Dalle feci al fertilizzante sintetico: la storia di come abbiamo reso l’atmosfera irrespirabile

Dalle feci rimaste sulla Luna alla “Guerra del Guano” (1864-1866), questa breve storia della cacca ci fa scoprire quanto questa sia un bene prezioso – per lo meno fino alla scoperta dei fertilizzanti sintetici, del cui azoto è ormai composto metà del nostro DNA. E che assieme al resto dell’attività industriale stanno rendendo l’atmosfera irrespirabile.


IN COPERTINA: Piero MAnzoni, merda d’artista (1961)

Questo testo è tratto da “Quando guardi il mondo e non lo vedi“, di Ziya Tong. Ringraziamo Aboca Edizioni per la gentile concessione.


di Ziya Tong

Stiamo divenendo, molto in fretta, una società di plastica. Ben presto, avremo più cose in comune con Ken e Barbie che col nostro ambiente naturale.

Anthony T. Hincks

Nella nostra immaginazione, il paesaggio lunare, grigio, con i suoi ampi crateri, resta ancora intatto. Lassù ci sono ancora le prime storiche impronte di un piede umano, la bandiera americana e una targa su cui è scritto: “Qui uomini del pianeta Terra per la prima volta posero piede sulla Luna, nel luglio 1969. Siamo venuti in pace per tutta l’umanità”.

Dopo cinque decenni sulla Luna, però, la bandiera ha cominciato a cedere agli elementi. Sbiancata per l’effetto dei raggi ultravioletti provenienti dal Sole, le stelle e le strisce sono scomparse e il nylon si è stinto in bianco. Ma gli americani non si erano limitati a una sola bandiera, sulla Luna: ne avevano piantate sei. E i viaggiatori spaziali hanno lasciato un’impronta più pesante della pressione di qualche passo umano. A sporcare la superficie lunare restano 181.000 chilogrammi di rifiuti dimenticati lassù.

Secondo la NASA, insieme a novantasei sacchetti di urina e vomito, ci sono vecchi scarponi, asciugamani, zaini e salviette umide. Privi di un qualche contenitore per l’immondizia, gli astronauti hanno anche invaso il proprio sito d’atterraggio con giornali, apparecchi fotografici, tappeti e badili.

Dopo diverse missioni internazionali sulla superficie del nostro satellite adesso ci sono settanta veicoli spaziali, tra cui satelliti artificiali orbitanti schiantatisi al suolo e navette esplorative fuori uso.

L’atmosfera lunare, se comparata a quella terrestre, è piuttosto rarefatta, sicché ci vorrà un po’ di tempo, perché le testimonianze delle nostre visite possano corrodersi e scomparire. Uno scienziato dell’università statale dell’Arizona, Mark Robinson, calcola che, in virtù dell’impatto di micrometeoriti non più grandi di particelle elementari, tutte le tracce dei nostri brevi soggiorni lunari finiranno per sparire in un periodo compreso tra i 10 e i 100 milioni di anni.

Visto dalla superficie lunare, il nostro pianeta si alza sull’orizzonte e splende nella notte come una luna azzurra. Da quella distanza, sembra anche immacolato, ma, se vi avvicinaste, riuscireste a vedere anche una nuvola luccicante di robaccia spaziale, orbitante attorno alla Terra. Il nostro pianeta ha finito per somigliare un po’ a Pig-Pen dei Peanuts. Proprio in questo momento, ci sono quasi tremila tonnellate di rifiuti e cianfrusaglie spaziali che orbitano continuamente sopra di noi.

Naturalmente, le cose non sono sempre andate così. Negli anni cinquanta del secolo scorso, l’orbita della Terra era sgombra. Solo il 17 marzo 1958 vi si è insediato un ospite in residenza permanente. Oggi, questo satellite morto, il Vanguard I, detiene il titolo di rifiuto orbitale di maggiore anzianità nel ruolo. Completa una rivoluzione attorno alla Terra in 132,7 minuti. Ma non è più solo. Gli si sono aggregati altri ventinovemila pezzi di residui spaziali, che circolano attorno a noi restando invisibili ai nostri occhi, e da mille e settecento satelliti in piena attività. L’Aviazione degli Stati Uniti tiene sotto controllo tutta questa spazzatura orbitale, costituita perlopiù di stadi iniziali di missili ormai già utilizzati e satelliti disattivati, e registra i movimenti di tutti gli oggetti orbitanti più grandi di una palla da baseball. Ci sono anche frammenti più piccoli, o parti piccolissime di oggetti che si sono decomposti. C’è assolutamente di tutto, scaglie di tintura esterna, noccioline, bulloni, frammenti d’alluminio, astucci per lenti, tra i 670.000 oggetti orbitanti che non superano i dieci centimetri.

Col decrescere delle loro dimensioni, il numero di questi resti e frammenti sale esponenzialmente. Quelli che vanno dal millimetro al centimetro arrivano a qualcosa come centosettanta milioni. Sono molto piccoli, sì, ma questo non vuol dire che siano anche innocui. Secondo l’Agenzia Spaziale Europea, un oggetto di un centimetro che si muova a velocità orbitale può riuscire a penetrare gli scudi protettivi della Stazione Spaziale Internazionale o anche giungere a mettere fuori servizio un macchinario orbitante in attività. L’impatto avrebbe l’energia dell’esplosione di una granata a mano.

