Dal caos alle (quasi) certezze: il clima non è più un`opinione

STAMPA
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MERCOLEDÌ 16 DICEMBRE 2015
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P MEDICINA
Le gerarchie del Dna
28 .TuttoScienze
Alla Normale di Pisa i pesciolini tropicali
svelano come ticchetta l’orologio dell’invecchiamento
NICLA PANCIERA
1 Sono coloratissimi pesciolini tropicali e hanno
la vita più breve di ogni altro vertebrato. Dall’Africa
agli acquari di casa i Nothobranchius furzeri si trovano nei laboratori di una ventina di centri di ricerca e
diventano protagonisti degli studi sull’invecchiamento. Fisiologico e patologico.
È una storia lunga 15 anni e ha inizio quando un neurobiologo, Alessandro Cellerino, oggi ricercatore alla Scuola Normale Superiore di Pisa, rientra in Italia e
inizia ad occuparsi di questi animaletti: loro vanno
incontro ad un invecchiamento accelerato che presenta, però, le stesse caratteristiche di quello umano, comprese le malattie cardiache, neurodegenerative e neoplastiche. Ora Cellerino e colleghi hanno
completato il sequenziamento del genoma della
specie, la cui pubblicazione su «Cell» lo rende una
risorsa pubblica. «Il livello di dettaglio è paragonabile al primo sequenziamento del genoma umano realizzato 20 anni fa», ha commentato un altro autore
dello studio, Matthias Platzer, ricercatore al Leibniz
Institute on Aging e coinvolto nello Human Genome
Project. A conferma dell’origine tutta italiana del-
Dal caos alle (quasi) certezze:
il clima non è più un’opinione
È la metrologia uno dei motori dell’accordo di Parigi sui gas serra
GABRIELE BECCARIA
Chi farà i controlli e,
quindi, prenderà le misure? Al cuore degli accordi
della Conferenza sul clima di Parigi c’è la capacità - e la volontà - di tenere sotto controllo le emissioni inquinanti e di conseguenza il loro effetto
distruttivo, vale a dire il
surriscaldamento del
Pianeta. Si è decisa una
soluzione soft: i check-up
periodici saranno «autocertificati» e quindi realizzati da ogni nazione.
La tanto invocata trasparenza, che sarebbe stata
massima con l’intervento
di un’agenzia internazionale, si appanna un po’,
ma il compromesso non
significa necessariamente una sconfitta. Misure
precise e controlli affidabili sono comunque possibili. I mezzi ci sono e a
renderli concreti sono
tanti strumenti, sulla
Terra e nello spazio. Sofisticati occhi e nasi che
combinano sensori, satelliti e software. A spiegarlo in queste pagine sono
Massimo Inguscio e Roberto Battiston: il primo è
alla guida dell’Inrim,
l’Istituto Nazionale di
Ricerca Metrologica, e il
secondo dell’Asi, l’Agenzia Spaziale Italiana.
Non è un caso che entrambi siano fisici: la
fisica rappresenta un’impalcatura concettuale su
cui si aggrappano e prosperano le discipline più
diverse. Se la biologia
deve molto al celebre
saggio del 1944 «Cos’è la
vita?» di Erwin Schrödinger, uno dei padri della
meccanica quantistica,
nel XXI secolo la medicina esplora il corpo umano con la risonanza magnetica, sfruttando le
proprietà dei nuclei degli
atomi, e i sistemi complessi mettono in campo
le logiche della fisica per
svelare le caratteristiche
emergenti degli organismi e quelle dei flussi
economici, fino alle metamorfosi del clima.
La salute individuale,
così come il benessere
della Terra, passa anche
attraverso i saperi che
indagano quark, atomi e
galassie: fisica e fisici
sono i nostri «dottori».
Con i test in corsia e i
test che spiano il respiro
dei continenti.
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CLIMATOLOGIA/1
MASSIMO INGUSCIO
INRIM - ACCADEMIA DEI LINCEI
«M
isurate tutto quel
che è misurabile
e rendete misurabile quello che non lo è»:
questa la raccomandazione di
Galileo che è quanto mai attuale per lo studio dei cambiamenti climatici. Il campo è
complesso e il sistema nella
sua interezza va trattato in
modo specifico, utilizzando
una moltitudine di dati scientifici resi confrontabili che riguardano atmosfera, oceani,
terra, ma anche irraggiamento solare e il re-irraggiamento
influenzato dall’effetto serra.
