A Little Island So Far Away

Vecchi (quasi) quanto la Terra

Le rocce più antiche si trovano in Canada. Lo hanno stabilito i ricercatori della  McGill University di  Montreal in seguito a un eccezionale ritrovamento di campioni basaltici, datate più di quattro miliardi di anni.

L’affioramento di questi depositi rocciosi sulla costa est di Hudson Bay, in Quebec, è stato denominato Nuvvuagittug e la loro analisi è riportata questa settimana su Science. I geologi hanno raccolto campioni di crosta che sono stati poi analizzati  insieme ai ricercatori del Dipartimento di Magnetismo Terrestre della Carnegie Institution. Grazie alle misurazioni della composizione isotopica dei rari elementi neodimio e samario è stato possibile stabilire per queste rocce un'età compresa tra i 3,8 e i 4,28 miliardi di anni. Circa 250 milioni di anni in più rispetto alle rocce più antiche rinvenute finora.

Ad onor del vero, in Australia sono stati trovati granuli minerali (zirconi) datati 4,36 miliardi di anni. Ma nel caso del Quebec si tratta del primo rinvenimento di un'intera parte di crosta ben conservata. I ricercatori ritengono che la composizione dei campioni di Nuvvuagittug potranno fornire importanti informazioni sulla crosta terrestre primordiale e sui processi che la generarono, visto che il nostro pianeta, con i suoi 4,6 miliardi di anni, non è poi tanto più vecchio. (e.a.) 

Il magma è mobile

Il deposito di magma che dorme nella pancia del Vesuvio non è stabile. Al contrario migra e nel corso degli ultimi ventimila anni si è spostato verso l’alto. È quanto ha scoperto il gruppo guidato da Bruno Scaillet del CNRS-Université d'Orleans, in Francia, a cui ha partecipato Raffaele Cioni, vulcanologo dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) in uno studio pubblicato su Nature. Questo movimento, dicono gli scienziati, e la sua possibile influenza sugli eventi eruttivi, dovrebbe essere inserito tra i parametri usati per definire gli scenari del rischio.

L’area intorno al Vesuvio, infatti, è una delle più densamente popolate, con 700 mila persone che abitano ai piedi del vulcano. Ai fini della valutazione del rischio di una prossima eruzione è importante stimare la profondità alla quale si trova immagazzinato il magma. Se sta a profondità minori, per esempio, può significare che ha un più basso contenuto in volatili (gas la cui liberazione influenza molto il tipo di attività vulcanica) e che darà origine a un’eruzione di minore violenza. Gli attuali scenari del rischio per l’area napoletana si basano sull’assunto che la camera magmatica sia rimasta costante nei passati quattro mila anni. Ma non è così.

“I moderni metodi di analisi petrologica ci permettono, attraverso lo studio dei magmi di determinare qual era la pressione di cristallizzazione del magma all’interno della camera magmatica”, ha spiegato Cioni. “Abbiamo potuto verificare nell’eruzione di Pollena del Vesuvio, avvenuta nel 472 d.C., il magma si trovava a una pressione di circa 1000 bar (cioè circa mille volte la pressione a livello del mare) il che corrisponde a una camera magmatica posta a una profondità di circa 4-5 chilometri”. Le stesse analisi sui prodotti delle eruzioni del 79 d.C. e di altre precedenti eruzione hanno indicato invece che il magma proveniva da una camera più profonda, situata a 8-10 chilometri di profondità.

Sono numerose le strumentazioni e le tecniche, come la tomografia sismica, usate per conoscere la struttura geologica profonda del vulcano dormiente e prevederne i risvegli futuri, e descritte ampiamente in un articolo apparso su Galileo nel 1997 (Il gigante addormentato). Molte anche le ipotesi avanzate sulle passate eruzioni, come quella di un’équipe di ricercatori italiani su Nature, secondo la quale quando nel 79 dopo Cristo il Vesuvio distrusse Pompei, Ercolano e Stabia non tutti i cittadini morirono soffocati: 300 abitanti di Ercolano cercarono rifugio all’interno di alcune costruzioni in riva al mare. Non si salvarono ma probabilmente morirono uccisi da un’onda di calore a 500 °C che fermò i loro organi vitali prima che si rendessero conto di cosa stava succedendo (Ercolano, fu morte dolce). Uno studio, quello del Vesuvio, che ha comunque sempre l’obiettivo di prevedere gli scenari del futuro ed evitare catastrofi.

