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Numero 1(106)
Ci riscalda il sole
Una equipe di scienziati russi, estoni, lituani e messicani danno dimostrato che il riscaldamento della terra dipende per oltre il 90% dalla attivitá solare e il resto dalla attivitá tecnologica dell’uomo
E’ una storia di fortuna, passione e intelligenza: i protagonisti sono Igor Libin, matematico e fisico nucleare specializzato nello studio delle radiazioni cosmiche, specialmente di quelle generate dall’attività solare Mikolas Mikolaiunas idrologo e ministro del Servizio Idrologico e Meteorologico della Lituania alla ricerca di correlazioni tra le variazioni annuali di estensione della copertura di ghiaccio del Mare Baltico, dell’Oceano Atlantico e le variazioni climatiche e Jurate moglie di Mikolas, anch’essa giovane scienziata conosciuta da Libin a Mosca nell’ambito dell’attività scientifica.
Recatosi a Vilnius per vacanza, Jurate lo porta a conoscere Mikolas con cui inizia a discutere di climatologia, di Baltico, dell’influenza dell’attività solare sulla atmosfera e di modelli matematici che includano le variabili standard della meteorologia e quelle dell’incidenza della radiazione solare sul nostro pianeta. Analizzando, assieme ad altri due colleghi, Jorge Perez Peraza e Vladislav Solntsev, i dati di 279 anni di misurazione della estensione del ghiaccio nel Baltico, i protagonisti individuano oscillazioni periodiche (cicli) di 22 anni che corrispondono all’intero ciclo della attività magnetica del sole e la tendenza ad una oscillazione con un periodo di 800 – 1000 anni.
Il modello di analisi viene sperimentato utilizzando i dati di variazione del livello dell’acqua del lago di Berna in Svizzera che i monaci hanno pazientemente rilevato a partire dal quindicesimo secolo, trovando la conferma dei cicli di 22 e 800 anni.
A questo punto parte una ricerca internazionale tra l’istituto russo IZMIRAN (Mosca), UNAM (Messico) e l’istituto di Metrologia, Idrologia di Tallinn e il Servizio Idrologico e Meteorologico della Lituania sulla possibilità di costruire un modello di previsione climatica nel lungo periodo che si finisce positivamente nel 1977. Il modello ha avuto una serie di verifiche, ad esempio, sulle variazioni di livello dell’acqua del Mar Caspio, sulla estensione delle foreste nel nord della Russia, sulla variazione del Nino etc.
Traumatiche alcune previsioni sul lungo periodo: L’attuale aumento di temperatura globale, iniziato nel 1635 (minimo di Mauder), e’ legato al ciclo solare di 800 anni; nel 2040 la temperatura inizierà a diminuire.
Sbalorditiva una considerazione: l’attività’ umana incide in questo processo al massimo per il 10 percento.
Da molti anni sono diffuse preoccupanti notizie sullo stato del pianeta. Televisione, giornali, addirittura riviste scientifiche di gran fama sostengono e danno per scontato il fatto che l’attività tecnologica umana ha provocato e provoca fenomeni quali la diminuzione dello strato di ozono, l’aumento di biossido di carbonio, il relativo effetto serra correlato al riscaldamento globale, condannando non solo la razza umana ma anche tutte le altre specie ad una rapida estinzione. Unico colpevole l’uomo stesso o più precisamente la società industriale. Questa affermazione, che per molti, oggi, e’ atto di fede, bene accolta da una parte del mondo scientifico e avversata da altra, ha, in molti Paesi del mondo, forze politiche influenti ed aggressive: svariati movimenti per la protezione dell’ambiente da tempo si sono trasformati in partiti veri e propri che, ad esempio, in Italia e Germania, fanno parte delle coalizioni al governo. Queste forze hanno mostrato tutta la loro influenza riuscendo ad imporre, a livello internazionale, il “Protocollo di Kioto in conformità al quale i Paesi ricchi pagano per l’inquinamento dell’atmosfera che producono. Tali pagamenti devono essere usati a favore dei Paesi poveri. Il meccanismo di distribuzione dei fondi, anche se molto preciso, non ha, tuttavia, finanziato grossi progetti concernenti la protezione dell’ambiente. La ricerca prodotta, invece, dalla necessità di diminuire i costi energetici attraverso l’aumento del rendimento dei processi tecnologici ha dato frutti importanti in svariati settori. Basti pensare alla diminuzione del consumo di carburanti derivati dal petrolio nei trasporti e all’utilizzo dei rifiuti per la generazione d’energia.
