Al chimico Dan Yakir che dirige il laboratorio di ecologia globale all’Istituto Weizmann di Rehovot, in Israele, è venuta un’idea stupenda: calcolare quanto carbonio 13 c’è in atmosfera usando un quotidiano e tre riviste scientifiche.
ANNO INTERNAZIONALE DELLA CHIMICA – Ora sembra l’uovo di Colombo, e molti colleghi di Dan Yakir si chiederanno accidenti, perché non ci ho pensato prima?
In atmosfera c’è il 99% di carbonio-12 e l’1% di carbonio-13, arrotondando le percentuali perché ci sono anche tracce di carbonio-14. Per distinguere la CO2 emessa durante il naturale ciclo del carbonio e dalla combustione di foreste e di carburanti fossili, si calcola il rapporto 13C/12C negli anelli degli alberi o in carote di ghiaccio o di sedimenti marini. Siccome i carburanti in questione sono derivati da vegetali fossili, il rapporto è all’incirca uguale in entrambi, ma più basso del 2% rispetto a quello in atmosfera: per la propria fotosintesi, infatti, i vegetali preferiscono usare il 12C. Dal 1850 e dal decollo dello sviluppo industriale, la quantità di 13C in atmosfera è calata, diluita via via dal 12C più abbondante nelle piante fossili bruciate: è uno dei dati che consente di attribuire parte del riscaldamento globale ai gas serra emessi dalle attività umane.
Dan Yakir descrive un sistema ben più economico per averne la conferma. Invece di scavare nei tronchi, al polo sud o nei fondali oceanici in giro per il mondo, è andato in archivio. Ha tagliato pezzettini dai margini di Science, Nature, The Journal of the Chemical Society of London e The Boston Globe, le cui collezioni risalgono a più di cento anni fa e per le quali si conosce l’origine della carta usata. Ha bruciato i frammenti per raccoglierne tutta la CO2, tenuto conto di parecchie variabili e calcolato per il suo 13C
una tendenza media di –1,65 ± 1,00‰ tra il 1880 e il 2000, rispetto a –1,45‰ e –1,57‰ rispettivamente per la concentrazione di 13C nell’aria e negli anelli degli alberi.
L’incertezza è ancora di una parte per mille, ma si tratta di un primo tentativo, di una proposta fatta ai colleghi perché provino a vedere se funziona per i loro scopi. Per il momento Dan Yakir si è limitato a
dimostrare il concetto che dai periodici si può ricavare una media continua dei valori del 13C nel legno, e quindi del suo cambiamento in atmosfera… Con a disposizione dati indipendenti sul 13C atmosferico, quelli nella carta indicherebbero su larga scala il cambiamento medio della discriminazione del 13C durante la fotosintesi, e sarebbero quindi un indicatore eco-fisiologico della loro risposta al cambiamento climatico.
Proprio quello che servirebbe per prevedere le rese silvicole e agricole in funzione del cambiamento climatico, oltre ad aiutare i collezionisti a non farsi truffare:
Il segnale isotopico naturale registrato nella carta potrebbe anche fornire un mezzo per autenticare vecchi manoscritti.
Illustrazione: la testata del primo numero di Nature, 4 novembre 1869
