, e in parte ancora oggi, sui mezzi di comunicazione la Chimica ha fatto e fa notizia principalmente in relazione a guerre, disastri ecologici, inquinamento e sofisticazioni. Ne consegue che, anche fra persone di una certa cultura, la Chimica è percepita come una scienza malvagia, di cui diffidare. Ma come accade per tutti gli strumenti che la scienza e la tecnica mettono nelle mani dell’uomo, da un semplice coltello all’energia nucleare, malvagio non è lo strumento in sé, ma chi lo usa senza le dovute cautele o, peggio, per fare del male deliberatamente.

Negli ultimi 100 anni la Chimica ha portato enormi benefici all’umanità. Ha fornito potenti fonti di energia, vaccini e farmaci capaci di prevenire e curare molte malattie, materiali con proprietà eccezionali come i polimeri, le materie plastiche e i semiconduttori, fertilizzanti per lo sviluppo dell’agricoltura e molto altro ancora. Si può dire che non c’è nulla di quello che usiamo che non sia stato fabbricato dai chimici o basato sui materiali che i chimici hanno ideato. La Chimica, però, deve anche riconoscere la sua responsabilità nell’aver creato strumenti di distruzione e di morte come esplosivi e armi chimiche e nell’aver contribuito, spesso senza volerlo, a volte addirittura senza saperlo, all’insorgere di gravi problemi a livello locale e globale. Nell’ultimo secolo, infatti, la grande accelerazione nell’attività dell’uomo ha coinvolto la Chimica in molti modi e con risultati spesso disastrosi, come il danneggiamento dello strato protettivo di ozono, il riscaldamento del pianeta, l’inquinamento atmosferico e lo sfruttamento senza limiti delle risorse naturali. L’effetto dell’attività umana degli ultimi decenni sulle caratteristiche del pianeta è ritenuto epocale, come dimostra il nome Antropocene ormai comunemente adottato per indicare l’epoca presente [1].

I chimici sono stati fra gli scienziati più attivi nel forgiare, nel bene e nel male, questa nuova epoca.

L’astronave Terra

Il pianeta Terra su cui viviamo è una specie di astronave che viaggia nell’infinità dell’Universo. E’ un’astronave del tutto speciale perché non potrà mai “atterrare” in nessun luogo per fare rifornimento, per essere riparata o per sbarazzarsi dei rifiuti che vi si accumulano. L’unico rapporto con l’esterno è la luce che riceve dal Sole, risorsa fondamentale per la vita dei 7,3 miliardi di passeggeri.

La prima cosa di cui essere consapevoli è che il pianeta Terra ha dimensioni “finite” [2]. Pertanto, le risorse di cui disponiamo sono limitate ed è limitato anche lo spazio in cui collocare i rifiuti. Si tratta di una realtà innegabile; eppure, spesso, anche i chimici non ne hanno tenuto conto. Molti economisti, poi, sembrano addirittura non saperlo.

Nel 1980, le risorse utilizzate estratte dalla Terra ammontavano a 40 miliardi di tonnellate; nel 2015 sono salite a circa 70 miliardi di tonnellate, pari a 27 kg per persona al giorno. Alle risorse utilizzate vanno aggiunte quantità da due a tre volte maggiori di risorse estratte, ma difficili da usare, rapporto che aumenta costantemente man mano che i depositi di risorse più ricchi si vanno esaurendo [3]. Ci si può chiedere: rimarrà qualcosa per le future generazioni?

Le dimensioni finite del pianeta hanno conseguenze anche per quanto riguarda la collocazione dei rifiuti che si producono ogni volta che si usano risorse [4]; non possiamo sbarazzarcene collocandoli in un inesistente “non luogo”. I rifiuti finiscono inesorabilmente sotto terra, sulla superficie della terra, sulla superficie o sul fondo dei mari e nell’atmosfera; in ogni caso, con conseguenze poco piacevoli. Le scorie di materie plastiche che si sono accumulate nell’Oceano Pacifico formano un’ “isola” grande come l’Europa. La quantità di anidride carbonica riversata in atmosfera supera i 30 miliardi di tonnellate all’anno e, come sappiamo, causa un aumento dell’effetto serra ed i conseguenti cambiamenti climatici. Il particolato fine generato dai motori a combustione ha causato nel 2012 più di 941.000 morti premature in Europa, 84.000 delle quali in Italia. Ci sono poi le scorie delle centrali nucleari, pericolose per decine di migliaia di anni, che nessuno sa dove collocare. Cosa diranno le prossime generazioni dei danni, in parte irreversibili, che abbiamo creato con i nostri rifiuti all’astronave su cui anche loro dovranno viaggiare?