Diventa centrale chiedersi se tecnologia e scienza, modificando il rapporto tra uomo e natura, mettano effettivamente a repentaglio il pianeta e la sua capacità di sostenere la vita. Dal primo momento della sua, più o meno lucida, esistenza, l’umanità, per sopravvivere, ha manipolato l’ambiente provocando relativo danno alla biosfera del pianeta. L’umanità non ha avuto, altro metodo per continuare il suo soggiorno sulla terra. Le specie sono sempre state in concorrenza e la natura non e’ l’Eden. L’homo sapiens, fin dall’inizio ha dovuto combattere le prime o cibarsene e ha dovuto modificare la seconda per sopravvivere. Vero e’ che negli ultimi secoli, a partire dalla rivoluzione industriale, lo sviluppo delle tecnologie ha aumentato violentemente i processi d’antropizzazione. In parallelo e’ aumentata l’attesa di vita e sono migliorati le conoscenze e i sistemi di protezione della natura. Il buon senso suggerisce che la stessa esistenza e prosperità dell’umanità dipendono direttamente dallo sviluppo delle tecnologie. La visione dell’umanità come colonia microbica che si estingue dopo aver invaso, modificato e metabolizzato tutto il brodo di coltura, non convince.
Sono riuscito a parlare con Igor Libin, un fisico che da diversi anni non solo si occupa dei problemi climatici, ma anche fa delle previsioni concrete inerenti ai processi in corso. Do la parola a lui.
“Circa trenta anni fa è nata l’idea che l’attività dell’uomo ha effetto decisivo sul clima. E’ sorta contemporaneamente la domanda se è possibile valutare verosimilmente il contributo dell’attività umana nei mutamenti climatici globali. Noi, vale a dire un gruppo internazionale di studiosi (i fisici Jorche Peres-Perasa dell’Università del Messico e Konstantin Judakhin dell’Accademia delle scienze della Federazione Russa, l’idrologo Ago Jaani del Servizio meteorologico dell’Estonia, il meteorologo Micolas Mikolajunas del Servizio idrometeorologico della Lituania e il matematico Oleg Gulinskij), abbiamo cominciato ad esaminare tali mutamenti e abbiamo cercato di quantificarli. La matematica applicata oggi ha raggiunto dei livelli molto alti, cosicché è possibile calcolare praticamente tutto. Dando retta a tutti i timori dei sostenitori dell’idea che la causa è l’attività umana, il massimo effetto negativo che essa può avere sui processi inerenti al clima, negli ultimi 50-80 anni, non supera il 10%. Il restante 90% ha un’origine poco chiara. Proprio questo 90% dei mutamenti è diventato l’oggetto dei nostri studi.
Dalla metà del Quattrocento, in molti Paesi venivano e vengono svolte osservazioni meteorologiche giornaliere assai precise e, ancora più importante, continue. Si facevano misurazioni della temperatura, del cambiamento del livello dei laghi e dei fiumi e di molte altre cose. Grazie al fatto, poi, che le osservazioni sono state fatte anche in Paesi poco soggetti a guerre come la Svizzera e la Svezia, abbiamo risultati ininterrotti per molti secoli. Parallelamente alle osservazioni meteorologiche si conducevano anche quelle del Sole. Se il motivo, per il quale si facevano osservazioni meteorologiche a me è chiaro (i bisogni della navigazione marittima), non riesco tuttora a capire cosa poteva indurre i monaci ad osservare, attraverso i piccoli pezzi di vetro, il Sole, a disegnare e a descrivere dettagliatamente le macchie sulla nostra Stella. E’ un atto di puro eroismo scientifico.