Nel dibattito il tema predominante è quello del riscalda-
mento globale (mediamente misure di temperatura: altre
quasi un grado Celsius di au- informazioni quantitative, a
mento dal 1880 ad oggi, di cui cominciare da quelle relative a
circa la metà soltanto negli umidità, pressione, velocità
ultimi 30 anni). Ma già la «mi- dei venti o concentrazione di
sura» della temperatura è specie chimiche, entrano nella
ben lungi da essere cosa sem- comprensione di quello che è
plice: si utilizzano informa- un incredibile e complesso lazioni provenienti da stazioni boratorio interdisciplinare. La
meteorologiWorld Meteoche che operology Orgarano nelle
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PRESIDENTE DELL’INRIM zionali di mometri sulE ACCADEMICO DEI LINCEI nitoraggio e
l’Everest - e
studio del clicon la necessità di metodi di ma. La preoccupazione è assimisura omogenei che assicu- curare che la qualità dei dati
rino un confronto dei dati con sia omogenea in tutte le aree
incertezza certificata.
del Pianeta, con accuratezza e
Tuttavia non ci si limita a precisione garantite su una
Massimo
Inguscio
Fisico
scala di tempo, da pochi anni al
secolo, adeguata ai modelli climatici e meteorologici.
I dati devono essere standardizzati, accurati ed affidabili: una migliore comprensione dell’evoluzione e della tendenza climatica del Pianeta
passa necessariamente attraverso una migliore qualità, affidabilità e precisione dei dati
di misura. Questo è il «core business» della metrologia. Già
nel 2001 la Wmo e il Comitato
Internazionale Pesi e Misure,
di cui l’Inrim fa parte, firmarono a Parigi un accordo di mutua cooperazione, avviando
una consultazione continua
tra le organizzazioni. Questo
per garantire che i dati relativi
alle misurazioni di stato e composizione dell’atmosfera e dell’acqua, provenienti dai programmi di monitoraggio della
Terra, fossero basati su misu-
razioni riconducibili al Sistema internazionale delle unità e
fossero accurati, affidabili e di
qualità «metrologica» costante e riferibile nel tempo.
Gli istituti europei di metrologia, associati nell’Euramet, hanno concentrato le risorse sulla misura accurata
di alcune variabili climatiche
essenziali, una serie di indicatori-chiave. Tanto migliore è
la precisione con cui sono conosciute, tanto più affidabile
sarà la capacità di costruire
modelli climatici robusti e dare risposte corrette ai cittadini e alla società. Se il compito
generale è dunque quello di
dare risposte affidabili su tutte le variabili climatiche, la
metrologia si concentra su
quelle più critiche, quali l’anidride carbonica (CO2), il metano o quelle «difficili» come
la formaldeide, che possono
essere misurate tramite osservazioni terrestri, con palloni sonda e dallo spazio.
La CO2 è un gas che contribuisce all’effetto serra: la sua
concentrazione aumenta con
lo stesso andamento grafico
della temperatura. Gli studi
possono essere molto sofisticati, come quello che segue
l’andamento della concentrazione dei «tipi» di anidride carbonica. Nell’atmosfera «naturale» ci sono tracce dell’isotopo più pesante (14) del carbonio, di cui si osserva una diminuzione in percentuale, mentre la concentrazione del gas
nel complesso aumenta. Questo consente di stimare l’effetto del petrolio o del carbone
nella produzione di energia,
poiché tali combustibili fossili
non hanno carbonio 14 (conseguenza del decadimento radioattivo) e quindi immettono
nell’atmosfera solo anidride
«del tipo che aumenta».
La metrologia mondiale non
si limita quindi solo al ruolo
consolidato da più di un secolo
di supporto allo sviluppo industriale, commerciale ed economico. Molti degli istituti metrologici nazionali più avanzati, Inrim compreso, si sono
riorganizzati in modo da avere
dipartimenti multidisciplinari
dedicati alla metrologia per la
qualità della vita, dove misure
affidabili e confrontabili per la
«salute» della Terra si affiancano a quelle per la salute dell’uomo e la produzione di energia sostenibile. Sono temi di
LA STAMPA
MERCOLEDÌ 16 DICEMBRE 2015
Oltre le
apparenze
Si chiama
Nothobranchius
furzeri
e può
svelare
molto
di noi umani
l’impresa lo stesso risultato è stato raggiunto da un
secondo team, del quale fa parte un ex normalista
responsabile dell’«esportazione» del pesciolino, Dario Valenzano, ora al Max Planck Institut for Biology
of Ageing a Colonia.