Non c’è però solo lo spazio ad accogliere i rifiuti delle nostre apparecchiature spaziali. Li scarichiamo anche in mare. Nell’Oceano Pacifico, varie miglia sotto la superficie, c’è un sito chiamato Punto Nemo, utilizzato come cimitero per satelliti e navicelle spaziali d’altro tipo. Selezionato proprio in virtù della sua lontananza dagli insediamenti umani (la massa di terra emersa più vicina si trova a duemila quattrocento chilometri di distanza) è l’area sottomarina in cui le agenzie spaziali del mondo scaricano gli oggetti voluminosi che non si siano bruciati al ritorno, nel contatto con l’atmosfera. Dal 1971 al 2016, più di duecentosessanta veicoli spaziali sono stati scaricati a Punto Nemo. Questa discarica di rottamazione è divenuta la destinazione finale per centoquaranta veicoli russi di rifornimento, il missile SpaceX, la stazione spaziale Mir dell’epoca sovietica e molti cargo dell’Agenzia Spaziale Europea: giacciono tutti sul fondo dell’oceano, destinati a una lenta disgregazione.

Al momento del lancio, contempliamo con meraviglia questi capolavori di tecnologia del valore di molti miliardi di dollari, ma anch’essi, una volta che abbiano superato il tempo della loro utilizzazione, come tutti gli altri oggetti, indipendentemente dalla loro raffinatezza tecnologica o dal loro costo, divengono solo spazzatura. Gli esseri umani sono una razza di creatori di strumenti, ma da questo derivano anche necessariamente il carattere di produttori di rifiuti e scarti. Non abbiamo magari una relazione di amore-odio con i nostri oggetti, ma certo ne abbiamo una di amore-indifferenza. Li desideriamo con ansia gelosa prima di possederli, poi possiamo gettarli via e non pensarci mai più. E proprio questo è il problema con i nostri rifiuti: siamo divenuti espertissimi nel fare come se non ci fossero. La spazzatura spaziale, in effetti, è quasi nulla, una candelina nel buio, se ci compara alla mole smisurata dello spreco e degli scarti generati dalla nostra specie. Con i soli elettrodomestici fuori uso o fuori moda, computer, telefoni mobili e tutti gli altri apparecchi elettronici, o con i rifiuti della strumentazione informatica, arriviamo a buttare via ogni anno quasi quarantacinque milioni di tonnellate di rifiuti. Si tratta di una massa equivalente a più di 4.500 torri Eiffel. Spazzatura che potrebbe cancellare lo skyline di una città. Ma noi non ci limitiamo a non vederla, la maggioranza di noi non ha neppure la più pallida idea di dove finisca.

Certo, ci sono cose, sulla nostra spazzatura, che non ignoriamo affatto. Per esempio, che gli Stati Uniti sono il maggior produttore di spazzatura del mondo. Che, nel mondo, siano i Paesi ricchi e la gente ricca a produrne di più. Individualmente, ogni americano, in media, getta via circa 3,2 chili di spazzatura, ossia più di novanta tonnellate nel corso della sua vita. Come scrive Edward Humes in Garbology, “L’eredità di spazzatura lasciata da ogni singola persona [USA], 102 tonnellate, richiederà l’equivalente di 1.100 tombe. Buona parte di quei rifiuti riuscirà a sopravvivere a qualsiasi iscrizione funeraria, alle piramidi dei faraoni o ai grattacieli moderni”.

Ma anche in questo caso, quello che buttiamo via è solo la tradizionale punta del trashberg della nostra crescente montagna di rifiuti. La quale è soprattutto alimentata dagli scarti dei processi di lavorazione. Quello che gettiamo nei bidoni di casa nostra, il prodotto finale, rappresenta il solo 5% dei materiali grezzi che passano attraverso i processi di lavorazione, confezionamento e trasporto. Per dirla in altri termini, per ogni centocinquanta chili di prodotti che, sugli scaffali dei mercati, vediamo far bella mostra di sé, ci sono, dietro la scena, altri 3.000 chili di scarti che non vediamo. Questa cifra dovrebbe raddoppiarsi nel 2025. E se il mondo degli affari procede nel modo consueto, alla fine del secolo in ogni giorno si produrrà la quantità smisurata di 10 tonnellate di rifiuti solidi.

Ma non ci sono solo le nostre fabbriche a generare rifiuti. Come esseri biologici, siamo in grado di generarne anche personalmente. E con sette miliardi e mezzi di abitanti del pianeta, non sarà certo la cacca quello che ci manca. Nel suo The Origins of Feces, David Waltner-Towes ripercorre l’ascesa rapidissima della produzione escrementizia umana: “Diecimila anni prima dell’Era Comune, c’era sul pianeta un milione circa di persone. Corrisponde a 55 milioni di chili di escrementi umani distribuiti sulla superficie del globo in mucchietti, che alimentavano lentamente erbe e alberi da frutta […]. Nel 2013, con più di sette miliardi di persone sulla Terra, la produzione umana si avvicinava ai quattrocento milioni di tonnellate (400 miliardi di chilogrammi) di merda all’anno”.