Usando i dati pluriennali d’osservazioni della temperatura, della pressione, della velocità del vento nell’Atlantico, di precipitazioni, del livello dei laghi, ma soprattutto, dell’attività solare, abbiamo cominciato non solo ad analizzare le dipendenze reciproche fra vari processi, ma abbiamo cercato di descrivere tali dipendenze matematicamente. Avendo notevoli quantità di dati analoghi, abbiamo provato a costruire un modello dinamico. Così, se si hanno mille punti, si è in grado di prevedere come si svolgerà il processo in uno, due, tre punti. L’esattezza della previsione sarà assai alta, se il processo procede con un’evoluzione più o meno stabile, senza bruschi cambiamenti. In realtà i processi lineari sono peraltro molto rari.
Un’eruzione solare potente, ad esempio, è capace di cambiare bruscamente il comportamento della stragrande maggioranza dei parametri esaminati. Tali processi devono essere studiati, ma in sede separata: i metodi matematici esistenti permettono di farlo, per molti versi, grazie alle opere di Gulinskij e di Judakhin. Oggi non tocco le “basi”matematiche del lavoro svolto, qui possono essere omesse.
Abbiamo iniziato il nostro lavoro dai processi più o meno lineari e relativamente stazionari. La prima operazione svolta è stata quella della determinazione del volume d’acqua nel lago Patsquaro in Messico, da cui dipende l’apporto d’acqua potabile della maggior parte del Paese. I messicani non riuscivano a capire, come mai, in alcuni anni, acqua ce n’era tanta, ed in altri, poca. Può succedere che anche nel caso d’abbondanti precipitazioni piovose, l’acqua manchi lo stesso. Abbiamo appurato che il comportamento dell’acqua e’correlato a quello dell’attività solare. Per rendere più corretto l’esperimento, abbiamo esaminato altri laghi simili, in Russia e in Kirghizia, e sebbene, i risultati ottenuti fossero opposti, speculari a quelli concernenti il lago messicano, il trend si manifestava invariato: il volume dell’acqua dei laghi isolati ha una netta reazione all’attività solare. L’attività umana ha avuto su questi sistemi ecologici un effetto valutabile fra l’8% e il 10%. Solo per il Mare d’Aral vi e’ una stretta correlazione con l’opera “distruttrice” propria dell’uomo. In tal modo, avevamo creato una previsione sommaria, ma realistica. Se i messicani non attueranno nessuna influenza sul loro lago, in modo radicale, si potrà prevedere con verosimile precisione il livello del lago – e quindi, anche il volume dell’acqua – per i prossimi undici anni. Ma tutto ciò non bastava, volevamo ottenere una previsione più attendibile. Per farlo era necessario aumentare in modo considerevole l’inserimento, nello studio, della quantità di parametri che avevano un effetto sul processo. Abbiamo, quindi, cominciato a cooperare con idrologi, climatologi, dendrologi. Abbiamo approntato una nuova previsione poliparametrica che si è rivelata essere molto più precisa, permettendo alle autorità locali di determinare quanta acqua, esattamente, fosse possibile asportare, dal lago, l’anno successivo per non rischiare di innescare un processo di prosciugamento.
I risultati ottenuti ci hanno spinto ad ampliare le nostre ricerche e, dopo i laghi, abbiamo iniziato ad esaminare altri processi meteorologici. Abbiamo cominciato dall’analisi della temperatura e della pressione al suolo. Purtroppo, in Russia, non c’e’ grossa disponibilit’ di dati storici (come in Svezia e in Svizzera), infatti, non abbiamo avuto dei monaci che abbiano potuto compiere “eroici studi”. Ad ogni indebolimento del potere, le strutture, che per prime, subiscono tale situazione sono gli osservatori, e gli impianti scientifici. Nel Caucaso del Nord c’era l’impianto migliore nel mondo per l’osservazione dei raggi solari. Negli anni novanta, fu distrutto e fu rubato il piombo. La stazione, che era costata un milione di dollari, fu saccheggiata in alcuni giorni. Con i dati incompleti, tuttavia, molte cose possono essere previste per mezzo dei metodi matematici. E’ vero che l’approssimazione così sarà maggiore, ma il principio rimarrà invariato. Anche se, nel nostro caso, l’errore poteva essere notevole, i cambiamenti qualitativi saranno descritti abbastanza precisamente. Per ottenere le valutazioni qualitative, ci siamo messi a cooperare in modo attivo con dendrologi, gli esperti della flora. Gli alberi, infatti, anche quelli trovati sotto terra, possono rispondere a molte domande perché la loro età può essere datata molto precisamente. I cerchi interni al tronco, che evidenziano l’età’, permettono di ricostruire tutto il quadro anno dopo anno, considerando che ogni cerchio raffigura un anno. Alcuni alberi vivono centinaia, migliaia d’anni, quando si tagliano tali esempi di longevità, in tutti i Paesi una sezione con i cerchi, è conservata per sempre. I cerchi in questione possono far capire tutto, compreso il grado della radiazione spaziale. E’ possibile quindi seguire il processo nel corso di centinaia e migliaia di anni ed ottenere lunghe sequenze di dati. Durante il lavoro abbiamo ottenuto risultati impressionanti: la dinamica del comportamento delle malattie cardiovascolari dipende direttamente dall’attività solare. Abbiamo provato a cooperare anche con i medici. Il problema in questo settore è assolutamente semplice. Le cartelle cliniche sono conservate per molti decenni. Alcune persone si sono messe a lavorare con noi, hanno sostenuto le tesi di dottorato, ed è tutto finito lì. Il perché non ci sia stato un seguito, non riesco ad immaginarlo. I nostri studi consentono di stabilire in anticipo il pericolo che incombe sui pazienti, e quindi alcune operazioni di profilassi possono salvare decine di migliaia di persone.
