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tra Scienza & Coscienza

"Il cielo stellato sopra di me, la legge morale dentro di me'' I. Kant

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ANATOMIA DI UN BARIONE, INTERVISTA A FABRIZIO NICASTRO

 

Vent’anni di ricerca conclusi in uno studio pubblicato sull’ultimo numero di Nature. Ecco come i barioni, previsti da una teoria, sono stati trovati esattamente dove ci si aspettava di vederli.

La scoperta è stata realizzata grazie all’osservazione di un singolo quasar da parte del telescopio XMM-Newton dell’ESA.

A guidare la ricerca è stato Fabrizio Nicastro dell’INAF di Roma, noi l’abbiamo intervistato per capire al meglio le implicazioni di questo studio.

 

 

 

CHEMMAPS- IL GOOGLE MAPS DEGLI ELEMENTI CHIMICI

ChemMaps è una rappresentazione creata dai ricercatori della North Carolina State University, utile a identificare oltre 8.000 farmaci e 47.000 composti ambientali in 3-D e direttamente sul tuo PC.

ChemMaps si offre come un novello Google Maps dei farmaci e dei composti, chiunque infatti tramite un semplice tablet può navigare in questo spazio chimico. L’interfaccia è estremamente semplice e utile per tutti quelli che vogliono immergersi nel mondo dei farmaci.

Le sostanze sono visualizzate come delle stelle e una volta cliccata ogni caratteristica della sostanza viene fuori: nome, struttura chimica, indicazione medica, identificatori esterni e altre proprietà chimiche fisiche.

Attualmente, ci sono due mappe principali disponibili. Il DrugMap comprende circa 8.000 farmaci (commercializzati, in sviluppo e ritirati) ed è stato preparato dal database DrugBank. La mappa ambientale, o EnvMap, comprende oltre 47.000 composti (come i pesticidi) di rilevanza per l’Istituto nazionale di studi sulla salute ambientale (NIEHS) e l’Agenzia di protezione ambientale degli Stati Uniti (EPA).

I ricercatori vogliono integrare sempre più novità, compresa la possibilità di progettare  insiemi di prodotti chimici su ChemMaps. La possibilità di rendere ancora più interattive le mappe affascina i ricercatori, rendere il sito compatabile con la VR sarà una vera sfida.

 

 

IL COLORI DELL’UNIVERSO, IL NUOVO NUMERO DI COELUM

L’Universo attraverso un prisma

Abbiamo ripetuto più volte in queste pagine come l’universo sia un luogo colmo di meraviglie al limite del concepibile ma, e questo forse è l’aspetto più affascinante e intrigante, ciò che possiamo vedere e conoscere di esso è in continua evoluzione. E non solo perché è l’universo stesso a essere in evoluzione, ma soprattutto perché i mezzi a nostra disposizione per indagare nelle profondità del cosmo si fanno via via più raffinati e ci consentono quindi di di osservarlo sempre con una prospettiva ogni volta diversa.

A volte non si tratta solo di tecnologia ma di modalità: è possibile infatti studiare l’universo con diversi strumenti e diverse metodologie, alcune delle quali risultano forse meno note. In questo numero parliamo di spettroscopia, una tecnica che ha cambiato totalmente il modo di fare astronomia. Approfittando del bicentenario, che cade proprio questo mese, della nascita di una importante figura per la scienza astronomica: l’astronomo italiano, padre gesuita e pioniere dell’astrofisica Angelo Secchi. Nel suo articolo, Rodolfo Calanca traccia un profilo completo di padre Secchi e riepiloga tutte le maggiori scoperte e ricerche compiute dall’astronomo anche grazie anche all’allora nuova tecnica della spettroscopia.

Con Fulvio Mete scopriremo però che l’analisi spettroscopica è qualcosa sì di molto complesso ma alla portata dell’astrofilo: dopo l’articolo sulla spettroscopia amatoriale applicata al Sole del numero scorso, inizia in questo numero una guida (che proporremo in più puntate) su tutto ciò che c’è da sapere sulla spettroscopia e su come utilizzarla, anche a livello amatoriale, per scrutare il cosmo e ottenere risultati che nulla hanno da invidiare a quelli professionali, e anzi, possono esserne prezioso complemento.

Non finisce qui, non perdete gli appuntamenti con Saturno e con l’Asteroid Day 2018, le nostre rubriche dedicate all’attualità, all’osservazione del cielo e all’astrofotografia.

