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Archivio del mese novembre, 2009

Seppelliamo l’anidride carbonica

cssRilasciamo troppa anidride carbonica nell’atmosfera, e questo lo sappiamo bene. L’Olanda, invece di pensare solo a come emetterne meno, vuole cercare di farne sparire un po’ immagazzinandola… sottoterra. Il governo olandese ha annunciato l’approvazione e il finanziamento di un progetto della Shell di Carbon storage, cioè per catturare e immagazzinare almeno parte della CO2 prodotta nella sua raffineria di Rotterdam. Dal 2012 l’anidride carbonica verrà stoccata in un deposito di gas naturale ormai esaurito, che può contenerne fino a 0,8 milioni di tonnellate, nei pressi della cittadina di Barendrecht. Tuttavia, si comincerà con un primo carico, e solo dopo le valutazioni che verranno effettuate a distanza di alcuni anni si deciderà se continuare con un altro deposito, stavolta dieci volte più capiente.

L’amministrazione della cittadina che ospiterà il progetto si è opposta fino all’ultimo, preoccupata per il rischio di esplosione e di terremoti, e anche alcuni gruppi ecologisti si sono rivoltati all’idea di finanziare con fondi pubblici un gigante del petrolio come Shell, ritenuto uno dei maggiori responsabili delle emissioni di gas serra. Si tratta di un caso di greenwashing, cioè di un’azienda inquinatrice che cerca di darsi una mano di verde? E poi l’immagazzinamento sottoterra è davvero una soluzione o solo un modo per sognare di poter continuare a bruciare carburanti fossili ai ritmi attuali, facendo sparire le scorie sotto il tappeto? L’Olanda, per esempio, sostiene che potrebbe arrivare a seppellire sottoterra fino al 20% delle sue emissioni. Intanto in Italia si parla dei giacimenti petroliferi esauriti di Cortemaggiore come possibile sito di stoccaggio.

La rivista Science ha dedicato poche settimane fa un intero numero allo stoccaggio sotterraneo di CO2, una pratica in timida crescita nel mondo. Science sostiene che le speranze ci sono: questo sistema potrebbe funzionare, a patto però di migliorarlo molto e di superare i molti ostacoli che ancora ci sono prima che possano diventare efficaci. Science parla però di decine di migliaia di centrali di grosse dimensioni diffuse in tutto il mondo. E ne avremo bisogno da qui al 2020, il che significa che siamo già in ritardo. Ma non ci sono solo gli aspetti tecnologici, che sono cruciali quando si parla di seppellire quantità enormi di CO2 in particolari formazioni geologiche o addirittura nei sedimenti delle profondità marine. Anche i costi e l’opinione pubblica saranno un grosso problema sulla via di questa tecnologia.

Un harem di mangiatori d’ossa

Nutrirsi di ossa di balena non è uno scherzo, e nemmeno smaltire in modo naturale delle carcasse pesanti diverse tonnellate. Eppure questo è il compito di piccoli vermi delle profondità oceaniche senza occhi e senza bocca chiamati Osedax, che significa «mangiatori d’ossa».

 

I vermi di cui parlano oggi Science e Nature sono leggeri e meticolosi, e si appostano sulla superficie della carcassa in enormi quantità, come un tappeto.
I vermi arrivano sulla carcassa sotto forma di larve grazie alle correnti oceaniche: si depositano sull’osso e maturano ad adulti femmine. Le larve che arriveranno in seguito, cadendo sulle femmine, si trasformeranno in piccoli vermi maschi, che la femmina tratterà all’interno come un suo harem personale, per fecondare di continuo le uova mature.
 
Da una parte del tubo femminile ci sono strutture simili a radici per approfondirsi nell’osso, dalla parte opposta si presentano delle creste piumate per catturare l’ossigeno dall’acqua. Non avendo apparato gastroenterico, l’osso viene digerito da batteri che vivono all’interno dei vermi. Ogni specie di Osedax compie il suo ciclo vitale in ondate successive, a seconda della fase di disgregazione della carcassa. Fino ad oggi sono state scoperte 17 nuove specie, studiate nelle acque del Monterey Canyon, California.
I prossimi studi verranno eseguiti su carcasse depositate in acque profonde in Antartide e in Francia.
 
