L'inseminazione delle nuvole: tra scienza, realtà climatica e dibattito pubblico

Il tema del controllo meteorologico, e nello specifico dell'inseminazione delle nuvole, è tornato prepotentemente al centro del dibattito pubblico in seguito a eventi atmosferici estremi, come quelli che hanno colpito l'Emilia-Romagna e le Marche. La complessità di questi fenomeni, spesso sovrapposta a timori legittimi legati al cambiamento climatico, richiede un’analisi rigorosa che separi le tecniche scientifiche esistenti dalle speculazioni non supportate dai dati.

rappresentazione concettuale di una nube in fase di inseminazione con nuclei di condensazione

Il contesto meteorologico: le alluvioni in Emilia-Romagna

Dopo l’alluvione in Emilia-Romagna e nelle Marche ci si è subito chiesti se questo fenomeno fosse legato al cambiamento climatico. Per cercare di dare una risposta a questa domanda è stato realizzato un primo studio ad opera del World Weather Attribution (WWA), cioè una collaborazione internazionale tra esperti del clima che studia proprio il rapporto tra cambiamento climatico ed eventi estremi. Attenzione: si tratta di uno studio preliminare e gli stessi autori hanno dichiarato che per avere risposte certe sarà necessario effettuare analisi più approfondite. Inoltre è giusto sottolineare che questo non significa che il cambiamento climatico non causi alluvioni, anzi: gli stessi autori sottolineano come queste conclusioni siano riferite solo ed esclusivamente a questo specifico evento.

Le analisi sulle cause dell'alluvione, quando si tratta di fenomeni di questo tipo, solitamente utilizzano un approccio di tipo probabilistico, cioè si cerca di capire la probabilità che si verifichi un fenomeno al variare delle condizioni. I ricercatori quindi per prima cosa hanno analizzato i dati pluviometrici della regione, basandosi sulle misurazioni di 60 stazioni meteorologiche nell'area e raccogliendo i dati dagli anni '60 a oggi. Dopodiché sono stati presi 19 diversi modelli climatici per vedere se senza l'effetto del cambiamento climatico questa probabilità si sarebbe abbassata, o se le precipitazioni sarebbero state meno intense. In nessuna di queste simulazioni i valori sono cambiati sensibilmente e quindi si ritiene che in questo specifico caso non ci sia un chiaro collegamento tra alluvioni e cambiamento climatico.

Si può dire che quello che è successo apre un campo di ricerca perché la successione degli eventi, i tre cicloni che hanno seguito la siccità, è stata straordinaria. È un evento senza precedenti e quindi è anche molto difficile trovare cose che gli somigliano nei dati storici, ma anche nelle simulazioni future o presenti. I metodi per studiare le catene di eventi li stiamo ancora sviluppando. In aggiunta, gli autori sottolineano come l'urbanizzazione abbia sicuramente contribuito ad amplificare il fenomeno alluvionale ma, allo stesso tempo, sarebbe poco ragionevole pensare di realizzare edifici e strutture in grado di arginare un fenomeno meteorologico così raro ed intenso.

È necessario tenere a mente che questo modello non è perfetto e, come confermato dagli stessi autori, ha ancora dei limiti. Ad esempio, viene tenuta in considerazione la quantità di pioggia caduta, ma non si hanno informazioni di tipo fisico sul perché si siano verificati tre eventi temporaleschi così intensi in così poco tempo. Inoltre, le simulazioni hanno una risoluzione spaziale di 12 chilometri, cioè permettono di rappresentare fenomeni su un'area di 144 km2.