Con una tale colossale massa di rifiuti biologici umani e di scarti solidi dei processi di lavorazione industriale, il fatto che tutto ciò possa sparire d’un tratto potrebbe sembrare un trucco magico di proporzioni epiche.

Prima del tempo in cui vennero introdotti i sistemi di raccolta dei rifiuti, comunque, la gente doveva vedersela, letteralmente, con la propria merda. Non c’era modo di ignorarla, perché se ne stava lì, ferma, fumante, circondata da mosche ronzanti e male odorante, proprio di fronte a noi. Le ben note scalette che portano ai portoni d’ingresso delle case di Brooklyn, che tutti conosciamo da “Sesame Street”, non sono soltanto un lascito architettonico degli olandesi, ma anche un modo di liberarsi dei rifiuti usato nel XIX secolo. I gradini arrivano sino all’altezza del pavimento dei soggiorni, perché a quel tempo, a New York, la gente buttava la propria spazzatura giù dalle finestre, direttamente sulla strada. E l’immondizia raggiungeva una tale altezza (sino a un metro d’inverno, quando si mischiava alla neve e agli escrementi dei cavalli, che si accumulavano al ritmo di 1.000 tonnellate di escrementi e 227.000 litri di orina al giorno) che i gradini erano necessari per salire oltre tutta quella porcheria e giungere senza traumi al portone d’ingresso.

Nel XIX secolo, la gestione dei rifiuti si avvantaggiava della collaborazione interessata di cani, topi e scarafaggi, ma i più efficaci nel ripulire erano indubbiamente i maiali. Negli Stati Uniti, i grandi allevamenti di maiali erano specificamente allestiti nelle città con popolazione superiore ai 10.000 abitanti. I nostri rifiuti erano il loro pasto, alla media di una tonnellata metrica di rifiuti ingerita da 75 maiali in ogni giornata. Non è difficile reperire quadri della New York di quell’epoca, in cui compaiano porcelli vaganti. Per gli europei che dipingevano quei quadri il suino urbano era una novità, per i newyorkesi il fatto che i maiali girassero in libertà per le strade cittadine era cosa di tutti i giorni.

Sino agli anni quaranta di quel secolo, migliaia di maiali si aggiravano intorno a Wall Street. Oggi, quella parte della città è nota soprattutto per i suoi banchieri e gli avventurosi giocatori in borsa, ma il nome Wall Street deriva dall’originale olandese de Waal Straat, che designava un recinto di tre metri e mezzo, tirato su proprio per impedire ai maiali di danneggiare le strade e i giardini dei residenti.

Anche a Parigi rifiuti umani e spazzatura inondavano le strade cittadine. I francesi furono i primi a istituire un corpo di lavoratori incaricati di prendersi cura della pulizia e dell’igiene della città e gestivano in tal modo il trattamento dei rifiuti già da quattro secoli. Ma la sporcizia delle strade continuava a restare un problema, spingendo un re di Francia a emettere un editto, per porre rimedio a tanto squallore, nel 1539: “ Noi, Francesco, Re di Francia per Grazia di Dio, rendiamo noto a tutti i presenti e a tutti coloro che verranno il nostro personale dispiacere per la rovina che si è abbattuta sulla nostra buona città di Parigi e i suoi dintorni, la quale in tantissimi luoghi è degenerata in tale rovina e distruzione da non potersi in essa muovere con carrozza o cavallo senza incorrere in grandissimi inconvenienti e pericoli. Questa città e i suoi dintorni hanno da lungo tempo sofferto questa infelicissima condizione. Essa è inoltre così sporca e piena di fango, escrementi animali e rifiuti e interiora e altre sporcizie, che i singoli e i quartieri hanno tenuto opportuno ammucchiare innanzi alle porte, contro ogni ragionevolezza così come contro le ordinanze dei nostri predecessori, da provocarne grande orrore e un dispiacere ancora maggiore in ogni persona che abbia valore e sostanza”.

A Parigi, il trattamento dei rifiuti fu affidato ai privati. Ai parigini fu vietato di deporli nelle strade, furono invece obbligati a preparare dei pozzi neri nei loro cortili. Inevitabilmente, il fetore dei quartieri e gli attacchi di colera giunsero a livelli insopportabili. I francesi quindi passarono a un metodo che i cinesi avevano seguito per migliaia di anni: l’uso del letame umano per la concimazione dei campi.

Agli inizi dell’Ottocento, le città, che stavano crescendo, scoprirono che una città, per la sua stessa natura, accoglie e concentra un enorme ammasso di rifiuti. In altre parole, le città divengono, l’espressione è brutta, ma è difficile trovarne di migliori, grandi macchine che sfornano montagne di letame. I cinesi avevano rimediato la situazione con un processo redistributivo, prendendo gli escrementi accumulati nelle aree più popolate e passandoli come concime alle campagne. Lì il liquame non era un rifiuto fetente. Era oro bruno. Il letame umano tornava alla madre terra per il nutrimento della nazione. Il sistema, in effetti, funzionava molto bene e sino a non moltissimo tempo fa la Cina era rinomata per i suoi suoli fertili e la sua agricoltura sostenibile. Per migliaia di anni, in Cina, quasi il 90% degli escrementi umani veniva riciclato, tanto da costituire un terzo dei fertilizzanti usati nel Paese.

