La ricerca scientifica italiana è di nuovo sotto assedio. Il Ministero delle finanze a fine maggio aveva annesso alla nuova finanziaria un decreto legge in cui un elenco di istituti di ricerca venivano considerati inutili, con l’intento di chiuderli o accorparli al Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR).

Il decreto nominava più di 200 centri, fondazioni culturali e di ricerca, inclusi enti di importanza internazionale come la Stazione zoologica Anton Dohrn (SZN) di Napoli, l’Istituto nazionale di oceanografia e di geofisica sperimentale di Trieste (OGS) e l’Istituto nazionale di alta matematica di Roma (INDAM). La stessa rivista Science ha dedicato allo spiacevole episodio un articolo per descrivere l’importanza di questi centri di ricerca.

Gli scienziati coinvolti hanno firmato petizioni da migliaia di firme, non da ultimo a mettere fine alla questione si è mosso il Presidente della Repubblica Giorgio Napolitano. Il decreto sarebbe diventato operativo dopo approvazione del Parlamento entro 60 gg, ma Napolitano, che da poco aveva visitato la Stazione zoologica Anton Dohrn, si è detto contrario alla manovra.

Molti dei centri nominati dal decreto sono indipendenti dal punto di vista organizzativo, e dipendono da fondi statali solo parzialmente. Come leggiamo sul sito dell’OGS infatti: “I finanziamenti ministeriali garantiscono unicamente gli stipendi del personale di ruolo (170 persone) mentre gli stipendi del personale precario (110 persone) non sono a carico dello Stato ma esclusivamente dei progetti acquisiti dai ricercatori. L’eventuale accorpamento di OGS in un ente più grande non rappresenta quindi alcun risparmio economico per il governo, piuttosto una perdita di efficienza e di operatività con ricadute negative sulla capacità di autofinanziamento e con il pericolo di disperdere conoscenze e risorse umane.”

Il testo di legge definitivo è stato molto ridimensionato, ma prevede comunque la soppressione di alcuni enti. Come sostiene Ferdinando Boero del SZN in una mail pessimistica a ScienceInsider: “Il momento è buono per dei tagli decisi ai fondi statali. Questo può essere un altro modo per far chiudere i centri, invece di tagliare la testa alla vittima, soffocandola gradualmente.”

Anche quest’anno vi lasciamo con qualche indicazione di eventi, incontri e campi scuola di scienza organizzati per i ragazzi durante la pausa estiva scolastica. Essendo il 2010 l’anno dedicato alla biodiversità, questo è il tema più ricorrente, insieme a tutti i tipi di sport che possano mettere insieme scienza e movimento all’aperto.

Trieste: domani 12 giugno ricorre l’Open Day all’Immaginario scientifico di Grignano. Il Parco Scientifico e Tecnologico di Trieste apre i suoi laboratori al pubblico. Durante l’intera giornata (dalle ore 10.00 alle ore 18.00) AREA organizza numerose attività collaterali, dedicate ai visitatori adulti e ai bambini, fra cui i laboratori "Esplosioni di energia", a cura dell’Immaginario Scientifico.

Firenze: oggi 11 giugno dalle 19 alle 23 OpenLab in occasione di Scienzestate spiegherà la scienza con cui entriamo in contatto ogni giorno, con un occhio di riguardo per i più piccini, ai quali saranno dedicati alcuni percorsi tematici per comprendere molte cose vicine al loro mondo, ad esempio perché si formano le bolle di sapone o come volano gli aquiloni.

Roma: ad Explora, il museo interattivo per bambini, inizia questo fine settimana una serie di incontri di scienza dedicati a loro, con mostre e laboratori in primo piano.

Napoli: la fondazione Idis Città della Scienza organizza campi settimanali all’insegna dello sport (nuoto, scherma e tiro con l’arco) insieme a laboratori scientifici e creativi. Sono previste anche visite nell’Area marina Protetta della Gaiola e in una fattoria didattica. Dal 14 giugno al 30 luglio.
 
