domenica 1 gennaio 2012

Il nostro futuro (o il loro)

Anno nuovo, e uno pensa al futuro. Noi astronomi siamo decisamente un po' malati, perché il nostro futuro si misura in miliardi di anni, e fino a qualche anno fa non nutrivo particolari problemi per diversi miliardi di anni. Sì, tra circa 6,35 miliardi di anni il Sole diventerà una gigante rossa, ma anche per un astronomo è un tempo lunghetto.

Recentemente mi sono reso conto che però le cose sono un po' meno rosee. Il Sole si riscalda lentamente, tanto che diverse volte, tra 2200 e 700 milioni di anni fa la Terra ha passato dei periodi di intensa glaciazione(1), in pratica era un'unica, continua, palla di ghiaccio fino all'equatore.

Diversi processi tendono a mantenere una temperatura stabile. In parte (su tempi scala corti, da migliaia a milioni di anni) ci pensano le piante, o meglio gli organismi fotosintetici, che regolano la quantità di CO2 in modo che si rimanga in un intervallo di temperature compatibili con la vita. Su tempi più lunghi, il CO2 si combina con le rocce e viene depositato sul fondo degli oceani. La deriva dei continenti rimette in gioco il carbonio, trascinando nelle geosinclinali i fondali oceanici e riemettendo CO2 con i vulcani. Senza questo meccanismo prima o poi il carbonio si esaurirebbe.

Quindi la concentrazione di CO2 nell'aria è andata calando nelle ere geologiche, ed oggi (o meglio, prima che la facessimo rovinosamente risalire) è ai suoi minimi storici. Può calare ancora, per compensare un ulteriore aumento di attività solare, ma non per tantissimo. Tra qualche centinaio di milioni di anni (difficile stabilirlo con esattezza, circa 500-700) la temperatura raggiungerà comunque livelli tali da essere incompatibili con vita terrestre di una certa complessità(2). Resteranno specie acquatiche, più protette. Tra 1100 milioni di anni si innescherà un "effetto serra umido", che farà evaporare e perdere nello spazio gli oceani. In pratica sarà difficile che qualcosa sopravviva. E tra 3,3 miliardi di anni la temperatura sarà sufficientemente alta da liberare il CO2 dalle rocce, rendendo la Terra un deserto secco e torrido, analogo a Venere.

Be', poco male, si può emigrare, o aspettare che la vita si formi su altri pianeti. Sembrava possibile, finché non mi sono imbattuto in una serie di articoli(3) che fanno due conti sul meccanismo della deriva dei continenti di cui parlavo sopra. I continenti si spostano perché sotto di noi viene generato continuamente del calore(4) dal decadimento di isotopi radioattivi, che fa letteralmente "ribollire" il mantello, che a sua volta trascina i continenti e crea i vulcani (5). Questi isotopi si esauriscono nel tempo e in qualche miliardo di anni dovrebbero diventare troppo pochi per far funzionare il meccanismo. Molto più tempo di quanto serva al Sole per arrostirci, ma abbastanza per toglierci illusioni di campare molto più a lungo. Niente deriva dei continenti, niente carbonio, e niente vita.

Questo mette, almeno a me, in una prospettiva diversa anche il presente. Stiamo rapidamente consumando tutte le risorse minerarie (petrolio, ma anche rame, piombo, oro, indio, neodimio...) che si sono accumulate letteralmente in miliardi di anni sul nostro pianeta. Tra due secoli non ci saranno più, e nessuna civiltà futura li avrà a disposizione. Se non riusciamo a creare ora una civiltà sostenibile, torneremo in un eterno medioevo, senza una seconda possibilità. Ma neppure se ci estinguiamo possiamo sperare che in futuro una civiltà di bonobi o di armadilli, di cetacei possa avere la sua chance di una civiltà industriale. Forse tra 150 milioni di anni avranno di nuovo del petrolio, ma non più il carbone. E magari sarà un bene, visti i margini minori per un loro effetto serra.
Ma anche nei tanti pianeti extrasolari simili alla Terra che stiamo scoprendo non è detto che le cose siano troppo ospitali. Se sono troppo vecchi (molti lo sono parecchio di più del nostro pianeta) la deriva dei continenti potrebbe essersi già fermata. E quelli che si formano ora hanno troppi pochi elementi radioattivi (nel gas interstellare stanno diminuendo, non ci sono più le supernove di una volta), hanno solo un miliardo o due di deriva dei continenti a disposizione, troppo pochi per evolvere una vita pluricellulare. Insomma, non solo la vita è possibile soltanto in una fascia del disco della Galassia, ma anche in un relativamente stretto periodo di formazione dei pianeti.


Insomma, teniamoci da conto la nostra Terra, e la nostra civiltà. Cerchiamo di trovare rapidamente un modo per avere una economia e una tecnologia sostenibile. È davvero ora o mai più.

Note
(1) Un resoconto della storia climatica della Terra si trova ad es. qui.
(2) Se ci mettiamo di impegno, ce la si fa in soli 200 anni. Basta riuscire ad innescare la liberazione del metano contenuto nei clatrati, e praticamente tutta la fascia equatoriale e tropicale del pianeta diventa mortale per alcune specie. Incluso Homo sapiens. Nel resto forse si riesce a sopravvivere
(3) Questo fa una rassegna della situazione. Nella bibliografia si trovano una serie di approfondimenti.
(4) circa mezzo watt per metroquadro, 5 volte i limiti di legge italiani per le onde radio
(5)
e i terremoti, se non esistessero non saremmo qui a discutere

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