Ora racconterò un altro episodio straordinario. Esistono esperimenti scolastici. Sono molto indicativi e per questo si ama molto dimostrarli ai ragazzi. A farla breve, vengono mescolati due liquidi e dopo un certo tempo sul fondo cadono piccoli cristalli. Nel 1964, ad un convegno, svoltosi a Leningrado, il professor Paccardi dall’Italia fece un rapporto sensazionale, in seguito al quale i chimici di diversi Paesi, alla stessa ora (di Greenwich) realizzarono un semplicissimo esperimento: osservavano tale reazione di sedimentazione di ossilcloruro di bismuto nella soluzione colloide. Gli scienziati non volevano sapere i risultati degli sperimenti (erano dati per scontato), ma la velocità in cui si svolgeva la reazione di sedimentazione, perché ogni volta era diversa per diversi sperimenti, ma uguale per tutta la Terra. Esisteva, quindi, un fattore comune per tutto il pianeta, che aveva un effetto sullo svolgimento delle reazioni. Questa scoperta, che era confermata brillantemente da Simon Shnol, un biofisico sovietico di Puscino, e’ servita a completare la ricerca dei dati riguardanti le connessioni meravigliose dei vari processi che avvengono sulla Terra, con l’attività del Sole. E’ risultato che la reazione si realizza ogni giorno e ogni ora con varie velocità. In qualsiasi punto del globo terrestre, il tempo della reazione, svolta alla stessa ora, è uguale, e dipende dall’attività solare.
Del fatto che il Sole fosse la base di tutto, ne scriveva già Tucidide e molti suoi seguaci. Ultimamente è stato dimostrato che nei periodi di eruzioni solari cambia bruscamente la composizione del sangue: in questi momenti il sangue assomiglia a quello che hanno le persone che hanno subìto una radiazione atomica. Un effetto sul sangue, lo hanno non solo i cicli a lungo termine (come su tutte le cose della natura), ma anche quelli relativi ad un anno, ad una stagione, ad un giorno e addirittura ad un secondo. Il sangue cambia continuamente. Per la prima volta nella storia della scienza, ad aver notato il sincronismo esistente fra l’attività solare e i processi che si svolgono sulla terra, fu Aleksandr Lenidovich Cizhevskij. L’eminente scienziato e pensatore russo, fu, nello stesso tempo, un pittore di talento, poeta, filosofo e musicista raffinato. I partecipanti al primo Congresso internazionale per la biofisica e la cosmologia, svoltosi a New York nel settembre 1939, hanno definito Cizhevskij il “Leonardo da Vinci del Novecento”. Insieme ai corifei della scienza come Vernadskij e Tsiolkovskij, Cizhevskij ha gettato le basi di una nuova visione cosmica del mondo. L’individuazione delle influenze dei fattori spaziali sui processi biologici e scientifico-sociali è uno dei suoi contributi più importanti nel pensiero scientifico d’oggi. “Ma in che modo le perturbazioni e le tempeste nel Sole influenzano il pianeta?”, egli scriveva. “Continua la nostra nave spaziale “Terra” la sua navigazione serena e tranquilla, seguendo la propria rotta, oppure è in ogni caso perturbata dalle variazioni dei cicli solari così che ogni tanto si sente il tintinnio dei bicchieri nel quadrato?”.