Buona lettura

Articoli in Copertina Coelum Astronomia n. 223 di giugno 2018

(clicca qui per il sommario completo)

  • SPETTROSCOPIA l’Universo attraverso un prisma…
  • Angelo Secchi: il padre della spettroscopia astronomica.
  • Introduzione alla spettroscopia e alla spettroscopia amatoriale. Prima parte.
  • Asteroid Day 2018. Il contributo degli astrofili
  • CASSINI. Gli anelli e le lune di Saturno, tra montagne, tempeste, ombre e viste dal finestrino.
  • MISSIONE GAIA. Storia e Gloria della seconda release del catalogo ESA.
  • Novità dal Mercato Tutte le ultime novità dal NEAF 2018
  • CATCH THE IRIDIUM Chiamata alle armi per tutti gli astrofotografi, un progetto collettivo per la ripresa di iridium flare… prima che spariscano!
  • SATURNO in opposizione. Tutti i dettagli per l’osservazione e la ripresa
  • ASTROFOTOGRAFIA: Fotografiamo la Stazione Spaziale
  • Tutti gli appuntamenti con il CIELO di GIUGNO!
  • PHOTOCOELUM Sempre più pagine dedicate alle vostre immagini!
  • LA LUNA di giugno. Guida all’osservazione della
  • costellazione corvo

Coelum Astronomia è gratuito per la lettura digitale su PC, tablet e smartphone ed è disponibile anche per il download in PDF. Leggilo online gratis: https://goo.gl/XbeZhg

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L’ATLANTE DEI PASSI E DELL’ATTIVITÀ FISICA, QUALE PAESE è PIÙ ATLETICO?

1, 2, 3, 4, 5, 10, 100 passi. Non sto per iniziare a cantare nessuna canzone o chissà cosa, sto semplicemente iniziando a contare i passi che state facendo con il vostro smartphone in mano mentre leggete questo articolo.

Una ricerca pubblicata su Nature, redatta dagli scienziati dell’NIH e di Stanford, ha messo in luce le differenze tra oltre 100 Paesi, sulla varia intensità dell’attività fisica, in particolare sull’ampio o meno spettro di passi percorsi a piedi durante una singola giornata. Le cifre sono state raccolte in 111 diversi stati e rielaborate grazie ad un’ applicazione per lo smartphone, precisamente Argus.

Questa è la mappa uscita fuori dalle varie misurazioni del pionieristico studio.

 

La scienziata Grace Peng, direttrice del NIBIB (Computational Modeling, Simulation and Analysis at the National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering), ci ha spiegato come interpretare la cartina facendoci alcuni esempi: “Il Giappone è rappresentato in blu più scuro con 6.000 passi medi giornalieri per gli utenti, mentre l’Arabia Saudita è raffigurata in arancione con 3.500 passi quotidiani medi. Molti paesi sono invece in fasi intermedie rispetto a queste”.

 

Solitamente un minor numero di passi è legato ad una maggiore obesità, la classifica finale elaborata dagli scienziati parla chiaro:

 

 

Rank Country Activity Inequality
1 Hong Kong 22.2
2 China 24.5
3 Sweden 24.6
4 South Korea 24.7
5 Czech Republic 24.8
6 Japan 24.8
7 Singapore 24.9
8 Norway 25.2
9 Ukraine 25.2
10 Netherlands 26.1
11 Spain 26.1
12 Taiwan 26.2
13 Denmark 26.2
14 Russia 26.2
15 Chile 26.3
16 Switzerland 26.3
17 Turkey 26.4
18 Finland 26.6
19 Germany 26.6
20 France 26.8
21 Poland 26.9
22 Brazil 27.2
23 Israel 27.2
24 Thailand 27.2
25 Hungary 27.3
26 Italy 27.5
27 Portugal 27.6
28 Belgium 27.6
29 Mexico 27.9
30 United Arab Emirates 28.1
31 Indonesia 28.3
32 Romania 28.3
33 South Africa 28.4
34 Ireland 28.5
35 Malaysia 28.8
36 United Kingdom 28.8
37 Qatar 29.1
38 India 29.3
39 Greece 29.5
40 Philippines 29.8
41 New Zealand 30.1
42 United States 30.3
43 Egypt 30.3
44 Canada 30.3
45 Australia 30.4
46 Saudi Arabia 32.5

 

 

Gli Usa non godono certo di una situazione vantaggiosa, rischiando delle conseguenze davvero pesanti: “L’inattività fisica aumenta il rischio di molte patologie che portano a condizioni di salute avverse, comprese le principali malattie non trasmissibili come le malattie cardiache, il diabete di tipo 2, i tumori del seno e del colon e inoltre c’è una riduzione generale dell’aspettativa di vita”.

 

Sommariamente si stima che 5,3 milioni di persone muoiono ogni anno per cause associate alla mancanza di attività fisica.

