LA SESTA ESTINZIONE DI MASSA

Con il termine estinzione di massa si intende la scomparsa in un breve periodo di tempo di un numero eccezionale di specie animali e vegetali. Studiando la storia geologica e biologica della Terra sappiamo che dalla nascita del primo organismo vivente si sono avute complessivamente cinque estinzioni di massa, dette famigliarmente dai ricercatori "big five". L'ultima è quella che quasi tutti noi conosciamo e si riferisce alla fine del Cretaceo, con la sparizione repentina del 76% delle specie viventi, fra cui i famosi dinosauri. Avvenne circa 64 milioni di anni fa. Alla luce di ciò preoccupa notevolmente uno studio pubblicato di recente su Nature che indica la possibilità di una sesta estinzione di massa entro il 2200. La causa? L'uomo. Sotto accusa c'è infatti l'uso indiscriminato del territorio, l'inquinamento, la pesca selvaggia, il cambiamento climatico dovuto alla presenza eccessiva di gas serra nell'atmosfera, frutto di operazioni industriali sconsiderate. Nature non parla a caso e fornisce dati concreti. L'attività antropica incide sulla biodiversità con un impatto mille volte superiore a quello riconducibile alle grandi estinzioni di massa. In grave pericolo gli anfibi, destinati a sparire in gran numero entro il 2200: del 41% rimarrà solo un ricordo. Il 25% dei mammiferi e il 13% degli uccelli potrebbero seguire la stessa sorte. Attualmente si stimano quasi 2mila specie di anfibi sull'orlo dell'estinzione, 993 insetti, 1.199 mammiferi, 1.373 uccelli. Per alcune specie può essere questione di anni, per non dire mesi. Esempi eclatanti si riferiscono al leopardo dell'Amur, detto anche leopardo della Manciuria. Abita le regioni nord orientali della Cina e alcune aree della penisola coreana. E' fra i mammiferi più a rischio, essendone rimasti solo trentaquattro esemplari allo stato selvatico. L'axolotl, detta anche salamandra messicana, è in pericolo dal 1800, da quando l'uomo ha iniziato pesantemente a usurpare il suo habitat. E' molto interessante dal punto di vista biologico, perché compie l'intero ciclo vitale allo stadio larvale. A febbraio di quest'anno la National Autonomous University ha lanciato l'allarme, sostenendo che l'animale è sparito quasi ovunque. Discorso simile per il lupo rosso, fra i pochi mammiferi sopravissuti alla glaciazione wurmiana: allo stato brado resistono solo cento esemplari reintrodotti in America negli anni Ottanta, quando il canide era stato definito ufficialmente estinto. Per quanto riguarda l'Italia si teme il destino di animali come la lontra, già sparita dalle regioni centrali del Belpaese e il capovaccaio, piccolo avvoltoio dell'Europa meridionale, ridotto sul nostro territorio a una decina di coppie. E si potrebbe andare avanti all'infinito. Nature punta dunque il dito sulla nostra specie che per i propri interessi "violenta" ampie aree naturali appannaggio di specie in condizioni già critiche: «La biodiversità a livello globale sta drasticamente peggiorando», racconta Derek Tittensor, ecologista marino del United Nations Enviroment Programme World Conservation Monitoring Centre di Cambridge. Soluzioni? Avanti di questo passo non ce ne sono. E' infatti necessaria una forte presa di posizioni da parte di enti governativi, sociali e ambientali, che si prodighino concretamente per la salvaguardia delle specie a rischio. Le politiche di conservazione potrebbero arginare i rischi, ma non risolverli del tutto. C'è altresì la possibilità che l'uomo abbia raggiunto una sorta di punto di non ritorno, tale per cui si può migliorare qualcosa, ma non risolvere completamente i tanti problemi legati all'ambiente e a quella che si prospetta, appunto, la sesta estinzione di massa. Attualmente il tasso annuale di estinzione delle specie viventi è compreso fra lo 0,01% e lo 0,7% . Un numero, purtroppo, ancora troppo alto. Che desta ancora più preoccupazione se si pensa che negli ultimi 35 anni la popolazione mondiale è raddoppiata. A discapito di molte specie di invertebrati (farfalle, ragni, vermi), calati complessivamente del 45% e vertebrati che, dal 1500 a oggi, sono rappresentati da 320 specie in meno. 