Alla Conferenza COP21 tenutasi nel dicembre 2015 a Parigi [5], 185 nazioni hanno concordemente riconosciuto che il cambiamento climatico, causato dall’uso dei combustibili fossili, è il problema più preoccupante per l’umanità e nell’Enciclica Laudato si’ [6] papa Francesco ha ammonito: “Il ritmo di consumo, di spreco e di alterazione dell’ambiente ha superato le capacità del pianeta, in maniera tale che lo stile di vita attuale, essendo insostenibile, può sfociare solamente in catastrofi”.

La nostra è la prima generazione che si rende conto di questa situazione di crisi e quindi è anche la prima (qualcuno dice che potrebbe essere l’ultima) che può e deve cercare rimedi [4].

Economia lineare ed economia circolare

Dovrebbe essere ormai chiaro a tutti che non è possibile continuare con l’attuale modello di sviluppo basato sull’economia lineare (Figura 1) che parte dall’ingannevole presupposto [7] che le risorse siano infinite e che non ci siano problemi per la collocazione dei rifiuti.

Figura 1. Schema del sistema economico lineare oggi adottato, basato sul falso presupposto che le risorse siano infinite e che non ci siano problemi per la collocazione dei rifiuti.

Non è possibile continuare col consumismo e con “l’usa e getta”. Questo tipo di economia ci sta portando sull’orlo del baratro ecologico [8] ed è la causa delle crescenti, insostenibili disuguaglianze [9]. Il papa, nell’enciclica Laudato si’ [6], lancia un appello accorato: “Di fronte al deterioramento globale dell’ambiente, voglio rivolgermi a ogni persona che abita questo pianeta. Ciò che sta accadendo ci pone di fronte all’urgenza di procedere in una coraggiosa rivoluzione culturale”.

Uno dei punti cardine della rivoluzione culturale, di cui c’è tanto bisogno, è il passaggio dall’economia lineare all’economia circolare. In questo modello di sviluppo alternativo (Figura 2), l’energia usata proviene da fonti rinnovabili e le risorse della Terra vengono usate in quantità il più possibile limitate (risparmio) e in modo intelligente (efficienza) per fabbricare oggetti programmati non solo per essere usati, ma anche per essere riparati, raccolti e riciclati per fornire nuove risorse.

Figura 2. Schema di un sistema economico circolare basato sul concetto che le risorse naturali sono limitate ed è limitato anche lo spazio in cui mettere i rifiuti. Tutta l’energia usata è ricavata da fonti rinnovabili.

La differenza fondamentale fra economia lineare e economia circolare riguarda l’energia, che è la risorsa chiave di ogni sistema economico. L’economia lineare è basata sui combustibili fossili, una fonte in via di esaurimento, mal distribuita sul pianeta e causa di danni gravissimi all’ambiente e alla salute dell’uomo. L’economia circolare, invece, utilizza l’energia solare e le altre fonti di energia (eolica, idrica) ad essa collegate: abbondanti, inesauribili e ben distribuite. Gli ammonimenti degli scienziati [10], le direttive dell’Unione Europea, le decisioni prese alla Conferenza COP21 di Parigi sui cambiamenti climatici [5] e la bellissima enciclica Laudato si’ di papa Francesco [6] sostengono la necessità di accelerare la transizione dai combustibili fossili alle energie rinnovabili.

 

La Chimica: scienza centrale

La Chimica è una scienza centrale (Figura 3) che, col suo linguaggio, quello degli atomi e delle molecole, invade e pervade numerosi altri campi del sapere e fa da tramite per molte altre scienze. Ha quindi davanti a sé immensi territori da esplorare. Ha dato nuove prospettive alla biologia, che nella sua versione più avanzata, infatti, prende il nome di biologia molecolare e che a sua volta ha profondamente rivoluzionato il campo della medicina.

Figura 3. La Chimica: una scienza centrale.

Solo la Chimica potrà dare risposte ad alcune domande fondamentali: come si è originata la vita? come fa il cervello a pensare? c’è vita su altri pianeti?

La Chimica è il fondamento di discipline di primaria importanza come la scienza dei materiali e l’ecologia. Solo con il contributo della Chimica si potranno trovare soluzioni ai quattro grandi problemi che l’umanità deve risolvere per continuare a vivere bene su questo pianeta, senza comprometterne l’uso alle future generazioni: alimentazione (cibo e acqua), salute e ambiente, energia e informazione.

La Chimica è la scienza che ha maggior impatto sulla società. Quindi, può e deve giocare un ruolo guida in questo periodo storico caratterizzato dall’inevitabile transizione dall’economia lineare all’economia circolare e dai combustibili fossili alle energie rinnovabili.

Innovazione

L’innovazione è e rimarrà sempre il motore della crescita e dello sviluppo. Ma oggi sappiamo che crescita e sviluppo devono essere governati non più dal consumismo, ma dalla sostenibilità ecologica e sociale [11]. Un’innovazione volta soltanto ad aumentare i consumi e ad accrescere le disuguaglianze, come è accaduto negli scorsi decenni, è la ricetta per accelerare la corsa verso la catastrofe di cui parla anche papa Francesco.