Le varie stime di disuguaglianza tra i vari Paesi sono un problema per le donne, infatti in nazioni con gravi deficit nell’attività fisica le donne hanno sempre problemi a poter svolgere un numero di passi congruo ad un corretto stile di vita.

 

La ricerca svolta mette in luce come lo smartphone può effettivamente essere un dispositivo utile allo studio delle nostre abitudini, aiutando a sviluppare nuovi modelli di città a misura d’uomo e dove è possibile svolgere le attività muovendosi tramite aree pedonali, senza l’utilizzo di mezzi pubblici o privati.

 

Gianluigi Marsibilio

UN UNIVERSO SENZA BIG BANG è SEMPLICEMENTE IMPOSSIBILE

Il detto usato in Prometheus : “Tutte le grandi cose hanno piccoli inizi”, sembra non applicarsi perfettamente all’universo.

Il Big Bang come inizio non dovrebbe essere stato molto tranquillo: i dati di Planck mostrano come l’universo circa 13,8 miliardi di anni fa, quindi esattamente a ridosso della data del grande scoppio, era una bellissima e calda zuppa della nonna, ricca di particelle e gas primordiali. Quando ci avviciniamo al Big Bang, la densità di energia e la curvatura crescono fino a raggiungere il punto in cui diventano infinite. Nel corso degli anni si è cercato di ripulire la cosmologia dall’idea del Big Bang, ma un nuovo paper redatto da Jean-Luc Lehners, del Max Planck Research Group in Theoretical Cosmology, da Neil Turok e Job Feldbrugge del Perimeter Institute afferma come, ad oggi, sia impossibile svincolare il nostro universo dal Big Bang. Sembra proprio che lo scetticismo di Fred Hoyle sia andato a perdersi del tutto.

Alcune idee si sono susseguite nel tempo per permettere di accantonare il Big Bang, Lehners ha spiegato: “Si potrebbe pensare ad una geometria che è un po’ come la superficie di una palla: liscia e senza limiti- poi ha continuato- Ciò che è speciale in questo è che una geometria del genere non esiste nella fisica classica, ma risulta possibile nella fisica quantistica”.

Uno dei grandi fautori di questo universo senza confini è stato sicuramente Hawking, tramite la teoria dello stato senza confini. Il fallimento dietro questa idea è stato raccontato dallo scienziato: “Dietro questa ricerca c’è infatti un’instabilità catastrofica”. Ad oggi il vero limite è matematico e fisico, troppo spesso infatti, nell’elaborazione matematica di teorie alternative, si cade negli infiniti che devono essere evitati: “ Un’idea interessante è che l’universo sarebbe potuto rimbalzare da una fase concorrenziale precedente”: attualmente si sta facendo molta ricerca per confermare la fattibilità di questa ricerca.

La proposta no- boundary non è impossibile, tuttavia secondo i calcoli effettuati non permetterebbe un universo stabile e grande quanto il nostro, ma solo modelli di universi irregolari e sulla perenne soglia del collasso.

Ad oggi la migliore certificazione del BANG è la radiazione cosmica che permea l’universo: “ È la migliore prova – ha affermato Lehners- che abbiamo avuto una fase estremamente densa e calda, come effettivamente previsto dalla teoria del Big bang”. Logicamente le prove sono ancora da ricercare e ancora abbiamo i tasselli completi della situazione, quindi è ancora difficile collocare il Big Bang come simbolo dell’inizio dell’Universo.

Non ancora sappiamo con precisione cose è successo con il Big Bang, qualcosa di molto speciale deve essere accaduto per permettere l’evoluzione dell’universo come lo conosciamo: “Dobbiamo continuare a cercare indizi” ha concluso il fisico. La cosmologia attualmente sta speculando anche sulla possibilità di un multiverso, ovvero l’idea che accanto al nostro universo ci siano altri, forse infiniti universi; con questa possibilità abbiamo stuzzicato Lehners: “Se pensiamo che il Big Bang è qualcosa che può accadere con una certa probabilità, allora è naturale speculare su queste idee”. Questi mondi tuttavia sarebbero completamente separati da noi, e nessuna occasione di verificarli è possibile: “ È ovviamente molto importante che qualsiasi teoria scientifica possa veramente essere testata, altrimenti è solo pura speculazione. Con il problema del multiverso siamo sicuramente al limite di questo criterio”.

Gianluigi Marsibilio

 

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MOLECOLE ORGANICHE E PROTOSTELLE, LA STORIA DI UN NEO-SISTEMA STELLARE

Una giovane stella in un momento molto delicato della sua composizione è stata osservata dall’osservatorio ALMA in Cile: in questa fase precoce della formazione è stato trovato dell’isocianato di metile, uno di quei blocchi che caratterizza la vita per come la conosciamo. Le due squadre di astronomi che hanno ottenuto i dati hanno pubblicato le loro ricerche sul nuovo numero di Monthly Notices della Royal Astronomical Society.

