Dialogo sul dissesto idrogeologico con Nicola Casagli, tra storia, clima ed errori umani

Nicola Casagli è professore di Geologia Applicata dell'Università di Firenze. È coinvolto a pieno titolo nello studio delle catastrofi naturali e nella Protezione Civile. Quindi è sicuramente una delle persone più qualificate in Italia a parlare di alluvioni, frane e dintorni. In questi giorni ci siamo trovati per altri motivi, però vista la situazione ci siamo messi a ragionare di alluvioni ed assetto del territorio e abbiamo pensato di pubblicare questo dialogo, sperando che sia utile per il dibattito in materia. 

1. DEL CLIMA CHE CAMBIA E DELLA SUA INFLUENZA SULLA CIVILTÀ

Allora, Nicola, come al solito le prime piogge autunnali hanno fatto parecchi danni.. In sintesi qual’è la spiegazione di quello che sta succedendo nel nostro Paese, perché ogni anno dobbiamo fare i conti con disastri idrogeologici? 

Aldo, come sai benissimo la risposta a questa domanda da un punto di vista scientifico è relativamente semplice: il clima sta cambiando e il riscaldamento globale determina una maggior frequenza degli eventi piovosi brevi, intensi e localizzati. Gli eventi definiti sulla base della statistica come eccezionali si stanno di fatto verificando praticamente tutti gli anni. Il problema è che le statistiche vengono fatte su un numero di anni troppo breve per essere rappresentative di dinamiche climatiche complesse con cicli di diversa frequenza e cambiamenti più o meno regolari.

Cosa sta succedendo al clima? 

Come ben sai oggi siamo di fronte ad un riscaldamento globale del pianeta, che è iniziato nei primi decenni del XIX secolo, mettendo fine alla cosiddetta “Piccola Era Glaciale” tra il XV e il XIX secolo. Quest’ultima non è stata una vera e propria glaciazione, bensì una lunga fase di deterioramento climatico, connessa presumibilmente alla riduzione dell'attività solare. 

In quei secoli il clima era più freddo e piovoso: la Maremma e la Lunigiana erano zone paludose e malariche. L'Arno inondava la città di Firenze cinque o sei volte ogni secolo, mentre negli ultimi due secoli ha fatto solo due alluvioni (nel 1844 e nel 1966). 

Il riscaldamento globale, iniziato intorno al 1820 per motivi naturali, ha poi avuto una brusca accelerazione nell’ultimo cinquantennio a causa dell’attività antropica: il ben noto “effetto serra” dovuto al massiccio impiego di combustibili fossili per la produzione energetica. L’aumento di temperatura è associato ad una riduzione della pioggia totale annua ma purtroppo anche ad una intensificazione degli eventi piovosi brevi, violenti e concentrati su aree ristrette: le cosiddette bombe d’acqua. Non si tratta comunque di una novità. Eventi di questo tipo si verificavano anche in passato ed erano frequenti soprattutto nelle fasi calde che hanno caratterizzato l’evoluzione climatica del pianeta. 

Ad esempio Dante Alighieri descrive le violente tempeste di pioggia della Val di Magra nella Divina Commedia, nel Canto XXIV dell'Inferno:

 “Tragge Marte vapor di Val di Magra 

ch'è di torbidi nuvoli involuto; 

e con tempesta impetüosa e agra” 

Guarda caso, lui scriveva in una fase climatica più calda e paragonabile a quella odierna!

Beh, sì... durante il Periodo Caldo Medievale, quando, dopo il grande freddo della seconda parte del Primo millennio si erano ricostituite le condizioni calde che avevano agevolato la formazione dell'Impero Romano. 

La visione della Storia umana in funzione del clima è un aspetto che ancora molti storici non considerano o considerano poco ...

Se si guardano bene le fluttuazioni climatiche nella storia, emerge chiaramente che i periodi più caldi sono associati ad alla fioritura di attività economiche, artistiche ed intellettuali, con maggior ricchezza e benessere sociale. In questi periodi aumenta la produzione agricola, si riduce l’estensione delle zone umide e paludose, diminuisce la malaria. Si verificano inoltre rapidi incrementi demografici, aumenta la durata della vita e si riduce il tasso di mortalità infantile. 

Così è andata nel Periodo Caldo Romano e così anche nel Periodo Caldo Medievale che, per l’appunto, coincide con la cosiddetta Rinascita dell’Anno Mille. 

E invece i periodi freddi sono senz’altro molto peggiori per l’esistenza umana!

In queste fasi la popolazione si riduce, aumenta la mortalità, l’economia ristagna o si deprime, crolla la produzione agricola, abbondano le carestie, scoppiano le rivoluzioni, le aree pianeggianti si impaludano e diventano malariche, intere popolazioni sono costrette a migrare verso regioni con clima più sopportabile. E’ successo esattamente così con le invasioni barbariche e il declino dell’Impero Romano, nel periodo freddo Alto Medievale. 

La Piccola Età Glaciale, molto recente, è ricca di testimonianze dei grandissimi problemi e disagi provocati dal clima rigido e piovoso. 

Il fatto di essere adesso in un Periodo Caldo non è quindi affatto un male in linea di principio, però non dobbiamo tirare troppo la corda, accelerando le variazioni climatiche con le nostre attività, e nemmeno abbassare la guardia rispetto ai rischi idrogeologici.... 

 …. le cui caratteristiche mutano al mutare delle condizioni climatiche..  

Vero! il passaggio verso una fase climatica calda, come quello attualmente in corso, infatti ha determinato pure un cambio nella tipologia dei dissesti: oggi per esempio non sono più le grandi alluvioni nei grandi bacini, come il Po, l’Arno e il Tevere, che fanno paura, bensì gli eventi rapidi nei piccoli bacini, che seguono immediatamente le piogge brevi, intense e concentrate: si tratta di eventi che noi geologi chiamiamo piene-lampo (flash floods), valanghe di detrito (debris avalanches), colate di fango (mud flows). Essendo rapidi ed improvvisi il loro preannuncio è quasi impossibile e purtroppo sono molto pericolosi per la vita umana. 

2. L'ITALIA, UN PAESE AD ALTO RISCHIO IDROGEOLOGICO

Già, il primo "flash flood" che ricordo bene è l'evento Versilia del 1996. Poi ricorderei Giampilieri 2009 e le grandi alluvioni dell'autunno scorso con Genova, le Cinque Terre, la Lunigiana e l'Elba. Per arrivare a questo tragico novembre 2012. Questo nuovo "tipo" di disastri è accompagnato da una serie di danni notevoli, di cui l'Uomo è responsabile per la sua... irresponsabilità... Proviamo a elencare le cause antropiche di questi danni? 

L'elenco è piuttosto lungo... 

Le concause antropiche dei disastri si possono dividere in due categorie geografiche: a monte l'abbandono delle montagne e delle fasce collinari, la meccanizzazione dell’attività agricola, il degrado del reticolo idrografico minore, l'insufficiente manutenzione delle opere idrauliche di regimazione causano la riduzione dei tempi di concentrazione delle piene, il che ovviamente favorisce il dissesto. 

A valle, invece c'è stata l’edificazione incontrollata nelle aree a rischio sulle frane, negli impluvi, nelle aree golenali dei fiumi: si è costruito tantissimo nelle zone di pertinenza fluviale e sui versanti instabili e adesso ne paghiamo le logiche conseguenze.

La causa principale del problema è proprio questo drammatico aumento dell’esposizione al rischio.  

Fra le circostanze antropiche aggravanti è stato citato, a sproposito, il disboscamento... 

Sicuro, quella è la classica “leggenda metropolitana”! Il disboscamento non c’entra o c’entra solo in qualche situazione locale: in realtà la nostra copertura boschiva non era mai stata così estesa dall’alto medioevo.

Le zone colpite dagli eventi degli ultimi anni erano conosciute come aree a rischio? 

In un Paese come l’Italia le zone a rischio sono note dalla Storia, dalla Geografia e persino dalla toponomastica dei luoghi. La Lunigiana porta il nome dell’antica città di Luni, scomparsa a seguito anche delle devastazioni causate dalle ricorrenti alluvioni in epoca medievale. La Maremma poi, tutti sanno che era una grande palude continuamente allagata fino alle bonifiche del periodo lorenese e del ventennio fascista. Di frane ed alluvioni è costellata la nostra storia recente:   Agrigento, Ancona, Stava, Val di Pola, Sarno, Versilia, Soverato, Giampilieri, Cinque Terre, Lunigiana, Genova, tanto per fare solo alcuni esempi. In queste e in altre aree geologicamente a rischio abbiamo purtroppo costruito le nostre città, le nostre infrastrutture, le sedi delle nostre attività produttive. 