Ora, fermatevi per un attimo a considerare il contributo dei vostri personali processi digestivi. In media la quantità delle vostre escrezioni si attesta annualmente sui 55 chili di feci e sui 500 litri di orina. Ma tutti questi “scarti” contengono nutrienti di valore. In una misura che, secondo la Corporazione Tedesca per la Cooperazione Internazionale, si può calcolare, su base annua, in “10 kg di composti d’azoto, fosforo e potassio, i tre principali nutrienti necessari alla crescita delle piante e, fortunatamente, quasi esattamente nelle proporzioni richieste”. Gli escrementi di una singola persona bastano, come fertilizzante, per la crescita di 200 chili di cereali all’anno.

Anche i giapponesi avevano riconosciuto il valore della merda. Nel periodo di Edo (dal 1603 al 1868), nell’area oggi occupata dalla città di Tokyo, i giapponesi gestirono un sistema a circuito chiuso e lo shimogoe (da tradurre come “fertilizzante dal fondo di una persona”) assunse un ruolo decisivo in un’agricoltura sostenibile. Ai lati delle strade che correvano lungo i campi coltivati, venivano predisposti dei cesti per i viandanti, che erano invitati a depositarvi i loro scarti digestivi. Come scrive David Waltner-Toews, “Nel XVII secolo, la città di Edo inviava ad Osaka barche cariche di vegetali e altri prodotti di fattoria, da scambiare con gli escrementi umani di quella città. Con la crescita delle città e dei mercati (nel 1721 Edo aveva raggiunto il milione di abitanti) e con l’estensione della coltivazione nelle risaie, i prezzi dei fertilizzanti, escrementi umani compresi, crebbero vertiginosamente; alla metà del XVIII secolo, i proprietari degli escrementi volevano essere pagati in argento, non solo con vegetali”.

La cacca era divenuta una merce costosa. I proprietari di case potevano alzare le loro richieste per concedere appartamenti in affitto se nei loro edifici il numero degli inquilini calava, perché la riduzione del contributo dei defecatori al rendimento complessivo degli immobili ne rendeva la gestione meno vantaggiosa. Il giro d’affari dello shimogoe era gestito da privati, non dal governo, e i prezzi venivano definiti dai proprietari di immobili, non senza opposizione e proteste da parte dei contadini, che si sentivano taglieggiati dall’esosità dei venditori.

C’era poi anche da distinguere tra la merda di buona qualità e quella scadente. Quella ricca era anche necessariamente più fetida, ma più pregiata e costosa. Le diete dei ricchi erano più diversificate e questo, a parere dei contadini, si rifletteva nella migliore qualità delle loro feci. Per quanto riguarda il suo valore, poi, il prezzo dello shimogoe variava anche con la richiesta, ma, ai suoi massimi, arrivava a 145 mon per unità familiare. Per farsi un’idea, si deve calcolare che con cento mon ci si poteva concedere un buon pasto di funghi, cetrioli, riso e zuppa. All’inizio dell’Ottocento, il prezzo dei rifiuti umani aveva un tale valore che rubarlo venne giudicato un’azione criminale, punibile con la prigione.

Gli escrementi umani venivano anche inseriti in una graduatoria comparativa, che comprendeva il compost e le feci animali. Nell’edizione del 1849 della rivista americana “Working Farmer”, venivano riportate le seguenti affermazioni del professor Hembstadt, eminente agronomo tedesco: “Se una data quantità di terra, seminata senza uso di fertilizzante, rende il triplo dei semi impiegati, allora quella stessa quantità produrrà:

Cinque volte la quantità seminata se fertilizzata con vegetazione vecchia, erbe e foglie putride, piante varie di giardino etc.,

Sette volte con sterco di vacca,

Nove volte con sterco di piccione,

Dieci volte con sterco di cavallo,

Dodici volte con sterco di capra,

Dodici volte con sterco di pecora e

Quattordici volte con urina umana o sangue di bue”.

Per chi fosse più navigato nella non facile arte della stercorazione, però, c’era un tipo di escremento che era indiscutibilmente il primo della lista. Quando si trattava di assegnare il titolo di miglior fertilizzante del mondo, nulla poteva competere col guano.

Nella storia si sono viste scoppiare guerre per ogni genere di motivazioni, ma la Guerra del Guano, dal 1864 al 1866, dovrebbe essere la prima a essere causata da una disputa sulla sovranità della merda d’uccello.

Il guano era potenzialmente una miniera d’oro per il Perù. La Spagna lo sapeva ed era determinata a tornare ad asserire il suo potere sul prezioso materiale e sottrarne il controllo alla sua vecchia colonia. Ne risultarono due anni di guerra, cui partecipò anche il Cile, perché i due Paesi sudamericani si unirono per respingere le pretese degli antichi colonizzatori.

Quando le raggiungete in barca, le isole Chincha si annunciano col loro odore, prima ancora che riusciate a vederle. Con le colonie di pellicani, sule, cormorani che nidificavano sul posto, l’arcipelago peruviano ospitava più di un milione di uccelli. Ognuno di loro produceva circa venti preziosi grammi di feci giornaliere, per un totale annuo complessivo che si aggirava sulle undicimila tonnellate. Nel corso delle generazioni, e in virtù della scarsità delle precipitazioni in quell’area, i monticelli si fecero montagne. All’inizio del XIX secolo, il guano accumulato sulle Isole Chincha superava l’altezza di un edificio di dieci piani.