Per capire l’origine della molecola, la sua importanza e il futuro delle osservazioni di molecole extraterrestri abbiamo sentito direttamente i ricercatori dei due team. Audrey Coutens, del laboratorio di Astrofisica di Bourdeax ci ha introdotto la molecola: “L’isocianato metilico appartiene a una classe specifica di molecole che hanno una struttura peptidica. Un legame del genere è essenziale per la vita sulla terra come lo conosciamo, perché lega gli aminoacidi per formare strutture proteiche più grandi”. Andando a scavare questa vicenda con Rafael Martín-Doménech del Centro de Astrobiología di Madrid ci è stato detto: “In questi progetti cerchiamo molecole organiche con una certa complessità, superiori a 6 atomi, che includono elementi del gruppo C H N O P S. – lo scienziato ha continuato- Questi sei atomi sono comuni in tutti gli organismi viventi della Terra e sono considerati essenziali per la vita come la conosciamo. In questo caso, l’isocianato metilico possiede 4 dei 5 atomi”, la sua formula chimica infatti è CH3NCO.

Al centro di questa speculazione affascinante alla ricerca di molecole, atomi e chimiche extrasolari c’è un elemento che va analizzato ad ogni costo: IRAS 16293-2422, giovane sistema stellare al centro dell’osservazione.

Niels Ligterink, dell’Osservatorio di Leida, ci ha fornito una breve carta d’identità della protostella: “ IRAS16293-2422 non è ancora una stella, si trova infatti nella prima fase della formazione stellare” IRAS16293-2422 rimane estremamente interessante perché è un astro relativamente vicino a noi, infatti solo 120 parsec ci separano dal corpo.

IRAS16293-2422 è molto più avvincente di quel che sembra, infatti si tratta di un sistema ternario formato da: Aa, Ab e B, come ci ha spiegato Doménec: “Aa e Ab data la vicinanza vengono trattati come un unicum- ha poi continuato- tutti e tre sono ancora protostelle e non hanno ancora raggiunto la sequenza principale”, il nostro Sole, per esempio, è nella sequenza principale al momento.

Nella sequenza principale le stelle saranno poco meno massicce del Sole, ma comunque rimangono, come ha precisato lo scienziato spagnolo: “Estremamente simili al sole 4,5 miliardi di anni fa”.

È arrivata una notizia sul ritrovamento del più antico fossile dell’Homo Sapiens in Marocco: nei prossimi giorni ne parleremo, ma questa novità è molto vicina allo studio di sistemi come IRAS16293-2422, infatti osservando il sistema siamo davanti alla preistoria del sistema solare, un astronomo a 4,5 miliardi da qui forse sta vedendo una situazione molto simile nella nostra regione.

Martín-Doménech ha confermato: “I processi che si svolgono ora in IRAS16293-2422 potrebbero essere gli stessi che hanno avuto luogo nella nebulosa solare durante la formazione del Sole”.

 

 

L’idea e la speranza degli astronomi: “E’ quella di vedere molecole sempre più complesse” ha specificato la Coutens, l’obiettivo finale è il rilevamento di aminoacidi. G li occhi sono dunque puntati anche sul successo di Rosetta: “La glicina, che è l’aminoacido più semplice,già è stata rilevata sulla cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko” ha sottolineato Doménech.

Coordinare lavori in laboratorio, nuovi strumenti e osservazioni è fondamentale per avere sempre più dati per conoscere il passato del nostro sistema solare e osservare il futuro della vita nell’universo.

 

Gianluigi Marsibilio

Crediti foto: ESO/L. Calçada

UN MARE NON SOSTENIBILE

Il mare è una vera fucina dello schiavismo: a farlo presente grandi inchieste uscite su NYTimes, Guardian e altri importanti testate internazionali. In settimana un articolo pubblicato su Science da vari istituti e ricercatori di enti e associazioni ha evidenziato l’esigenza di cambiare rotta a questo sfruttamento selvaggio di uomini che, attraverso 22 ore di lavoro spesso mal pagate, si aggiunge ad una cattiva condotta in mare che porta ad uno abuso di pesca dei frutti di mare.

Le tre priorità messe in luce dal documento vanno dalla tutela dei diritti umani, la dignità e il rispetto per l’accesso alle risorse; e la garanzia di uguaglianza e opportunità eque a beneficio; migliorando il cibo e il mantenimento di sicurezza.