Le prime cose da innovare, quindi, sono istruzione e cultura. Bisogna far sapere a tutti i cittadini, in particolare ai giovani, quale è la situazione reale del mondo in cui viviamo riguardo risorse, rifiuti e disuguaglianze. L’istruzione è in gran parte di competenza dello Stato, ma anche a livello locale si può fare molto. Lo possono fare, con opportuni corsi di aggiornamento, i comuni, le regioni, le confederazioni degli industriali e degli artigiani. Lo possono fare le grandi e anche le piccole imprese con appositi stages per gli studenti. Possono contribuire con iniziative culturali le Fondazioni bancarie, le parrocchie e le associazioni di ogni tipo.

Un esempio di innovazione sbagliata è la conversione delle raffinerie di petrolio in bioraffinerie, anziché la loro definitiva chiusura con ricollocazione del personale in altri settori. Infatti: 1) le bioraffinerie sono alimentate con olio di palma proveniente in gran parte dall’Indonesia e dalla Malesia, dove per far posto alle piantagioni di palma vengono compiute estese deforestazioni con gravi danni per il territorio e per il clima; 2) i biocarburanti prodotti dall’olio di palma hanno un EROI (Energy Returned on Energy Invested) mai dichiarato, ma certamente minore di 1, cioè forniscono una quantità di energia minore di quella spesa per produrli; 3) fra pochi anni ci si accorgerà che anche le bioraffinerie sono ecologicamente ed economicamente insostenibili e si riproporrà il problema della ricollocazione del personale. Quindi, le bioraffinerie non aiutano a risolvere la crisi energetico-climatica e neppure quella occupazionale.

Un altro esempio di innovazione sbagliata è l’accordo fra Governo, Regione Emilia-Romagna e Audi (l’azienda tedesca che possiede la Lamborghini) per la produzione del nuovo SUV Lamborghini a Sant’Agata Bolognese; un accordo celebrato da alcuni politici ed industriali come straordinario esempio di innovazione [12]. Ma tutti sanno che c’è poco o nulla da innovare nei motori a scoppio, usati da più di un secolo. Se si vuol fare innovazione nel campo delle automobili, oggi la si può fare solo sulle auto elettriche: motori elettrici, batterie (settore che riguarda direttamente la Chimica), dispositivi di ricarica veloce, ecc. Oppure si può fare innovazione per produrre combustibili sintetici mediante elettrolisi dell’acqua (utilizzando elettricità da fonti rinnovabili) e successive reazioni fra l’idrogeno così ottenuto e CO₂ [13].

Per capire quanto poco innovativo sia il SUV Lamborghini, che entrerà nel mercato presumibilmente nel 2018, basta pensare che nel 2025 Olanda, Norvegia e anche India prevedono di vietare la vendita ad auto con alimentazione a benzina o gasolio [14‎]. Con la sua mostruosa potenza di 600 CV, il SUV Lamborghini è un emblema del consumismo e della “civiltà” dell’usa e getta, dalla quale le vere innovazioni dovrebbero farci uscire. Col suo costo di 250.000 euro, è anche l’icona delle disuguaglianze, causa prima dell’insostenibilità sociale.

Alcuni campi di sviluppo dell’industria Chimica

 

Nuovi materiali

La caratteristica fondamentale della nostra epoca è il continuo aumento della complessità. Basti pensare che mentre fino al 1990 tutto ciò che c’era in una abitazione era costituito da meno di 20 elementi, oggi in uno smartphone ci sono più di quaranta elementi diversi. Da qualche tempo destano molto interesse elementi relativamente scarsi e finora trascurati, per i quali si prevede un crescente uso nei dispositivi ad alta tecnologia. Il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti ha identificato sei elementi critici per le industrie americane: disprosio, europio, erbio, neodimio, ittrio e indio. Nell’Unione Europea, che è povera di risorse minerarie e ha industrie maggiormente diversificate, gli elementi critici sono più di venti. Per contrastare la scarsità di certi elementi si possono adottare varie strategie: 1) fare con meno; 2) riciclare; 3) individuare elementi più abbondanti che possano sostituire nei processi industriali quelli che scarseggiano; 4) reinventare i processi industriali sulla base dei materiali più facilmente disponibili.

E’ chiaro che in ciascuna di queste strategie c’è ampio spazio per la ricerca e l’industria chimica.

 

Energia

La transizione energetica, già avviata, dai combustibili fossili alle energie rinnovabili ha molto bisogno della Chimica. L’energia solare è abbondante, ma deve essere convertita nelle energie di uso finale: calore, elettricità e combustibili. Ad esempio, la quantità di energia elettrica ricavabile dai 170 Wm^-2 di potenza solare media dipende dalla nostra capacità di costruire pannelli, accumulatori e altri dispositivi con le risorse della Terra. Spesso è necessario usare elementi chimici poco abbondanti, come litio, selenio e neodimio, per cui i “reagenti limitanti” nell’utilizzo delle energie rinnovabili spesso non sono i fotoni del Sole, ma gli atomi della Terra, con tutti i problemi prospettati nella sezione precedente. Accade così che mentre la transizione dall’economia lineare all’economia circolare deve fare fulcro sulle energie rinnovabili, la disponibilità di queste ultime è a sua volta legata all’uso delle materie prime secondo i principi dell’economia circolare: risparmio, efficienza e riciclo (Figura 2).

