Dal carbonio veniamo e verso il carbonio andiamo
Si dice che il carbonio sia alla base della vita ma, sospinto dalla mano dell'uomo, questo elemento vitale si è trasformato in una moderna spada di Damocle per il pianeta.
Se non fosse per le stelle che collassano, esplodono o si fondono nello spazio, né tu né io esisteremmo. Infatti, secondo i dati raccolti da Chandra X- della NASA - l’osservatorio così chiamato in onore di Subrahmanyan Chandrasekhar, uno dei più importanti astrofisici del secolo scorso e Premio Nobel per la Fisica nel 1983 - il 73% degli atomi nel corpo umano provengono dall'esplosione di stelle massicce, il 9,5% dalla fusione del Big Bang e l'1% fa parte dell'esplosione di nane bianche.
Quasi il 99% del nostro corpo è composto da quattro elementi chimici: ossigeno, con il 65%, carbonio che occupa poco più del 19%, e il resto idrogeno e azoto, tra gli altri. Una distribuzione simile si riscontra in quasi tutti gli animali, mentre nel regno vegetale il carbonio è l'elemento più numeroso con circa il 50%, seguito dall'ossigeno con il 42%, mentre il resto è costituito da idrogeno, azoto e altri elementi.
E sia il petrolio, il cui nome deriva dal latino “petroleum” (olio di roccia), sia il gas, sono resti di materia organica ridotta per decomposizione a uno stato in cui carbonio e idrogeno sono gli elementi principali.
Ecco perché si dice che, bruciando combustibili fossili (petrolio, gas e carbone), rimuoviamo il carbonio sepolto nella terra e lo immettiamo nell'atmosfera.
Carbonio, base della vita
Il carbonio è un elemento fondamentale negli esseri viventi, poiché la sua struttura molecolare ha la capacità di formare legami stabili con altri elementi, potendo così creare molecole molto grandi e complesse che compongono gli organismi viventi. Allo stesso tempo, è l’unico elemento in grado di rendere compatibili un’ampia varietà di composti chimici incompatibili tra loro, fornendo agli organismi complessi tutti i processi chimici necessari per vivere, facilitando loro la conversione degli zuccheri in energia, assorbire ed elaborare i nutrienti e mantenere in funzione tutti i sistemi vitali.
In altre parole, ogni organismo vivente sulla faccia della Terra è costituito da carbonio. Questa duttilità del carbonio gli consente di formare più di dieci milioni di composti (più composti chimici di quelli che possono formare il resto degli elementi della tavola periodica messi insieme), con proprietà fisiche e chimiche molto diverse, a partire dal diamante (una delle sostanze più dure conosciute ) alla grafite (una delle più morbide).
La straordinaria capacità del carbonio di creare legami stabili e di combinarsi con altri elementi essenziali per la vita ha portato la scienza ad affermare che, se esistesse vita su un altro pianeta, sarebbe una forma di vita basata sul carbonio.
Il ciclo del carbonio
Supponendo che tutti (compresi te, il tuo animale domestico e il tuo giardino) siano fatti di carbonio, facciamo tutti parte del ciclo del carbonio sulla Terra. Tu e il tuo animale domestico inspirate ossigeno ed espirate anidride carbonica (CO2).
Le piante del tuo giardino assorbono CO2 (fotosintesi), trattengono il carbonio ed espellono l'ossigeno. E la CO2 viene rilasciata anche attraverso il processo di combustione di organismi morti milioni di anni fa che immagazzinavano grandi quantità di carbonio.
Anche quando arriverà il momento di lasciare questo mondo, rilasceremo anidride carbonica. Il ciclo del carbonio è un viaggio continuo dall'atmosfera al suolo terrestre e dal suolo all'atmosfera, e questo ciclo del carbonio è rimasto in equilibrio per lunghi periodi di tempo sul pianeta.
Con il cambiamento climatico, stiamo cambiando questo ciclo. Rilasciando più carbonio nell’aria bruciando combustibili fossili, stiamo rimuovendo il carbonio sepolto nella terra, accelerando questo ciclo.
Attualmente la scienza ha stabilito che circa un quarto del carbonio che noi esseri umani abbiamo aggiunto alla nostra atmosfera è stato assorbito dalla terra (fotosintesi/respirazione). Ecco perché la scienza ci avverte che, grazie alle piante e al suolo, non stiamo ancora percependo gli effetti peggiori del cambiamento climatico. Ma la scienza ci avverte anche che non c’è certezza che questa tendenza continui nel tempo.
Verso il carbonio andiamo...
Il diossido di carbonio costituisce circa lo 0,04% del totale dei gas che compongono oggi l'atmosfera terrestre. Negli ultimi 800.000 anni le concentrazioni di CO2 nell’atmosfera sono oscillate tra un minimo di 0,0172% e un massimo di 0,0299%, ma non hanno mai superato lo 0,03% fino al 1950 e da allora non hanno smesso di aumentare.
Al momento della stesura di questo articolo la concentrazione di CO2 nell'atmosfera è di 420 ppm, pari allo 0,042%. Per trovare un simile valore di CO2 nella storia vicina del nostro pianeta dobbiamo risalire al Pliocene, tra circa 5 e 3,5 milioni di anni fa. Ad un certo punto di quell’era geologica, la temperatura media globale era di 4°C più alta di oggi, mentre il livello medio del mare era di 20 metri più alto di oggi. Questo scenario è probabile per il 2100, se non riduciamo le emissioni di CO2.