Il Dr. Cisneros-Montemayor ha spiegato il senso di queste priorità: “Gli oceani sono l’ultima grande fonte di cibo selvatico per gli umani, ma sono molto meno regolamentati dei sistemi di terra,ad esempioil settore dei frutti di mare è incredibilmente complesso e difficile da governare. La ricerca scientifica moderna tende ad essere molto specifica, ma la pesca e il settore frutti di mare coinvolgono molteplici aree ecologiche e sociali, quindi è difficile visualizzare l’intero settore e le sue problematiche”.

L’idea comunque di sviluppare una politica di comportamento per il trattamento dei lavoratori e dello sfruttamento dei mari è un archetipo comune in questi ultimi anni: su Marine Policy, è uscito uno studio di vari autori dell’Università di Washington, l’University of British Columbia e Stanford University, che hanno analizzato la situazione del mare da un punto di vista ecologico e sociale. La ricerca, guidata da Cisneros- Montemayor e altri è una naturale prosecuzione di questi studi.

La sfida rimane l’eccesso di pesca, stiamo catturando semplicemente troppi pesci per continuare con questi ritmi.

“Il problema è che meno pesci ci sono- ha dichiarato Cisneros- Montemayor – più la capacità di pesca (tramite reti e barche più grandi) aumenta nell’oceano, questo significa che la quantità di pesce diminuisce sempre di più”.

Trovare soluzioni adatte agli ecosistemi più influenzati dai cambiamenti climatici è fondamentale per un rinnovamento nel settore del lavoro e ambientale.

 

I frutti di mare sono molto ricercati in alcuni mercati, l’idea migliore è: “Dare incentivi ai vari sistemi per essere più sostenibili, sia che si tratti di proprietà su risorse o altre fonti di reddito che si basano su ecosistemi sani (come l’ecoturismo)”. I benefici delle risorse devono essere distribuiti e ben studiati perché se ricadono su pochi, aumenteranno il tasso di pratiche di pesca illecite e conflitti sociali.

Solo negli USA la pesca genera 200 miliardi di dollari e anche con un leggero calo del profitto del pescato è fondamentale trovare soluzioni. Convincere i pescatori a ottenere benefici attraverso la cura della risorse è la sfida dei prossimi anni: “Se loro pescano in modo sostenibile, ma qualcun altro va a prendere i loro pesci, questo sistema sarà fallimentare”.

Anche le grande aziende vanno monitorate e controllate per far in modo che riescano ad applicare le leggi nazionali ed internazionali. L’OHI (Ocean Health Index), eleborato dall’UC di Santa Barbara sta dipingendo tramite i Big Data un quadro scientifico per monitorare la salute degli oceani del mondo.

La speranza è quella di valutare 220 paesi costieri per una grande scorpacciata di dati, lo sforzo sta occupando più di 30 scienziati e centinaia di database colmi di dati.

Il trend generale è esente da miglioramenti nell’oceano e non c’è nemmeno alcun peggioramento grave: punteggi per ciascun obiettivo vanno da 0 a 100, e il quarto punteggio consecutivo globale è di 71, e mentre l’oceano è rimasto stabile, la sua condizione è lontana dal 100 desiderato che indicherebbe piena sostenibilità.
Oceani, frutti di mare e sostenibilità, quale futuro per le acque del mondo?

STATI UNITI FUORI DALL’ACCORDO DI PARIGI, COME RISPONDE LA SCIENZA?

 

Donald Trump ha deciso di ritirare gli USA dallo storico accordo raggiunto nel 2015 con la COP21; il dibattito durato per mesi è giunto ad una “conclusione” con questa scelta. L’obiettivo dei 190 paesi è quello di impegnarsi a mantenere le temperature in una media di 1.5- 2 gradi centigradi rispetto ai livelli pre-industriali.

Queste le parole esatte del Presidente, pronunciate in una conferenza del 1 giugno: “The United States will withdraw from the Paris climate accord but begin negotiations to re-enter either the Paris accord or an entirely new transaction on terms that are fair to the United States and its businesses, workers and taxpayers”. Noi abbiamo parlato con Jake Schmidt, direttore dell’ International Program del Natural Resources Defense Council (NRDC).

“La decisione di Trump è un assalto al futuro dei nostri figli, alla società americana e a tutti i paesi del globo. Il Presidente sta decidendo di allinearsi contro i desideri del popolo americano, delle imprese americane e dei lavoratori di tutto il mondo. La sua scelta va contro gli interessi degli USA, come si vede anche dalle reazioni delle persone che hanno sostenuto di voler rimanere nell’accordo. Gli Stati Uniti non saranno formalmente esclusi dall’accordo fino al 4 novembre 2020, dopo le prossime elezioni presidenziali. La prossima amministrazione dovrà rientrare rapidamente nell’accordo di Parigi. Mentre Trump cerca di ritirarsi dall’accordo di Parigi, è chiaro che egli è solo nel suo desiderio di ritirare gli Stati Uniti dagli sforzi internazionali per affrontare il cambiamento climatico. Aziende, stati, città e cittadini vogliono che gli Stati Uniti continuino gli sforzi sia in patria che all’estero per affrontare il cambiamento climatico. Questo perchè continuiamo a vedere l’azione sul clima in tutto il paese”.