Per chi ha dai 6 anni in su sarà poi possibile vivere i campi avventura, sono numerosissimi, organizzati per esempio dal WWF o da Legambiente. Un’esperienza a contatto con la natura può essere fatta anche in giornata o durante i week-end presso i bioparchi e molti agriturismi, che organizzano visite nei dintorni alla scoperta della biodiversità.

Il 20 marzo scorso il vulcano Eyjafjallajökull, nel Sud dell’Islanda, 
ha ripreso dopo 187 anni la sua attività, che si è intensificata 
soprattutto dopo il 14 aprile. Per la posizione del vulcano, al di 
sotto di un grande ghiacciaio, la lava scagliata in alto e polverizzata si è mescolata con il vapore dato dallo scioglimento del ghiaccio e ha dato origine ad una nube di polveri di enorme portata. La ripresa di attività del vulcano è stata conseguente all’apertura di una faglia di 2 km di lunghezza, che ha causato uno sciame sismico.

La nuvola di polvere ha proseguito il suo tragitto in direzione sud-est mettendo in crisi il traffico aereo per parecchi giorni. In tutta 
l’Europa centro-settentrionale i voli che prevedevano un transito in 
prossimità della nube sono stati cancellati. Le polveri di Eyjafjallajökull sono formate, infatti, da schegge minuscole di vetro vulcanico, che possono danneggiare i motori dei veicoli aerei. Il 20 aprile è tornato alla normalità il traffico aereo in Italia, nel resto dell’Europa i voli hanno subito cancellazioni per qualche altro giorno.

Secondo i geologi l’attività del vulcano sta diminuendo e ancora sono 
in discussione le conseguenze di questo straordinario evento sul clima a livello globale. Al momento sono state emesse più di 200.000 tonnellate di ceneri, che si stanno muovendo tra i 3 e gli 8 km di altezza. L’ANSA fa sapere che le polveri oramai hanno raggiunto tutta l’Italia, ma i gruppi della rete Aeroclouds del CNR, che stanno monitorando l’evento, hanno rilevato una concentrazione del particolato nettamente più bassa di quella mostrata, per esempio, dai trasporti di sabbie sahariane. Con le piogge le ceneri saranno poi dilavate a terra.

Si comincia ora a tirare le somme dei danni: 1300 persone evacuate, strade chiuse e allagamenti dovuti allo scioglimento del ghiacciaio in Islanda. Le compagnie aeree lamentano poi forti perdite economiche per i 30.000 voli cancellati e accusano l’Unione Europea di aver prolungato lo stato di emergenza oltre al necessario.

L’eruzione del vulcano Eyjafjallajökull è stata un fenomeno eccezionale?

Questa eruzione non si può considerare un evento eccezionale per il semplice motivo che l’Islanda è un’isola totalmente vulcanica (grande quasi 1/3 dell’Italia), in piena attività da oltre 15 milioni di anni. In effetti, è una parte emersa della dorsale oceanica medio-atlantica, la lunghissima lacerazione della crosta terrestre lungo la quale fuoriesce continuamente magma, che forma nuovo fondo oceanico, mentre le Americhe si allontanano progressivamente dall’insieme Europa-Africa (altre parti di dorsale che emergono sono le isole Azzorre, Ascensione e Tristan da Cunha). L’attività vulcanica dell’Islanda è ancora più intensa che nel resto della dorsale perché la zona è anche un punto caldo, cioè il punto di arrivo in superficie di un pennacchio di materiale caldissimo che risale dal sottostante mantello. L’isola è attraversata da una fossa tettonica (cioè una depressione delimitata da numerosa faglie), che rappresenta la sommità della dorsale, la fascia di continuo allargamento della crosta. Il magma risale proprio attraverso fessure, lunghe anche molti kilometri, formate dalle faglie e alimenta un tipico vulcanismo con eruzioni dette di tipo islandese o lineare.

(Schema geologico dell’Islanda, con la fossa tettonica, le faglie principali e i vulcani – da F. Bullard, I vulcani, Newton Compton)

Quali caratteristiche dell’eruzione ne rendono così pesanti le conseguenze?