Le proprietà del guano come fertilizzante erano note alle popolazioni locali da secoli; lo chiamavano huanu. Gli escrementi degli uccelli marini sono particolarmente efficaci, perché sono pieni di azoto marino. Gli uccelli, che traggono il loro nutrimento dagli enormi banchi locali di acciughe del Pacifico e di plankton, agiscono come “pompe biologiche”, trasferendo l’azoto negli ecosistemi delle terre emerse. Questo dono alla fertilità dei suoli era tanto apprezzato che per gli Inca l’uccisione di un uccello marino poteva anche comportare una condanna a morte.

Gli europei compresero il valore del guano dopo il 1804, l’anno in cui l’esploratore Alexander von Humboldt ne riportò in patria una certa quantità. Ai coltivatori che per la prima volta se ne servirono per le proprie colture, i risultati apparvero miracolosi. Terreni che appariva esauriti tornarono a essere fertili; le rese dei raccolti crebbero anche del trenta per cento. A differenza del comune letame raccolto nei cortili delle fattorie, il guano era cacca di tipo speciale: un esperto sostenne che era trentacinque volte più potente di quella comune.

Verso il 1850, come osserva lo scrittore Thomas Hager, le Chincha, isole aride e desolate, coperte d’escrementi d’uccelli, erano “acro per acro […] la proprietà di maggior valore sulla superficie della terra”. Si era diffusa e affermata una vera “guanomania”. Ogni anno venivano esportate decine di migliaia di tonnellate di guano, che costituivano il 60% dell’intera attività economica peruviana. Gli americani, interessati a garantirsi costanti rifornimenti di guano, il 18 agosto del 1856, approvarono una legge in materia, il Guano Islands Act, con cui attribuivano agli Stati Uniti il diritto di appropriarsi di tutte le isole sulle quali degli americani avessero rinvenuto depositi di guano. Come stabiliva la prima sezione della legge “Ovunque un cittadino degli Stati Uniti scopra un deposito di guano, su una qualsivoglia isola, roccia o scogliera, che non ricada sotto la legittima giurisdizione di qualsiasi altro Governo e non sia occupata da cittadini di qualsiasi altro Governo, e ne assuma pacificamente il possesso e la occupi, detta isola, roccia, o scogliera può, a discrezione del Presidente, essere considerata come appartenenza degli Stati Uniti d’America”.

A oggi, sono state rivendicate dagli Stati Uniti un centinaio di isole, nel Pacifico e nei Caraibi, e, la legge è, a tutti gli effetti, ancora in vigore, pur se la maggioranza di questi possedimenti e i relativi diritti sono stati abbandonati dopo l’esaurimento dei depositi di guano.

E, alla fine, quello era il problema, anche con le Chincha. Il guano era una risorsa finita che non poteva formarsi e ricostituirsi con la stessa rapidità con la quale veniva estratta e utilizzata. Al tempo della Guerra del Guano (che la Spagna finì col perdere davanti alle forze unite di Cile e Perù) la quantità di guano residua sarebbe bastata per meno di un decennio. Quando fu esaurita del tutto, il Perù fece bancarotta.

Ci fu un uomo che vide questa fine profilarsi e intuì che l’Europa, ben presto, si sarebbe trovata nella merda sino al collo (parlando in senso figurato). Con l’esaurimento dei depositi di guano, l’industria dei fertilizzanti si era concentrata sui nitrati cileni, una sostanza granulare bianca trovata nei deserti, che si era raccomandata come il secondo miglior fertilizzante dopo l’esaurito campione. Ma William Crookes, uno scienziato inglese, aveva già fatto i suoi calcoli con attenzione. In base alle sue stime, anche i nitrati, al tasso corrente di utilizzazione, non sarebbero durati che qualche decennio. Nel discorso presidenziale d’indirizzo del 1898 all’Associazione Britannica per il Progresso delle Scienze, questo stimato chimico fece risuonare un richiamo d’allarme di fronte a un uditorio fittissimo e attento: “L’Inghilterra e tutte le nazioni civilizzate si trovano esposte al mortale pericolo di non avere più abbastanza di cui nutrirsi. Mentre le bocche si moltiplicano, le risorse scemano […]. Spero di potervi offrire una via d’uscita da questo colossale dilemma. Spetta al chimico giungere al soccorso delle comunità minacciate. È solo grazie al laboratorio che la fame può essere volta in abbondanza […]. La fissazione dell’azoto atmosferico è una delle grandi scoperte che attendono ancora il genio degli studiosi della chimica”.

Quello che Crookes stava urgentemente perorando era lo sviluppo dei concimi sintetici. Ma a quel tempo, nonostante la nota profetica dei suoi richiami, il mondo non aveva alcun modo per prevedere che questo fertilizzante sarebbe infine disceso, letteralmente, dall’aria.

