L'atmosfera

L'Atmosfera

Se colui che vive in un ambiente molto inquinato come può essere una grande città è più di altri esposto all’azione nociva degli agenti inquinanti immessi continuamente nell’atmosfera da numerose e diverse fonti, i molteplici fattori connessi a quello che comunemente viene definito inquinamento atmosferico, che come accade in situazioni analoghe sono reciprocamente legati da complesse reazioni fisiche e chimiche, non sono purtroppo limitati all’ambiente urbana o alle zone nelle quali sorgono grandi industrie.

L’inquinamento atmosferico

L’inquinamento atmosferico interessa tutto il globo, interferendo con l’equilibrio della biosfera sia attraverso manifestazioni localizzate e concentrate in luoghi tipici, come appunto i grandi centri urbani ed industriali, sia attraverso fenomeni che, venendosi a determinare negli strati più alti dell’atmosfera terrestre, si ripercuotono indistintamente su tutto il Pianeta, andando pertanto a coinvolgere, come vedremo sulla terraferma, come l’agricoltura, a quelle marittime prima tra cui la pesca, oltre ad interessare, com’è ovvio, la vita e l’equilibrio di tutti gli ecosistemi naturali e la nostra salute.
Entrambe le forme in cui si manifestano tali fenomeni che sono tuttavia numerosi e molto diversificati tra loro, sono strettamente connesse l’una all’altra, molto spesso hanno in comune la stessa origine e si potenziano vicendevolmente, ma specie per quanta riguarda le manifestazioni appartenenti al secondo gruppo, cioè quelle che si verificano ad alti livelli atmosferici, non sempre le Nazioni a le regioni geografiche che più gravemente sono minacciate e colpite dalle nocive devastanti conseguenze di un’eccessiva concentrazione di sostanze inquinanti di un sistema dinamico in perpetuo movimento ed in continua trasformazione, che ovviamente non riconosce e non rispetta i confini stabiliti dall’Uomo.
Quello dell’inquinamento atmosferico si configura pertanto, ancora una volta, come un problema da risolvere necessariamente in un clima di cooperazione internazionale, da cui devono scaturire la definizione di strategie comuni ed un’equa ripartizione della responsabilità per la promozione di interventi specifici e localizzati, tesi all’abbattimento dell’inquinamento stesso; e poiché la responsabilità di tale situazione ricade essenzialmente sui Paesi industrializzati, che in misura diversa l’uno dall’altro immettono nell'atmosfera ogni sorta di sostanze inquinanti, e questi Paesi sono anche i più ricchi, il raggiungimento di tale obiettivo potrebbe essere molto facilitato, dal momento che sia le ricerche tecnico-scientifiche, sia l’esperienza e quindi il raziocinio ci indicano già in molti casi con quali mezzi e strategie far fronte a tali situazioni, almeno per quanta riguarda l’inizio del nostro cammino in tale direzione, che si preannuncia molto lungo, faticoso e persino avventuroso per le incognite che ci riserva.
Come si è detto, se pure i centri urbani siano particolarmente interessati dall’inquinamento atmosferico, con fenomeni che manifestandosi in prossimità del suolo e quindi al livello al quale si svolgono le nostre normali attività sono spesso evidenti e pertanto constatabili anche da persone non propriamente esperte nel settore, gran parte dei processi che concorrono al determinarsi di molte manifestazioni di inquinamento atmosferico sono estremamente complessi, e molti degli esiti finali di tali processi, che sono prevalentemente di natura chimica, pur essendo estremamente dannosi agli ecosistemi e minacciosi per il nostro futuro non sono accertabili visivamente.
Da qualche tempo a questa parte si sente parlare molto spesso di inquinamento atmosferico, talvolta in misura maggiore di quanto non si faccia per altre argomentazioni di carattere ecologico, ma il più delle volte ciò ne deriva è una trattazione alquanto frammentaria o linguisticamente troppo poco accessibile, il che va ad accrescere tra la gente un controproducente stato di confusione già determinato dalle divergenti, opposte interpretaziani che di questi tempi vengono date da persone diverse. Infatti, poiché per alcune tra le più gravi alterazioni registrate recentemente nell’atmosfera non sono ancora producibili prove assolutamente inconfutabili capaci di confermare le cause e le previsioni per gli sviluppi, sono venute a crearsi due opposte fazioni, che in linea di massima non sono divise esclusivamente da divergenti opinioni, ma anche e soprattutto da diversi interessi di carattere pratico; infatti mentre per alcuni tali prove inconfutabili, se pure non ancora dimostrabili, esistono già e sono continuamente confermate dalla progressiva degenerazione della qualità dell’atmosfera e dei suoi fenomeni parallelamente all’aumento di talune sostanze inquinanti nell’atmosfera, per altri a dimostrazione dell’esattezza di tali modelli significherebbe la perdita di ingenti capitali, necessari alla sostituzione o alla modifica di quegli impianti e sistemi di produzione responsabile dell’emissione di sostanze nocive.
Intanto però, tra rivelazioni allarmanti da un lato ed ottimistiche previsione dall’altro, i rischi per la nostra salute e per la vita dell’unico pianeta che ci può ospitare si aggravano di giorno in giorno, e gli unici errori che meteorologi, climatologi e ricercatori rilevano nelle previsioni formulate solo pochi anni fa riguardano la rapidità nell'evoluzione dei fenomeni degenerativi, che nella realtà si è dimostrata nettamente maggiore, quindi ancora più preoccupante.