Poi ci sono delle specificità italiane rispetto alla situazione classica europea...

Questo è un fattore importante da sottolineare: l'Italia dal punto di vista della difesa del suolo in caso di piogge è uno dei Paesi più difficili che si possano immaginare. Frane e alluvioni, per la natura stessa del nostro territorio, rappresentano i processi dominanti nell’evoluzione naturale del paesaggio: siamo circondati da mari piuttosto caldi e abbiamo un rilievo giovane. Quest'ultimo aspetto è importante perchè determina due fattori di rischio molto gravi: le nostre colline sono belle (anzi, inimitabili!) ma spesso composte da materiali che più che rocce litificate sono sedimenti ancora non consolidati e l'idrografia si sviluppa in tanti bacini piccoli piuttostochè in pochi bacini grandi; e bacini idrografici piccoli sono molto più soggetti a piene improvvise, zone nelle quali un “Flash Flood” diventa devastante. 

E a questo si somma una minore condizione di rispetto per l'ambiente, termine che non vuole essere inteso in senso “ambientalista” ma piuttosto in senso “tecnico”. E i due condoni edilizi che abbiamo avuto sono un altro segno della scarsa propensione a tutti i livelli ad un uso corretto del territorio. 

Il principale problema è esattamente questo: in passato sono stati pianificati e realizzati insediamenti abitativi ed industriali in zone a rischio. E non è più possibile a questo punto delocalizzarli tutti. 

Al punto in cui siamo le cose da fare sono tre: prima di tutto non costruire più nulla nelle zone a rischio (sembra ovvio ma si sta continuando a farlo in moltissime Regioni!), poi predisporre piani di protezione civile nelle aree a rischio in cui purtroppo si è già costruito, e infine educare al rischio i cittadini e le amministrazioni. 

Convivere con ragionevole sicurezza con il rischio si può...

Ce lo hanno insegnato il Giappone e la California che hanno livelli di rischio geologico ben superiori al nostro. Si tratta di costruire comunità resilienti, cioè capaci di resistere agli eventi naturali subendo danni minimi; per questo è necessario intervenire sulle ristrutturazioni edilizie, ma anche nella pianificazione del territorio, nella pianificazione di protezione civile ma soprattutto, bisogna insistere nell’educazione al rischio di cittadini e amministratori. Nessun intervento potrà mai funzionare se il rischio non è conosciuto e percepito. Devono essere i cittadini a richiedere sicurezza del territorio alle amministrazioni e a vigilare sul territorio stesso per segnalare abusi e violazioni che possano aggravare le condizioni di rischio. Se tutti sono indifferenti perché non conoscono i problemi, neanche i rischi della propria abitazione, non andremo molto lontano. 

Per altri rischi il nostro Paese si è dato un’organizzazione ed è stata creata consapevolezza, pensiamo per esempio a cosa è stato fatto in Italia per i rischi da incidente sul lavoro e per gli incidenti stradali. 

3. LA CONTRADDIZIONE ITALIANA: ECCELLENZE ACCADEMICHE E TECNOLOGICHE E OPINIONE PUBBLICA NON COSCIENTE DEI RISCHI IDROGEOLOGICI

Come ci si può organizzare per difendere i cittadini e il territorio da un clima apparentemente più aggressivo e da un ambiente geologico sempre più fragile? 

Basterebbe guardare al recente passato. In passato in Italia sono state fatte buone cose, anche se sempre a seguito di disastri maggiori. 

L’Italia è il primo ed unico Paese al mondo che ha mappato le aree a rischio idrogeologico a scala nazionale e che ha posto vincoli stretti all’edificazione in tali aree. 

Le aree a rischio si conoscono, la legge vieta di costruire o ricostruire in tali aree, eppure come hai o detto poco fa vi si costruisce lo stesso. 

E, fatto praticamente sconosciuto all'Opinione Pubblica, in Italia abbiamo delle vere eccellenze nel campo del dissesto idrogeologico! 

Vero, e sono cose poco note In Italia: da un punto di vista della ricerca, abbiamo il miglior sistema di previsione degli effetti al suolo indotti dagli eventi meteorici e un sistema distribuito Stato-Regioni, costantemente operativo, coordinato dal Dipartimento della Protezione Civile che ha regolarmente previsto tutti i recenti eventi 

Inoltre abbiamo i migliori strumenti per il monitoraggio geologico del territorio: possiamo contare su quattro satelliti italiani che misurano le deformazioni del terreno ad altissima precisione e il nostro Piano Straordinario di Telerilevamento è un esempio che altri paesi stanno cercando di imitare. Il tutto non è casuale: la nostra è una fra le migliori comunità scientifiche nel campo della previsione delle frane e delle alluvioni, con una grande tradizione accademica nel campo dell’idraulica e della geologia applicata . 

Tutto questo si è tradotto in una normativa molto sviluppata nel settore della difesa del suolo e della protezione civile, maturata e consolidata negli anni con la stessa cadenza degli eventi disastrosi. Possiamo contare su un’ottima Legge di Difesa del Suolo, un eccellente Servizio Nazionale e Regionale di Protezione Civile, delle buone norme di pianificazione urbanistica e una solida normativa tecnica sulle costruzioni. 

Eppure continuiamo a costruire edifici insicuri nelle zone a rischio. Quindi non è che qualcosa di tutto questo non funziona a dovere? Un paio di anni fa scrissi un post sulla questione dei Piani di Bacino e sulla lentezza da parte delle amministrazioni sulla elaborazione dei Piani di Assetto Idrogeologico. 

E’ vero. Negli ultimi anni la situazione a livello istituzionale sta purtroppo peggiorando e stiamo perdendo molte delle cose buone fatte. Per anni, come abbiamo visto, ci siamo organizzati abbastanza bene, anche se è mancato il cosiddetto “ultimo miglio”, ovvero l’educazione al rischio del Cittadino, a partire dalla Scuola primaria fino all’Università. 

Poi però, in tempi recenti, sono state fatte scelte, o “non scelte”, poco adeguate. La Geologia e le Scienze della Terra stanno sparendo dalle Università italiane, altro che Scuola!!! I Dipartimenti di tali discipline stanno chiudendo progressivamente tutti. Colpa della legge di riforma dell’Università (n. 240/2010 cosiddetta Gelmini) che ha colpito le comunità scientifiche di piccole dimensioni. I piccoli Dipartimenti costano troppo e allora via, cancelliamo un’intera disciplina. 

Fra qualche anno se vorremo dei Geologi dovremo importarli dall’estero. 

La ricerca scientifica e il trasferimento tecnologico nel settore della previsione e della prevenzione del rischio idrogeologico erano finanziati negli anni ottanta e novanta dal CNR con grandi progetti nazionali, negli anni duemila con i Programmi Quadro della Commissione Europea e in particolare con il programma di Monitoraggio Globale per l’Ambiente e la Sicurezza (GMES). 

 Di quest’ultimo non c’è purtroppo più traccia nello schema del nuovo Ottavo Programma Quadro della Commissione Europea: la sicurezza dell’ambiente non è più evidentemente una priorità dell’Europa, non solo dell’Italia, nonostante che le comunità scientifiche nazionale ed europea si collochino ai vertici della produzione scientifica mondiale nel settore. Chissà perché? 

Se poi penso al glorioso Servizio Geologico d’Italia.... 

Tasto dolentissimo.. mi sembra interessante notare che il suo creatore, Quintino Sella, all'epoca non solo era ministro delle finanze, ma era pure lui alle prese con problemi di spending review. Oggi il Servizio Geologico d'Italia non esiste più. Già da alcuni anni è stato accorpato con altri enti, ha perso la sua identità, è diventato APAT e poi ISPRA. Sigle incomprensibili.

La storia di Quintino Sella è quella di una eminenza nel campo delle Scienze della Terra, anche se proveniva dall'Ingegneria e non dalle Scienze Naturali.   Quindi non è un caso che, spending review o no, aveva capito l'importanza di un Servizio Geologico degno di tale nome. Oggi di scienziati in genere, non solo di geologi, in alto nella classe politica non ce ne sono, e i risultati si vedono..