Chimica verde

L’industria chimica in passato aveva come unico traguardo un’alta resa di produzione, senza troppe preoccupazioni per la compatibilità ambientale dei prodotti, sottoprodotti, rifiuti, solventi e catalizzatori, nonché per i consumi idrici ed energetici; a volte, non si è valutata con cura neppure la potenziale pericolosità degli impianti. Nell’ultimo decennio sono stati fatti notevoli progressi, ma molto c’è ancora da fare per giungere ad un Chimica sostenibile, cioè che fornisca quello di cui abbiamo bisogno senza far danni al pianeta e ai suoi abitanti.

Chimica per il Terzo Mondo

Miliardi di persone vivono in paesi tecnologicamente sottosviluppati dove i sofisticati e costosi processi chimici dell’industria non si possono utilizzare. In questi paesi la Chimica deve inventare soluzioni tecnicamente accessibili ed economicamente sostenibili per risolvere problemi di base legati all’acqua, al cibo e all’energia.

 

Monitoraggio, raccolta di informazioni

Un campo particolarmente importante della Chimica è quello dei sensori per monitorare l’ambiente, i cibi, i materiali, le merci, la salute dell’uomo e la sicurezza pubblica. Per esempio, nella difesa contro il terrorismo la Chimica può dare un contributo fondamentale nel prevenire l’attacco, nel controllarlo e nel fornire prove sull’accaduto. In un mondo che diventa via via più complesso e globalizzato ci sarà sempre più bisogno di raccogliere ed elaborare informazioni anche per svelare truffe come, ad esempio, quella messa in atto dalle case automobilistiche, in particolare dalla Volkswagen, per quanto riguarda il livello di sostanze inquinanti prodotte.

Conclusioni

Negli ultimi decenni il mondo è profondamente cambiato. Siamo in una nuova era, l’Antropocene [1], che anche la Chimica ha contribuito a forgiare. Appare evidente che i progressi della scienza e della tecnologia e l’uso dei combustibili fossili [15] hanno rafforzato le mani dell’uomo, ma hanno aumentato la fragilità del pianeta. Scienziati e filosofi sono preoccupati per il futuro dell’umanità. Secondo Zygmunt Bauman, la scienza e la tecnica hanno fatto vincere all’uomo molte battaglie contro la Natura, ma ora rischiano di farci perdere la guerra causando l’irreversibile degrado del pianeta. Hans Jonas ha scritto che è lo smisurato potere che ci siamo dati, su noi stessi e sull’ambiente ad imporci di sapere che cosa stiamo facendo e di scegliere in quale direzione vogliamo inoltrarci. Umberto Galimberti è più pessimista: “L’uomo è impotente contro la scienza, perché la scienza è più forte dell’uomo. La domanda non è più cosa possiamo fare noi con la scienza e la tecnica, ma che cosa la scienza e la tecnica possono fare di noi”.

In questo quadro, è evidente che molte cose devono cambiare nella politica, nell’economia e nella scienza. La Chimica, la scienza che più interagisce con l’uomo e con l’ambiente, deve reinventare il suo ruolo in questo nuovo mondo. Ha il dovere di trovare soluzioni per i problemi che essa stessa ha contribuito a creare in passato e deve svolgere un compito di importanza fondamentale: mettere a disposizione dell’umanità energia, materiali e prodotti di sintesi senza compromettere l’integrità dell’ambiente e la salute dell’uomo. Il ruolo che la Chimica deve giocare, oggi e domani, è quindi addirittura più importante di quello che ha svolto in passato. Infatti, anziché sfruttare opportunità per un generico sviluppo industriale, deve contribuire a risolvere problemi urgenti, quali il cambiamento climatico, l’inquinamento, la conversione delle energie rinnovabili in energie di uso finale, la disponibilità di cibo e acqua, il recupero dei materiali, la preparazione di farmaci per le popolazioni del terzo mondo e la riduzione delle disuguaglianze. E non c’è dubbio che dall’impegno volto a risolvere questi problemi pratici nasceranno nuove idee e scoperte fondamentali.

C’è molto bisogno di una nuova Chimica e quindi di giovani che vi si dedichino, consapevoli della grande missione che li aspetta.

[1] V. Balzani, Sapere, agosto 10-15, 2015,

[2] N. Armaroli, V. Balzani: Energia per l’astronave Terra, Zanichelli, 2011.