Dagli studi genetici sugli Osedax sembra che questi vermi stiano demolendo le carcasse da più di 45 milioni di anni, quindi qualcuno di loro ha anche avuto la possibilità di smaltire qualche rettile marino del Cretaceo. Per saperne di più sugli studi compiuti leggete gli articoli su Nature e su Biomedcentral Biology.

Via Lattea: fatta con gli scarti

La Via Lattea non si è formata a partire da enormi nubi di polvere stellare e gas, come si credeva fino ad oggi. Due studi pubblicati su Nature mettono in evidenza come questa sia fatta con gli scarti di galassie più antiche, resti di esplosioni spaziali precedenti.

Gli ammassi globulari, gruppi di milioni di stelle che si trovano al centro della nostra galassia, sono stati studiati dagli astronomi coreani autori del primo articolo di Nature. Questi ultimi hanno misurato il contenuto di Calcio di queste stelle, riscontrando che la maggior parte ne contiene rilevanti quantità. Gli ammassi si sono formati quindi a partire dai resti di esplosioni stellari (supernovae). Infatti le supernovae contengono calcio e altri elementi pesanti nel loro nucleo. "Questa scoperta ci fa pensare che molte stelle degli ammassi globulari che abbiamo studiato finora sono resti di galassie scomparse che si sono fusi nella Via Lattea", dice Jae-Woo Lee, astronomo della Sejong University di Seul.

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Il secondo articolo è firmato da un team internazionale a cui ha preso parte anche l’Università di Bologna, nel quale si è concentrata l’attenzione su un ammasso stellare chiamato Tarzan 5. Questo contiene un considerevole numero di pulsar, stelle di neutroni che restano dopo un’esplosione stellare. Per riuscire ad attrarre per forza di gravità queste pulsar Tarzan 5 avrebbe dovuto avere almeno 1000 volte la sua massa. La spiegazione sembra essere che questo ammasso una volta era una galassia molto grande, che poi è stata conglobata nella Via Lattea, perdendo così molte stelle che ne determinavano la massa considerevole. Anche in questo caso quindi la nostra Via Lattea ha inglobato in parte una galassia antica. Leggi anche la news su Science.

 

Cannibali più sani, grazie alla genetica: un esempio di evoluzione in atto

Al prossimo che vi dice che l’evoluzionismo non è scienza galileiana perché non può essere visto in azione, raccontate la storia della mucca pazza. O meglio, di una delle versioni umane della malattia della mucca pazza, il Kuru, per cui duecento anni fa è saltato fuori un gene protettivo che si è rapidamente diffuso nella popolazione tanto da poter essere seguito dai genetisti. È una storia un po’ macabra, ma il vostro interlocutore capirà.

La popolazione in questione si chiama Fore e abita in Papua Nuova Guinea. Tradizionalmente, durante i rituali funebri, i Fore mangiavano il cervello del defunto, come segno di rispetto per la sua anima. In questo modo, però, si diffondeva una malattia coi sintomi simili alla malattia della mucca pazza. Finché qualcuno non se ne accorse: era la fine degli anni cinquanta e il cannibalismo rituale finì. In realtà, si era capito che questo era il meccanismo di trasmissione della malattia, mentre l’agente infettivo, il prione, fu scoperto più di vent’anni dopo. Intanto però si diffuse l’idea che le malattie simili al Kuru (il Creutzfeldt-Jakob umano e la malattia delle mucche) dipendevano da un agente trasmesso per ingestione. Poi si è riconosciuto il prione e sono cominciate le ricerche su questa misteriosa proteina. E oggi si è fatto un altro passo avanti: si è studiato un gene capace di proteggere dalla malattia.

In particolare, si sono studiati più di 3000 Fore, tra cui 560 abbastanza anziani da aver partecipato ai riti funebri basati sul cannibalismo rituale. In 51 di loro (e nei loro discendenti) i ricercatori hanno trovato una variante sconosciuta di quel gene che, mutato o in presenza di un agente esterno, produce il prione e causa la malattia. In condizioni normali, infatti, il prione trasforma tutte le altre proteine simili, in una reazione a catena che distrugge il cervello e lo trasforma in una specie di spugna. Ma in chi possiede il gene protettivo questo non è successo. Probabilmente, spiegano i ricercatori, il primo che si è ammalato per via alimentare aveva mangiato il cervello di qualcuno con una mutazione spontanea: il suo cervello, a sua volta, è stato mangiato da altri, che si sono ammalati di conseguenza. E così via, finché, circa duecento anni fa, non è comparsa la contromutazione, quella protettiva. La mutazione ha ovviamente favorito le famiglie che la portavano addosso, diffondendosi velocemente nella popolazione. Ed ecco un esempio, buono per i vostri amici creazionisti, di adattamento rapido degli uomini all’ambiente.