L’ossido di carbonio

L’inquinamento immesso in quantità maggiori nell’atmosfera delle molteplici attività umane è l’ossido di carbonio, che si esprime chimicamente con la formula CO; questa sostanza, composta da carbonio ed ossigeno in parti uguali, è il prodotto di particolari forme di combustione caratterizzate da una insufficiente presenza di ossigeno, come quella che si verifica nel motore dei nostri automezzi. Ogni anno vengono liberate nell’aria circa 200 milioni di tonnellate di ossido dl carbonio, prodotto per oltre il 70 per cento dai mezzi di trasporto e per i restante 30 per cento dagli incendi di boschi e foreste, dai processi di incenerimento dei rifiuti e dalla combustione di sterpaglia e varia vegetazione ad opera degli agricoltori; inoltre l’ossido di carbonio è l’inquinante che troviamo con maggiore frequenza e in concentrazioni spesso pericolose negli ambienti chiusi, a causa della combustione del tabacco di sigarette, sigari e simili.
Si tratta di una sostanza molto pericolosa per la nostra salute, poiché assunta dall’organismo attraverso la respirazione può causare, a concentrazioni elevate, avvelenamento del sangue: infatti l’ossido di carbonio, contenendo ossigeno in una forma chimicamente non stabile, presenta una spiccata tendenza a legarsi con l’emoglobina del sangue, una proteina indispensabile alla nostra vita perché incaricata di trasportare l’ossigeno ad ogni cellula del corpo; l’ossido di carbonio forma con l’emoglobina un composto che prende il nome di carbossiemoglobina, che secondo la concentrazione che raggiunge nel sangue può provocare effetti patologici che vanno da temporanee alterazioni del sistema nervoso, quindi una minore prontezza di riflessi, al di testa, alle vertigini, e, nei casi più gravi, al decesso preceduto o meno dal coma. In un centro urbano i valori medi di ossido di carbonio rilevati nell’aria, calcolati sulla base di campionature prelevate nelle città di diversi Paesi industrializzati e in via di sviluppo con maggior traffico automobilistico, sono tali da provocare, in seguito ad un’esposizione di diverse ore nell’arco della giornata, sintomi quali il mal di testa, vertigini ed alterazioni nella velocità dei riflessi. Per quanto riguarda il fumo da tabacco vi è da sottolineare che il solo motivo per cui non provoco la morte pressoché immediata è la discontinuità con cui giunge ai polmoni, alternato appunto da pause "per respirare"; la concentrazione di ossido di carbonio nel fumo infatti è molto alto, nonostante venga diluita durante l’inalazione, al punto di provocare, se assunto con continuità per pochi minuti, il coma e il decesso; restano comunque una concreta realtà i molteplici ulteriori effetti nocivi del fumo sull’organismo umano, che ormai a tutti dovrebbero essere noti.