Ora esiste la possibilità di calcolare tutto questo. In conformità a tali calcoli si può fare una previsione. Mentre svolgevamo la nostra attività, siamo stati contattati dagli esperti dei boschi che ci chiedevano di fare un calcolo. Abbiamo analizzato la realtà della Norvegia, della Russia e del Canada, cioè dei Paesi in cui i boschi sono a latitudini più settentrionali. Anche i dati concernenti i boschi esistono almeno da 100 anni. Abbiamo appurato che negli ultimi 80 anni i confini dei boschi si spostano continuamente verso il Nord. Ciò vale a dire che lì dove prima c’era il gelo permanente e gli alberi non potevano crescere, ora la temperatura è aumentata, e i boschi crescono bene.
A questo punto abbiamo iniziato ad analizzare la temperatura globale: il concetto, in se non e’ definibile. Abbiamo, quindi, individuato tre zone omogenee dal punto di vista delle variazioni di temperatura: le latitudini equatoriali, centrali e i poli, cosa, del resto, realizzata da tempo dai meteorologi. In parallelo, abbiamo esaminato la superficie coperta dal ghiaccio nel Mar Baltico e nel Mar glaciale Artico e parecchie altre cose. A seguito di studi durati quasi quindici anni (e terminati, circa, dieci anni fa), siamo riusciti a dimostrare che il meccanismo dell’influsso sui cambiamenti della circolazione dell’atmosfera, sulla variazione idrica dei laghi chiusi, deriva dall’attività ciclica del Sole e dall’affetto che essa ha sull’atmosfera della Terra.
Negli ultimi anni, dai circoli scientifici e governativi di molti Paesi si e’ giunti diverse volte all’ipotesi, secondo la quale i processi osservati dei cambiamenti del clima (compreso il riscaldamento) sarebbero prevalentemente dovuti all’attività tecnologica dell’umanità. Nei precedenti cento anni, ad esempio, il contenuto di 2 nell’atmosfera è aumentato di 3-3,5 volte, il che ha comportato la crescita della temperatura media sul pianeta dello 0,8%-0,9%. Noi siamo riusciti a dimostrare che nello stesso periodo, nelle zone polari e vicine ai Poli la temperatura media è aumentata di 3-4º, nelle latitudini centrali di 2–2,5º, e nelle zone vicine all’equatore dello 0,9–1,1º. Il trend registrato si manterrà per almeno altri 80-90 anni. Il contributo diretto dell’attività umana in questo processo e’ minore del 10%. Lo stesso riscaldamento globale, secondo le nostre stime, raggiungerà il picco massimo verso il 2060, dopo di che la temperatura comincerà a scendere. Ciononostante non ci si deve aspettare una nuova epoca glaciale. Gli olandesi non ricominceranno a pattinare sui canali come succedeva qualche secolo fa. Quasi sicuramente la Groenlandia non diventerà una terra “verde”, dove crescerà l’uva, come mille anni fa. Le oscillazioni del clima sono una realtà.
L’uomo non ha ancora arrecato danni irreversibili alla natura e se non si compiranno atti straordinariamente dannosi, la natura sistemerà anche gli effetti dell’attività umana. Il Sole ha semplicemente dei cicli che hanno un certo effetto sul clima. Noi ci siamo trovati ad essere testimoni di una fase molto intensa. Oggi servono molto meno i rompighiaccio che solo trenta anni fa erano fondamentali per l’economia del Nord. L’uomo non c’entra niente con questo. La natura è un fenomeno che si regola da solo, se non è massacrata in modo indecente. Il Sole, in questo meccanismo, è il giocatore chiave. Oggi il compito più importante della climatologia è quello di creare un modello di previsione di cataclismi e calamita non generati dalla tecnologia. L’uomo già compie le sue follie. Il nostro obiettivo (per quanto ne siamo capaci) è quello di capire che cosa ci prepara in futuro la natura stessa».
Non ho quasi interrotto lo studioso, tanto era chiaro nello spiegare.
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