Aldo, come dici te, i risultati sarebbero sotto gli occhi di tutti, ma ce ne accorgiamo in pochi. Per esempio, la Carta Geologica d’Italia non si fa più. E’ un po’ come togliere le mappe stradali agli automobilisti, l’ecografia ai medici, la carta nautica ai naviganti. 

Costavano troppo, la Carta e il Servizio. Meglio tagliare. 

Anche le Autorità di Bacino, istituite con la Legge di Difesa del Suolo n.183/1989, costavano troppo e allora le abbiamo accorpate, in enormi ed improbabili “distretti” estesi dal Tirreno all’Adriatico, facendo venire meno il principio di base della legge, ovvero la pianificazione degli interventi di difesa del suolo alla scala del bacino idrografico.

Restava la Protezione Civile, frutto di un’altra legge illuminata, la n. 225 del 1992. Venti anni fa. Ci siamo abituati negli anni a vedere gli uomini della Protezione Civile immediatamente a seguito di ogni grande emergenza per coordinare forze operative, amministrazioni locali, comunità tecnica e scientifica, organizzazioni di volontariato. Abbiamo toccato con mano l’enorme progresso, anche tecnologico, compiuto dal sistema di Protezione civile, valido esempio di struttura distribuita sul territorio, coordinata fra lo Stato, le Regioni e le Province autonome. 

Però anche questo evidentemente costava troppo. E allora ecco la legge n. 100 del 2012 per ridimensionare gli ambiti di intervento dei poteri straordinari della Protezione Civile. Di regola dopo tre di mesi dall’evento calamitoso tutto deve tornare ad essere gestito con i mezzi e con gli strumenti ordinari - basta con i commissari! - questo è il principio ispiratore. Peccato che di mezzi e strumenti ordinari sia rimasto ben poco per quanto detto sopra. 

Il risultato è che adesso non abbiamo più nemmeno quelli straordinari che, almeno, un grande senso di protezione lo davano. 

Tutto sbagliato tutto da rifare, si potrebbe dire come soleva ripetere un nostro grande concittadino.... Ma qual’è il costo del dissesto idrogeologico e quanto spende lo Stato per la sua mitigazione e per la protezione dei cittadini. A me pare che le risorse stanziate per la sicurezza del territorio siano del tutto insufficienti: costruire un ponte o organizzare una sagra paesana conta più che impiegare risorse per sistemare un versante, anche perché la “gente” si accorgerebbe del problema solo quando – eventualmente – sarebbe franato. Dopo un evento meteorologico importante nessuno va a ringraziare l'Ente locale perchè non pensa che se quel versante non fosse stato messo in sicurezza sarebbe franato … 

E’ proprio vero. Il problema sta proprio nell’assenza di percezione della dimensione del problema e lo scarso impiego di risorse per risolverlo ne è solo la logica conseguenza. Provo a dare alcuni numeri. Si tratta di dati ufficiali presentati da ISPRA, il contenitore in cui è confluito l’ex-Servizio Geologico d’Italia. 

In Italia si verificano in media 7 eventi eventi disastrosi per anno connessi a frane ed alluvioni. Essi producono, in media, danni per circa 3 miliardi di Euro ogni anno (poco meno del 2 per mille del PIL). Considerando i danni indiretti la stima sale a 4-5 miliardi di Euro per anno (poco meno del 3 per mille del PIL). Circa il 10% del territorio è a rischio e più dell’80% dei comuni è interessato da almeno un’area a rischio estremamente alto, dove non dovrebbe essere consentito costruire né ricostruire. 

In media lo Stato spende circa un miliardo all’anno per riparare i danni causati dal dissesto idrogeologico, circa un terzo dei danni effettivamente prodotti. 

Per gli interventi di prevenzione e di difesa del suolo, lo Stato spende in media, secondo i dati del Ministero dell’Ambiente, 400 milioni di Euro all’anno (lo 0,25 per mille del PIL), ovvero un terzo di quanto lo stesso Stato spende in riparazione dei danni, un ottavo dei danni effettivamente provocati, un dodicesimo dei danni totali diretti ed indiretti.

Tali dati fanno pensare, soprattutto se comparati con altre categorie di spesa pubblica, per esempio il 3,3% (per cento non per mille!) del PIL destinato alla Difesa Nazionale e il 3,2% destinato all’Ordine Pubblico e alla sua Sicurezza. 

E’ chiaro: nel settore della sicurezza del cittadino c’è una diversa percezione della dimensione dei problemi anche in termini di risorse. Il rischio idrogeologico pur essendo una minaccia per la sicurezza dei cittadini non viene percepito come tale, se non nei pochi giorni dopo i disastri, per cui i finanziamenti dedicati alla prevenzione sono due ordini di grandezza inferiori rispetto ad altri settori della sicurezza. 

Se lo Stato investisse per la previsione e la prevenzione del rischio idrogeologico anche un solo punto percentuale del PIL, vivremmo sicuramente in un Paese più sicuro e con maggiore benessere sociale.

Incontro su ambiente e salute - giovedì 30 novembre a Firenze

Giovedì prossimo 29 novembre ci sarà a Firenze una giornata di incontro su ambiente e salute. La mattinata sarò dedicata ad un mio intervento sugli effetti che hanno avuto sulla vita del nostro pianeta improvvise variazioni del tenore di  CO₂ atmosferico, cioè del rapporto fra emissioni di biossido di Carbonio ed estinzioni di massa.

Nel pomeriggio si svolgerà invece un dibattito a cui parteciperanno Roberto Livi, Lapo Casetti,

Lucia Miligi, Pasquale Tulimiero, Alessandro Martini e Lodovico Basili in cui appunto si parlerà di ambiente in vari aspetti, dalla comunicazione scientifica, all'educazione ambientale, all'etica e, dato che la associazione"Noi con voi" si occupa specificamente di assistenza e supporto per i bambini all'ospedale pediatrico Mayer di Firenze si parlerà anche di tumori infantili

Ringrazio l'Associazione Origine, la Noi rer voi e ovviamente l'associazione Caffèscienza di Firenze.

Sul sito di http://www.caffescienza.it/ è visibile (e scaricabile) la locandina dell'incontro.

Questo è l'abstract del mio intervento

Cambiamenti climatici, prevenzione, scienza e divulgazione, incontro su Ambiente e salute

Firenze, 29 novembre 2012 – Palagio di Parte Guelfa

Le variazioni della quantità di Biossido di Carbonio atmosferico nel passato geologico e le loro conseguenze sulla storia del clima e della vita sulla Terra. Aldo Piombino, associazione Caffè-scienza di Firenze

Nella storia del clima terrestre una componente fondamentale è la quantità di gas – serra, soprattutto CO₂ e CH₄. L'atmosfera della Terra primitiva, 4 miliardi di anni fa, era dominata dal CO₂ come lo sono ancora adesso quelle di Venere e di Marte. Questa situazione ha mantenuto sempre le temperature superficiali sufficientemente elevate per consentire la permanenza di forme di vita, nonostante la radiazione solare proveniente da una stella molto più giovane fosse molto meno intensa di quanto è oggi. Il “sistema – terra” ha iniziato a utilizzare presto questo gas, che oggi è costituente fondamentale di rocce carbonatiche, materia vivente, combustibili fossili ed altro. In quasi 2 miliardi e mezzo di anni la sua concentrazione atmosferica è passata da oltre il 95% di 4 miliardi di anni fa a meno dell'1% all'inizio dell'Era Paleozoica, 540 milioni di anni fa, mentre l'Ossigeno, inesistente nell'atmosfera primitiva, ha raggiunto un livello superiore al 20%.

Negli ultimi 700 milioni di anni ci sono stati momenti in cui la concentrazione di Biossido di Carbonio ha subìto delle improvvise variazioni: drastiche diminuzioni del tenore di CO₂ atmosferico sono state accompagnate da vistosi cali delle temperature, mentre gli aumenti improvvisi sono contemporanei a un particolare e violentissimo tipo di magmatismo, quello delle Large Igneous Provinces (LIP), che hanno innescato vari fenomeni, tra i quali aumento dell'acidità e anossia nelle acque oceaniche; sia gli aumenti improvvisi che le diminuzioni hanno innescato un elevato ricambio nelle forme di vita o addirittura delle estinzione di massa.