Che cos'è l'inseminazione delle nuvole (Cloud Seeding)

Mentre l’Emilia Romagna sta combattendo contro le alluvioni, a “Piazza Pulita” (La7), Massini racconta l’antica fiaba cinese del Signore della Pioggia, così vicina a ciò a cui stiamo drammaticamente assistendo. Al contempo, viene menzionata l’inseminazione artificiale delle nuvole per far comprendere come l’ambiente in cui viviamo viene in troppe circostanze «usato come un giocattolo, dove non soltanto l’uomo si è convinto di poter uccidere gli animali, far estinguere le specie, di riuscire a disboscare le foreste e cementificare ovunque ma adesso si è addirittura convinto di riuscire esattamente come Dio a comandare il clima…».

L’inseminazione delle nuvole, nota anche come cloud seeding, è una tecnica mirata a modificare le condizioni meteorologiche, con l'obiettivo di variare la quantità o il tipo di precipitazione attraverso la disseminazione nelle nubi di sostanze chimiche che rimpiazzino i naturali nuclei di condensazione. Come ha dichiarato il Presidente Nazionale del Codacons, Marco Donzelli, questa tecnica è già stata usata più volte in varie parti del mondo e aiuta a far nevicare e piovere quando non avviene naturalmente.

È possibile far piovere artificialmente? Faccio ordine tra scie chimiche, Haarp e inseminazione

È fondamentale chiarire un punto cruciale: con la tecnica del cloud seeding non si creano nuvole dal nulla, ma si aumenta la quantità di pioggia prodotta all’interno di nubi già presenti. Si tratta di una tecnica che mira a cambiare la quantità ed il tipo di precipitazione attraverso la dispersione nelle nubi di sostanze chimiche che fungano da nuclei di condensazione per favorire le precipitazioni. Questa tecnica può essere impiegata sia per aumentare la piovosità in zone aride sia per prevenire la formazione di grandine in fronti temporaleschi.

Le sostanze possono essere disperse da aerei, rilasciate da dispositivi a terra, o veicolate tramite uso di razzi o cannoni antiaerei. Principalmente vengono usate sostanze come lo ioduro d'argento, lo ioduro di potassio e il ghiaccio secco (biossido di carbonio congelato). Per produrre ghiaccio a temperature superiori sono usate anche espansioni di propano liquido per produrre cristalli, altri materiali igroscopici, come ad esempio il sale, sembrano dare risultati promettenti.

Principi fisici e chimici della semina

Affinché si formi ghiaccio è necessario che la nuvola contenga acqua sopraffusa allo stato liquido, ovvero a una temperatura inferiore ai 0 °C. Alle medie latitudini solitamente si deve tener conto che la pressione di equilibrio è inferiore per il ghiaccio rispetto all'acqua. Quando le particelle di ghiaccio si formano nelle nubi sovraraffreddate, queste crescono a spese delle gocce liquide. Se sono sufficientemente grandi, diventano abbastanza pesanti per trasformarsi in neve (o in pioggia, se si fondono) da nuvole che altrimenti non produrrebbero precipitazioni. Nel caso della stagione calda o delle nuvole cumuliformi tropicali si cerca di sfruttare il calore latente rilasciato durante il processo di congelamento.

Il principio fu scoperto nel luglio 1946 da Vincent Schaefer, attraverso una serie di eventi fortuiti durante una scalata sul Monte Washington. Usò centinaia di sostanze potenziali per stimolare la formazione di cristalli di ghiaccio, come sale, talco in polvere, terra ed altre sostanze chimiche, finché in quello stesso mese, mentre stava conducendo esperimenti allo Schenectady Lab., notò che l'aria non si era raffreddata abbastanza. Decise, quindi, di innescare il processo usando ghiaccio secco per abbassare la temperatura, ed in effetti si ebbe la formazione di milioni di microcristalli, con un grado di riflessione della luce così alto da illuminare la maggior parte della stanza. Contemporaneamente il noto climatologo Bernard Vonnegut creò un metodo di inseminazione usando iodio ed argento per produrre ioduro d'argento.