[Renard Island, Png. Copyright Guido Amrein, Switzerland. Da Shutterstock]

 

 

Mammut al bagno: ecco come si sono estinti

Se dai diamanti non nasce niente, dal letame nascono i fiori e, ogni tanto, anche delle pubblicazioni scientifiche di ottimo livello. Come quella uscita su Science per opera di un gruppo di paleontologi americani, che ha studiato la cacca dei mammut per riconoscere le cause della loro scomparsa.

In particolare, gli scienziati hanno studiato le spore di un fungo presente nel letame degli erbivori di 20.000 anni fa conservato nei sedimenti dell’Appleman Lake, nello stato dell’Indiana. Queste spore, infatti, immerse e conservate nel fango del fondale del lago, possono essere utilizzate per disegnare la mappa della megafauna circolante nella zona. Insieme al polline e ai resti vegetali, possono anche permettere di ricostruire il clima dell’epoca e tutti i suoi cambiamenti. Grazie a questi strumenti, gli scienziati hanno avanzato l’ipotesi che il declino dei grandi erbivori sia cominciato 15.000 anni fa per durare circa un migliaio di anni. Non solo: hanno visto anche che proprio in quel periodo ci sono stati importanti cambiamenti climatici, probabilmente legati all’estinzione di massa. In questo modo, sostengono di aver scagionato il famoso meteorite che avrebbe ucciso la megafauna 13.000 anni fa. Nei periodi successivi all’estinzione, hanno anche osservato una riforestazione rigogliosa delle terre intorno al lago, come se la foresta, finalmente libera dai grandi erbivori, avesse potuto ritornare a crescere.

Ma chi potrebbe aver causato l’estinzione dei grandi erbivori? Solo i cambiamenti climatici? Un tempo si diceva che dietro l’estinzione dei mammuth ci sarebbe lo zampino dell’uomo, ma si parlava della cultura Clovis, una cultura preistorica americana caratterizzata dall’utilizzo di attrezzi da caccia di pietra, risalente, a questo punto, a mille anni prima dell’estinzione. Quindi, o l’uomo non c’entra niente, o anche prima della cultura Clovis era capace di fare gran danni nell’ecosistema. Oppure, ci mancano le prove archeologiche per capire che cosa diavolo combinassero i nostri antenati così tanto tempo fa.

Paperon de’ Paperoni e il DNA

Avete presente l’Islanda? Quell’isola tra Gran Bretagna e Groenlandia che ospita 320.000 abitanti, meno di Firenze o Bologna, tutti alti, biondi e con gli occhi azzurri: tutti, o quasi, discendenti dei primi coloni vichinghi. La loro omogeneità genetica aveva scatenato la fantasia di una compagnia privata per la ricerca genetica, la DeCode Genetics, che per anni è stata all’avanguardia nel campo. Adesso, la DeCode ha annunciato il fallimento. Che cosa succede alla genetica?

Succede, dicono gli esperti, che la ricerca di base (genetica compresa) non permette guadagni facili in breve tempo. E così, una ditta privata che voglia investire in questo tipo di studi, deve avere la pazienza di aspettare diversi anni prima di veder rientrare i suoi soldi. La DeCode, poi, aveva una storia particolare, che è anche una storia di brillanti intuizioni e di grandi successi, ma questo non l’ha risparmiata dalla crisi economica del momento. Era stata fondata nel 1996 a Reykjavik da Kari Stefansson, un neurologo che aveva lavorato a lungo negli Stati Uniti e che nel 2003, dopo il sequenziamento del genoma umano, aveva realizzato che i suoi compaesani, tanto simili l’uno all’altro da generazioni e generazioni, potevano essere ottimi soggetti sperimentali per lo studio del DNA.

Tra l’altro, in Islanda le informazioni genealogiche vengono raccolte da sempre con cura, per cui la ricerca delle mutazioni genetiche legate a certe malattie sembrava particolarmente agevole. E così è stato: la DeCode ha trovato diversi geni legati a cancro, schizofrenia, malattie cardiovascolari, diabete, aterosclerosi, osteoporosi… Ma non è in ambito scientifico che la DeCode ha preso una cantonata. Probabilmente, la questione è la gestione di un’impresa come questa, con i tempi che impone: economia e biologia sono, probabilmente, molto più complesse di quanto non pensiamo.