Oggi con il rilascio di gas – serra l'Umanità sta letteralmente compiendo un esperimento planetario per capire come i gas delle Large Igneous Provinces abbiano provocato i fenomeni che sono alla base delle più importanti estinzioni di massa. Il trend di riscaldamento antropico si accompagna ad una fase naturale di riscaldamento iniziata nei primi decenni del XIX secolo e che prosegua quell'alternanza fra fasi più calde e fasi più fresche instauratasi dopo l'ultimo massimo glaciale di 20.000 anni fa.

Però ancora non è chiaro quanto valga l'apporto antropico rispetto alla parte naturale del riscaldamento globale, da attribuire all'attività solare, molto maggiore rispetto a quella dei secoli della “piccola era glaciale”.

Le grandi estinzioni di massa della fine del Permiano

La devastazione della fine del Permiano, che proprio per le differenze fra animali e piante prima e dopo è stata utilizzata fin dalla metà del XIX secolo come limite fra l'Era Paleozoica e quella Mesozoica è un punto fermo nella storia della vita sulla Terra: oltre il 70% dei vertebrati terrestri e oltre il 90% delle specie marine sono scomparsi. Quella che si può definire la “madre di tutte le estinzioni” è stata un processo complesso e fino a pochi anni fa di difficile interpretazione. Solo da pochi anni si è iniziato a capire che in realtà gli eventi di estinzione sono stati due, a breve distanza l'uno dall'altro, accompagnati da una serie di modificazioni ambientali e climatiche drastica e molto veloce. Quindi non è stato un processo lungo e più o meno continuo, ma la somma di due eventi diversi distanti circa 8 milioni di anni l'uno dall'altro.

Gli organismi che hanno abitato la Terra durante il Permiano sono stati fra i più sfigati di tutti, tali e tante sono state le modificazioni all'ambiente in questo periodo: i 52 milioni di anni di questo periodo sono stati molto intensi, geologicamente, climaticamente e biologicamente. E soprattutto lo sono stati gli ultimi 10.

Geologicamente si è assistito al ricompattamento dei continenti usciti dalla frantumazione della Rodinia, il supercontinente di inizio Cambriano.  Urali e fasi finali della Catena Ercinica sono le principali caratteristiche tettoniche dell'epoca, oltre all'inzio delle distensioni che formeranno i nuovi margini della Tetide, l'oceano interposto fra Laurasia e Gondwana.

Climaticamente siamo all'eccesso totale: il Permiano inizia durante l'Era Glaciale precedente alla nostra, detta infatti “Glaciazione del Permo – Carbonifero”, anche se il massimo glaciale era ormai passato; in compenso il Periodo finisce con un forte riscaldamento globale che ha distrutto le calotte residue e porterà, all'inizio del Triassico, ad una delle fasi più calde e più secche della storia del pianeta. Biologicamente le estinzioni di fine Permiano coinvolgeranno oltre il 90% delle specie viventi. Al loro cospetto l'estinzione alla fine del Mesozoico, quella che ha coinvolto anche i dinosauri, è stata una piccola vampata di calore.

La cosa ancora più sconvolgente è che le variazioni climatiche e faunistiche sono avvenute molto tardi, solo negli ultimi 10 milioni di anni del periodo. Quindi gli sfigati sono soprattutto gli abitatori della parte superiore del Guadalupiano (il Permiano Medio) e quelli del Lopingiano, il Permiano Superiore. La tabella qui sotto illustra la stratigrafia del Permiano.

Come succederà poi per il limite Cretaceo – Terziario, anche il limite Permiano – Triassico è contraddistinto nei sedimenti marini da un livello di argille scure piene di materia organica. Lo troviamo esposto ad esempio in Europa, Oman, Thailandia, Cina Meridionale, Giappone, Russia asiatica, Nordamerica. Questo è il punto focale per interpretare la questione, come lo è nei mari del Wuchapingiano la sostituzione in molte aree della sedimentazione calcarea con quella silicea (il fenomeno è chiamato PCE - Permian Cherts Event, evento a diaspri del Permiano).
Questo evento denota un aumento di acidità delle acque marine per cui non solo il nannoplancton calcareo viveva con difficoltà ma dopo la morte eventuali scheletri e conchiglie calcaree venivano sciolte rapidamente quando scendevano sotto  la Profondità di Compensazione dei Carbonati (la sigla inglese con cui è conosciuto questo livello è CCD). La posizione della CCD dipende molto dalla acidità delle acque: oggi solo le parti più profonde degli oceani sono sotto la CCD, ma nel Wuchapingiano (il Lopingiano inferiore) troviamo la deposizione silicea persino in mari a bassissima profondità. Avere una CCD così superficiale è sintomo chiarissimo di una acidità elevatissima delle acque, a livello globale.

Inoltre l'aumento di temperatura comporta nel Wuchapingiano lo scioglimento di parte se non di tutte le calotte polari. Ovviamente a  questo si sono accompagnati un innalzamento del livello marino e la messa in circolo negli oceani di acque fredde poco salate che probabilmente hanno pesantemente inciso sulla circolazione globale delle correnti marine. La conseguenza è stata una serie di variazioni climatiche importanti, attestate in tutte le serie sedimentarie.

Il Wuchapingiano dura circa 7 milioni di anni. Poi viene il Changhsingiano, il Lopingiano Superiore: dura appena 3 milioni di anni e all'inizio c'è una diminuzione delle temperature, sia perchè si riattivano in parte i processi che “consumano” CO2 (fotosintesi, deposizione di rocce carbonatiche, segregazione in idrocarburi o giacimenti di carbone) sia perchè le correnti marine si riavviano.

Però alla fine del Changhsingiano la situazione ritorna a livelli drammatici: aumentano le temperature, il pianeta si fa più arido, la vita che si stava riprendendo subisce un tracollo che durerà almeno per i primi 5 milioni di anni del Triassico Inferiore.

È ormai accertato che tutto questo macello sia dovuto alla messa in posto di due enormi serie basaltiche, cioè all'attività di due LIP ("Large Igneous Provinces” - grandi province magmatiche). Si tratta di immensi “goccioloni” di roccia liquida che irrompono in superficie e depositano enormi quantità di magmi, per lo più basaltici, in un'area di centinaia di km quadrati in poche centinaia di migliaia di anni.

Le LIP deposte negli oceani hanno sempre provocato grossi guai, a cominciare dalla acidificazione delle acque ad opera delle emissioni di CO₂, la conseguenza principale è l'anossia.
Questo processo non è stato di facile comprensione, ma l'associazione fra LIP e sedimenti anossici è regolare. Comincia con una fioritura algale: quando le alghe muoiono e vanno in decomposizione, il processo assorbe ossigeno, ossigeno che è assorbito pure da una popolazione animale cresciuta molto rapidamente perchè le fioriture algali inducono un aumento dello zooplancton che se ne nutre, seguito dall'aumento a cascata delle forme che si nutrono di questi ultimi e via via. Ovviamente l'aumento di esseri bisognosi di respirare provoca a sua volta un altro eccessivo consumo di ossigeno, che pertanto diventa sempre più raro. Pertanto gli animali muoiono soffocari e quando vanno in decomposizione consumano o tentano di consumare l'ossigeno residuo. Dico “tentano di consumare” perchè nei sedimenti deposti in condizioni anossiche l'abbondante materia organica si conserva proprio perchè non si è potuta ossidare per mancanza di ossigeno.

Quindi ad una LIP messasi in posto nei fondi oceanici segue un evento anossico con associato un picco di estinzioni con poche ripercussioni sulle terre emerse, dove invece gli effetti di una LIP che erutta su un continente possono essere (e sono stati) molto pesanti; le immissioni di CO₂ provocano un effetto serra e se l'aumento delle temperature è sufficiente si libera anche il metano contenuto negli idrati dei fondi oceanici alle latitudini medio – alte. Questa condizione può non essere vera per la fine del Cretaceo perchè le temperature globali di 65 milioni di anni fa erano veramente molto alte, ma è chiaramente visibile nel PETM, il massimo termico che contraddistingue il passaggio Paleocene – Eocene, in cui il deriva dalla messa in posto di un'altra LIP, la provincia magmatica dell'Atlantico Settentrionale. E lo è stato anche per la fine del Permiano. Inoltre la diffusione in aria di CO₂ e degli NOx provoca la formazione di piogge acide c c'è anche una diminuzione della quantità di ossigeno in atmosfera. Da notare che le pur ingenti emissioni di ossidi di zolfo (quelli che provocano ad esempio le diminuzioni di temperatura in corrispondenza delle grandi eruzioni dei vulcani lungo gli archi magmatici) non sono sufficienti a provocare raffreddamento.