È stata definita la più grande delle invenzioni di cui nessuno ha mai sentito parlare. Senza il processo Haber-Bosch, metà della popolazione odierna del pianeta non potrebbe vivere. Fu sviluppato come risposta al richiamo lanciato da Crookes ai chimici, come un mezzo per nutrire il mondo senza affidarsi alle due fonti primarie di fertilizzanti dell’epoca: le pressoché esaurite forniture delle cacche d’uccello peruviane e le riserve di nitrati dei deserti cileni, tenute sotto controllo per motivi strategici.

Quello che entrambe queste fonti avevano in comune era l’abbondanza di azoto fissato. Nell’aria attorno a noi c’è grande abbondanza d’azoto (forma il 78% di quello che respiriamo), ma il tipo di azoto di cui le piante hanno bisogno e che assumono dal terreno è un altro, quello che, con la fissazione, diviene azoto ammonico. Sulla terra, questo si produce naturalmente in due modalità. Nella prima, e più spettacolare, intervengono i fulmini. Durante una tempesta, i salti d’elettricità sono abbastanza potenti da sciogliere gli stretti legami dell’azoto atmosferico, che, quando entra in contatto con l’acqua, prende la forma di acido nitrico e filtra poi nel terreno. La seconda si ha con alcuni tipi di batteri, che hanno stabilito una relazione simbiotica con varietà di fagioli e legumi. Utilizzando un insieme complesso di enzimi, tali batteri riescono a rompere i legami dell’azoto, rendendolo così disponibile per le per le piante, che lo attingono dalle radici.

L’azoto presente nell’aria è considerato “inutilizzabile” perché la sua molecola, N, consiste di due atomi di azoto uniti da un legame fortissimo, uno dei vincoli più forti che si riscontrino in natura. L’unione degli atomi è stabilizzata con tale forza che ci vuole una massa enorme di energia, nell’ordine di un migliaio di gradi centigradi, per separarli. Sicché l’azoto atmosferico è qualcosa che noi possiamo respirare ed espirare, ma nella sua forma naturale è anche inerte e non potrebbe mai essere assorbito dai nostri corpi. L’azoto che partecipa alla costruzione del nostro sangue, come della pelle e dei capelli, ci viene invece dal cibo che mangiamo. E per noi è essenziale. Si trova del resto in ogni gene e in ogni proteina di tutti i viventi. Non potremmo vivere, se ne fossimo privi, perché è la colonna portante del nostro DNA.

La genialità del processo Haber-Bosch si rivela nel fatto che si riesca a “estrarre” azoto dall’aria. Questo processo, che prende il nome da Fritz Haber, lo scienziato che ne fu l’ideatore, e Carl Bosch, l’ingegnere che lo industrializzò, prometteva al mondo l’accesso a un fertilizzante che non si sarebbe mai esaurito, perché l’azoto atmosferico è presente ovunque, in abbondanza. Il “concime sintetico”, cui si era giunti con un lampo d’intelligenza chimica, non era però semplice da produrre. Per poter giungere a una produzione di massa, i tedeschi che avevano inventato il procedimento si trovavano dinanzi a un nuovo ostacolo: la costruzione della più grande macchina del mondo.

Esteso su un’area di otto chilometri quadrati, l’impianto che venne utilizzato, a Leuna, in Germania, aveva “le dimensioni di una piccola città”. Ospitava compressori di dimensioni gigantesche, in grado di sottoporre i gas a duecento atmosfere di pressione, all’incirca la stessa pressione che, come scrive Thomas Hager in The Alchemy of Air, è necessaria per “stritolare un sottomarino moderno”. In sé il processo non è neppure troppo complicato: i gas di azoto e idrogeno sono riscaldati sino a giungere a un’alta temperatura e poi vengono fatti circolare su un catalizzatore d’acciaio, che abbassa la soglia energetica della reazione. La mistura di gas viene poi sottoposta a una pressione e a un calore così elevati che gli atomi dell’azoto e dell’idrogeno si aprono e formano nuovi legami, uscendo all’estremità opposta della macchina nella forma di ammoniaca liquida, ossia NH. Haber e Bosch, prendendo azoto dall’aria, avevano creato una modalità assolutamente nuova di alimentazione delle piante. Come dicono i tedeschi, si trattava di Brot auf Luft. Prendevano “pane dall’aria”.

Oggi gli impianti di tutto il mondo utilizzano il processo Haber-Bosch, per produrre fertilizzante di azoto sintetico. Nel 2016, se ne sono prodotti 146 milioni di tonnellate. E, col crescere della popolazione umana, cresce anche la domanda. In effetti, i due fenomeni sono strettamente correlati. Se mai vi foste chiesti come abbia fatto la popolazione umana a saltare, in un solo secolo, da 1,6 miliardi di persone agli oltre 7,6 miliardi di oggi, la risposta è che ormai non abbiamo più necessità dei concimi tradizionali per produrre alimenti. È stata questa forma di azoto ricavato da fissazione, assieme allo sviluppo dei pesticidi e all’introduzione di nuove varietà di colture, che ha prodotto quella che viene conosciuta come la rivoluzione verde. Gli esseri umani hanno domato la terra e il risultato che ne consegue è che il loro numero è salito alle stelle. Possiamo nutrirci in modalità del tutto nuove, trasformando l’aria in cibo con l’uso dei fertilizzatori sintetici.