L’anidride carbonica

Fortunatamente l’ossido di carbonio ha una forte tendenza a legarsi con l’ossigeno durante la sua permanenza nell’atmosfera, dando origine all’anidride carbonica, e biossido di carbonio, costituita da due parti di ossigeno ed una di carbonio, ed espressa con la formula C02; se tale trasformazione non avvenisse spontaneamente la concentrazione di ossido di carbonio nell'aria sarebbe ormai tale da provocare in ogni essere qualche forma più o meno grave di avvelenamento del sangue.
L’anidride carbonica svolge un ruolo fondamentale per la vita sul nostro Pianeta, poiché prende parte, in tutti gli organismi vegetali, a quella prodigiosa reazione biochimica, la fotosintesi clorofilliana, grazie alla quale acqua ed anidride carbonica appunto, in presenza della luce solare che fornisce energia, vengono trasformate in ossigeno e glucosio, la sostanza nutritizia più semplice a partire dalla quale vengono elaborate le componenti strutturali dei vegetati stessi, e che pertanto rappresenta la base di tutte le catene alimentari.
Un’atra funzione molto importante svolta dall’anidride carbonica è quella di regolarne la temperatura, poiché ha la capacità di trattenere gran parte dell’energia che la terra, sotto forma di radiazioni infrarosse, riflette netto spazio; questa energia, che si traduce in calore, viene catturata dall’anidride carbonica e quindi irradiata in tutte le direzioni: le radiazioni che in questo modo fanno ritorno sulla superficie terrestre ne determinano un aumento della temperatura, ed è facile quindi dedurre, a questo punto, che in assenza di anidride carbonica il nostro Pianeta sarebbe molto più freddo, e soprattutto sottoposto ad una notevolissima escursione termica tra il giorno e la notte, e quindi inadatto a molte forme di vita che grazie al mantenimento di tali condizioni climatiche si sono sviluppate. Questo fenomeno, che si determina spontaneamente in natura, è denominato "effetto serra", sebbene il procedimento impiegato per la conservazione del calore nelle serre sia piuttosto diverso.
L’anidride carbonica è il prodotto di tutte le forme di combustione, così come gli organismi animali lo producono, consumando ossigeno, in seguito alla combustione dei principi nutritivi contenuti neghi alimenti per ricavarne energia. E’ questo un esempio forse non molto illuminante, poiché parlando di combustione facciamo generalmente riferimento a situazioni diverse, caratterizzate dallo sviluppo di fiamme di proporzioni ed intensità variabile, e comunque di un forte calore; tuttavia, per tutte le forme di vita animale questa invisibile, tiepida forma di combustione è di importanza fondamentale.
A partire dai primi tempi dell’epoca industriale ad oggi i fenomeni determinati dalle molteplici affinità umane sono aumentati continuamente, sia negli impianti fissi per la produzione di energia termoelettrica, per il riscaldamento degli edifici pubblici e privati, per l’incenerimento dei rifiuti e per numerosissimi diversi processi produttivi nelle industrie, sia negli impianti mobili, costituiti da tutti i mezzi di trasporto alimentati a carbone in passato ed oggi a benzina, gas a gasolio.
Ogni anno inoltre, com’é stato osservato, milioni di ettari di foresta vengono date alle fiamme, e tali incendi non solo liberano nell’atmosfera enormi quantità dl anidride carbonica, ossido di carbonio ed altre particelle nocive, ma privano la biosfera di numerosissimi alberi che grazie alla fotosintesi, hanno la capacità di eliminare l’anidride carbonica dall'atmosfera: non tutta la vegetazione ha a questo proposito lo stesso potere, poiché un ettaro di terra cattivato, ad esempio, può fissare in un anno poco più di 6 tonnellate di anidride carbonica, mentre la stessa estensione di foresta tropicale può fissarne più di 44 tonnellate.
La stessa funzione di assorbimento dell’anidride carbonica è svolta dal fitoplancton degli oceani, che tuttavia, per gli effetti congiunti dell’inquinamento delle acque e dell’atmosfera è pesantemente minacciato.
Si calcola che negli ultimi trent’anni l'incremento di anidride carbonica nell’atmosfera sia stato di quasi 150 miliardi di tonnellate, ed il ritmo col quale essa continua ad essere prodotta è tutt’altro che in diminuzione, tanto che se non saranno presi al più presto seri provvedimenti entro i prossimi cinquant'anni la sua concentrazione nell’atmosfera sarà doppia rispetto a quella attuale.