La prova che la vita si è quasi fermata è dimostrata dal basso valore del rapporto fra gli isotopi 12 e 13 del carbonio, noto come δ¹³C. 

Queste osservazioni ci spiegano perchè le LIP eruttate nelle profondità oceaniche hanno fatto meno danni di quelle che hanno eruttato nei continenti.

Oggi è accertato che nel Permiano sia la crisi della fine del Guadalupiano che quella della fine del Lopingiano siano contemporanee a due eventi di LIP. La prima è costituita dai basalti dell'Emeishan, oggi situati tra Cina sudorientale ed Indocina, che si sono depositati essenzialmente in una piattaforma carbonatica a bassa profondità su una delle pochissime aree continentali che non facevano parte della Pangea: la Cina Meridionale si scontrerà con la Cina settentrionale nel Mesozoico.

La seconda invece corrisponde alla più grande LIP conosciuta: i trappi della Siberia, che occupano una area vastissima ad est degli Urali, dal Mare di Barents fino al Kazakhstan.

I basalti dell'Emeishan si sono messi in posto ad una latitudine medio – bassa. Invece quelli siberiani erano ad una latitudine paragonabile a quella odierna; oltre ad esssere particolarmente imponenti e aver quindi di suo immesso enormi quantità di CO2, i trappi della Siberia hanno sciolto anche il permafrost residuo dalle glaciazioni del Permo-Carbonifero (il cui spessore poteva essere di parecchie centinaia di metri), amplificando ulteriormente l'effetto – serra perchè il suolo ghiacciato conteneva grandi quantitativi di CO2 e Metano.

Oggi finalmente quindi si comincia a capire come si è svolta la grande crisi biologica della fine dell'Era Paleozoica.

Alla ricerca della vita su altri mondi: perchè per ospitare la vita un pianeta deve essere tettonicamente attivo

La ricerca di un pianeta adatto alla vita è in corso da tanto tempo. Dopo le prime timide scoperte di giganti gassosi molto vicini alla loro stella del 1992, la strumentazione a terra si è affinata e hanno dato una mano significativa satelliti come l'europeo Herschel e l'americano Keplero (quest'ultimo integralmente dedicato all'esplorazione del cielo in funzione della scoperta di esopianeti). Oggi  riusciamo a scoprire pianeti sempre più lontani dalla propria stella e di massa sempre minore. Ovviamente la cosa che si spera è di trovare un pianeta adatto alla vita, che deve avere un'atmosfera, una temperatura compatibile con la presenza di molecole organiche complesse e acqua liquida. Ma su questo punto molti si dimenticano un particolare: per avere acqua liquida occorre la presenza di calore interno al pianeta. Altrimenti l'acqua non rimarrà in superficie ma scomparirà sotto la superficie.

Tutto il mondo scientifico è convinto – e non potrebbe essere altrimenti – che la cosa fondamentale per lo sviluppo della vita, e non solo sulla Terra, sia la presenza di acqua liquida. La ricerca di pianeti in grado di ospitare la vita infatti si era circoscritta a quella fascia intorno ad una stella in cui eventuali pianeti potrebbero ospitare acqua allo stato liquido. In seguito, grazie alle osservazioni su Giove ed il suo sistema di satelliti effettuate dalla sonda Galileo fra il 1995 e il 2003, si è notato che anche in zona più esterna potrebbe essere possibile la vita su satelliti di grossi pianeti gassosi in cui le perturbazioni gravitazionali provocate dal pianeta inducono movimenti mareali che producendo attrito producono calore: questa è la spiegazione per l'intenso vulcanismo su Io e qualcuno ha ipotizzato che possa esistere  la vita in un oceano liquido sotto i ghiacci di Europa.

Inoltre un pianeta per essere adatto alla vita secondo le ipotesi attuali deve avere una struttura ed una massa simile a quella terrestre.  

La Terra corrisponde a tutte le condizioni necessarie per ospitare la vita in quanto ha una grande abbondanza di acqua sulla sua superficie e ce ne ha anche al suo interno, specialmente nella parte alta della crosta. 

Il problema fondamentale però è che l'acqua è un liquido ed i liquidi hanno il “vizio” di scendere sempre più in giù.

Per questo esistono le falde acquifere: l'acqua dalla superficie entra nei pori dei sedimenti, cioè negli spazi che rimangono fra un grano e l'altro; questo cammino è tanto più facile quanto la grana del sedimento è grossa: le argille, che hanno una grana finissima, sono impermeabili e, al contrario, sedimenti a grana grossa come le ghiaie sono estremamente permeabili.

Inoltre ovunque ci sono delle fratture l'acqua tende a penetrare nel terreno, sia sul fondo marino che sulle terre emerse. Questo fenomeno è massimo lungo le dorsali medio-oceaniche, dove si producono grandi fratture

C'è poi un terzo modo per portare acqua in profondità, in questo caso molto in profondità: nelle zone di scontro fra zolle, una delle due, specialmente se di crosta oceanica, scende nel mantello terrestre, trascinandosi l'acqua che vi si trova dentro. l'aumento della pressione nella zolla che subduce provoca l'espulsione dell'acqua, sia in maniera meccanica per quella libera, sia per cambiamenti nella mineralogia delle rocce, in cui minerali idrati si trasformano in minerali anidri. Ne risulta una migrazione del liquido nel mantello sovrastante, dove questa acqua svolge un ruolo fondamentale nella genesi del magmatismo di arco delle zone orogeniche: la sua presenza abbassa la temperatura di fusione delle rocce, che spesso per questo subiscono una fusione parziale generando magmi "orogenici" come quelli giapponesi, indonesiani e, nel caso italiano, quelli delle isole Eolie. L'acqua accompagna la risalita dei magmi e quindi risale anch'essa verso la superficie: di fatto il vapore acqueo compone la stragrande maggioranza dei gas che escono in atmosfera grazie all'attività vulcanica.

Vediamo il tutto in un disegno tratto da Rupke et al.: Serpentine and the subduction zone water cycle, pubblicato nel 2004 sulla rivista Earth and Planetary Science Letters. 

Teoricamente, allora, l'interno della Terra dovrebbe essere pieno di acqua e di conseguenza il livello dei mari dovrebbe essere diminuito drasticamente dall'inizio della storia della Terra ad oggi. Invece non è così. 

Perchè? Perchè l'interno della Terra è caldo. Come si vede da questo grafico la Terra ha un forte gradiente termico per cui – detta in maniera semplice e schematica – l'acqua scendendo in profondità a poco a poco si riscalda, fino a quando dalla fase liquida passa alla fase gassosa e quindi tende a risalire nuovamente verso la superficie.

Marte è proprio l'esempio di un corpo freddo in cui la maggior parte dell'acqua superficiale, cessata la fase in cui il pianeta era sufficientemente caldo per farla risalire, è letteralmente “affondata” nella crosta senza poter risalire in superficie. Non è quindi un caso che gli strumenti a bordo di satelliti in orbita intorno al Pianeta rosso abbiano rilevato ingenti quantitativi di acqua all'interno del pianeta. Venere al contrario è troppo caldo, non vi può esistere acqua liquida e per una serie di motivi alcuni ricercatori ipotizzano che proprio la mancanza di acqua liquida sia la causa della bassa attività tettonica di questo pianeta gemello della Terra.

È quindi interessante notare come la presenza di acqua liquida sulla superficie terrestre sia legata alla presenza di calore interno del pianeta. E siccome terremoti e vulcani hanno come loro origine il calore terrestre, si può dire che se non ci fossero vulcani e terremoti non ci sarebbero le condizioni necessarie per la vita. 

Ne consegue una corrispondenza biunivoca molto interessante fra queste due caratteristiche: il momento che scopriremo un esopianeta sulla cui superficie c'è acqua liquida saremmo anche sicuri che sia un pianeta tettonicamente attivo.

