Ad ogni era il suo modello

Qualche tempo fa, postando un commento su questo blog, mi è venuto di ricordare, un po’ come fanno i vecchi babbioni, i tempi in cui mi occupavo (come un altro buon 90% della comunità scientifica ambientale) del ‘buco dell’ozono’. Bei tempi, si andava su e giù, avanti e indietro per il mondo a misurare ‘sto buco: d’accordo, non rincomincio con i ricordi.

Questa mattina un “cosiddetto” amico (gg) mi lancia un’esca incredibile chiedendomi: “senti potresti leggermi questo articolo e dirmi cosa ne pensi?”. L’articolo di fine marzo 2009, cioè fresco-fresco, è di Q.B. Lu e si intitola “Correlation between Cosmic Rays and Ozone Depletion“, pubblicato sul Physical Review Letters. Chiariamo subito, e sarò impietoso, non voglio sentir dire “che rivista sarà poi mai questa….?”. Physical Review Letters, dell’American Physical Society, è una di quelle riviste che ti fanno sudare le manine quando apri una lettera di risposta ad un articolo che hai colà sottomesso.

Il Dott. Lu è ormai famoso per avere da diversi anni focalizzato una serie di ricerche sulla dissociazione dei CFC (i famosi, anzi famigerati, clorofluorocarburi) ed in particolare sull’effetto dei raggi cosmici in questo meccanismo di dissociazione.

Confesso che l’articolo mi era sfuggito completamente ma, visto che mi era sempre rimasto un po’ sul gozzo il fatto che la modellistica utilizzata a quei tempi a me sembrava spiegare molto poco dei fenomeni osservati, mi leggo il lavoro più che volentieri: anzi, parto con l’idea di leggerlo ma finisco per divorarlo.

Come si sa la dissociazione dei CFC produce   CFC => Cl° + FC, dove il Cl è un radicale cloro che ha una impressionante capacità di trasformare ozono in ossigeno (per ogni cloro si distruggono 40.000 molecole di ozono) secondo questa catena di reazioni che coinvolgono i prodotti secondari Cl – ClO – OClO:

   Cl° + O3 => ClO + O2

   ClO + O3 => OClO + O2

   OClO + raggi UV => Cl° + O2

Senza entrare troppo in dettaglio nella fotochimica, alla lunga risulta che c’è sempre disponibile un radicale cloro piazzato a distruggere le molecole di ozono. Lu sostiene che una maggiore quota di raggi cosmici produce una maggiore dissociazione dei CFC 1 rendendo così disponibili più radicali cloro, con una particolare influenza nelle zone polari per effetto dell’incanalamento dei raggi cosmici dovuto alla struttura della magnetosfera terrestre. Il massimo dell’effetto si evidenzia infatti proprio sui poli.

Adesso si tratta quindi di verificare se è estraibile una correlazione tra il buco dell’ozono polare e il ciclo undecennale dei raggi cosmici. Dai dati TOMS si credeva non fosse possibile estrarre correlazioni sul ciclo undecennale, ma al massimo una correlazione interannuale, cosa che aveva fatto pensare fosse ormai il caso di abbandonare queste ricerche.

Quello che rimaneva oltremodo strano è che dai modelli fotochimici utilizzati risultasse, andandoli a paragonare alle misure, una discrepanza del 60% che veniva quindi conteggiata come deplezione dovuta ad un fenomeno “sconosciuto” (capacità predittiva dei modelli è anche quella di potere introdurre fenomeni ‘sconosciuti’ per pareggiare i conti). L’immagine risulta essere ancora più complessa se si considerano le dinamiche atmosferiche della stratosfera polare in grado di influire pesantemente sulla variabilità di breve periodo della concentrazione di O3. Il minimo dell’estensione del buco dell’ozono è stato infatti registrato nel 2002, in corrispondenza dell’unico evento di Major Stratospheric Warming occorso nell’emisfero meridionale. In quell’occasione il Vortice Polare Stratosferico ed il buco dell’ozono furono entrambi divisi in due circolazioni distinte. Il tutto in una fase di minima intensità di CR.

Lu andando a rivedere i dati di due cicli di 11 anni ha trovato che la correlazione con la deplezione di ozono risulta “fortemente” evidente, ed i modelli fotochimici che erano stati utilizzati risultano pertanto inadeguati. Ovviamente, se questo meccanismo è vero allora è anche possibile fare nuove previsioni sul trend del fenomeno.

Mia piccola chiosa finale allo studio, che necessiterà di ulteriori approfondimenti, è che anche a quei tempi (primi anni novanta) c’erano sempre stormi di modellisti pronti a raccontarci come funzionava il mondo e…senza possibilità di errore alcuno, ovviamente!

Scarica qui il pdf dell’articolo di Q.B. Lu

Qui trovate molto di quello che c’è da sapere sulla deplezione dello strato di Ozono

NB: Un ringraziamento speciale ad Antonio Marino per aver segnalato l’articolo.

1. LU et Sanche 2001 -  Physical Review Letters [↩]