Gli Stati Uniti comunque rimangono parte della Convenzione delle Nazioni Unite sul Cambiamento Climatico (UNFCCC): l’accordo di Parigi non sarà comunque rinegoziato a causa della fuoriuscita di un’unica nazione.

 

L’AGU (American Geophysical Union) ha dichiarato: “Tirando fuori (gli USA) da questo accordo internazionale, il Presidente Trump assesta un duro colpo agli sforzi globali per combattere i cambiamenti climatici e mitigarne gli effetti. La decisione dell’amministrazione è quella che evidenzierà a molti in tutto il nostro paese e in tutto il mondo che il governo degli Stati Uniti non riesce a riconoscere la gravità del cambiamento climatico e l’urgenza con cui si deve agire”.

Chris McEntee, direttore esecutivo e amministratore delegato della American Geophysical Union in un comunicato ha precisato la posizione dell’ente: “Lungi dall’essere un cattivo investimento per gli Stati Uniti, l’accordo di Parigi rappresenta la miglior chance della comunità globale per limitare sia i rischi che i costi per l’economia globale del cambiamento climatico. Solo nel 2012 i disastri climatici sono costati all’economia degli Stati Uniti più di 100 miliardi di dollari.  Inoltre, il coinvolgimento degli Stati Uniti nell’accordo, ci permette di rimanere in corsa per i benefici tecnologici ed economici di un futuro di energia pulita. Al contrario, con il ritiro dall’accordo di Parigi si girano le spalle alla comunità globale, vanificando gli sforzi da parte delle imprese di competere a livello globale”.

Kaisa Amaral, del Carbon Market Watch, ci ha informato della posizione ufficiale dell’associazione: “La decisione del Presidente Trump è spiacevole, ma non cambierà la transizione verso una società a basso tenore di carbonio che sta già ponendo le sue basi negli Stati Uniti e altrove. Il resto del mondo rimane comunque impegnato nel continuare gli sforzi congiunti per limitare il riscaldamento globale entro livelli di sicurezza. Questo è chiaro dalle dichiarazioni dei leader di tutto il mondo – dal Canada all’India e dalla Cina all’UE ».

Con gli Stati Uniti che hanno perso la rotta, Cina e India stanno amplificando i loro sforzi in questo settore: saranno loro la bandiera contro il cambiamento climatico?
Gianluigi Marsibilio

ANATOMIA SCIENTIFICA DEI CAMPI FLEGREI, INTERVISTA A GIUSEPPE DE NATALE E STEFANO CARLINO

Lo studio uscito su Nature Communications sulla situazione geologico/vulcanica dei Campi Flegrei è una delle novità più importanti della settimana scientifica, noi abbiamo parlato con Stefano Carlino e Giuseppe De Natale, autori della ricerca, per un’intervista a 360 gradi sul tema che vuole fare chiarezza su un questione estremamente importante.

Stefano Carlino si è concentrato sulla parte tecnica, strumentale e sul background storico della ricerca, offrendoci un’anatomia completa dell’area.

-Come si monitorano, a livello strumentale/tecnico, queste situazioni?

Rispetto al modello da noi proposto sulla rivista Nature i due principali parametri da monitorare sono il tasso di deformazione e di sismicità dei Campi Flegrei. Questi parametri vengono misurati dalle reti di monitoraggio dell’Osservatorio Vesuviano, ovvero dalle reti geodetiche (GPS, tiltmetri e livellazioni ottiche di precisione) per quanto riguarda le deformazioni, e dalla rete sismica per quanto riguarda i terremoti. Da poco tempo l’Osservatorio Vesuviano ha potenziato anche il monitoraggio sismico e deformativo a mare, per cui è possibile estendere le osservazioni nella zona off-shore del Golfo di Pozzuoli. E’ utilissimo che i modelli fisici che derivano da queste osservazioni siano confrontati con altri dati, come quelli geochimici, che sono indispensabili per avere un quadro di insieme attendibile della dinamica vulcanica in atto.

– A quali eventi geologici/ vulcanici vi siete ispirati per studiare la situazione dei Campi Flegrei?