Con la crisi è aumentato l'uso del Trasporto Pubblico: una occasione unica per le amministrazioni locali che devono approfittarne per migliorare le condizioni di vita nelle aree urbane

Chi mi conosce sa che sono un accanito sostenitore del trasporto pubblico, specialmente delle ferrovie ma non solo. Ora succede che la crisi economica e l'aumento del prezzo dei carburanti hanno generato una conseguenza dal mio punto di vista molto piacevole: un aumento del ricorso alla mobilità pubblica e, per brevi spostamenti specialmente nelle città, un aumento del numero di biciclette al posto dell'automobile. Questo post parte ovviamente dalla situazione della mia Regione, la Toscana, e della mia città, Firenze. Ma le considerazioni possono essere estese all'Italia tutta. Certo, la Germania o l'Olanda con la loro mentalità, i loro trasporti pubblici e le loro piste ciclabili sono inarrivabili... ma proviamoci... iniziando con il migliorare il TPL: solo così si potrà cambiare la tipica mentalità italiana che chi prende il bus o il treno al posto dell'automobile è uno sfigato.

Complice la crisi economica e l'aumento dei prezzi del carburante ben superiore al tasso di inflazione e tantopiù a quello di aumento dei salari, è aumentato sensibilmente il numero degli utenti del TPL. Per le ferrovie in Toscana si parla di oltre il 6% in più di utenti nel 2011 rispetto al 2010 mentre le prime proiezioni parlano di un aumento analogo nel 2012 sul 2011. Contestualmente nei grandi centri urbani si è assistito ad una diminuzione del traffico e dell'uso dei parcheggi.

Almeno in Toscana (ma per esempio anche in Lombardia, tanto per citare un'altra regione virtuosa nel campo dei trasporti governata da uno schieramento opposto)  una parte del merito lo ha la “cura del ferro” che la Regione persegue, però questo progetto ha molti anni nei quali c'è stato un sostanziale immobilismo nelle percentuali dell'uso delle ferrovie regionali e i buoni risultati stanno arrivando solo ora, appunto per fattori esterni. Ci sono state comunque delle situazioni emblematiche: ad esempio nel quadruplicamento di una parte della Firenze – Pisa è stata costruita la fermata di Lastra a Signa, presto trasformatasi da oggetto misterioso a fermata obbligatoria per tutti i treni che passano di lì (altri percorrono la vecchia linea e quindi non vi fermeranno per motivi... geografici) e il parcheggio di interscambio si è rivelato presto gravemente insufficiente. Inutile sottolineare che si tratta di traffico stradale in meno nell'area fiorentina.

Analoghi incrementi sono segnalati in altre regioni, ma in molte si sta abbattendo sulle ferrovie locali la pesante scure dei tagli, in particolare in Regioni come Abruzzo e Piemonte, dove probabilmente la politica e il personale regionale addetto hanno grosse lacune “culturali” in campo di mobilità pubblica.

Il problema è che il Trasporto Pubblico Locale è forse il comparto più pesantemente colpito dai tagli degli ultimi governi e senza finanziamenti pubblici (anche in un regime di liberalizzazione, precisiamolo) usare il TPL costerebbe più del mezzo privato.

Ma perchè è giusto finanziare il TPL? Perchè chi usa il TPL ha un impatto ambientale ed economico minore di chi usa la propria automobile. Vediamo i motivi.

La prima spiegazione è molto intuitiva: il traffico è sicuramente una delle peggiori maledizioni per la vita in città; aumentare l'uso dei mezzi pubblici sia per spostamenti all'interno della stessa aera urbana che per spostamenti tra aree urbane diverse fa diminuire il traffico e diminuirlo vorrebbe dire aumentare la qualità della vita urbana. Ma ci sono altre considerazioni più sottili che vanno considerate.

Altrettanto intuitivo è che se si muovessero ciascuno in automobile i passeggeri di un autobus o di un treno mediamente pieni consumerebbero ben più petrolio di quello che viene usato per muovere quel mezzo. La cosa ha significativi pregi ambientali (minore consumo = minori emissioni in atmosfera e quindi minore inquinamento) ma anche economici: meno importazioni di petrolio e meno investimenti per la manutenzione delle strade. Inoltre l'energia elettrica (e questo ovviamente vale per linee ferroviarie elettrificate, tramvie e filobus) viene prodotta anche con sistemi che non provocano uso di petrolio ed emissioni di CO2. In Toscana in particolare una buona parte dei treni elettrici viaggiano grazie all'energia geotermica di Larderello e quindi la riduzione della dipendenza da petrolio è ancora più significativa che altrove. 

Ci sono poi dei motivi socio – economici: sicuramente il tasso di incidentalità è minore nel TPL rispetto agli incidenti dovuti al traffico stradale e quindi teoricamente chi usa il TPL ha meno probabilità di infortunarsi e quindi un massicio uso del mezzo pubblico comporterebbe anche una diminuzione di incidenti (e, si suppone, delle tariffe assicurative RCAuto....), ricoveri in ospedale e ore di malattia per infortuni e per vari disturbi della salutela cui frequenza aumenta a causa dell'inquinamento atmosferico 

Insomma, finanziando il TPL lo Stato da una parte dà (in molti casi “dava”...) ma sicuramente anche, almeno in parte, riprende qualcosae , dunque, l'equivalenza non è solo ambientale: più mezzo pubblico = più salute pubblica, in tutti i sensi.

È quindi il momento di ringraziare chi usa il TPL, sia gli utenti vecchi che quelli nuovi. Come? Facendolo diventare in molti casi non più una scelta obbligata per motivi economici, ma la scelta consapevole di un sistema di trasporto davvero più comodo, più veloce e più economico. E incoraggiando sempre più utenti a preferirlo, cercando di ridurre l'uso del mezzo privato ai soli spostamenti che lo necessitano davvero (trasporto di persone con difficoltà motorie, trasporto di beni pesanti o ingombranti, spostamenti da e per zone non servite da mezzi pubblici o male servite almeno in certe fasce d'orario anomale etc etc).

Resta il fatto che specialmente nei grandi agglomerati urbani la mobilità privata su automobile è privilegiata per tanti motivi, anche culturali (come ho detto spesso in un luogo di lavoro chi prende il bus o il treno al posto dell'automobile è considerato uno sfigato e chi ha l'auto nuova un grande). E quindi anche per motivi elettorali. Ma soprattutto è lo scarso appeal del trasporto pubblico su gomma (mezzi lenti – spesso per colpa degli ingorghi generati dal traffico privato! – pieni e talvolta sporchi) e la pericolosità di muoversi a due ruote (sia cicli che motocicli) che impedisce a molti potenziali utenti l'uso di sistemi di mobilità più amici dell'ambiente, anche all'interno di un comune grande come Firenze.
Quanto al mezzo ferroviario il confronto fra le ferrovie nostre e quelle tedesche è spesso semplicemente impietoso ed insisto che nel nostro Paese non potrà esserci una vera cultura ferroviaria fino a quando ci sarà il Gruppo FS con tutte le sue zavorre regolamentari, sindacali, dirigenziali e una talvolta discutibile professionalità degli addetti (ma non facciamo di tutta l'erba un fascio... oltre a certi personaggi ho avuto modo di conoscerne persone che vanno anche ben oltre il proprio dovere!) e fino a quando gli assessorati regionali ai trasporti non saranno tutti composti esclusivamente da persone competenti (anche se non occorrerebbe avere centinaia di Giorgio Stagni)

Come abbiamo sottolineato, siamo coscienti che ci saranno sempre persone che non potranno per tanti motivi fare a meno della mobilità con autovettura e pertanto non proponiamo una valanga di divieti ma, specialmente nei punti critici, un largo impiego di corsie preferenziali adeguatamente protette: velocizzare il TPL, anche rallentando il trasporto privato, significa aumentare la comodità del mezzo pubblico collettivo e diminuire il ricorso a quello personale,

Occorre anche favorire la viabilità ciclabile, mediante la costituzione di una vera rete interconnessa di piste ciclabili. Stigmatizo al proposito il can-can di proteste per il caso fiorentino del cordolo sul Ponte Santa Trinita con tanto di proteste da parte addirittura di critici d'arte, fra i quali qualcuno ha persino detto che le biciclette non sono adatte a luoghi come il centro di Firenze: secondo questa persona dalla delicata cultura il problema sono le biciclette e non le migliaia di autovetture che quotidianamente e vergognosamente transitano su questo storico ponte.

