FOCUS: INVISIBILE.


Aria: ci che rende possibile la vita, di Elisa Storace.

Fino al 1772 non se ne conosceva la composizione. Ma da sempre le culture antiche ne avevano compreso limportanza, tanto da assegnarle un posto di rilievo nei propri pantheon. Un elemento tanto invisibile quanto indispensabile alla vita. Stiamo parlando dellaria. Delle sue componenti, delle sue dinamiche e della sua complessit abbiamo parlato con Antonello Pasini dellIstituto di tecnologie e intelligenza ambientale del Cnr.

 Nel pantheon sumero era Enlil. Per lo zoroastrismo Vayu-Vata. Per gli antichi egizi Shu. Invisibile eppure essenziale, s da meritarle un posto tra divinit maggiori in moltissime religioni arcaiche. Segno di quanto luomo, da sempre, ne abbia intuito limportanza. Stiamo parlando dellaria, elemento tanto impercettibile quanto indispensabile alla vita sulla Terra.  Uno scudo trasparente che avvolge il nostro Pianeta, e non solo lo rende abitabile, ma lascia anche passare la luce e ci permette di guardare il cielo, le stelle e lUniverso.

Limmagine che Antonello Pasini, fisico e climatologo dellIstituto di tecnologie e intelligenza ambientale (Itiam) del Cnr sceglie per descriverne le funzioni  suggestiva: Come lutero materno ci proteggeva prima della nascita cos latmosfera terrestre ci protegge, permettendoci di respirare e quindi di vivere, ma allo stesso tempo ci consente di osservare ci che accade al suo interno, e perfino oltre di essa.

Questa trasparenza nasconde, per, un mondo sorprendentemente complesso. Latmosfera, ovvero laria che respiriamo, non  un vuoto, ma una miscela dinamica di gas, vapore acqueo e minuscole particelle sospese, attraversata da continui scambi di energia. Processi invisibili ma decisivi, che regolano la temperatura del Pianeta, la formazione delle nubi e delle precipitazioni e, in ultima analisi, il clima, elemento da cui dipende la nostra stessa esistenza. Fino al 18esimo secolo non se ne conosceva la composizione, che venne svelata per la prima volta solo nel 1772, dal chimico francese Antoine-Laurent de Lavoisier, il quale dimostr che laria non  un elemento singolo, ma una miscela di gas, di cui due principali: per circa un quarto ossigeno, allepoca chiamato aria vitale, e per circa tre quarti azoto, dal greco senza vita.

Sebbene azoto e ossigeno costituiscano la quasi totalit dellaria, tuttavia oggi sappiamo che sono alcuni gas presenti in quantit minime a svolgere un ruolo cruciale per le dinamiche fisiche e meteo-climatiche. I cosiddetti gas serra intervengono in maniera determinante nel bilancio energetico terrestre, cio nellequilibrio tra lenergia che arriva dal Sole e quella che la Terra restituisce nello spazio. Da questo equilibrio dipende la temperatura dellatmosfera e, quindi, il clima, chiarisce il ricercatore.

Lesempio pi noto  quello dellanidride carbonica. Pur rappresentando solo una piccolissima frazione dellatmosfera (circa lo 0,04%), la CO2 assorbe la radiazione infrarossa emessa dalla superficie terrestre, trattenendo parte dellenergia che altrimenti si disperderebbe nello spazio. Questo  il naturale effetto serra, indispensabile per mantenere temperature compatibili con la vita. Allora perch se ne parla da anni come di un problema? Il problema nasce dal fatto che le attivit umane, attraverso luso dei combustibili fossili, hanno aumentato considerevolmente la concentrazione di anidride carbonica in atmosfera. Pi CO2 significa una maggiore quantit di energia trattenuta nei bassi strati dell'atmosfera, alimentando il riscaldamento globale e favorendo eventi meteorologici sempre pi estremi, spiega Pasini.

Ma laria, come detto, non  solo gas. Tra gli elementi invisibili pi importanti c anche il vapore acqueo. Pur essendo un elemento che incide sullaumento delle temperature, la sua permanenza nellatmosfera  molto breve, e, da solo, non pu determinare il riscaldamento globale. Tuttavia, qui entra in gioco un meccanismo di retroazione: unatmosfera pi calda pu contenere una quantit maggiore di vapore acqueo, che a sua volta rafforza leffetto serra. Inoltre, una maggiore disponibilit di vapore favorisce la formazione di nubi e pu alimentare precipitazioni pi intense e concentrate.

Anche ci che comunemente definiamo polvere svolge un ruolo fondamentale. Laria contiene infatti minuscole particelle solide sia di origine naturale, emesse ad esempio dai vulcani o prodotte dallerosione del suolo, sia di origine antropica. Queste particelle costituiscono i cosiddetti nuclei di condensazione, indispensabili affinch il vapore acqueo possa trasformarsi in goccioline e dare origine alle nubi. Queste ultime, soprattutto quelle pi chiare, riflettono una parte significativa della radiazione solare e tendono quindi a raffreddare la superficie terrestre.

Le particelle sospese, tuttavia, presentano un duplice volto. Dal punto di vista della salute umana, soprattutto quelle pi fini, possono provocare patologie anche gravi. Dal punto di vista climatico, invece, alcune categorie di aerosol, come i solfati emessi dalle eruzioni vulcaniche o dalla combustione di combustibili ricchi di zolfo, riflettono parte della radiazione solare e contribuiscono a mitigare il riscaldamento.  uno degli esempi della complessit del sistema climatico: ridurre linquinamento atmosferico resta indispensabile per la salute ma, nel caso dei solfati, pu comportare la diminuzione di un effetto raffreddante che finora ha in parte compensato laumento dei gas serra, - sottolinea lesperto.

Un aspetto particolarmente affascinante riguarda poi la componente biologica dellatmosfera, materia di studio dellaerobiologia. Batteri, funghi, alghe, pollini, spore, virus e altri microrganismi possono essere trasportati per lunghe distanze dalle correnti atmosferiche. Questo insieme di organismi viene definito aeroplancton, per analogia con il plancton degli oceani. Recenti ricerche suggeriscono che queste forme di vita invisibili non siano semplici passeggeri dellatmosfera, ma possano contribuire ai processi di formazione delle nubi e delle precipitazioni, influenzando quindi potenzialmente alcuni aspetti del clima. Allo stesso tempo, fattori meteorologici come temperatura, umidit e vento condizionano la presenza e la diffusione di questi organismi, conclude Pasini.

Latmosfera, dunque, non  un semplice involucro che circonda la Terra, ma un sistema estremamente sensibile, nel quale processi fisici e chimici interagiscono continuamente con le attivit umane.

Fonte: Antonello Pasini, Istituto di tecnologie e intelligenza ambientale, antonello.pasini@cnr.it