[3] U. Bardi: Extracted: How the Quest for Mineral Wealth Is Plundering the Planet, Chelsea Green, White River Junction, Vermont (USA), 2014.

[4] V. Balzani, M. Venturi: Energia, risorse, ambiente, Zanichelli, 2014.

[5] http://www.accordodiparigi.it/

[6] Francesco: Laudato si’, Lettera enciclica sulla cura della casa comune, Paoline Editoriale Libri, 2015.

[7] http://www.scienzainrete.it/contenuto/articolo/La-fuga-dalla-realta-e-il-mito-della-crescita-infinita

[8] L.R Brown: World on the Edge: How to Prevent Environmental and Economic Collapse, Earth Policy Institute, Washington (DC), 2011.

[9] T. Piketty: Disuguaglianze, Università Bocconi Editore, 2014

[10] http://ar5-syr.ipcc.ch/

[11] V. Balzani, La Chimica e l’Industria, ottobre 2016 (in stampa)

[12] http://www.regione.emilia-romagna.it/notizie/2015/maggio/nuovo-suv-lamborghini-firmato-a-palazzo-chigi-protocollo-dintesa-tra-ministero-sviluppo-economico-e-regione

[13] N. Armaroli, V. Balzani, Chem. Eur. J., 22, 32–57, 2016

[14] www.huffingtonpost.it/…/auto-elettriche-olanda_n_9640970.html

[15] Nel 2015, su scala mondiale abbiamo consumato ogni secondo 250 tonnellate di carbone, 1000 barili di petrolio e 105.000 metri cubi di gas.

 

La definizione di Antropocene ricorre alla geochimica

 Nota: si ricorda che le opinioni espresse in questo blog non sono da ascrivere alla SCI o alla redazione ma al solo autore del testo

a cura di Dario Zampieri, dario.zampieri@unipd.it

L’attività umana è oramai globale e da circa mille anni è il principale agente di modellamento della superficie terrestre, attualmente un ordine di grandezza più potente di tutti i processi erosivi naturali (Wilkinson, 2005). Gli impatti dell’attività umana probabilmente saranno rintracciabili nelle sezioni stratigrafiche per milioni di anni a venire. Ciò significa che è iniziata una nuova epoca geologica, l’Antropocene, che dovrebbe sostituire all’Olocene, l’unità in cui viviamo, che la Commissione Internazionale di Stratigrafia (Cohen et al. 2013), con la ratifica dell’Unione Internazionale delle Scienze Geologiche, fa iniziare esattamente 11.700 anni fa (l’epoca Olocenica fa parte del Periodo Quaternario, iniziato 2,588 milioni di anni fa, che a sua volta fa parte dell’Era Cenozoica, iniziata 66 milioni di anni fa, nell’ambito dell’Eone Fanerozoico, iniziato 541 milioni di anni fa).

Formalmente le unità del tempo geologico sono definite dal loro limite inferiore, o loro inizio, corrispondente a un Global boundary Stratotype Section and Point (GSSP). Una “sezione strato-tipo” si riferisce a una porzione di materiale (roccia, sedimento, ghiaccio), mentre per “punto” si intende la localizzazione fisica di un marker all’interno della sezione strato-tipo. Formalmente, un GSSP deve necessariamente rispettare una serie di requisiti: 1) contenere un evento di correlazione principale (marker), 2) contenere dei marker secondari (strato-tipi ausiliari), 3) avere una correlazione regionale e globale dimostrata, 4) avere una sedimentazione continua completa con un adeguato spessore sopra e sotto il marker, 5) avere una precisa posizione nella Terra, definita da latitudine, longitudine, altezza o profondità, 6) essere accessibile, 7) devono esistere provvedimenti per la conservazione e la protezione della sezione.

Alternativamente, in mancanza di una adeguata sezione tipo l’inizio di una unità del tempo geologico viene riferita a Global Standard Stratigraphic Age (GSSA), cioè ad un limite cronologico, cosa che avviene generalmente per il Precambriano (>541 milioni di anni), dato che marker geologici ben definiti ed eventi sono meno definiti procedendo all’indietro nel tempo profondo. Secondo le regole, la ratifica formale di una nuova epoca Antropocene richiede una votazione a larghissima maggioranza della Commissione Internazionale di Stratigrafia.

Per questo esiste un acceso dibattito sulla definizione di Antropocene, testimoniato dalla nascita di tre riviste scientifiche dedicate: The Anthropocene, The Anthropocene Review, Elementa. Tuttavia il concetto di unità di tempo riferite all’uomo non è nuovo, essendo stato suggerito dapprima nel 1778 da Buffon, che propose una settima epoca geologica finale, ispirata al settimo giorno della creazione. Già nel 1854, il geologo e teologo gallese T. Jenkyn propose una “epoca umana” caratterizzata su base biologica dalla futura fauna fossile e non più da preconcetti religiosi. Il diciannovesimo secolo vide un fiorire di proposte da parte di Haughton, Stoppani, Dana, Lyell, Gervais, mentre il ventesimo secolo vide le proposte di scuola russa con Pavlov e Vernadsky. All’inizio del ventunesimo secolo, nel 2000 il nobel per la chimica Crutzen insieme a Stoermer (2000) rilancia e rende popolare il termine Antropocene, che fa iniziare con la rivoluzione industriale ed il miglioramento del motore a vapore di J. Watt.

