Cinquantamila.it La storia raccontata da Giorgio Dell'Arti

Il buco nell’ozono antartico è stato scoperto nel 1985 e questa data è diventata uno spartiacque tra il prima e il dopo nella letteratura scientifica. In realtà lo scudo che filtra i raggi ultravioletti, stando a un recente studio pubblicato da un gruppo di ricercatori del Massachusetts Institute of Technology, avrebbe iniziato a scalfirsi a partire dal 1957. In pratica se scienziati dell’epoca avessero disposto dei sensori e dei satelliti odierni avrebbero potuto misurarlo con quasi trent’anni di anticipo. Lo studio, condotto dalla chimica dell’atmosfera Susan Solomon e firmato come primo autore dallo studente di dottorato Jian Guan, si può consultare sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences, ed è illustrato dal Mit. “Il fatto che l’assottigliamento dell’ozono sarebbe avvenuto già alla fine degli anni Cinquanta, molto prima di quanto avrei immaginato, mi ha lasciato senza parole”, ha commentato Solomon.
Un esperimento di retrovisione
Il gruppo di ricerca ha “semplicemente” simulato il passato, ricostruendo al computer la chimica dell’atmosfera anno dopo anno, con sedici diverse versioni di un modello che ha accoppiato chimica e clima. Ogni simulazione ha tenuto conto delle interazioni tra l’ozono e le altre molecole, ma anche delle oscillazioni naturali dovute alle eruzioni vulcaniche, al ciclo solare e all’oscillazione quasi biennale dei venti stratosferici. Da questa gamma di variabilità naturale, il cosiddetto rumore, i ricercatori hanno cercato di far emergere un segnale attribuibile con chiarezza all’attività umana. La chiave è stata osservare l’ozono strato per strato, come fanno i satelliti di oggi, e non soltanto nella colonna complessiva. Negli anni Cinquanta le fluttuazioni naturali della colonna totale erano almeno doppie rispetto alla perdita in corso e l’avrebbero nascosta: è questo il motivo per cui all’epoca il fenomeno passò inosservato. Guardando invece l’alta stratosfera, la soglia di rilevabilità si colloca già al 1957. E non sopra l’Antartide, bensì nell’alta stratosfera tropicale dove le fluttuazioni naturali sono più contenute.
Il colpevole inatteso: non i clorofluorocarburi ma un solvente
Storicamente l’erosione dell’ozono è sempre stata attribuita ai clorofluorocarburi, i Cfc usati come refrigeranti, propellenti e agenti espandenti. Il lavoro del Mit indica invece che il primo responsabile fu un’altra sostanza: il tetracloruro di carbonio, usato come solvente industriale fin dai primi anni del Novecento e diffuso su larga scala a partire dagli anni Trenta, circa due decenni prima dei clorofluorocarburi. “Dai manuali si impara che sono i Cfc a distruggere l’ozono”, ha sottolineato Guan. “Si scopre invece che un altro composto ha causato quel danno molto prima. È stata una grande sorpresa”. A dare forza all’ipotesi ci sono le misurazioni dell’aria intrappolata nel “firn”, lo strato di neve compattata che sovrasta il ghiaccio glaciale e conserva campioni delle atmosfere del passato, insieme agli inventari storici della produzione industriale. Già nel 1950 la concentrazione al suolo del tetracloruro di carbonio aveva raggiunto dai 30 ai 40 parti per mille miliardi, mentre quella dei clorofluorocarburi restava sotto le 10. Ma tra il 1920 e il 1960 quel solvente è stato il principale veicolo del cloro di origine umana diretto verso la stratosfera: circa il 69% del totale nel 1950 e il 56% nel 1960. Il meccanismo chimico è quello noto. Portato in alto nell’atmosfera, il tetracloruro di carbonio viene spezzato dalla radiazione ultravioletta e libera atomi di cloro, che innescano una reazione a catena capace di smontare le molecole di ozono.
Da Solomon al Protocollo di Montreal
Fu proprio la professoressa Solomon, negli anni ‘80, a guidare le spedizioni antartiche che misurarono livelli anomali di biossido di cloro nella stratosfera e collegarono l’erosione dell’ozono ai Cfc. La teoria che legava questi composti alla distruzione dell’ozono era stata formulata nel 1974 dai chimici Mario Molina e Frank Sherwood Rowland, un lavoro che sarebbe valso loro il Nobel per la chimica nel 1995, condiviso con Paul Crutzen. Il primo segnale ora ricostruito dal gruppo di Guan e Solomon precede di quasi vent’anni perfino quella intuizione. Da quelle scoperte nacque il Protocollo di Montreal del 1987, l’accordo che ha portato quasi tutti i Paesi del mondo a eliminare i Cfc e che oggi viene indicato come il trattato ambientale di maggior successo. Grazie a quell’intesa la fascia di ozono ha ripreso a ricostituirsi e, secondo l’Organizzazione meteorologica mondiale, il buco antartico dovrebbe richiudersi intorno al 2066.
Il solvente che continua a sfuggire
Un secondo studio pubblicato ad aprile su Nature Communications, firmato da un gruppo internazionale che comprende ricercatori del Mit e dei laboratori federali svizzeri Empa, ha mostrato che proprio il tetracloruro di carbonio e altre sostanze dannose per l’ozono continuano a essere prodotti e a disperdersi in atmosfera. Il Protocollo di Montreal ne vieta gli usi diretti ma esenta l’impiego come materia prima industriale sulla base di un’assunzione degli anni Novanta: che solo lo 0,5% della quantità prodotta finisse in aria e che questi impieghi fossero destinati a esaurirsi. È accaduto il contrario. Le perdite reali sono oggi stimate intorno al 3,6% della produzione, e il ricorso a queste sostanze come materia prima è cresciuto del 163% tra il 2000 e il 2024, sostenuto dalla domanda di plastiche e di componenti per le batterie al litio. Secondo i calcoli del gruppo, la falla potrebbe ritardare il pieno recupero dell’ozono di circa sette anni, e fino a undici negli scenari più sfavorevoli, spostando la scadenza dal 2066 verso il 2073.

DARIO D’ELIA