Applicazioni globali e implicazioni tecniche

Lo ioduro d'argento, classificato col colore blu, secondo livello, dalla NFPA 704, può causare inabilità temporanea o, con un'esposizione prolungata, un danno residuo, ma comunque non cronico. È stata dimostrata la bassa tossicità dell'argento e dei componenti da esso derivati. L'accumulo al suolo e nella vegetazione non sono stati sufficientemente studiati. Questo rimane uno dei punti su cui si concentra il dibattito: l'introduzione in atmosfera di sostanze chimiche. Oltre a Cina e USA, un altro Paese che fa ampio uso di questa tecnica sono gli Emirati Arabi Uniti, dove le piogge sono scarse e per questo motivo dagli anni ’90 il governo ha speso decine di milioni di euro in questa tecnologia.

La Repubblica Popolare Cinese mira ad incrementare la quantità di pioggia di molte regioni aride, compresa la capitale Pechino. Vi è anche un conflitto politico tra diverse regioni che si accusano a vicenda di "rubare pioggia" attraverso l'inseminazione delle nuvole. Negli Stati Uniti, l'inseminazione delle nuvole è usata per incrementare le precipitazioni in zone siccitose e per ridurre sia la dimensione dei chicchi di grandine che si formano nei temporali, sia la nebbia negli aeroporti. Inoltre è occasionalmente usata dalle principali stazioni sciistiche per indurre nevicate.

mappa mondiale che evidenzia le aree dove la tecnologia di cloud seeding è più utilizzata

Tecniche di inseminazione delle nuvole sono state adottate in Francia dall'Association Nationale d'Etude et de Lutte contre les Fléaux Atmosphériques (ANELFA) in modo continuativo a partire dal 1952, principalmente nelle regioni del sud, allo scopo di prevenire la formazione di precipitazioni di grandine. Il metodo adottato si basa su generatori da terra per l'emissione di ioduro d'argento, il cui uso è andato crescendo negli anni. Un primo esperimento fu iniziato nel 1969 nella valle dell'Ebro, impiegando 290 generatori a terra per l'inseminazione di nuvole su un territorio di circa 20 000 km². Operazioni di inseminazione delle nuvole sono avvenute in Grecia nell'ambito del programma Greek National Hail Suppression Programme negli anni 1984-1988. Data la carenza di acqua nella regione, lo stato di Israele è stato tra i primi paesi nell'area del Mediterraneo ad adottare il metodo di inseminazione delle nuvole per favorire le piogge. Negli anni 1961-1967 il programma Israel 1 impiegò l'inseminazione da aeromobile nella regione del centro-nord. Un secondo esperimento, Israel 2, si svolse negli anni 1969-1975 con l'obiettivo di aumentare le precipitazioni in regioni in grado di accumulare riserve d'acqua.

Limiti statistici e dibattito socio-culturale

Mentre è indubbio che le tecniche di semina delle nuvole possono effettivamente alterare la struttura e le dimensioni delle nubi, più controversa è la sua efficacia nell'incrementare la quantità di pioggia. Parte del problema è che è difficile capire quanta pioggia sarebbe caduta se la nube non fosse stata “inseminata”. In altre parole, è difficile distinguere le precipitazioni dovute all'inseminazione artificiale, data la naturale variabilità di queste, spesso molto grande. L'Ente nazionale per le ricerche atmosferiche (NCAR), che si trova a Boulder (Colorado), si occupa di analisi statistiche sulle nubi inseminate al fine di studiarne le differenze.

La questione dell'inseminazione solleva dubbi dell'opinione pubblica legati alla geoingegneria: tecnica reale, in troppi casi poco o per nulla dibattuta dai media mainstream. E mentre sui social c’è chi parla del fenomeno delle “scie chimiche” (termine invece spesso associato alla “teoria del complotto” dai vertici istituzionali), lo scrittore Massini ha poi diffuso sui social una precisazione in tal senso: «Ovvio che non c’entra con i fenomeni estremi in Emilia Romagna, ma ve ne parlo come simbolo della presunta onnipotenza dell’uomo» - smorzando così l’idea che quella dichiarazione si potesse intendere altro all’infuori di ciò che è stato effettivamente detto. Alcuni sui social hanno poi commentato, affermando di «aver compreso il messaggio» - lasciando inevitabilmente aperta l’interpretazione delle dichiarazioni rilasciate in uno dei canali televisivi più influenti della tv nazionale italiana.