La lista degli eventi proposti per l’inzio dell’Antropocene è lunga: comparsa dell’uomo anatomicamente moderno, intensificazione delle economie basate sul mare, uscita dall’Africa dell’uomo anatomicamente moderno, colonizzazione dell’Australia ed estinzione della megafauna, rivoluzione delle terraglie per il cibo, colonizzazione del nuovo mondo, rivoluzione neolitica, invenzione della ruota, rivoluzione urbana, età del Bronzo, accelerazione del disboscamento, età del Ferro, città con più di un milione di abitanti, colonizzazione isole remote di Polinesia e oceano indiano, scoperta nuovo mondo di Colombo, rivoluzione industriale, esplosioni nucleari in atmosfera, produzione di composti chimici persistenti.

Recentemente, Lewis e Maslin (2015) hanno proposto 2 date quali candidate per l’inizio dell’Antropocene: 1610 e 1964. Questi anni sarebbero chiaramente identificabili da un marker sincrono a livello globale alla scala di risoluzione annuale richiesta. La prima data corrisponde ad un minimo del CO₂ atmosferico, la seconda al picco del ¹⁴C derivante dalle esplosioni nucleari.

Tentativi di definizione dell’Antropocene: a) La linea tratteggiata a 11.650 anni dal presente indica il limite attuale tra Pleistocene e Olocene secondo la scala del tempo geologico in vigore (GTS2012) con la curva delle anomalie di temperatura (blu) e del CO₂ (rossa); b) limite proposto a 5020 anni dal presente utilizzando il minimo del metano in atmosfera prima dell’impatto dell’agricoltura; c) limite proposto all’anno 1610 rappresentante la collisione tra genti del vecchio e nuovo Mondo (Orbis GSSP), definito da un minimo della curva della CO₂ atmosferica; d) limite proposto all’anno 1964 (Bomb GSSP), caratterizzato dal picco del radiocarbonio in atmosfera conseguente le esplosioni nucleari.

L’arrivo degli europei nei Caraibi nel 1492 e la loro invasione delle Americhe comportò la più grande sostituzione di popolazione umana degli ultimi 13.000 anni, nota come Scambio Colombiano. Europa, Cina, Africa ed Americhe furono contemporaneamente investite da uno scambio intenzionale ed accidentale di organismi vegetali ed animali, che prima erano separati in distinte aree geografiche. In termini stratigrafici, la comparsa nei sedimenti del Nuovo Mondo di pollini di piante che prima erano esclusive del Vecchio Mondo, e viceversa, rappresenta un marker dell’Antropocene ben rintracciabile nei depositi lacustri e marini. Oltre al mutamento permanente della dieta di quasi tutta l’umanità, l’arrivo nelle Americhe degli europei causò un drastico declino della popolazione, a causa di guerre, nuove malattie, schiavitù e carestie. Si calcola che tra il 1492 e il 1650 la popolazione americana passò da circa 60 a 6 milioni di individui. Conseguentemente l’agricoltura quasi cessò, restituendo più di 50 milioni di ettari alla riforestazione. Di fatto, le curve del CO₂ ricostruite dalle carote di ghiaccio antartiche mostrano un declino di 7-10 p.p.m., corrispondente alla decimazione della popolazione del Nuovo Mondo. Pertanto, il minimo di 271.8 p.p.m. di CO₂ datato 1610 (±15 anni) può ben rappresentare un marker GSSP, insieme ad altri marker secondari quali ad esempio la comparsa nel 1600 di pollini di Zea mays nelle sezioni stratigrafiche del Vecchio Mondo. La nuova proposta del 1610 come inizio dell’Antropocene viene riferita come Orbis Spike (picco negativo del Mondo).

L’altra data proposta da Lewis e Maslin (2015), il 1964, corrisponde al marker globale del picco del ¹⁴C raggiunto in quell’anno nell’atmosfera e registrato nelle carote di ghiaccio nonché negli anelli degli alberi. Infatti, la curva della radioattività prodotta dalle esplosioni nucleari a partire dal 1945 raggiunse un valore massimo nel 1963-64 nell’emisfero nord e un anno più tardi ai tropici. Marker secondari correlati possono essere ad esempio il rapporto degli isotopi del plutonio dei sedimenti ed il picco degli isotopi dello iodio nei suoli e nei sedimenti marini.