Come accennavo in precedenza, nel lavoro di Nature abbiamo utilizzato i dati di deformazione e di sismicità, in particolare quelli registrati durante le due ultime crisi bradisismiche del 1970-72 e del 1982-84, per tentare di comprendere il livello di stress nella crosta. Inoltre è stato studiato in generale il comportamento della caldera in passato, come ad esempio quello che ha avuto prima dell’ultima eruzione del Monte Nuovo, nel 1538, che è stata preceduta da diversi metri di sollevamento del suolo, iniziati quasi un secolo prima dell’evento eruttivo.

– Nello studio leggiamo tanti riferimenti al momento storico che stanno vivendo i Campi Flegrei, ma in generale com’è strutturata la vita e l’attività di un vulcano?

Da un punto di vista generale possiamo dire che i vulcani sono la manifestazione in superficie del calore contenuto all’interno della Terra. Le condizioni di pressione e temperatura del mantello superiore, sotto la crosta terrestre, fanno si che la roccia possa fondere parzialmente e risalire attraverso le fratture della crosta per effetto della minore densità rispetto al mezzo circostante. Questo processo viene spiegato con la formazione di celle convettive, o di pennacchi caldi, secondo la Teoria della Tettonica a Zolle e si manifesta in superficie con la formazioni di vulcani o di catene vulcaniche. Ad alcuni chilometri di profondità, l’accumulo di magma, la sua composizione e le condizioni tettoniche dell’area possono dare luogo alla formazione di vulcani centrali o di caldere vulcaniche, quando il magma viene drenato in superficie. La vita di un vulcano è quindi strettamente correlata ai processi geodinamici profondi, che periodicamente trasportano il magma verso la crosta. I due estremi dello spettro della composizione magmatica, che è legata alla sua storia termodinamica e alle condizioni tettoniche dell’area, può variare da acida a basica. In generale un magma acido, più ricco in silice da luogo a eruzioni esplosive, mentre un magma basico è caratteristico dei vulcani effusivi, come l’Etna. Nel nostro caso specifico ( i Campi Flegrei) parliamo di una caldera che per la sua genesi e struttura è diversa da un vulcano centrale, come ad esempio il Vesuvio. Le caldere sono tipicamente associate a forte attività esplosiva e si formano per effetto di un collasso vulcano-tettonico a seguito dell’emissione di grandi volumi di magma dalle zone dove questo risiede (camera magmatica). Generalmente, dopo la formazione di una caldera l’attività vulcanica continua al suo interno, con eruzioni esplosive di minore energia, indicando che il sistema di alimentazione magmatico si sta raffreddando e sta perdendo energia. Quest’ultimo processo avviene anche attraverso il rilascio di fluidi caldi dal magma che determinano la formazione di un sistema geotermale nelle rocce altamente porose e fratturate per effetto delle eruzioni esplosive.

Giuseppe De Natale ci ha spiegato l’importanza della divulgazione scientifica, e non solo, in argomenti del genere. Concentrandosi sui processi geologici e vulcanici in corso e spegnendo gli inutili allarmismi che molti in questi giorni si sono “divertiti” a sollevare.

– La caldera dei Campi Flegrei ha registrato tre episodi di maggiore elevazione dal 1950 senza nessuna eruzione. Oggi a che punto siamo di questo processo?

La caldera dei Campi Flegrei, dal 1950 al 1984, ha prodotto un sollevamento massimo di circa 4,5 metri nel porto di Pozzuoli. dal 1984 e per circa 20 anni, l’area è stata in subsidenza, abbassandosi di circa 0.9 m. Dal 2000-2005, l’area è di nuovo in sollevamento, con tasso di crescita molto minore dei periodi precedenti (circa 4 cm/anno).

– Dalla ricerca si evince che siamo più vicini ad un fenomeno eruttivo, quali sono i parametri che mostrano la maggiore attività dei Campi Flegrei?

Il nostro studio mette in evidenza un fenomeno molto importante, ossia che quando episodi di sollevamento si succedono in un’area vulcanica, con ciò riflettendo sforzi interni che si accumulano, ogni episodio successivo si innesta su un sistema già sotto sforzo, e quindi può evolvere in maniera diversa e più critica dei precedenti. Questo perchè le rocce, che per piccole sollecitazioni si comportano in modo ‘elastico’, quando le sollecitazioni progressivamente aumentano passano in un regime ‘elasto-fragile’ (ossia cominciano a compensare parzialmente ogni ulteriore aumento di sforzo fratturandosi), finchè oltre una certa soglia il comportamento diviene completamente ‘fragile’, ossia ogni ulteriore aumento di sforzo produce fratturazione delle rocce. Nel nostro lavoro, in particolare, dimostriamo che questa transizione del sistema da ‘elastico’ a ‘fragile’ può essere monitorata dall’entità della sismicità in rapporto alla deformazione. Ai Campi Flegrei, in particolare, il nostro modello indica che le condizioni raggiunte nel 1984, alla fine del grande episodio di bradisisma che in meno di 3 anni produsse circa 1.9 metri di massimo sollevamento, sono molto vicine ad un comportamento completamente ‘fragile’, ossia favorevole ad un’eruzione. Ma è improprio dire che ‘siamo più vicini ad un’eruzione’, perchè prima di questo lavoro semplicemente non potevamo saperlo. Questa è infatti una strada importante per la previsione delle eruzioni su base ‘fisica’, con un congruo anticipo.