Le eruzioni lineari sono precedute da sciami di scosse sismiche generate dai movimenti della crosta che provocano l’apertura delle fessure. Il magma risale e trabocca in vaste colate di lava fluida, di tipo basaltico. Un’altra caratteristica dei vulcani islandesi è la manifestazione di fasi di forte esplosività, durante le quali la lava viene soffiata fuori dai gas in espansione con tale energia da venire letteralmente polverizzata in milioni di minuscole bollicine, una vera schiuma, che i gas stessi trascinano verso l’alto. Inoltre, la presenza di acqua che, per il calore liberato, si trasforma istantaneamente in giganteschi volumi di vapore, contribuisce a trascinare la colonna di materiale eruttato. Gas e polveri salgono così anche per molti kilometri e la nube viene presa in carico dai venti e trasportata anche su grandi distanze.

L’attività esplosiva che accompagna l’eruzione può formare anche coni di ceneri o di scorie, allineati lungo le fessure. In alcuni casi l’attività si concentra in zone ristrette, in cui la sovrapposizione ripetuta di colate di lava e di ceneri porta alla formazione di edifici centrali, simili a vulcani-strato o anche a vulcani a scudo (come il Monte Hekla e il Monte Katla).

(Il vulcano Eyjafjallajökull)

Che tipo di vulcano è il Eyjafjallajökull? Che tipo di rocce lo compongono?

L’eruzione oggi in atto è alimentata, come quasi tutto il vulcanismo islandese, da magma di natura basaltica, che risale direttamente dal mantello. La lava (così si chiama il magma quando trabocca in superficie e perde i componenti gassosi in esso disciolti) è molto fluida e produce estese colate, ma forma anche accumuli di scorie o coltri di sottili ceneri.

Una caratteristica peculiare di molti vulcani islandesi è di essere coperti da ampi ghiacciai (durante l’ultima Era glaciale l’Islanda fu totalmente ricoperta da una calotta glaciale continentale spessa migliaia di metri). Si possono verificare così eruzioni superficiali, che con il loro calore fanno fondere il ghiaccio sottostante e danno origine a vasti laghi sbarrati da una diga di ghiaccio; quando questa crolla, grandi volumi di acqua e blocchi di ghiaccio si riversano nella regione circostante con inondazioni disastrose. Il vulcano Katla, sotto il ghiacciaio Mỳrdalsјökull (јökull= ghiacciaio), nell’eruzione del 1918 produsse infatti un lago che si scaricò sulla pianura con portata di 200.000 m³/sec (per confronto: la portata del Rio delle Amazzoni, il fiume più grande del mondo, è di 50.000 m³/sec). Quell’inondazione trasportò fango, sabbia e pietre e cambiò la topografia della zona costiera in cui si scaricò.

(Schema di eruzione di tipo islandese o lineare – da Lupia Palmieri, Parotto,
Il Globo terrestre e la sua evoluzione – sesta edizione, Zanichelli, cap. 8, f. 5)

Quali caratteristiche della nube emessa dal vulcano la rendono così pericolosa per il traffico aereo? Ed è pericolosa per la salute?

Le goccioline di lava in quota si raffreddano bruscamente e non si possono formare i tipici minerali in forma di cristalli delle normali rocce effusive; si formano, invece, particelle solide di vetro vulcanico (simile all’ossidiana), un materiale fragile ma duro (nella scala della durezza di Mohs circa 7, su un massimo di 10).

La natura di queste polveri (impropriamente chiamate ceneri) fu scoperta a seguito dell’eruzione del Krakatoa (tra le isole di Giava e Sumatra), avvenuta nel 1883, una delle più grandi esplosioni vulcaniche mai osservate, che lanciò una colonna di polveri e gas a decine di kilometri di altezza. Queste nuvole di sottilissime polveri possono provocare danni a un aereo che le attraversi ad alta velocità, sia abbassando l’efficienza dei filtri, sia smerigliando letteralmente le superfici metalliche. Le esperienze non mancano: nel 1944 l’eruzione del Vesuvio, con grandi colonne di polveri, interruppe l’attività degli aerei militari americani che operavano da campi nei dintorni di Napoli. Più di recente, nel 1991, la gigantesca nube provocata dall’eruzione del Pinatubo, nelle Filippine, salita fin nella stratosfera, ostacolò a lungo i voli e mise fuori uso una grande base aerea.