Nell’analizzare il programma di invecchiamento dei
pesciolini il gruppo pisano ha fatto una scoperta che
permetterebbe di dare ragione della «sincronicità»
della perdita di funzioni dei vari organi. «Dall’analisi
della regolazione dei geni nell’invecchiamento di
cervello, fegato e pelle abbiamo visto che i geni regolati sono più vicini fisicamente di quanto ci si attenderebbe, se fossero distribuiti casualmente, e si
concentrano in alcune aree - spiega Cellerino -. La
prossimità può spiegare, almeno in parte, perché
vengono regolati insieme anche in organi diversi».
Alcuni interrogativi, però, restano senza risposta. Il
Nothobranchius furzeri si riproduce a sole tre settimane di vita e muore in appena quattro mesi, eppure l’adattamento all’habitat della savana (vive spesso in stagni e polle) gli permette di interrompere lo
sviluppo embrionale, in attesa di situazioni più favorevoli. L’arresto nell’embrione - chiamato diapausa - è reversibile. «Nell’osservare l’espressione
genica nelle fasi della vita dei pesciolini quello che ci
ha sorpreso, perché controintuitivo, è stato scoprire una sovrapposizione dei programmi di attivazione genica nella diapausa e nell’invecchiamento». A
differenza di quanto avviene nella diapausa, nell’adulto che invecchia l’attivazione, che riguarda
geni responsabili per la sintesi di nuove proteine, è
un processo irreversibile. Capirne il funzionamento
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TuttoScienze .29
permetterebbe di formulare nuove ipotesi sulle basi biologiche dell’invecchiamento, le quali, a loro
volta, possono guidare lo sviluppo di interventi che
lo rallentino.
«Testare queste ipotesi è una operazione peraltro
possibile, tramite l’editing Crispr/cas9 - spiega il
neurobiologo che ne ha perfezionato l’applicabilità -. Consente di modificare la sequenza di geni specifici del genoma di interesse, sia quella legata all’invecchiamento sia quella dei processi patologici». Gli «indiziati» sono centinaia di geni, regolati
nella diapausa e nell’invecchiamento. L’obiettivo conclude - «è individuare i candidati che, in cima alla gerarchia del Dna, agiscono da “direttori”, regolando l’attività dei geni stessi per governare le condizioni di salute e quindi l’aspettativa di vita».
Destini
individuali
e collettivi
La salute
dell’umanità
e quella
della Terra:
un legame
ormai
percepito
come
indissolubile
fondamentale importanza di
nuovo interconnessi, che la
metrologia consente di affrontare a livello mondiale, organizzandosi per aree regionali.
Oltre alla rete europea vi sono le reti metrologiche africana ed asiatica. Questo è un
aspetto che rende la scienza
metrologica, per sua natura
interdisciplinare, un’importante fonte di dati, anche a sostegno delle politiche di sviluppo che creino ponti tra varie
parti del mondo. La scienza
deve saper fornire le basi per
un linguaggio condivisibile con
la politica e l’opinione pubblica, in modo che non si costruiscano preconcetti, ma, anzi, si
sviluppi una comune consapevolezza dei problemi.
Anche nel caso della metrologia per i cambiamenti climatici la scienza non può dare
certezze assolute. Tuttavia la
stima condivisa dell’incertezza diventa importante quanto
la misura stessa: l’incertezza
misurata pone limiti precisi ai
margini di discussione ed è
uno stimolo per misure più accurate. Anche in questo caso
la scienza non è fine a se stessa, anzi è partecipe di un circolo virtuoso in cui ha il compito di sviluppare una coscienza universale che comprenda il rispetto per l’ambiente e che di ritorno fornisca stimoli per nuove misure
per il futuro del Pianeta.