Il cloud seeding, però, risulta essere una tecnica molto costosa e dibattuta. Infatti il primo scoglio è la difficoltà nel riuscire a dimostrare l’effettiva efficacia del metodo. La Irving P. Krick e soci, un'organizzazione privata di Palm Springs in California, si offrì durante gli anni settanta di condurre esperimenti di modificazione meteorologica usando dei razzi per inseminare le nubi con argento iodato. Questi furono autorizzati nel 1972 dall'università dell'Oklahoma di condurre un esperimento per incrementare le precipitazioni piovose presso il lago di Carl Blackwell, che a quel tempo era la maggior riserva idrica per lo Stillwater e del quale il livello di acqua era pericolosamente basso. Il progetto non fu condotto abbastanza a lungo da poter apprezzare variazioni statistiche.

Il progetto Stormfury degli anni sessanta fu un tentativo da parte dell'esercito statunitense di modificare gli uragani atlantici. Non è chiaro se il progetto fosse stato un successo, in quanto solamente pochi uragani furono testati con l'inseminazione delle nuvole, a causa delle rigide restrizioni date dagli ideatori del progetto. Inoltre le piccole modificazioni strutturali degli uragani furono temporanee. Il primo sponsorizzò i progetti di ricerca dal 1964 al 1988 includendoli nel progetto Skywater, mentre il NOAA condusse un programma di modificazione meteorologica tra il 1979 ed il 1993. Tra il marzo 1967 al luglio 1972 l'esercito statunitense, durante l'Operazione Popeye, inseminò con argento iodato il Vietnam del Nord, e specificatamente il Sentiero di Ho Chi Minh, al fine di prolungare la stagione monsonica. In seguito a questa operazione si ebbe un'estensione della stagione delle piogge tra i 30 e i 45 giorni. Più recentemente è stato presentato tra il 2002 ed il 2006 un progetto di ricerca in piccola scala da parte di sei stati dell'ovest degli Stati Uniti denominato Weather Damage Modification Program.

Verso una visione sistemica del clima

Tanto quanto basta per aprire un nuovo dibattito non solo sui cambiamenti climatici causati dall’inquinamento ma anche sui dubbi dell’opinione pubblica legati alla geoingegneria. L’inseminazione delle nuvole rimane, nella sua essenza, uno strumento di gestione idrica che, sebbene supportato da una base scientifica definita, si scontra con limiti operativi e incertezze di efficacia su larga scala.

infografica che mette a confronto la variabilità naturale delle piogge e l'impatto stimato della geoingegneria

È importante comprendere che, nel contesto attuale, l'uomo non è in grado di comandare il clima come un Dio, nonostante le fascinazioni e i timori che questa idea possa generare. I fenomeni estremi come le alluvioni in Emilia-Romagna richiedono, invece, una riflessione profonda sulla resilienza del territorio, sull'urbanizzazione e su una gestione integrata delle risorse naturali che guardi ben oltre la singola tecnica meteorologica. La scienza climatica continuerà, nel tempo, a sviluppare modelli sempre più precisi, aiutandoci a distinguere tra ciò che è frutto della naturale variabilità atmosferica, ciò che è influenzato dall'attività umana di lungo periodo e ciò che è, al momento, solo una limitata capacità di intervento locale. La sfida del futuro non sarà probabilmente quella di "controllare" il clima, ma di imparare a convivere con le sue trasformazioni, proteggendo il suolo e le comunità dalle conseguenze di eventi che, per la loro natura complessa, sfuggono ancora a una spiegazione univoca.

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