(Eruzione esplosiva del Pinatubo, nelle Filippine, nel 1991 – da Lupia Palmieri, Parotto,
Il Globo terrestre e la sua evoluzione – sesta edizione, Zanichelli, cap. 8, f. 19)

La pericolosità di queste polveri dipende dalla loro concentrazione; in ogni caso, una volta disperse nell’atmosfera vengono diluite e ricadono lentamente, per essere dilavate dalle precipitazioni alle quote della troposfera.

La presenza di polveri nelle eruzioni vulcaniche islandesi non è rara:

• L’eruzione del vulcano Laki, nel 1783, è considerata la più grande eruzione avvenuta in tempi storici. Oltre a un grande volume di lava, produsse nubi eruttive da cui piovvero polveri su una vasta area.
• La prima eruzione storica del Monte Hekla, il più noto vulcano islandese, risale al 1104, e da allora si sono contate altre 15 eruzioni, ognuna di durata media di un anno. Le cronache riportano che i danni più ingenti sono stati provocati dalle pesanti piogge di ceneri che hanno accompagnato le eruzioni. Nell’eruzione del 1947-48, nel giro di un’ora dall’inizio dell’attività, la nube carica di gas e polveri aveva raggiunto la quota di oltre 27.000 metri; 40 ore dopo si verificarono piogge di ceneri in Finlandia. La maggior parte delle polveri venne emessa nelle prime due ore di eruzione (una fase che può essere definita pliniana) e fu seguita da grandi emissioni di lava, che durarono per oltre un anno. Il vulcano tornò in attività nel 1970 e iniziò con una nube di polveri che salì a 15.000 metri: in solo due ore vennero prodotti 10.000 m³ di polveri.
• Anche il vulcano Surtsey è legato alla dorsale atlantica, ma è sorto a sud dell’Islanda; la sua attività iniziò nel 1963, sotto il livello del mare (a 128 metri di profondità), e si concluse dopo 3 anni e mezzo, quando si era formata un’isola stabile, con una superficie di quasi 3 km². 

(Immagine al microscopio delle polveri dell’eruzione del Krakatoa del 1883 – © Time-Life, da I vulcani, Mondadori)

Eventi come questo possono interferire sul clima a livello globale?

L’immissione di grandi volumi di polveri nell’atmosfera e la loro diffusione ad alte quote da parte della circolazione dei venti può arrivare a modificazioni sensibili delle condizioni climatiche. Nel 1815 l’eruzione del vulcano Tambora, nell’Isola di Sumbawa (vicino a Giava, in Indonesia) disperse i suoi prodotti su un’area di 2.500.000 km² (pari a un quarto dell’Europa). Piogge, venti e nevicate anche in agosto, con gelate improvvise, fecero del 1816 un anno senza estate, con perdita di raccolti e gravi carestie. L’inverno successivo (1816-17) fu rigido, ma la primavera e l’estate che seguirono tornarono ad essere normali.

La causa di quella breve ma intensa variazione climatica è stata provocata proprio dall’enorme quantità di polveri lanciate dal Tambora, con effetti osservati in varie parti del mondo. Le particelle di polveri sottili si comportano infatti come uno schermo che da un lato impedisce al calore solare di raggiungere la superficie terrestre, mentre dall’altro permette alle radiazioni terrestri di raffreddamento, per irraggiamento del calore assorbito, di fluire liberamente all’esterno. Alcune stime indicano che grandi eruzioni esplosive fanno diminuire l’incidenza della radiazione solare del 10% per diversi mesi e su aree di dimensioni continentali, mentre le polveri vengono rimosse gradualmente dall’atmosfera nel giro di alcuni anni. Le polveri dell’eruzione del Krakatoa, salite fino a 40.000 metri, furono causa di spettacolari tramonti rossi, per la diffrazione prodotta dalle particelle sui raggi di luce man mano che il sole scendeva verso l’orizzonte.