Come sta davvero
la Terra? Una risposta
arriva dai satelliti
Il presente e il futuro dei programmi Ue e Usa
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CLIMATOLOGIA/2
ROBERTO BATTISTON
AGENZIA SPAZIALE ITALIANA
l tempo ci dirà se l’accordo
raggiunto alla Cop21 è un
buon accordo. Sulla carta
lo è. Limitare l’aumento della
temperatura media globale al
di sotto dei 2°C entro il 2020 magari arrivando a 1,5°C - è
l’obiettivo più ambizioso della sintesi del 5° rapporto dell’Intergovernmental Panel on
Climate Change (Ipcc), la base scientifica del negoziato
conclusosi a Parigi che collega la quantità di gas serra
nell’atmosfera alla crescita
della temperatura media del
pianeta. E il tempo, come
spesso accade, non è una variabile banale. Per raggiungere questo risultato servirà
raggiungere la neutralità carbonica al massimo entro la fine del secolo. Inoltre è necessario che la quantità accumulata di emissioni di CO2 prodotte dall’uomo non superi le
800 gigatonnellate. Considerando che dal 1870 ne abbiamo già rilasciate nell’atmosfera 531, bisogna correre per
evitare che il riscaldamento
terrestre continui anche oltre l’anno 2100, lasciando
un’ingestibile eredità per le
prossime generazioni.
In questa corsa contro il
tempo l’enorme mole di dati
che otteniamo grazie alle costellazioni satellitari di osservazione della Terra è probabilmente lo strumento scientifico più potente a disposizione sia per studiare lo stato del
Pianeta sia per verificare il
comportamento delle varie
nazioni. Lo spazio è un punto
di osservazione privilegiato
I
che ci consente di monitorare e Skymed e il satellite multispetcatalogare in continuazione trale «Prisma» sono due misl’intero Pianeta e studiare la sioni nazionali all’avanguardia
sua complessità, dominata da nell’osservazione della Terra.
processi che avvengono su scaDue considerazioni sull’acle temporali e spaziali diverse, cordo di Parigi. La prima è di
spesso caratterizzate da feno- metodo scientifico: il dibattito
meni non lineari. Come è già sul «climate change» avviene
accaduto con le previsioni me- nella tradizione scientifica galiteorologiche, il miglioramento leiana, basata sulla misura spedei dati permette un affina- rimentale ripetuta, sull’analisi
mento crescente dei modelli e accurata dei dati, sul dibattito
una maggior comprensione di tra scienziati impegnati nello
quello che sta accadendo al cli- svolgimento di ricerche indima, sia livello globale sia locale. pendenti e autonome, ottenenGià dai primi Anni 80 la do una convergenza via via creNasa aveva iniziato questi stu- scente. È dal 1988 che l’Ipcc fordi, lanciando il programma nisce i suoi rapporti sul clima.
Global Habitability. Nel 2007 Alcuni recenti scetticismi su
l’ente americano aveva ben 17 dati verificati e accettati dalla
missioni che trasmettevano stragrande maggioranza della
dati sul clima: oggi il suo Earth comunità scientifica sembrascience budget varia tra i 1,2 e no davvero fuori luogo.
1,4 miliardi di
La seconda
dollari l’anno.
è di carattere
Anche l’Agenpolitico: aver
zia Spaziale
messo insieme
Europea e
Usa, Europa,
l’Agenzia SpaCina e India fa
ziale Italiana,
ben sperare in
RUOLO: È PROFESSORE DI FISICA una
terza contrinuova
SPERIMENTALE ALL’UNIVERSITÀ
butrice delDI TRENTO E PRESIDENTE DELL’ASI, «governance»
L’AGENZIA SPAZIALE ITALIANA globale. Prol’Esa, si sono
dotate di problemi globali
grammi di osservazione della come il «climate change» tocTerra per la gestione dei disa- cano il Sud come il Nord del
stri naturali, il monitoraggio mondo, i Paesi ricchi come
degli oceani, della vegetazione quelli poveri. Protezionismi e
e dell’atmosfera. «Coperni- approcci nazionalisti - figli di
cus», precedentemente cono- una real politik datata - non sosciuto come «Global Monito- no più gli strumenti adatti, ladring for Environment and Se- dove è necessario un approccurity», è il più importante, cio politico globale in grado di
con un investimento della aprire spazi e soluzioni condiCommissione Europea che si visi al massimo grado, e quindi
aggira sui 10 miliardi di euro. efficaci. La lotta contro il «cliProprio ieri, a Roma, è stato mate change» è lunga e tale da
firmato il contratto per uno dei assorbire le migliori idee e gli
satelliti «sentinella» progetta- sforzi più generosi. Parafrato e realizzato grazie all’eccel- sando Churchill, è una battalenza di Thales Alenia Space glia che andrà combattuta con
Italia. È uno degli esempi di co- tutta la forza possibile, sulla
me l’Italia sia all’avanguardia: terra, per mare e dall’aria. E
la costellazione radar Cosmo- anche dallo spazio.
Roberto
Battiston
Fisico