La bomba H e i test coreani

La sismologia oggi non previene ma almeno è in grado di ponderare con efficacia la qualità e la quantità di energia sprigionata dal cuore terrestre. Se si tratta di "fisiologici" movimenti delle faglie si parla di terremoti, se però questi "sussulti" non sono coerenti con la geologia di un certo luogo, allora si può verosimilmente ipotizzare lo scoppio di un ordigno potente. Ecco perché il Servizio geologico americano e le autorità sudcoreane non ci hanno messo molto a capire che qualcosa non è quadrato a nord di Kilju, nella Corea del Nord, area già interessata in passato dai test nucleari. Poi la conferma con il comunicato ufficiale del paese asiatico che ha ammesso di avere condotto un test con una bomba nucleare all'idrogeno. Tutto torna. Ma cosa significa disporre di una bomba all'idrogeno e cosa la distingue da un tradizionale ordigno nucleare?

Edward Teller, la bomba H porta a lui. Fisico ungherese di Budapest, naturalizzato statunitense, scappa dall'Europa per fuggire alla tirannia nazista. Con lui ci sono menti come John von Neumann, fra i più grandi matematici della storia, ed Eugene Wigner, genio della meccanica quantistica. E' il "clan degli ungheresi". Seconda guerra mondiale, decolla il Progetto Manhattan coordinato da Robert Oppenheimer, altro fisico di fama internazionale, esperto di stelle di neutroni e buchi neri. Si basa su una serie di studi condotti dalla Prima guerra mondiale in poi. Con essi l'uomo prova per la prima volta a bombardare gli atomi con particelle ad alta energia. Si sa che l'atomo è costituito da protoni carichi positivamente che controbilanciano gli elettroni negativi situati all'esterno, all'interno di spazi chiamati orbitali; cambia però il numero di neutroni nel cuore dell'atomo che possono variare in uno stesso elemento costituendo i cosiddetti isotopi. E proprio su questo principio si basa il gioco dell'energia nucleare.

La bomba atomica, detta anche bomba A, funziona per via di un processo noto col termine specifico di fissione nucleare. Un atomo pesante viene destrutturato in frammenti più leggeri. Esempio pratico, l'uranio-235. Se questo processo avviene repentinamente e in modo incontrollato si ha una liberazione eccezionale di energia: quel che ha portato a Little Boy. E' il nome in codice della bomba sganciata su Hiroshima durante il secondo conflitto mondiale. Tre metri di lunghezza per un diametro di quasi un metro e circa 4mila chili. Come si arriva alla bomba H?

Ripartiamo da Teller e arriviamo all'incontro con Enrico Fermi - Nobel italiano per la fisica - avvenuto nel 1941. E' quest'ultimo infatti a suggerire al fisico ungherese la possibilità di utilizzare l'enorme calore prodotto da una comune esplosione atomica per riscaldare una massa di deuterio (un isotopo dell'idrogeno), e arrivare alla fusione nucleare, ottenendo una potenza mai sprigionata prima dall'uomo. Si cerca in pratica di imitare ciò che accade normalmente sulle stelle. Oppenheimer continua i suoi studi sulla bomba A e delega la bomba a idrogeno a Teller e a due suoi collaboratori. In realtà spera che non arrivino da nessuna parte, perché evidentemente la bomba atomica tradizionale ha già fatto abbastanza danni. Non è d'accordo Teller che va avanti per la sua strada giungendo all'obiettivo: la prima bomba H funzionante.