L’eruzione in atto, per le dimensioni e per la diluizione delle polveri, non sembra in grado per ora di dare effetti sensibili sul clima (né sui tramonti).

Perché gli esperti tengono d’occhio il vulcano vicino, il Katla?

Il vulcano Katla è, in questo momento, un sorvegliato speciale. Si trova a circa 40 km dal vulcano Eyjafjallajökull, è ugualmente coperto da un ghiacciaio ed è stato protagonista di una grande eruzione subglaciale circa 90 anni fa. Si trova presumibilmente su una fessura parallela a quella che alimenta il vulcano in attività e pesca probabilmente nello stesso serbatoio magmatico. I movimenti della crosta in atto potrebbero sollecitare il riaprirsi della fessura e l’innescarsi di un’eruzione.

Questo fine settimana terminano le Olimpiadi invernali del 2010 a Vancouver (Canada), e la rivista National Geographic dedica un servizio al doping.  Non si parla di pillole e veleni, ma del doping che prevede una trasfusione di sangue a poca distanza dalla gara. L’intento è quello di avere in circolo più globuli rossi che portano ossigeno ai muscoli. Muscoli più ossigenati significa miglior performance e nessun crampo da acido lattico.

Le alternative in caso si cerchi di farla franca con questo tipo di doping sono due: una trasfusione di sangue di una persona estranea, detto eterologa, o un salasso preventivo che viene poi ritrasfuso allo stesso atleta prima della gara. In entrambi i casi il rischio di essere beccati c’è e i danni per la salute non sono da sottovalutare. Harvey Klein, capo di medicina trasfusionale al U.S. National Institutes of Health, avverte che una trasfusione eterologa è facile da scovare perché con un’analisi delle cellule del sangue si possono distinguere proteine diverse sulla superficie.

In entrambi i casi poi la misurazione dell’emoglobina sarebbe alta in modo sospetto. Proprio dall’ aumento dei globuli rossi, e della conseguente emoglobina, derivano anche gli effetti dannosi del doping ematico. Il sangue infatti diventa più compatto, circola con maggior difficoltà con rischio di trombosi e disidratazione. Inoltre il sangue è un ottimo veicolo di infezioni, sia preesistenti sia successive alla preparazione in condizioni di scarsa igiene.

Per promuovere l’incremento dei globuli rossi esistono metodi più sicuri e soprattutto naturali: una regolare attività fisica, una buona alimentazione o vivere ad alte altitudini. Ma se queste argomentazioni non vi hanno ancora convinto, Don Catlin, ricercatore del laboratorio anti-doping dell’Università della California, Los Angeles, avverte che prossimamente la World Anti-Doping Administration svilupperà un test che riesce a rilevare le tracce chimiche tipiche del sangue che proviene da sacche trasfusionali.

Inventare una lingua dal nulla sembra un’impresa estremamente difficile, forse anche un po’ folle. Eppure il termine che possiamo usare per descrivere Paul Frommer, professore di linguistica della Marshall School of business (California), è appassionato. È lui l’ideatore della lingua dei Na’vi, gli umanoidi alieni del nuovo film di James Cameron Avatar.

Nel 2005, quando il film era ancora in fase di sceneggiatura, il regista James Cameron aveva preparato una lista di parole da sottoporre a Frommer, secondo il linguista di vaga fonetica polinesiana. La richiesta era che a partire da quel breve elenco Frommer costruisse una vera lingua, nuova e completa. Doveva essere facile per gli attori da pronunciare e nello stesso tempo non assomigliare a nessuna delle lingue esistenti. "James voleva anche che la lingua fosse piacevole da ascoltare, che avesse un buon appeal sul pubblico" ha detto Frommer in un’intervista radiofonica. Dopo aver deciso il suono generale della lingua si è passati all’intonazione, in questo caso a consonanti eiettive, ricco di suoni come tx, px e kx. In un secondo tempo è stato costruito un vocabolario di mille parole, una nuova sintassi e morfologia.

