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pattuglia anti-smog
Mentre il suo aeroplano atterra, il professore del MIT e premio Nobel Mario Molina sbircia attraverso il finestrino, osservando il cielo cambiare dall'azzurro al marrone. Una fitta nuvola di fumo e polvere minaccia la città sottostante e Molina può vedere decine di auto, camion e autobus che eruttano gas di scarico nel cielo. Una volta a terra, esce fuori e sente subito i polmoni bruciare. Riesce a malapena a distinguere l'anello di montagne all'orizzonte nebbioso. Allora Molina sa di essere a Città del Messico, la sua città natale e una delle città più inquinate del mondo.
Questa scena si ripete molte volte all'anno. Molina fa frequenti viaggi a Città del Messico per studiare strategie efficaci di controllo dell'inquinamento atmosferico. È uno dei leader di un gruppo di ricerca tratto dal Programma integrato sull'inquinamento atmosferico urbano, regionale e globale del MIT, diretto da sua moglie, Luisa, la Harvard School of Public Health e altre istituzioni statunitensi, messicane ed europee. Con i finanziamenti del MIT, del governo messicano e della National Science Foundation, i ricercatori stanno misurando l'inquinamento da diverse fonti e in diverse aree della città e utilizzano queste informazioni per aiutare a creare approcci di controllo dell'inquinamento. Il loro obiettivo è trovare soluzioni praticabili per Città del Messico e usarle come modello per combattere l'inquinamento atmosferico in altre megalopoli.
Il disordine a Città del Messico
Con quasi 20 milioni di abitanti, Città del Messico è la seconda area urbana più grande del mondo (dopo Tokyo). Vi coesistono oltre 3,5 milioni di veicoli e circa 35.000 industrie che producono ogni giorno migliaia di tonnellate di inquinanti. A causa del clima caldo e dell'alta quota, gli inquinanti si raccolgono nella valle - intrappolati dalle montagne circostanti - e la luce solare li trasforma chimicamente in altri composti più pericolosi che si accumulano nell'atmosfera e formano lo smog. A differenza delle grandi città degli Stati Uniti, in cui le concentrazioni di determinati inquinanti superano i limiti accettabili solo poche volte all'anno, Città del Messico supera tali limiti quasi 300 giorni all'anno. La città si sta soffocando.
Qualche decennio fa, il problema era ancora peggiore. Per combatterlo, il governo messicano ha condotto un'aggressiva campagna di gestione della qualità dell'aria negli anni '90, riducendo significativamente l'inquinamento ei livelli di composti tossici, come il piombo utilizzato nel carburante. Tuttavia, alcune delle misure di controllo proposte erano troppo costose da attuare. Di conseguenza, la popolazione è ancora esposta a pericolose concentrazioni di inquinanti atmosferici.
Il problema non ha una soluzione unica e immediata. Strategie efficaci devono bilanciare fattori economici, sociali e tecnologici, poiché misure come le restrizioni alla circolazione dei veicoli hanno un impatto diretto sull'economia e sulla mobilità delle persone. La sfida è ridurre l'inquinamento mentre la città è ancora in crescita, afferma Molina, che ha vinto il premio Nobel per la chimica nel 1995 per aver contribuito a rivelare che i gas clorofluorocarburi, precedentemente utilizzati come propellenti nelle bombolette spray e come refrigeranti nei condizionatori d'aria, erano distruggendo lo strato di ozono terrestre.
La ricerca sullo smog condotta dal gruppo Molinas è alla base dell'aspetto strategico-pianificatore di un programma decennale di gestione della qualità dell'aria per la città. Il gruppo sta aiutando i politici messicani a rispondere a domande come: quali miglioramenti sono economicamente fattibili e non influenzeranno la produttività e la mobilità? Quali inquinanti e fonti dovrebbero essere presi di mira? Il governo dovrebbe imporre restrizioni sull'età dei veicoli, modificare la composizione dei combustibili o chiudere gli impianti industriali vicino alla città? Per aiutare a rispondere a queste domande, il team utilizzerà i dati raccolti sugli inquinanti per migliorare il suo modello computerizzato atmosferico, che simula la chimica dell'aria e mostra cosa risulterebbe se diverse variabili venissero alterate. Abbiamo bisogno di uno strumento per valutare cosa faranno le diverse strategie proposte. È uno strumento per rispondere a domande ipotetiche, afferma Molina, ora professore di istituto. In questo modo possiamo dare priorità alle misure, trovare quelle più efficienti.
Il Messico non ha mai condotto una valutazione atmosferica come questa prima, secondo Adrin Fernndez, direttore generale della ricerca sull'inquinamento urbano, regionale e globale presso l'Istituto Nazionale di Ecologia, il braccio di ricerca del Ministero dell'Ambiente del Messico. È la prima volta che ci sono così tante persone provenienti da aree diverse che lavorano in modo coordinato per approfondire le radici del problema, afferma Fernndez.
Laboratorio Mobile
Il team del MIT ha iniziato il suo lavoro nel 1999 conducendo alcuni studi preliminari per valutare varie strategie per il controllo dell'inquinamento atmosferico. I ricercatori hanno provato a utilizzare il loro modello al computer per simulare la chimica atmosferica, ma hanno incontrato un muro: la mancanza di dati affidabili sulle fonti di inquinamento. Senza capire da dove provenisse l'inquinamento, quando gli inquinanti erano al loro peggio durante il giorno e l'anno, e quali regioni della città hanno subito il peggior inquinamento, tra gli altri fattori, hanno avuto difficoltà a valutare gli scenari del controllo dell'inquinamento.