Il "prototipo" viene lanciato il 1 novembre 1952 a 5mila chilometri dall'arcipelago delle Hawaii e disintegra l'isola di Eugelab, creando un cratere sottomarino largo quasi due chilometri e profondo cinquanta metri. Ivy Mike, così è battezzato, è cinquecento volte più potente delle due bombe a fissione lanciate su Hiroshima e Nagasaki. Gli specialisti parlano di 10,4 megatoni, equivalenti a 10,4 milioni di tonnellate di tritolo. Non basterebbero tutti gli ordigni utilizzati nei due conflitti bellici mondiali per equiparare la sua potenza. La notizia viene tenuta a bada dai media e resa nota solo da Harry Truman, presidente degli Stati Uniti, il 7 gennaio 1953. Ma ormai la corsa agli armamenti nucleari è irrefrenabile. Si arriverà a una variante ancora più potente della bomba H, con l'impiego del cobalto.Il futuro? Chi può dirlo. Il primo test nucleare della storia è avvenuto il 16 luglio 1945, all'interno del Progetto Manhattan. L'ultimo poche ore fa. Una decina i paesi coinvolti, compresi Francia, Inghilterra, India e Pakistan. Le stime indicano 2.044 test nucleari (pari alla potenza di 35mila bombe di Hiroshima) dal 1945 al 1996, con l'avvento del Trattato di bando complessivo dei test nucleari (CTBT). Con esso si proibiscono i test nucleari in qualsiasi ambiente e in qualsiasi stato. C'è solo un piccolo particolare. Non è mai entrato in vigore e continua a essere mal tollerato da molti paesi. Uno fra questi è la Corea del Nord.

I segreti della bomba H

All'indomani del disastro nord coreano, oggi ne parlo su Il Giornale... per tutti gli altri articoli di scienze rimando a La Rivista della Natura, con cui collaboro da più di un anno:

SOS elefanti in cattività

Obesità, sterilità e disturbi cardiovascolari. Sono i malanni di cui soffrono gli elefanti sparsi per gli zoo del pianeta. Lo rivela uno studio condotto dagli esperti dell'University of Alabama, in Usa. Gli scienziati ritengono che, a lungo andare, questi problemi potrebbero ripercuotersi negativamente sulla sopravvivenza della specie in cattività. Un aspetto di cui tenere conto, se si pensa che gli esemplari che vivono in libertà, sono costantemente a rischio per via delle attività di bracconaggio. I ricercatori sono giunti a questi risultati dopo aver riscontrato proboscidati con percentuali di grasso particolarmente elevate, in relazione ad alterazioni del ciclo di ovulazione nelle femmine. E' la prova che i chili di troppo potrebbero danneggiare i processi legati all'accoppiamento. La notizia è diramata dal Lincoln Park di Chicago, dove le statistiche hanno già dimostrato un forte calo dei parti: in media in un anno ci dovrebbero essere sette nascite, ma da un po’ di tempo non si arriva a tre. Ma il fenomeno si sta verificando un po’ in tutti i centri zoologici del pianeta, dove gli animali sono protetti in spazi troppo piccoli per le loro necessità biologiche. Da una parte c'è il problema relativo alla somministrazione inadeguata di cibo, dall'altra preoccupa la mancanza di movimento patita dagli animali in cattività, che si ripercuote pesantemente sul metabolismo. C'è, dunque, il pericolo che, in una cinquantina d'anni, i proboscidati degli zoo potranno sparire completamente.   