L’effetto serra

Ora considerando quali siano le condizioni ed i processi in seguito ai quali l’atmosfera terrestre venga naturalmente a prodursi l’effetto serra, i cui effetti, in condizioni normali, sono benefici per il nostro Pianeta, è ovvio concludere che quanto più aumenta la concentrazione di anidride carbonica nell’atmosfera, tanto più la sua capacita di trattenere il calore prodotto dalle radiazioni infrarosse rifatte dalla terra determina un aumento della temperatura sulla superficie terrestre; è questa condizione di anormalità, purtroppo, che si riferisce oggi generalmente la definizione "effetto serra", fenomeno del quale, in effetti, si sente parlare sempre più spesso a causa delle numerose incognite che ancora ci riserva e per gli ormai accertati effetti destabilizzanti che di qui a poco potrebbe produrre su tutti gli ecosistemi terrestri.
Se pure sia presente nell’atmosfera in maggiore quantità, l’anidride carbonica non è la solo responsabile dell’effetto serra; contemporaneamente ad essa vengono immessi nell’atmosfera alti gas, ugualmente e più determinanti nel prodursi di tale fenomeno, ovvero il metano, gli ossidi di azoto e i clorofluorocarburi (CFC); il dato più preoccupante relativo a questi gas è che mentre l‘anidride carbonica fa registrare ormai da qualche tempo un incremento annuo pari allo 0,4 per cento, questi aumentano nell’atmosfera in misura del 5 per cento ogni anno. La destabilizzazione climatica le medie calcolate sulla base delle rilevazioni effettuate a partire dalla fine del secolo scorso indicano un progressivo aumento della temperatura terrestre, che pur essendo non molto accentuato, e quindi quasi irrilevante dal punto di vista pratico, assume un importante significato nello studio e nella verifica dei modelli teorici di riscaldamento del nostro pianeta, formulati dai ricercatori attraverso l’elaborazione di dati certi o quanto più possibile attendibili disponibili fino ad oggi. Oltre a questo graduale aumento, a partire dal 1970 sono stati registrati bruschi innalzamenti della temperatura, che hanno avuto tendenza ad accentuarsi, tanto che le annate più calde del secolo appartengono tutte al decennio che si è appena concluso: 1980, 1981, 1983, 1987, 1988. Se pure, com’è stato detto in precedenza, non siano ancora producibile inconfutabili prove scientifiche che le alte temperature di questi ultimi anni siano già da attribuirsi all’effetto serra, quali prime manifestazioni di un processo di indefinibili proporzioni, la minaccia di bruschi cambiamenti climatici si fa sempre più vicina e pericolosamente reale poiché, anche se con drastiche riduzioni nella produzione di anidride carbonica e di altri gas dannosi nell’atmosfera fosse possibile limitare l’entità del fenomeno, una non trascurabile alterazione climatica è ormai inevitabile.

Effetti dei mutamenti climatici sugli ecosistemi

Il riscaldamento atmosferico produrrà effetti devastanti anche sugli ecosistemi naturali, a partire dai vegetali che si adattano a vivere solo in particolari condizioni climatiche e non tollerano alterazioni di temperatura e di umidità al di sopra di un certo limite, a meno che queste non si verifichino nell’arco di molte centinaia d’anni; i mutamenti climatici che verranno inevitabilmente a determinarsi di qui a poco, la cui entità dipenderà unicamente dalle nostre azioni e quindi dalla rapidità con cui verrà abbattuta la produzione di sostanze inquinanti, determineranno l’estinzione di molte specie vegetali, e conseguentemente delle specie animali che da essa dipendono: estinzioni che andranno ad aggiungersi a quelle che, com’è stato osservato in precedenza, si verificano pressoché ogni giorno in seguito all'incessante ed indiscriminata opera di deforestazione in atto.
A porte i casi di estinzione, saranno numerosissime le aree boschive destinate a scomparire per incompatibilità climatica, mentre occorrerà molto tempo alle piante più adatte a prosperare in un clima più caldo e secco per rimpiazzare quelle scomparse.
E’ da rilevare, anche in questo caso, come causa ed effetto abbiano, nella dinamica del fenomeno, una funzione di reciproco rinforzo, poiché la scomparsa di vaste aree boschive e forestali a causa di repentini mutamenti climatici diminuisce considerevolmente la quantità di anidride carbonica che ogni anno viene fissata appunto dagli alberi e dagli altri vegetali costituenti il bosco e la foresta, l’anidride carbonica che rimane libera nell’atmosfera, oltre 44 tonnellate annue per ogni ettaro di foresta eliminato, va ad incrementare l’effetto serra e quindi l’aumento della temperatura.
Tale situazione sarà con molta probabilità ulteriormente aggravata dal fatto che, aumentando la temperatura e la siccità diverranno più frequenti nei boschi i casi di autocombustione, e lo sviluppo di vasti incendi produrrà nell’atmosfera ulteriori accumuli di anidride carbonica, e sulla terra un’ulteriore diminuzione di vegetazione in grado di catturarla.

 

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