È del 2001 la scoperta da parte di ricercatori italiani e francesi di una riserva di magma di 400 chilometri quadrati a otto chilometri dalla superficie del vulcano, dal cui monitoraggio possono venir gli indizi pre-eruzione (Cosa bolle sotto il Vesuvio). Nel 2002, invece, un gruppo che comprendeva anche ricercatori dell’Istituto di geoscienze e georisorse del Cnr di Pisa e dell’Osservatorio Vesuviano dell’Istituto nazionale di geofisica e vulcanologia di Napoli ha realizzato un modello che descrive l’evoluzione nel tempo e nello spazio dell’eruzione dei vulcani (Un modello studia i vulcani). Fino a passare alle previsioni e alle possibili misure per prevenire i danni: secondo uno studio apparso sui Proceedings of the National Academy of Sciences, in caso di eruzione del Vesuvio, l’intera area metropolitana di Napoli potrebbe essere distrutta e sarebbe a rischio la vita di tre milioni di persone (Eruzione? Chiudete la finestra; L’eruzione del Vesuvio di 4.000 anni fa)

Una nuova eruzione del Vesuvio potrebbe provocare tante vittime quanto il recente tsunami in Asia.

È la macabra conclusione di un gruppo di ricercatori inglesi membri del progetto europeo Exploris. I risultati dello studio che ha visto impegnati vulcanologi, ingegneri civili e medici sui rischi per la popolazione di una eruzione vulcanica sono stati pubblicati sulla rivista Bulletin of Vulcanology. Secondo gli autori della ricerca il Vesuvio è uno dei più gravi pericoli che minacciano l’Europa. Tuttavia, grazie a quanto insegnatoci dalla tragica eruzione del vulcano Montserrat nei Carabi, avvenuta nel 1997, il pericolo di nuove eruzioni può essere efficacemente affrontato. Studiando gli effetti devastanti del vulcano caraibico, molto simili all’eruzione che distrusse Pompei nel 79 d.C., i ricercatori hanno notato come gran parte dei danni fossero imputabili all’impatto del fronte lavico con gli edifici. La pressione dei gas è stata infatti sorprendentemente bassa e la devastazione, invece, dovuta alla penetrazione della massa fluida attraverso porte e finestre aperte. Tanto che una netta riduzione dei danni si può ottenere semplicemente rivestendole di materiale termoresistente. Questa soluzione, secondo i ricercatori inglesi è molto più efficace del già previsto piano di evacuazione che richiede tempi lunghi e difficoltà organizzative enormi. Non tutti gli studi sembrano però così ottimisti. Alcuni ricercatori italiani, guidati da Lucia Gurioli dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia di Pisa, hanno infatti stimato la temperatura raggiunta nell’eruzione di Pompei, sulla base delle proprietà magnetiche dei resti. Il modello proposto sulla rivista Geology permette di vedere gli effetti turbolenti dovuti al posizionamento di edifici e strade. Secondo lo studio non sembra che vi sia una diminuzione della temperatura sotto i 100°C, soglia necessaria per permettere per esempio alle squadre di soccorso di arrivare senza rischiare di liquefarsi.

No al nucleare: le ragioni degli scienziati

Un no al nucleare sottoscritto da oltre mille e duecento ricercatori e docenti universitari: le ragioni dei firmatari sono spiegate in una lettera aperta al presidente del Consiglio dei ministri Silvio Berlusconi, dove si chiede che il governo prenda in considerazione una maggiore collaborazione tra scienza e politica perché si arrivi insieme alla migliore soluzione del problema energetico.

L'appello è stato promosso da  un comitato di tutto rispetto, presieduto da Vincenzo Balzani, uno dei chimici più accreditati presso la comunità scientifica internazionale, ora a capo del Photochemistry and Supramolecular Chemistry Group dell'Università di Bologna: “In virtù della conoscenza acquisita con i nostri studi e la quotidiana consultazione della letteratura scientifica internazionale”, hanno dichiarato i ricercatori, “abbiamo sentito il dovere di esprimere la nostra opinione”.

Alla vigilia della discussione del governo sulle centrali nucleari si chiede di non considerare l'atomo come la soluzione del problema dell'energia in Italia, ma di essere lungimiranti e utilizzare le risorse per sostenere le fonti rinnovabili. La necessità di enormi finanziamenti pubblici, insicurezza intrinseca della filiera tecnologica, difficoltà a reperire depositi sicuri per le scorie radioattive, stretta connessione tra nucleare civile e militare, possibile bersaglio per attacchi terroristici, aumento delle disuguaglianze tra paesi tecnologicamente avanzati e paesi poveri, scarsità di combustibili nucleari sono le motivazioni principali elencate nella lettera.

I ricercatori, si legge a conclusione del documento, sono pronti a mettere a disposizione le loro competenze per discutere il problema energetico in modo approfondito e nelle opportune sedi. Chiunque può sottoscrivere la petizione all'indirizzo Internet energiaperilfuturo.it (t.m.)

L'Italia passerà al nucleare? Da quando, lo scorso 22 maggio, il ministro dello Sviluppo Economico Claudio Scajola ha reso ufficiale le intenzioni del Governo, il ritorno all'energia dell'atomo sembra scontato e imminente. Ci sarebbero addirittura le date e un piano in arrivo che porterà la firma dell'Enel: entro il 2020 potremmo avere quattro centrali funzionanti e un sito di stoccaggio per le scorie. A oggi, infatti, non esiste (né si prospetta) un nucleare che non produca rifiuti radioattivi, per i quali nessun paese al mondo ha ancora trovato una soluzione definitiva.