Google ordina il computer atomico

Comunicare nello spazio e sulla terra in modo da non essere mai intercettati e poter quindi consegnare senza problemi un messaggio segreto: è il sogno di ogni governo, di tutti i servizi di intelligence, e, in fondo, di ognuno di noi, abituati a scambiarci informazioni via mail o tramite Facebook con il timore di essere "scoperti". O volendo dare voce all'immaginazione, potremmo azzardare di più, pensando a una realtà aliena che ci attacca e che alla fine perde la sfida con i terrestri, perché dotati di un sistema di "messaggistica" impossibile da decifrare. Attualmente, però, tutto ciò è un'utopia. Perché la comunicazione tradizionale attuale si basa sulle onde radio e la fibra, messaggi che possono essere "letti" e "manipolati". In pratica se qualcuno spedisce un dato criptato secondo il sistema attuale, può essere scoperto perché c'è chi può individuare la "chiave di lettura". Da oggi però le cose potrebbero cambiare grazie all'invenzione di un futuristico sistema di comunicazione basato sull'impiego dei fotoni. Sono le particelle elementari della luce. Cos'hanno di diverso dagli altri messaggeri? Non possono essere intercettati e quindi "rubati". Se non distruggendoli. Non è facile comprenderlo perché presuppone conoscenze avanzate di fisica, che fra le altre cose concerne il famoso paradosso di Schroedinger, tale per cui un gatto è allo stesso tempo vivo e morto.

Ma proprio in questi giorni un team di scienziati italiani ha reso noto di essere riuscito a comunicare tramite la luce. «E' una prima assoluta nel mondo'», ha detto il presidente dell'Asi, Roberto Battiston. Trasmissioni dati quantistiche erano state finora tentate a Terra, ma su distanze dieci volte inferiori».

Alcune informazioni sono state "impacchettate" sottoforma di raggi quantizzati e spedite verso il satellite Lares, lanciato nello spazio nel 2012; da qui hanno poi raggiunto di nuovo la superficie terrestre, portando con sé i dati che servivano al test. E' il successo ottenuto dai ricercatori del Centro di Geodesia spaziale di Matera dell'Agenzia Spaziale Italiana (Asi), in collaborazione con gli esperti dell'Università di Padova. Il messaggio quantistico inviato nello spazio ha viaggiato per 1.700 chilometri. Un record. Prima si era arrivati a 144 chilometri. Non è la prima volta in assoluto che si arriva a una comunicazione a livello quantistico. Precedentemente il fenomeno era stato ottenuto fra le Isole Canarie di La Palma e Tenerife, coinvolgendo gli strumenti dell'Optical Ground Station dell'Esa. Anche in questo caso è stato possibile appurare lo scambio di informazioni fra due fotoni sottoforma di qubit (assimilabili ai classici bit).Interessa tanto questa notizia, perché è in corso una vera e propria gara per riuscire a elaborare il primo sistema di comunicazione quantistica ufficiale. In questo modo ci si potrebbe avvantaggiare dell'ipotesi di poter usufruire per la prima volta di messaggi impossibili da codificare. Che si muovono a grandissima velocità. Non è solo una questione legata alla possibilità di impiego in campo militare perché da qui si aprono nuove sfide; tipo quella di poter creare il primo centro di comunicazione quantistica spaziale. Compito che in un futuro non tanto lontano potrà essere assolto per esempio della stazione spaziale internazionale. E da qui si può partire per lo scenario più fantascientifico: il teletrasporto. Perché se è vero che oggi siamo riusciti a spedire dei minimessaggi quantistici, un domani c'è chi spera di poter inviare corpi e oggetti da una parte all'altra del pianeta. O dove solo la più fervida immaginazione può suggerire; come nei bellissimi esempi offerti da film come Star Trek e Stargate. 

Acqua marziana

C'è acqua su Marte? Chissà quante volte avremo sentito pronunciare questa domanda in ambito scientifico. Ora arriva la risposta ufficiale: sì. L'ha annunciato ieri pomeriggio la Nasa, durante una conferenza stampa che parlava di "importante svolta" per quanto riguarda lo studio del Pianeta rosso. E arriva poche settimane dopo lo scoop relativo a 452b, l'esopianeta che promette di avere molte caratteristiche in comune con la Terra (lo sapremo con certezza nei prossimi mesi/anni) e di possedere quindi i requisiti per ospitare la vita. La scoperta è avvenuta grazie all'azione della sonda americana Mro (Mars Reconnaissance Orbiter) lanciata nel 2005. «Abbiamo la prima prova dell'esistenza di un ciclo dell'acqua su Marte», dice Enrico Flamini, coordinatore dell'Agenzia spaziale italiana (Asi). Significa che ci possono essere anche processi di evaporazione e forse precipitazioni. Non sempre, ma nei periodi più caldi (su Marte la temperatura arriva al massimo a 20-25 gradi all'equatore, ma le minime raggiungono senza problemi i -130 gradi). Durante l'estate marziana, in pratica.