 

I faraoni malati di cuore

tacAnche i faraoni si ammalavano di cuore? Pare proprio di sì, almeno secondo lo studio pubblicato da Jama e condotto da un team internazionale di cardiologi ed egittologi che ha analizzato mummie che risalgono fino a 3.500 anni fa. Scoprendo che le malattie cardiovascolari non sono solo un problema che affligge i tempi moderni.

La ricerca è stata effettuata sottoponendo le mummia a TAC, la tomografia assiale computerizzata che fornisce immagini a raggi X in 3D. Abitualmente il cuore veniva rimosso durante il processo di mummificazione, così – salvo che in alcuni casi – è stato possibile analizzare solo le arterie alla ricerca di depositi che facessero pensare a aterosclerosi. Confrontando i risultati con quelli ottenuti normalmente in pazienti con patologie cardiovascolari, i ricercatori hanno cercato di chiarire quali immagini fossero dovute all’imbalsamazione e ai secoli trascorsi.

Così hanno potuto rilevare che 9 mummie su 16 mostravano segni di calcificazione e depositi di calcio e colesterolo, un tipico reperto in corso di alcune patologie vascolari. Si tratta infatti delle placche che ostruiscono i vasi salguigni. Erano colpiti sia maschi che femmine, così come mummie appartenenti a diverse dinastie (e quindi diverse famiglie). Le più colpite da questi depositi sembravano essere le mummie di età superiore ai 45 anni al momento della morte. Anche se non è stato possibile determinare la causa della morte di questi antichi egizi, i risultati confermano che siamo sempre stati soggetti a patologie cardiovascolari, e che le cause ambientali che le favoriscono, come l’alimentazione, non sono esclusive dei nostri giorni.

LHC: ripartono i protoni

cernLà sottoterra, al CERN di Ginevra, i fisici hanno davvero un buon motivo per festeggiare. Venerdì scorso hanno riacceso LHC, il Large hadron collider, ovvero il gigantesco acceleratore di particelle progettato per studiare i segreti più spettacolari dell’universo, e che era stato spento per ben 14 mesi. Nel settembre scorso infatti, pochi giorni dopo l’inaugurazione, LHC era stato fermato a causa di un guasto, e da quel momento la sfortuna aveva continuato a colpire altre volte.

Ora 300 scienziati hanno finalmente fatto ripartire i due fasci di protoni che percorrono i 27 chilometri dell’acceleratore. Roberto Petronzio, il presidente dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Infn) che partecipa alle attività del CERN ha commentato così: "Siamo di nuovo in pista per un’avventura scientifica che aprirà un’era nuova della fisica". LHC è un esperimento in buona parte italiano: sono italiani il direttore della ricerca del CERN, Sergio Bertolucci, e due dei ricercatori che dirigono alcuni degli esperimenti più importanti: CMS e ATLAS. Il primo di questi due enormi rivelatori di particelle dovrà "vedere", rispettivamente, il fantomatico bosone di Higgs e i partner supersimmetrici delle particelle elementari che potrebbero dare spiegazione all’enigma della materia oscura che costituisce un quarto della massa dell’universo. ATLAS invece è dedicato a osservare fenomeni legati ad alcune particelle pesanti.

Nei prossimi giorni LHC verrà portato all’energia di 1,2 TeV, il record assoluto raggiunto dalla fisica, e i fasci di particelle si avvicineranno al 99,9% della velocità della luce. Le prime collisioni tra particelle avverranno tra una settimana, sperando di recuperare il tanto tempo perduto. Anche se al CERN sanno bene che questo è il primo vero test di LHC, e altri inconvenienti potrebbero essere in agguato.

Brevettiamo il clima oppure no?

COP15logoCome si fa a mettere a disposizione di tutto il mondo le tecnologie verdi? Come farà chi non ha i soldi per pagare le licenze per poter produrre le tecnologie brevettate? il trasferimento di queste tecnologie ai paesi poveri è vitale, lo ha appena ricordato anche Pachauri, il direttore dell’IPCC.