– Qual è il livello di minaccia costituita dai Campi Flegrei?

I Campi Flegrei sono in gergo tecnico una ‘Caldera di collasso’, ossia una delle aree vulcaniche potenzialmente più esplosive al Mondo. In queste aree le eruzioni possono essere molto piccole, ma possono essere anche estreme, come l’Ignimbrite Campana di 39.000 anni fa o il Tufo Giallo Napoletano di 15.000 anni fa. Le eruzioni estreme rappresentano catastrofi globali, con forti risentimenti ben oltre i limiti dell’area Napoletana. Fortunatamente, le eruzioni di piccola entità sono di gran lunga le più probabili, mentre quelle estreme hanno probabilità bassissime, praticamente trascurabili. Il problema maggiore è ovviamente la grande densità di popolazione dell’area, che renderebbe anche un’eruzione di piccola entità estremamente pericolosa. Il rischio vulcanico di quest’area (parlo di tutta l’area Napoletana, includendo Vesuvio ed Ischia) è quindi il più alto al Mondo.

– Che fenomeni stanno avvenendo, in questo momento, dal punto di vista geologico/vulcanico nell’area dei Campi?

Dal 1950 al 1984 si è assistito a tre episodi di intenso sollevamento del suolo, per un totale massimo (nel porto di Pozzuoli) di circa 4.5 metri. Nel periodo dal 1983 al 1984 c’è stata anche un’intensa sismicità, sebbene di magnitudo medio-bassa (Mmax=4.0), e si osservano, almeno dal 1980 ad oggi, variazioni notevoli nella composizione chimica delle emissioni di gas e dell’entità dei flussi stessi. Dal 1984 e per circa 20 anni, si è assistito ad un abbassamento dell’area, di circa 0.9 metri. Dal 2000-2005 ad oggi, c’è stato un sollevamento di circa 0.4 metri. E’ importante capire a cosa sia dovuto quest’ultimo episodio di sollevamento, ancora in atto ad un ritmo molto più lento degli intensi episodi degli anni ’70 e ’80. Da altri nostri lavori recenti, che hanno ri-analizzato tutti i dati geofisici e geochimici degli ultimi 40 anni, abbiamo dimostrato che, contrariamente ad altre ipotesi recenti, l’attuale bradisisma non è dovuto ad episodi di risalita del magma negli strati superficiali. Al contrario, tutte le variazioni che oggi osserviamo si sono verosimilmente innescate dopo che il magma, risalito a livelli superficiali tra gli anni ’70 ed ’80, si è solidificato per raffreddamento; oggi quindi osserviamo un lento ripristino delle condizioni che il sistema aveva alla fine del 1984. Quindi, diciamo chiaramente che questi episodi recenti a mio avviso non sono preoccupanti. Il problema si porrà se e quando il suolo raggiungerà di nuovo il livello che aveva nel 1984: da quel momento in poi, ogni ulteriore sollevamento potrebbe destabilizzare il sistema e portarlo ad un’eruzione.

– In base a questi processi nel prossimo periodo potrebbe aumentare la sismicità dell’area?

Penso di sì, ma solo dal momento in cui si raggiungessero di nuovo le condizioni del 1984. Fino a quel momento, la sismicità sarà verosimilmente, come da 33 anni a questa parte, occasionale e di bassa magnitudo (la massima è stata di 2.5 nello sciame del 7/10/2015). Ovviamente, queste sono ipotesi scientifiche, che non posso dare per certezza.

– Come si può migliorare il rapporto del pubblico con questi rischi? Che ruolo svolge in questo caso la divulgazione scientifica?

Ciò che è importantissimo è la conoscenza. Questa passa soprattutto (ma non solo) attraverso una corretta informazione e divulgazione. Purtroppo, i media sono scarsamente interessati a svolgere questo ruolo, mentre sono molto più interessati a notizie sensazionalistiche ed allarmistiche, che hanno un grande impatto emotivo sui lettori. Questo è un problema notevole, di difficile soluzione perchè un’informazione capillare, estremamente importante, passa necessariamente attraverso i grandi canali mediatici.

Gianluigi Marsibilio

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