In questi frangenti si formerebbero dei ruscelletti di acqua salmastra che scorrerebbero per periodi più o meno lunghi lasciando inequivocabili "segni" sulla superficie. Nulla a che vedere con i "canali" di Schiaparelli, ma pur sempre metri di terriccio bagnato che potrebbero rivoluzionare le nostre conoscenze sul quarto pianeta del sistema solare. Ne parlò per la prima volta nel 2011 Lujendra Ojha, del Georgia Institute of Technology di Atlanta, dopo avere identificato strane formazioni geologiche imparentate con quelle terrestri limitrofe a minuscole strisce d'acqua. Intuì la presenza di sali che fuoriescono dalle viscere del pianeta sottoforma di perclorato di magnesio e perclorato di sodio. E che l'acqua allo stato liquido, grazie a questi "intrusi", può trovarsi sotto il tradizionale punto di liquefazione (zero gradi). Difficile dire da dove provenga. Forse da depositi glaciali (ma non è esclusa anche l'origine atmosferica). 

Sul Pianeta rosso si è sempre saputo dell'esistenza dell'acqua allo stato solido, vale a dire sottoforma di ghiaccio. Ma è questa la prima volta che si parla di fiumiciattoli, dove il liquido più importante per ogni organismo vivente scorrerebbe liberamente all'interno di minuscoli e periodici alvei. Cosa significa comprendere che su Marte c'è acqua allo stato liquido? Significa tutto, per la vita che potrebbe esserci e per le possibilità che avrà l'uomo di conquistare il Pianeta rosso (se riuscirà a difendersi dai raggi ultravioletti e dalle basse temperature). «Per la sostenibilità degli uomini questa scoperta avrà conseguenze enormi», rivela Doug McCuistion, del Nasa Mars Exploration Program. Perché uno degli enigmi fondamentali legati alla probabilità di sopravvivenza della nostra specie su Marte dipende proprio da questo parametro.Il nostro corpo non può prescindere dall'acqua, lo stesso vale per le piante e tutti gli altri animali; se si escludono specie particolari come i tardigradi - animali microscopici - che resisterebbero senza liquidi per periodi lunghissimi. I vegetali potrebbero compiere la fotosintesi clorofilliana e liberare ossigeno nell'aria rendendo ulteriormente ricca l'atmosfera marziana. E dunque l'ipotesi della vita sul Pianeta rosso nel passato potrebbe ora apparire del tutto attendibile. Da tempo si parla di microrganismi che non siamo ancora stati in grado di identificare. Il meteorite marziano ALH rinvenuto in Antartide nel 1984 suggerì la presenza di batteri allo stato fossile, poi rivelatesi delle semplici strutture minerarie. Ma ora cambia tutto. Perché prevedibilmente in un rivolo marziano i batteri potrebbero davvero sguazzare beati. 

Il nuovo Homo

Fino a venti anni fa era tutto molto più semplice. Si partiva da una specie di scimmione, l'Australopithecus, e in un paio di step - Homo habilis e Homo erectus - si arrivava alla nostra specie, l'Homo sapiens sapiens. Facilissimo. Oggi, però, grazie ai progressi della scienza, le cose sono precipitate, e quelle che erano appena quattro specie antenate dell'uomo moderno sono diventate una ventina. Potremmo farcene una ragione, ma il punto è che non passa anno senza che i quotidiani di mezzo mondo, spulciando qualche rivista scientifica, non tirino fuori per l'ennesima volta, l'inequivocabile titolo: scoperta una nuova specie umana. Fino a quando tutto ciò sarà credibile? E soprattutto, avanti di questo passo quanti prozii dovremo contare per comprendere appieno il nostro cammino evolutivo?