Ciascuna data candidata per l’inizio dell’Antropocene presenta naturalmente dei vantaggi e degli svantaggi. Il picco negativo dell’Orbis spike implica che il colonialismo, il commercio globale e l’uso del carbone hanno innescato processi socio-economici globali difficili da prevedere e da controllare. Il picco della radioattività da bomba mostra invece come lo sviluppo tecnologico di una elite può portare alla distruzione globale, una sorta di “trappola del progresso”, fortunatamente controllata dal trattato di non proliferazione del 1963.

È singolare constatare che il riconoscimento del significato dell’Antropocene riporta l’uomo al centro dell’universo, quasi un percorso inverso rispetto alla rivoluzione copernicana e darwiniana.

Riferimenti.

Cohen, K.M., Finney, S.C., Gibbard, P.L., Fan, J.-X. (2013; updated). The ICS International Chronostratigraphic Chart. Episodes 36, 199-204.

Crutzen P. J. & Stoermer E. F., 2000. The Anthropocene. IGBP Global Change Newsl., 41, 17-18.

Lewis L. & Maslin M. A., 2015. Defining the Anthropocene. Nature, 519, 171-180.

Wilkinson B. H., 2005. Humans as geologic agents: a deep-time perspective. Geology, 33, 161-164.

Cronache dall’antropocene.

Nota: si ricorda che le opinioni espresse in questo blog non sono da ascrivere alla SCI o alla redazione ma al solo autore del testo

a cura di Claudio Della Volpe

Tutti i giornali di questi giorni seguono col fiato sospeso la impari lotta fra i nani di Francoforte e la piccola Grecia battagliera di Tsipras. Le interviste di Wolfgang Schäuble*, ministro tedesco delle finanze, ribadiscono che la Grecia non è abbastanza efficiente e produttiva e che blocca la strada verso “la crescita”, il cui mantra rallegra i sogni di tutti i politici europei e mondiali; l’Italia “renzina” non si sa ancora che fine farà, ma Giorgio Squinzi, patron di Mapei e di Confindustria dichiara che non ha nulla da chiedergli; il governo Renzi, infatti, gli ha già dato tutto e anche di più; i giovani disoccupati (sono al 40%) ringraziano. La “crescita infinita”, sogno di tutti i ministri delle finanze del mondo e risultato medio di alti e bassi del mercato (e della guerra) per gli scorsi 250 anni ha d’altronde già provocato i suoi effetti e li vediamo in questo periodo (beh Schäuble della guerra ne sa qualcosa*). Infatti, sia pur con molta meno fanfara il livello medio del biossido di carbonio in atmosfera ha superato per la prima volta da 4-5 milioni di anni il valore di 400 ppm. Mi direte : “Ma non era già successo l’anno scorso?”; certo vi rispondo io era toccato al dato istantaneo e l’aveva segnalato Giorgio Nebbia (https://ilblogdellasci.wordpress.com/2013/05/20/quattrocento/) ma c’è una piccola differenza adesso: questo è il livello medio. Per comprendere la differenza partiamo dai dati registrati a Mauna Loa, che rappresenta, nel mezzo del Pacifico, una stazione di riferimento per questo tipo di misure. Il grafico seguente rappresenta in rosso i dati mensili più recenti e in nero i valori medi (media mobile su sette cicli adiacenti) sui quali mi sono permesso di tirare una retta orizzontale a 400 ppm.

Si vede bene cosa è avvenuto; nella primavera-estate 2013 il valore massimo mensile ha sfiorato ma non superato il limite; l’anno successivo come registrato da tutti gli osservatori il limite fu superato e i valori rimasero sopra la soglia per qualche mese tornando sottosoglia con il periodo autunnale dell’emisfero Nord; questa ampia variazione, che è conosciuta come il “respiro di Gaia”, dipende dal ciclo fotosintetico globale ed è la somma di due distinti cicli fotosintetici nei due emisferi. Infine nel primo quarto di quest’anno i valori sono tornati a crescere durante la primavera dell’emisfero Nord e hanno ancora una volta superato il limite; stavolta però lo stesso ha fatto la media mobile; mentre il ciclo tornerà a diminuire durante l’autunno e per breve periodo tornerà ancora una volta sottosoglia, la media mobile non tornerà MAI PIU’ sotto soglia per molti anni (secoli o millenni) e questo dipenderà da NOI, sia nel senso che le nostre attività di combustione e di agricoltura ne sono responsabili, sia nel senso che il tempo che passerà soprasoglia dipende dalle nostre azioni future in campo energetico e produttivo. Questa è certamente crescita!

I politici se ne curano poco, ma questa crescita, a differenza di quella del PIL, appare veramente inarrestabile; non è l’unica.