A proposito di bicicletta: a me fanno impazzire quelli che prendono la macchina per fare un paio di km e poi la sera vanno in palestra per dimagrire (e protestano se parcheggiano un pò lontano che gli tocca fare qualche metro a piedi prima di fare ginnastica)

Chiudo sperando sul fatto che gli Enti Locali non abbiano più paura a prendere decisioni come chiusure alle automobili, aree pedonali e corsie preferenziali che sottraggono spazio al traffico privato, la cui immediata percezione da parte dell'elettorato sia estremamente negativa ma che con il tempo diventeranno motivo di vanto e di sostegno da parte della cittadinanza.

Il popolamento del bacino del Tarim (Asia centrale): una mescolanza di influenze indoeuropee e turco-siberiane

I deserti e le steppe a nord del Tibet, in una zona fra le più aride della Terra, nascondono delle vicende umane molto interessanti: 4000 anni fa ci viveva una popolazione dalla pelle bianca, spesso con capelli biondi ed occhi azzurri, in parte già mescolata con popolazioni della Siberia. Gli Uiguri, la popolazione locale attuale, hanno occupato la regione nella seconda metà del I millennio AC, quando ci furono importanti spostamenti di tribù turcofone dalla Mongolia al Mediterraneo. una conseguenza importante è stata la scomparsa della lingua Tocaria, una lingua indoeuropea che, un pò stranamente, è correlabile più con le lingue italiche e galliche che con quelle iraniche o dell'Europa orientale. Ma anche i dati genetici correlano più le popolazioni di 4000 anni fa con l'europa Occidentale che con quella Orientale o con l'Asia Sudoccidentale. 

Il bacino del Tarim è una depressione situato nell'attuale provincia dello Xinjiang, la parte più nordoccidentale del territorio della Repubblica Popolare Cinese, a nord del Tibet. L'interno di questo bacino nel mezzo all'Asia è quanto di più inospitale si possa pensare, una distesa di dune. Ai margini però ci sono ampie testimonianze della presenza umana a partire almeno dalle ultime fasi del III millennio AC.

In questa regione gli abitanti, prima dell'arrivo negli ultimi decenni dei cinesi Han (l'etnia principale della Repubblica Popolare Cinese, facevano parte soprattutto di etnie turcofone islamiche (Kazaki, Kirghisi e Uiguri). In questa regione la cinesizzazione forzata, sia culturale che demica, ha provocato una serie di rivolte anche se l'attenzione internazionale è meno rivolta a questa zona rispetto al Tibet.

Queste rivolte hanno interessato soprattutto gli Uiguri, una etnia che ha caratteristiche genetiche piuttosto particolari: sono infatti un mix fra occidente ed oriente e basta vedere un po' di foto per capire come in questa popolazione vediamo tratti somatici caucasici e mongoli in diverse proporzioni. La cosa interessante è stabilire quando c'è stata tale ibridazione: siamo sulla Via della Seta e quindi in un'area che ha costituito un ponte fra occidente ed oriente, però non è quello il motivo dell'ibridazione, dato che altri popoli della zona non presentano caratteristiche similari.

In effetti la presenza di uomini dalle apparenze caucasiche qui è molto antica, dai tempi dell'età del bronzo: lo testimoniano ad esempio le mummie ritrovate a Loulan, come quella di una giovane donna, ma si ricavano oltrechè dalle tombe, anche da scritti cinesi secondo i quali in questi popoli abbondavano individui dai capelli biondi e dagli occhi azzurri.

Anche la genetica non ha dubbi: il primo popolamento del Tarim è da attribuire in parte a genti venute da Ovest.

Recentemente nella parte più occidentale del bacino, a Xiaohe è stato scoperto un cimitero di circa 4000 anni fa. Un team tutto cinese è riuscito ad ottenere da alcuni dei corpi rinvenuti alcune sequenze di DNA, che confermano una mescolanza piuttosto antica tra elementi caucasici e asiatici (ma non cinesi): sono stati trovati nel DNA mitocondriale aplogruppi tipici sia dell'Asia come dell'Europa. 

La maggioranza appartiene all'aplogruppo C: oggi limitato ad alcune popolazioni siberiane come gli Evenki e ai nativi americani, si suppone sia sorto in Siberia circa 60.000 anni fa (ben prima quindi delle migrazioni verso le Americhe).

Ci sono poi individui che mostrano aplogruppi molto noti in Europa, come H e K. Però andando dentro alle varianti interne a questi aplogruppi vediamo delle cose particolarmente interessanti: nell'aplogruppo H di Xaohe c'è una mutazione oggi poco presente in occidente, le cui minime tracce si trovano tra Italia, penisola iberica ed Inghilterra; tale variante è completamente sconosciuta oggi in Europa Orientale. L'aplogruppo K oltrechè in Europa, è diffuso anche nelle zone indoeuropee dell'Asia fra Iran e India; la variante locale di K ha delle mutazioni specifiche non presenti altrove ed è comunque molto interessante notare che la diffusione di K in Europa è simile a quella della variante di H di Xaohe: la troviamo lungo le coste atlantiche europee e molto più raramente in Europa orientale; e anche in Medio Oriente è poco frequente.

Ci sono poi delle sequenze uniche locali.

È interessante notare come fra gli aplogruppi europei non sono rappresentati a Xaohe quelli che appartenevano agli antichi cacciatori – raccoglitori del continente, come N, ancora oggi molto presenti in Europa nonostante l'arrivo degli agricoltori indoeuropei tra il VI e il V millennio AC.

Per quanto riguarda il cromosoma a trasmissione maschile del DNA nucleare, cioè Y, tutti i 7 individui da cui è stato possibile ricavarlo possiedono l'aplogruppo R1a1a, diffuso dall'Europa alla Siberia e all'Asia meridionale, ma non presente nell'Asia orientale.

Quindi la mescolanza genetica oggi presente fra gli Uiguri è dovuta sì alle invasioni turcofone della seconda metà del primo millennio, ma c'è pure una componente dall'Asia Settentrionale di origini molto antiche: già la popolazione che abitava la zona del Tarim 4000 anni fa aveva tratti genetici femminili dalla duplice provenienza, da occidente e dalla Siberia. Curiosamente non ci sono tracce di geni provenienti dalla Cina.

Secondo gli autori della ricerca i geni maschili erano tipicamente di provenienza occidentale; forse hanno omesso qualche particolare sulle variazioni di R1a1a presenti in loco che escludono provenienze da Siberia o Asia. È comunque sicuro che non potevano venire da Est, ma perchè non da sud o da nord ?

Ora qui nasca una simpatica coincidenza linguistica. È attestata in queste zone la presenza di una lingua indoeuropea, il Tocario, noto fino a quando, verso il VI secolo arrivarono in quella zona i turcofoni Uiguri. È una lingua ben conosciuta grazie a manoscritti scritti sia in Tocario che in Sanscrito, prevalentemente testi buddisti, come questo (la foto è da Wikipedia).

Penserete: cosa c'è di strano nel trovare lì una linqua indoeuropea se vicino a quelle parti c'è tutta la zona delle lingue indoeuropee del ceppo indo – iranico?

Vediamo la situazione: oggi tra le lingue indoeuropee occidentali e quelle dell'Asia sudoccidentale c'è una divisione geografica netta provocata dalle invasioni delle popolazioni turcofone della seconda metà del primo millennio DC: in quel periodo sono morte numerose lingue indoeuropee, fra le quali in particolare quelle anatoliche (i turchi geneticamente sono in buona parte indoeruropei). Queste vicende hanno messo fine alla continuità dell'areale linguistico indoeuropeo tra Europa ed India una, in mezzo al quale sopravvivevano) delle lingue relitte probabilmente affine a quelle caucasiche, che sopravvivono in parte ancora oggi, come in Europa il Basco.

La cosa strana è che il Tocario non è affine alle lingue indoeuropee dell'Asia sudoccidentale, ma... a quelle europee, in particolare alle lingue gallo – italiche!

Non essendoci a quel tempo documenti scritti, non ci sono ancora certezze che il popolo di Xiaohe o di Loulan parlassero Tocario, ma gli indizi di questo sono molto pesanti.