Domande che sorgono spontanee all'indomani della notizia diffusa dall'University of Witswaterstrand di Johannesburg, in SudAfrica, e dal National Geographic. Di cosa si tratta? Dei resti di una quindicina di ominini (raggruppamento tassonomico comprendente noi e gli scimpanzé) vissuti fra i due e i due milioni e mezzo di anni fa. In SudAfrica, a una cinquantina di chilometri da Johannesburg. Erano di bassa statura, magrolini, non pesavano più di cinquanta chilogrammi, ma i tratti scimmieschi non erano così preponderanti come nelle cosiddette forme australopitecine (il vero e proprio anello di congiunzione fra noi e le scimmie). Erano più intelligenti degli Australopithecus. Benché possedessero un cervello piccolo, grande quanto un'arancia, la loro attitudine a seppellire i corpi mostra la tendenza al ragionamento, e a regalare un degno riposo ai propri cari, consuetudine nota solo alla nostra specie (e ai neandertaliani). Il luogo del ritrovamento è riconducibile a una specie di piccolo cimitero arcaico, separato dalle zone adiacenti e caratterizzato da resti di individui morti presumibilmente per cause naturali.

Alla luce di questi risultati i ricercatori non hanno tardato a riportare l'ipotesi di una nuova specie che fa sempre più rumore del rinvenimento di un "banale" Homo habilis o di un Australopithecus afarensis, entrambi conosciuti da parecchi anni. Ecco dunque il suo nome: Homo naledi (attenzione al rigore scientifico, va maiuscolo il genere, minuscolo la specie). La vera notizia però è un'altra. Ci vorrà del tempo per stabilire se Homo naledi - stella nascente in lingua sotho - è davvero un altro germoglio evolutivo, ma nessuno può negare che proprio in questo frangente sia stato scoperto in un colpo solo il più alto numero di resti appartenenti al genere Homo. In paleoantropologia si urla al miracolo quando salta fuori una nuova falange, un pezzo femore, un occipitale, figuriamoci quando si scoprono le tracce di ben quindici individui, per un totale di 1.500 frammenti ossei. La scoperta è sensazionale. «Homo naledi è già la specie fossile meglio conosciuta nella linea evolutiva dell'uomo», dice Lee Berger, della National Geographic Society, divenuto famoso nel 2010, dopo il rinvenimento dell'Australopithecus sediba, altra "leggendaria" new entry nell'elenco delle specie che ci precedettero.Il SudAfrica. Ecco l'altra vera notizia. Fino a pochi anni fa si pensava che la culla evolutiva dell'uomo fosse riconducibile alla cosiddetta Rift Valley, a cavallo fra Kenya e Tanzania. E' qui che trovarono Lucy, l'Australopithecus afarensis, nonché il più antico antenato dei gorilla, il Chororapithecus abyssinicus. Con le ultime scoperte, invece, il baricentro evolutivo si sta spostando sempre più verso sud, e il SudAfrica pare in pole position nella classifica delle nazioni che ci dettero i natali. Senza andare troppo in là nel tempo, è di pochi mesi fa il rinvenimento nelle grotte di Sterkfontein di un'altra specie battezzata Australopithecus prometheus. Certo, era molto più antica dell'ultima ritrovata, ma è curioso notare che probabilmente visse in contemporanea a Lucy, la mamma di tutti noi. E il futuro della ricerca in campo paleoantropologico parte ancora da qui. «Ci sono centinaia per non dire migliaia di resti da studiare», chiude Berger. E le grotte di Sterkfontein hanno ancora parecchi misteri da svelare.