Questa necessità di dati accurati ha portato a una campagna di misurazione sul campo completa di cinque settimane volta a individuare i livelli e le fonti di inquinamento con un grado di specificità mai raggiunto prima. La campagna è stata completata la scorsa primavera. Hanno partecipato più di 30 istituzioni negli Stati Uniti, Messico, Germania, Svizzera e Svezia. Lo sforzo ha richiesto un grande coordinamento logistico e una massa di attrezzature sofisticate.
Il primo tra gli strumenti di ricerca era un furgone che trasportava strumenti all'avanguardia per un valore di 1,5 milioni di dollari per identificare gas e particelle e misurarne le concentrazioni in tempo reale. (I metodi di misurazione convenzionali, in cui i filtri di carta sono esposti all'inquinamento e successivamente analizzati in un laboratorio, di solito richiedono ore o addirittura giorni.) Questo laboratorio mobile, sviluppato da Billerica, Aerodyne Research con sede a MA, ha inseguito auto, taxi, camion, autobus e microbus colectivos-22 posti-per misurare le loro emissioni. Il furgone era inoltre dotato di un ricevitore Global Positioning System, una telecamera e un tachimetro, in modo che i ricercatori potessero correlare le emissioni misurate con le caratteristiche di ciascun veicolo e con le condizioni di guida.
È come una caccia, dice Linsey Marr, una postdoc che ha partecipato alla campagna sul campo. Guidi in giro e quando vedi un veicolo che vuoi inseguire, cerchi di stargli dietro, seguendolo abbastanza vicino in modo che altri veicoli non si mettano in mezzo. I ricercatori nel furgone, uno accanto all'autista e tre nel retro, tenevano gli occhi su diversi schermi, applaudendo quando sono arrivati dietro un grosso camion diesel sporco e nel grafico è apparso un picco che monitora la concentrazione di anidride carbonica. Ciò significava che erano proprio nel pennacchio del camion.
Ma non è stato sempre facile inseguire gli inquinatori. Alcuni camionisti sospettavano di essere seguiti da un furgone dal quale sporgevano strani strumenti. Si fermarono a lato della strada e si fermarono. E seguire intrepidi tassisti in giro per Città del Messico era quasi senza speranza. Alla fine, uno dei ricercatori ha dovuto fermare un taxi e chiedere all'autista di guidare lentamente.
A volte i ricercatori hanno parcheggiato il furgone per uno o due giorni in una particolare regione della città per ottenere misurazioni più accurate per quell'area. Hanno così costruito una mappa dettagliata dell'inquinamento in città. La campagna sul campo ha comportato anche misurazioni presso la sede del progetto, volutamente situata in un'area fortemente inquinata. I dati raccolti lì e nel furgone alla fine contribuiranno a migliori previsioni della chimica atmosferica.
Di John MacNeill.
Primi risultati
Finora, le misurazioni hanno rivelato concentrazioni estremamente elevate di inquinanti come l'ozono e il cosiddetto particolato. Nella stratosfera, l'ozono blocca le dannose radiazioni ultraviolette del sole, ma a livello del suolo è un gas tossico che irrita i polmoni. Il particolato - particelle microscopiche di carbonio e altri composti - è ancora più pericoloso, perché penetra in profondità nei polmoni e può causare gravi malattie respiratorie. Secondo il gruppo della Harvard School of Public Health, una riduzione del 10% della concentrazione di particolato fine rappresenterebbe un beneficio per la salute dell'ordine di 2 miliardi di dollari all'anno in costi ospedalieri ridotti e perdite di produttività.
Inoltre, i ricercatori hanno rilevato per la prima volta alcune sostanze chimiche nell'aria di Città del Messico. Queste sostanze tossiche, formatesi quando le emissioni degli autoveicoli si decompongono nell'atmosfera in presenza di luce solare, in precedenza erano state rilevate solo in studi di laboratorio. Hanno anche osservato alcune attività chimiche insolite, raramente osservate in altre aree urbane, in un gruppo di composti cancerogeni chiamati idrocarburi policiclici aromatici.
I membri del gruppo stanno iniziando solo ora ad analizzare le centinaia di gigabyte di dati che hanno raccolto. Con informazioni accurate, sperano di migliorare i loro modelli di inquinamento e scenari di progetto per diversi tipi di strategie di controllo dell'inquinamento a Città del Messico. Ad esempio, qual è l'impatto, diciamo, del miglioramento dei trasporti pubblici? O imporre norme sull'età massima di taxi e microbus? Non lo facciamo solo per la scienza, afferma Luisa Molina, che ha coordinato la campagna sul campo. Molti di questi esperimenti sono questioni guidate dalla politica che vogliamo conoscere.
In definitiva, i ricercatori sperano che il loro lavoro a Città del Messico porti a una soluzione che può essere adattata ad altre megalopoli inquinate, in particolare quelle dei paesi in via di sviluppo. Molte di queste città, come So Paulo, Bangkok e Pechino, sono ancora in crescita e non possono permettersi costose misure antinquinamento o ricerche. Il progetto guidato dal MIT potrebbe fornire loro una comprensione del problema che non potrebbero mai ottenere da soli.
Potrebbero volerci diversi anni prima che tutti i risultati del progetto in Messico diventino disponibili e la popolazione ne senta gli effetti reali. Ma Mario Molina è fiducioso che il lavoro porterà benefici. Sta già accadendo in una certa misura, dice. Stiamo solo accelerando il processo, assicurandoci che funzioni correttamente. Forse entro pochi anni, quando Molina volerà di nuovo nella sua città natale, la densa nuvola marrone che ricopre la città sarà scomparsa.