Quindi aspetto fisico, genetica, tradizioni cinesi e linguistica spingono insieme verso una origine occidentale molto antica, almeno dall'età del bronzo, di buona parte del popolo di Xiaohe.

Chiaramente non è che il popolo di Xiaohe abbia le sue radici in Europa Occidentale; è invece più probabile che popoli indoeuropei del bacina del Tarim abbiano antenati comuni con quelle popolazioni che hanno introdotto in Europa i dialetti gallo – italici.

Il lavoro citato è: Evidence that a West-East admixed population lived in the Tarim Basin as early as the early Bronze Age di Chunxiang Li et al., pubblicato nel 2010 sulla rivista BMC Biology

Quaranta anni fa il lancio del primo satellite Landsat, una pietra miliare per il telerilevamento - di Niccolò Dainelli

Quaranta anni fa, il 23 luglio 1972, fu lanciato il primo satellite della serie LANDSAT, che ha rappresentato una pietra miliare nella storia del telerilevamento. Il telerilevamento non è una invenzione “umana”: anche un leone che sta su un costone e osserva il panorama fa, a modo suo, telerilevamento perchè riesce a vedere a distanza maggiore di quello che farebbe a livello del suolo. Venendo al genere umano, le torri di vedetta in cima ai colli sono degli esempi di telerilevamento. L'Uomo ha subito approfittato delle possibilità di usare per il telerilevamento le nuove invenzioni che la tecnica ha messo a disposizione per solcare i cieli, dalle mongolfiere agli aerei. I primi usi sistematici arrivarono con la Prima Guerra Mondiale, ma fu con il secondo conflitto mondiale che questa tecnica ebbe la consacrazione usando le prime pellicole capaci di vedere con i raggi infrarossi. 

Era ovvio che il telerilevamento diventasse, prima per scopi militari poi per quelli scientifici e civili, un uso fondamentale dell'industria aerospaziale: oggi se si tolgono quelli per le telecomunicazioni. i satelliti artificiali in orbita attorno alla Terra e agli altri corpi del Sistema Solare, da Mercurio a Saturno, fanno telerilevamento. Molti hanno compiti specializzatissimi, come la sonda Aquarius, che rileva la salinità dei mari, di cui mi sono occupato un anno fa o il Goce per lo studio della gravità. Altri forniscono immagini “generiche” che possono essere sfruttate per vari usi. 

Volendo celebrare degnamente questa ricorrenza, non potevo farlo meglio che chiedendo ad un geologo che si occupa proprio stabilmente di telerilevamento un post sull'argomento e Niccolò Dainelli, ha risposto con entusiasmo. (fra l'altro, è autore anche di apprezzati manuali in materia, come “Osservare la Terra - telerilevamento” e “Osservare la Terra – fotointerpretazione” editi da Flaccovio). Lo ringrazio sentitamente per la gentilezza.  

Il 23 di luglio del 1972, quaranta anni fa, l'osservazione della Terra a scopi scientifici fece un enorme balzo in avanti, entrando di fatto nell'era digitale e diventando la disciplina che attualmente viene definita “Telerilevamento”. In quella data, infatti, la NASA lanciò dalla base dell'U.S. Air Force di Vandenberg in California, a bordo di un razzo Delta 900, il primo satellite della famiglia Landsat, originariamente chiamato ERTS 1, acronimo per Earth Resources Technology Satellite, poi ribattezzato Landsat 1. 

Il Landsat 1, primo di una serie di sette piattaforme messe in orbita fra gli anni '70 e '90, trasportava, oltre ad una camera fotografica tradizionale a colori e all'infrarosso vicino, il nuovo sensore Multi Spectral Scanner (MSS) capace di acquisire immagini della Terra non più su supporto chimico, come fino ad allora era stato fatto, ma codificandole in formato digitale. Ecco perché si può definire il 1972 come l'inizio dell'era delle immagini digitali, anche se dovranno passare ancora molti anni prima che queste immagini possano essere direttamente utilizzate dagli utenti finali. Infatti, almeno fino agli inizi degli anni '90, le apparecchiature e i software per la lettura e l'elaborazione delle immagini digitali da satellite erano disponibili solamente ad alcuni enti di ricerca o grosse società, mentre attualmente, la quasi totalità delle elaborazioni sono realizzabili con un qualunque personal computer e persino con software open source. 

Ma la rivoluzione digitale non è stata l'unica novità portata dal Landsat 1: infatti, mentre le camere fotografiche scattavano fotografie prevalentemente in bianco e nero (e più di rado a colori o all'infrarosso), il Multi Spectral Scanner era dotato di quattro cosiddette “bande spettrali”, in sostanza occhi artificiali capaci di osservare la Terra in particolari regioni dello spettro elettromagnetico. In poche parole, la “multispettralità” di questo sensore lo rendeva uno strumento molto più potente delle normali macchine fotografiche poiché ogni acquisizione generava quattro immagini digitali sovrapposte eventualmente anche componibili, capaci di rivelare una quantità di informazioni relative alla superficie terrestre fino ad allora impensabile, con applicazioni soprattutto nei settori della geologia e delle risorse minerarie, delle scienze agronomiche e forestali, dell'idrologia e delle risorse idriche, dell'oceanografia e delle risorse marine.

Infine, grazie all'ampio angolo di visuale dell'MSS, ogni immagine ripresa copriva un'area di circa 180x180 km (per esempio, quasi l'intera Toscana), quindi una grande porzione di superficie terrestre rispetto alle tradizionali foto aeree. Questo permetteva analisi a scala regionale fino ad allora impossibili o molto complicate. 

Dalla messa in orbita del Landsat 1 in quel giorno di luglio del 1972 fino ad oggi, il numero di sensori e relativi satelliti per l'osservazione della Terra messi in orbita è cresciuto in maniera esponenziale. Attualmente volano sulle nostre teste decine e decine di questi satelliti, appartenenti ai più disparati paesi, dagli Stati Uniti d'America, alla Francia, all'India, al Giappone e anche all'Italia (la costellazione Cosmo Skymed), aventi finalità di ricerca o commerciale, per lo studio della terraferma, dei mari o dell'atmosfera. 

In quaranta anni, le caratteristiche dei sensori si sono evolute enormemente, dal punto di vista della discriminazione sia geometrica, sia spettrale degli oggetti, nonché dal punto di vista del tempo di rivisitazione di un determinato punto sulla superficie terrestre: se il sensore MSS era capace di discriminare oggetti grandi almeno di un centinaio di metri, attualmente il sensore Worldview 2, messo in orbita nel 2009 dalla compagnia statunitense Digitalglobe, riesce a risolvere oggetti di addirittura 50 cm (l'immagine del Colosseo è presa proprio con questo satellite, NdR)

Da un punto di vista spettrale, l'MSS osservava la Terra attraverso 4 bande, mentre ad oggi esistono sensori, cosiddetti “iperspettrali”, che possiedono centinaia di bande per una migliore discriminazione di particolari elementi (per esempio la presenza di amianto, o di altri minerali).

Infine, anche dal punto di vista del tempo di rivisitazione sono stati fatti passi da gigante: il Landsat 1 ripassava sulla medesima verticale ogni 18 giorni, mentre molti satelliti di ultima generazione (anche grazie al fatto di essere presenti in orbita non come singoli elementi, ma come “costellazioni” di satelliti) possono rivisitare un dato punto nel giro di pochissime ore, rendendoli utilissimi nella gestione dei disastri ambientali come terremoti, alluvioni, tsunami, ecc. 

Ultimo, ma solo in ordine temporale, è il boom che sta vivendo un particolare sensore per il telerilevamento: il radar ad apertura sintetica (SAR), il quale, per sue caratteristiche intrinseche e attraverso particolari elaborazioni, è in grado di monitorare gli spostamenti della superficie terrestre e, pertanto, risulta di grandissima utilità per tenere sotto controllo frane, subsidenza, verificare gli effetti di spostamento del suolo dopo un terremoto. Grazie a queste sue capacità, è presumibile che il SAR rappresenterà negli anni a venire il sensore di gran lunga più utile nello studio della superficie terrestre e dei fenomeni che vi si svolgono (questa immagine con il SAR di ENVISAT  si riferisce agli spostamenti del terreno dopo il terremoto abruzzese del 2009).

Niccolò Dainelli