La popolazione mondiale è a 7.2 miliardi e continua imperterrita un’ ascesa anch’essa inarrestabile, al ritmo di oltre 70-80 milioni di nascite nette all’anno; si può stimare che metà di questo numero sia di nascite “indesiderate”, ossia che le donne se fossero padrone di se stesse eviterebbero (http://en.wikipedia.org/wiki/Unintended_pregnancy); ma purtroppo la gran maggioranza delle donne del mondo, a differenza della signora Merkel, non è padrona della propria vita. Certo ci sono anche buone notizie; durante il 2014 la quota di energie rinnovabili è cresciuta in modo notevole; se consideriamo il solo FV, per esempio, la quantità di potenza installata nel mondo è arrivata a sfiorare per il 31 dicembre scorso i 180GWp. La capacità installata delle turbine eoliche è arrivata a oltre 280GWp nella medesima data per un totale di 460GWp. Se si pensa però che la potenza primaria media necessaria è dell’ordine di 15.000GW CONTINUI, siamo ancora lontani dall’obiettivo, la strada per una energia totalmente “pulita” è ancora lunga, ma l’abbiamo intrapresa. Ovviamente le percentuali di energia effettivamente fornite sono ancora basse: si stima che solo il 20% dell’energia elettrica mondiale sia globalmente fornita da sorgenti rinnovabili prima di tutto idro (nel nostro paese abbiamo sfiorato il 40% lo scorso anno) ma l’energia elettrica è solo una parte dell’energia primaria e tale valore scenderebbe a circa il 13% del totale di primaria (dati 2008) contro l’81% di fossile e il 6 circa di nucleare (vedi Nota finale).

(si veda anche http://www.qualenergia.it/articoli/20150525-fotovoltaico-continuano-i-ribassi-da-record-6virgola1-centesimo-%24-per-kwh) Ma queste limitate buone notizie sono bilanciate da un numero notevole di altre notizie meno buone. Due recenti articoli rafforzano gli aspetti gravi della situazione climatica ed ambientale:

• Science (http://www.sciencemag.org/content/347/6223/1259855.abstract) sottolinea che un certo numero di parametri chiave del Sistema Terra sono già fuori controllo e altri in zona a rischio.
• Nature, da parte sua, critica ferocemente (http://www.nature.com/news/policy-climate-advisers-must-maintain-integrity-1.17468) l’approccio non del tutto etico che una parte della scienza tiene nei confronti dei politici, consentendo ai politici stessi di dire che si potrà fare qualcosa nel ridurre i gas serra mentre si continua ad accrescere la loro produzione “to fit the facts to the failure“; una illusione basata sull’uso di modelli scorretti, che potremo pagare carissima.

Ed infine la estensione dei ghiacci artici, sensibilissimo indicatore della situazione termica del pianeta, è in velocissima riduzione:

tanto che perfino i siti che si interessano di economia parlano di un “problema Artico” (http://www.businessinsider.com/arctic-sea-ice-grows-but-still-shrinking-2014-9?IR=T), l’Artico è diventato un problema perchè le variazioni climatiche indotte possono avere effetti tragici sulla produzione agricola mondiale.

La scoperta del secolo! La natura biofisica dell’economia mondiale, nascosta da un secolo di “magnifiche sorti e progressive”, ridiviene manifesta con la forza dei fatti: il picco del petrolio, il ciclo fuori controllo di azoto e fosforo e le modifiche climatiche da gas serra rivelano la debolezza della scimmia nuda, della sua arretrata e preistorica organizzazione sociale.

Parafrasando il celebre monologo di Roy Batty (interpretato da un magistrale attore anche lui arianissimo, Rutger Hauer (in effetti è olandese)) in Blade Runner

“I’ve seen things you people wouldn’t believe,

methane molecules on fire off the shoulder of Baltic sea, I watched the clathrates in the dark near the bottom of the Siberian Ocean. All those moments will be lost in time, like Arctic tears in rain. Time to die. »**

Note

• *Wolfgang Schäuble è stato presidente della CDU; dopo aver ammesso in televisione di aver ricevuto una donazione (non registrata) al partito di 100.000 marchi da parte del controverso commerciante di armi Karlheinz Schreiber si dimise; ma dopo aver lasciato la guida alla sempre verde signora Merkel (laureata in Fisica e con un dottorato in meccanica quantistica) è tornato in sella alla sua fida sedia a rotelle (sulla quale è confinato dopo che un pazzo lo ha ferito gravemente) alla guida dell’economia tedesca e, tramite quella, dell’economia europea; tutto per la sua gloria e per il nostro sollazzo.
• ** il testo è stato parafrasato dall’autore di questo articolo ispirandosi a un post di Ugo Bardi http://ugobardi.blogspot.it/2015/05/le-lacrime-dellartico.html
• Nota sui valori statistici; le cifre che ho riportato si trovano nelle voci di Wikipedia; tuttavia i dati BP sono più pessimistici; per il 2013 riportano meno del 9% di energia primaria da rinnovabili totali;
• mentre scrivo: http://www.nature.com/news/big-compromises-needed-to-meet-carbon-emissions-goal-1.17622?WT.mc_id=TWT_NatureNews