I paesi poveri chiedono di poter innovare e adattare a livello locale le tecnologie verdi, per esempio pannelli solari o energia eolica. Il ministro per il cambiamento climatico dell’India (eh sì, loro hanno un ministro per il cambiamento climatico) ha ricordato al mondo che l’accesso alle tecnologie per le tecnologie a bassa produzione di CO2 dovrebbe essere considerato un bene pubblico globale. A giugno, il G77 (il gruppo dei paesi più poveri) e la Cina avevano addirittura proposto di escludere del tutto alcune tecnologie climate-friendly dalla brevettabilità e di favorire in ogni modo la condivisione delle tecnologie.

Lo scontro è aperto. Secondo il Wall Street Journal, “i diritti di proprietà intellettuale sono il poco apprezzato anello che fa funzionare la catena ambientalista”, e dovrebbero essere difesi da “politici del mondo in via di sviluppo e attivisti ecologisti, che stanno commettendo un errore”.

E in effetti anche i pro-brevetti hanno buoni argomenti. Per esempio, non sempre i prezzi di una tecnologia dipendono dal costo delle licenze, ma dalla sua diffusione. E poi, come la mettiamo con i diritti dei paesi in via di sviluppo? La Cina, per esempio, è una delle principali detentrici di brevetti su pannelli solari e altre tecnologie per la produzione di energie da fonti rinnovabili. Tuttavia, il gap tra paesi ricchi e paesi poveri sembra essere lungi dall’essere colmato, e anche la proposte politiche a Copenaghen saranno divise sull’asse nord/sud e est/ovest. Da una parte i G77, dall’altra Usa, Canada, Giappone, Australia, Svizzera.

Secondo molte organizzazioni che si occupano di sviluppo ed ecologia, non si avanzerà molto se non si garantisce alle comunità dei paesi poveri – e magari più soggetti all’impatto del global warming – di migliorare i propri standard di vita e di sviluppare la propria economia. Per il network SciDev sarà però difficile raggiungere un accordo a Copenaghen. Il direttore David Dickson sostiene che con l’aumento della richiesta sul mercato per queste tecnologie “gli stati più ricchi e le imprese aumentano la pressione per avere diritti di proprietà intellettuale ancora più stringenti”. 

 

 

Gli uccelli sono partiti

Come ogni anno gli uccelli migratori sono partiti verso lidi più caldi dove svernare, con un po’ di invidia da parte nostra. Come riescano a orientarsi nel compiere questa trasvolata resta ancora un mistero, ma non per molto. Uno studio pubblicato la scorsa settimana su Nature infatti comincia a mettere in chiaro come stanno le cose.

Gli uccelli migratori riescono a orientarsi grazie a un metodo per percepire il magnetismo terrestre. Oltre alla loro bussola magnetica sfruttano di giorno la visione del Sole e di notte le stelle. Le ipotesi di funzionamento della bussola magnetica dei migratori sono due: la prima implica l’utilizzo di alcuni cristalli di magnetite contenuti nel becco che, orientandosi in modo parallelo al geomagnetismo, stimolano una parte del nervo trigemino e da questo il cervello. Secondo un’altra ipotesi invece a essere stimolati sono alcuni pigmenti all’interno dell’occhio, i criptocromi, che tramite il nervo ottico stimolano una parte specifica del cervello (Cluster N).
 
pettirosso
 
Nello studio pubblicato su Nature dal team di biologi di Henrik Mouritsen, dell’Università di Oldenburg (Germania), si mette in luce come sia la seconda ipotesi quella più probabile. La ricerca ha infatti visto come protagonisti i pettirossi europei, piccoli migratori presenti anche in Italia. Ad alcuni sono stati lesionati i nervi del trigemino che si collegano con il becco, senza per questo riscontrare deficit di orientamento. Ai secondi invece è stato lesionato il sito cerebrale Cluster N, con annullamento della capacità di orientamento magnetico. 
 
Uno studio pubblicato in contemporanea mette però in discussione la teoria dei criptocromi. Secondo Erin Hill e Thorsten Ritz, biofisici dell’Università della California, le cellule contenenti questi pigmenti non riuscirebbero ad allinearsi in modo perfettamente parallelo con il geomagnetismo, trasportando un messaggio al cervello quanto mai confuso. La teoria dei criptocromi potrebbe funzionare se ci fosse un unico organo di senso, che imponesse un orientamento spaziale delle cellule più ordinato, ma al momento questo non è ancora stato scoperto.