Ma qui c’è un tocco alla Matrix, da aggiungere al quadro, prima di passare oltre. Poiché la metà dell’azoto presente nella nostra catena alimentare è, attualmente, un prodotto sintetico, anche la metà del vostro DNA viene da un impianto Haber-Bosch.

Un’immagine dal film “Anthropocene”

Ogni anno, 83 milioni di persone si aggiungono alla popolazione del pianeta. L’aumento delle persone comporta quello della spazzatura. E, a partire dell’introduzione del procedimento Haber-Bosch, una percentuale scandalosa di quella massa di rifiuti è costituita da cibo non consumato. Per dare un’idea del fenomeno, gli Stati Uniti nel 2010 hanno prodotto più di 31 milioni di tonnellate di scarti alimentari. Secondo i dati dell’Agenzia che si occupa della protezione dell’ambiente negli Stati Uniti, il peso dello scarto alimentare americano di quell’anno superava di dieci volte quello degli scarti dalla tecnologia informatica.

E anche tutta l’energia usata per crescere, trasportare e mettere in vendita quel cibo inutilizzato è stata anch’essa gettata via. Negli Stati Uniti, per quello che riguarda le sole emissioni di gas responsabili dell’effetto serra, quello spreco equivale all’effetto di estrarre e bruciare senza scopo tutto quello che si ottiene dalle riserve offshore di petrolio e gas. Su scala globale, in base ai calcoli della FAO, un terzo della produzione umana alimentare non viene consumato e diviene scarto. Equivale alla cifra stupefacente di 1,3 miliardi di tonnellate di alimenti che ogni anno vengono gettati via.

E a tutto questo si deve aggiungere un altro aspetto dello spreco. Si tratta del fertilizzante sintetico ricavato dal processo Haber-Bosch. Usiamo una quantità spaventosa di fertilizzante: per ogni abitante umano del pianeta ci sono approssimativamente 20 chili d’ammoniaca sparsi annualmente nei campi. Ma solo un 15% di quell’azoto prodotto artificialmente ci arriva in bocca in forma di cibo, la larga maggioranza dei nostri fertilizzanti chimici sparisce come scarti e spazzatura.

Quando sulla terra giungono le piogge primaverili, i composti di fosforo e azoto dei fertilizzati irrorati sui campi sono trascinati via, nei torrenti, nei fiumi, nei laghi e alla fine sfociano nelle acque oceaniche. Qui la mescolanza dei nutrienti trascinati dalla fuoruscita dei fertilizzanti e dai sistemi fognari avvia lo sviluppo frenetico di una massa crescente di materiale nutritivo per le alghe, che di conseguenza si diffondono su decine e anche centinaia di chilometri quadrati della superficie oceanica. La “fioritura” che ne risulta è letale. La vegetazione marina e tutti gli animali che vivano sotto quel denso, melmoso tappeto di alghe sono privati della luce del Sole. E quando l’eccesso di crescita delle alghe si volge in un’estesa moria e una massa morta affonda verso le profondità oceaniche, un gigantesco processo di decomposizione si avvia, accaparrandosi enormi quantità dell’ossigeno presente nell’acqua e rendendo impossibile la respirazione per le altre forme di vita marina. Le specie che non possano muoversi altrove sono destinate a morire e il deserto biologico che resta è appunto ciò che definiamo zona morta.

Negli oceani ci sono ormai più di cinquecento di queste zone morte e stanno divenendo sempre più grandi. I fertilizzanti che avrebbero dovuto far fiorire la vita stanno trasformando le acque di costa in vasti cimiteri. Alterando gli equilibri naturali con i nostri sistemi umani e artificiosi di sopravvivenza, abbiamo creato un circolo vizioso: oggi abbiamo bisogno di maggiore quantità d’energia ricavata dai combustibili fossili (l’equivalente di 2 tonnellate di TNT per acro) per creare più cibo, creando in tal modo anche un maggior numero di bocche da sfamare. E ogni anno le dimensioni di questo ciclo passano a una scala superiore.

Il solo processo Haber-Bosch impiega quasi il 2% delle forniture mondiali d’energia. E per ogni tonnellata metrica di ammoniaca che crea, 2 tonnellate d’ossido di carbonio sono rilasciate nell’atmosfera. Restiamo ciechi davanti a questi scarti d’azoto versati negli oceani, come lo siamo davanti al diossido di carbonio che i nostri occhi non riescono a vedere. Ma c’è una forma di spreco e scarto che riusciamo a vedere bene, quando ci sfugge di mano: l’inquinamento dell’aria.

A Pechino fu il pubblico a dare il nome a un nuovo colore, nel novembre del 2014. Lo chiamarono “azzurro APEC”. Era il risultato di una missione iniziata mesi prima, quando il governo centrale della Cina aveva inviato un corpo di 434.000 persone nelle regioni di Pechino, Shandong, Tianjin, Shanxi, Hebei, Mongolia Interna e Henan, con l’ordine di portare a esecuzione un grande piano. Le varie squadre di quella massa avevano uno scopo molto ambizioso: mutare il colore del cielo.