Lo ribadisce anche il recente rapporto di Legambiente “Il nucleare non serve all'Italia” secondo cui le circa 250mila tonnellate di materiali altamente radioattivi prodotti finora nel mondo sono ancora in attesa di essere trasferiti in siti di smaltimento. Stando ai dati Apat (Agenzia per la Protezione dell'Ambiente e per i Servizi Tecnici) riportati da Legambiente, in Italia ci sono 250 tonnellate di combustibile irradiato (ovvero già consumato all'interno dei reattori) che occupano 25mila metri cubi, cui vanno sommati altri 8mila metri cubi di materiale contaminato derivante dallo smantellamento delle quattro centrali dismesse (Trino, Caorso, Latina e Sessa Aurunca) e degli altri quattro impianti di ricerca (oggi non più attivi) sull'energia nucleare. (A questo link una mappa di tutti i depositi italiani di scorie radioattive).

La Sogin, la società che in Italia si occupa dello smaltimento del materiale radioattivo, nel maggio del 2007 ha firmato con la francese Areva un accordo per il riprocessamento di 235 tonnellate del combustibile irradiato. Questo processo (in cui la Francia è leader nel mondo) permette di dividere chimicamente il plutonio e l'uranio dal resto dei prodotti di fissione. I due elementi vengono miscelati sotto forma di ossidi, in un composto che prende il nome di MOx (Mixed Oxides), che può essere utilizzato nuovamente come combustibile (mentre il resto dei prodotti viene vetrificato). L'accordo con l'Areva, per cui l’Italia pagherà 250 milioni di euro, prevede che plutonio e uranio rimangano alla Francia, mentre entro il 2025 i restanti rifiuti vetrificati saranno rispediti in patria. Per allora la Sogin spera che Governo e Regioni abbiano trovato un sito di superficie dove stoccarli (l’idea dello stoccaggio in siti geologici è stata abbandonata durante la precedente legislatura).

Oltre che in Francia, il riprocessamento attualmente si fa in Gran Bretagna, Giappone e Russia. Come Frank N. von Hippel, fisico nucleare e docente di Pubbliche relazioni e rapporti internazionali del Princeton University's Program on Science and Global Security, spiega in un articolo su Scientific American, il MOx, una volta irradiato nelle centrali, contiene ancora circa il 70 per cento di plutonio di partenza. Ma l'aggiunta degli altri prodotti della seconda fissione cui è sottoposto, lo rende difficilmente accessibile per una seconda estrazione (ovvero per un secondo riprocessamento). Secondo Hippel, Francia, Gran Bretagna, Giappone e Russia, in realtà hanno solo spostato il problema dello stoccaggio delle scorie dal sito del reattore a quello dell'impianto di riprocessamento. Tanto che stanno pensando di chiudere le strutture.

La ricerca di base intanto, compresa quella italiana, sta cercando di sviluppare reattori che possano utilizzare, come combustibile, elementi poco radioattivi, nonché le stesse scorie accumulate negli anni, restituendo poi rifiuti in quantità minore e meno tossici. “Si tratta delle centrali di quarta generazione, basate su concetti che sono ancora in parte da sviluppare, ma di cui potremmo avere una prima dimostrazione già nel 2030”, spiega Graziano Fortuna, fisico e membro della giunta per la ricerca dell'Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn): “Un tempo ovviamente troppo lungo se si vuole l'energia nucleare nel prossimo ventennio”.

In pratica si cerca di passare dai reattori a neutroni termici (prima, seconda e terza generazione) a quelli a neutroni veloci (quarta generazione), in grado cioè di spezzare in modo efficiente elementi che siano molto meno tossici di uranio e plutonio: “Se, per esempio, riuscissimo a utilizzare soltanto il torio (come proposto dal Nobel Carlo Rubbia, ndr.) al posto dell'uranio e del plutonio”, continua Fortuna, “la fissione non porterebbe alla formazione di plutonio 239 e 240, né di curio, nettunio o americio, i composti maggiormente radioattivi prodotti dalle attuali centrali. Ma questo non è certo realizzabile nel giro di qualche anno”.

I reattori di terza generazione più comuni possono utilizzare sia uranio 238 arricchito in uranio 235, sia MOx. Per un gigawatt di potenza erogata in un anno, producono 125 chilogrammi di plutonio, più i già citati curio, nettunio e americio, che rappresentano circa il dieci per cento delle scorie. Molti di questi rimangano radioattivi anche per centinaia migliaia di anni (centomila il plutonio 239, oltre seimila il plutonio 240). “Ancora non si prevede”, fanno sapere dall’Enel, “l'utilizzo del ciclo uranio 233-torio: solo in India si sta progettando questo ciclo del combustibile, date le sue notevoli riserve di torio”. Insomma, un nucleare che non abbia conseguenze per le prossime quattromila generazioni è ancora lontano.

FONTE: GALILEONET.IT