Qualche dato tecnico: il Na’vi ha sette vocali, venti consonanti. Per alcuni tratti assomiglia al latino e le vocali possono apparire in sequenza come nel polinesiano o nel giapponese. Ha un accento differenziativo: per esempio túte [ˈtutɛ] è «persona», ma tuté [tuˈtɛ] è «persona femminile». Dopo la fase di studio a tavolino è stato il momento di mettere alla prova la lingua: Frommer ha registrato delle lezioni per gli attori e li ha seguiti sul set per aiutarli con l’intonazione. La sua presenza era sempre indispensabile per la traduzione di eventuali modifiche di sceneggiatura. Leggi la storia della sua esperienza su Science.

Quello che Frommer si augura è che la nuova lingua venga apprezzata dai fan del film, un po’ come è successo in passato per la lingua Klingon di Star Trek. Ammette infatti: "Il Klingon ha veramente una vita propria, esiste persino una traduzione di Amleto in linguaggio Klingon. Se il Na’vi si avvicinasse anche solo lontanamente a questo risultato ne sarei entusiasta". Se volete provare a imparare la nuova lingua ecco un breve vocabolario per iniziare. Sullo stesso sito anche le regole di base di grammatica e fonetica.

Una volta le chiamavano colonie, poi per una questione di democrazia semantica li abbiamo battezzati campi estivi. Parliamo delle iniziative ludico estive dedicate ai bambini d’estate. Oggi l’offerta è molto vasta e non mancano le occasioni per ragazzi di tutte le età di imparare divertendosi, per una toccata e fuga nel mondo della scienza anche durante il periodo estivo in città o durante i giorni di villeggiatura con i genitori. Quest’anno, in occasione della ricorrenza dei quarant’anni dallo sbarco sulla Luna (20 luglio 1969), diversi campi estivi hanno proprio come tema lo spazio.

Per celebrare il quarantesimo anniversario dallo sbarco sulla Luna avvenuto il 20 luglio 1969, la rivista americana New Scientist ha organizzato una competizione e come premio ha messo in palio un pezzo del nostro satellite naturale. 

Il meeting era uno degli incontri cornice al G8 previsto per l’8 luglio all’Aquila. In quell’occasione si incontreranno i capi di stato dei paesi più ricchi del mondo (anzi, più industrializzati: nell’ordine Stati Uniti, Giappone, Germania, Regno Unito, Francia, Italia, Canada e Russia) per discutere di politica internazionale.

L’appuntamento è in Italia perchè la presidenza attuale, assunta a rotazione, è oggi italiana. Da qualche anno, prima del G8 si tengono alcune sessioni su temi specifici, ai quali partecipano i relativi ministri: agricoltura, ambiente, energia, finanze, giustizia, lavoro, sviluppo. E scienza, appunto, per discutere temi globali come i cambiamenti climatici, le politiche energetiche, l’invecchiamento della popolazione. Ma questo meeting, per “misteriose” ragioni organizzative, è stato cancellato all’ultimo tuffo. Il risultato è che al G8, di scienza, non si parlerà.

Non è difficile capire allora perchè Nature, e i direttori delle accademie scientifiche europee che Nature ha intervistato, abbiano perso il suo consueto aplomb britannico nel trattare la vicenda. Il G8 della scienza, che avrebbe dovuto aprire i battenti domani, ha peraltro avuto una vita tormentata sin dall’inizio: avrebbe dovuto tenersi a Lucca, poi, in tutta fretta, si è deciso di spostarlo a Lesmo in Brianza, precisamente a Villa Gernetto, dove sta per nascere la privata Università del pensiero liberale, riconducibile al presidente del consiglio Silvio Berlusconi.

Il governo italiano, dice Nature, non ha fornito spiegazioni chiare per la cancellazione ed è la prima volta che succede una cosa così. Non solo: il ministro dell’educazione, l’università e la ricerca scientifica non ha nemmeno risposto alle telefonate e alle mail dei giornalisti di Nature. Intanto, il ministero italiano si è affrettato a diffondere una nota in cui si parla di una semplice posticipazione della data.