Nei giorni in cui si completava la preparazione per l’arrivo delle delegazioni internazionali al summit che i membri della Cooperazione Economica Asia-Pacifico (APEC) avrebbero tenuto in quell’anno, a 11,4 milioni di veicoli fu dato ordine di non muoversi sulle strade e più di diecimila impianti industriali furono costretti a sospendere la produzione. Sotto uno stretto controllo, molte altre fabbriche, ossia poco meno di quarantamila, furono obbligate ad attenersi a uno schema di turnazioni che ne limitava gli orari di lavoro e, di conseguenza, anche le normali emissioni di vapore e fumi esausti.

Il risultato del piano fu spettacolare. A novembre, per due settimane, la nebbia di Pechino, ben nota per essere densa e grigio-scura, si diradò e l’inquinamento dell’aria ebbe un calo stupefacente dell’80%. Al loro posto, pronti a accogliere amichevolmente gli ospiti internazionali, dignitari, leader e la stampa di tutto il mondo, c’erano tenere nuvole bianche e un cielo brillante, di colore azzurro APEC. Subito dopo, con la fine del meeting, anche il cielo azzurro se ne andò.

Oggi i cittadini cinesi ripensano con nostalgia a quei giorni di “azzurro APEC” del 2014, o anche a quelli di “azzurro da parata militare” del 2015. Gli scienziati, dal canto loro, sono riusciti a spiegare i motivi per cui i cieli si scuriscano così rapidamente subito dopo la rimozione dei vincoli che riducono l’inquinamento. Salta fuori che, subito dopo la conclusione delle rapide ripulite e dell’evento speciale che le ha causate, si scatena, immediatamente, la reazione correttiva dell’industria. Dopo il brusco calo che si è prolungato per tutta la durata dell’evento, l’inquinamento riprende, raggiungendo una “punta reattiva”, dal momento che il mondo degli affari deve affrettarsi a compensare il tempo e i capitali perduti nella circostanza. Forse non c’è da sorprendersi troppo per l’esistenza di una relazione diretta tra attività economica e inquinamento.

Nelle città inquinate, l’acronimo AQI è familiare a chiunque, come “Celsius” o “Farenheit”. Sta per air quality index, o indice della qualità dell’aria, misurata su una scala che va da zero a cinquecento. Se vedete una striscia di foschia sulla linea dell’orizzonte, siamo a cento. A duecento l’orizzonte ingrigito si è chiuso su di voi. A trecento la nebbia dell’inquinamento preclude la vista del Sole.

Ma a quel punto la qualità dell’aria comincia già a divenire pericolosa per la salute umana. Gli effetti che ne derivano comprendono “serio aggravamento delle malattie cardiache o polmonari e mortalità prematura nelle persone affetta da disturbi cardiopolmonari o negli anziani; seri rischi di difficoltà respiratorie per la popolazione in genere”. A livelli superiori a quelli registrati dall’AQI e in particolare sopra i settecento, l’aria viene qualificata come fumo industriale. È così densa e carica che fa avvertire “un sapore chimico, accompagnato da lacrimazione”. Se si accompagna anche con una tempesta di sabbia, come avvenne il 4 marzo 2017, l’aria può essere, e in quel caso fu, tale da togliere letteralmente il respiro. Con un AQI di 905 Pechino ha superato un livello triplo alla soglia di pericolo.

Nei giorni poco buoni, lasciamo perdere quelli veramente terribili, bastano venti minuti all’aperto per cominciare a sentirsi male. Infiammazioni o dolori alla gola, attacchi di tosse senza che faccia freddo e sintomi d’influenza sono divenuti comuni. E per i residenti, specialmente per quelli che abitano e lavorano accanto alle grandi fabbriche, sembra che gli attacchi di tosse non cessino mai.

Le mascherine indossate dai cinesi sono ora un’immagine emblematica. A Pechino, però, c’è un solo settore della società che se la cava relativamente bene quando l’inquinamento supera ogni controllo. Sono i ricchi, che possono permettersi di proteggere il proprio benessere, isolandosi dalla cappa soffocante del cielo.

Nella capitale, i danarosi possono mandare i figli in scuole private, molte delle quali dispongono di grandi “aree da gioco entro bolle” in cui i piccoli possono giocare senza problemi. Questa grandi cupole d’aria pressurizzate sono equipaggiate con filtri da ospedale per purificare l’aia e garantire un “tempo atmosferico” perfetto in ogni stagione dell’anno. Nei giorni in cui l’indice d’inquinamento non consente in alcun modo che si possa uscire, i ragazzi sono tenuti al salvo negli interni protetti da porte ermeticamente chiuse.

Tutte queste protezioni anti-inquinamento non sono certo a buon mercato. Le cupole d’aria costano milioni di dollari e anche nelle case private, per mantenere sacche d’aria pulita per la famiglia, si debbono spendere decine di migliaia di dollari. Gli appartamenti residenziali nelle aree più costose sono forniti di impianti di tecnologia avanzatissima per la purificazione dell’aria e dell’acqua, al fine di offrire a chi vi abita una parvenza di normalità.

Ai poveri non rimane altra scelta che respirare l’aria cattiva nella quale sono destinati a vivere. E non si tratta solo della Cina: tra le dodici città più inquinate del mondo, undici si trovano in India. E anche l’Arabia Saudita e l’Iran hanno città con livelli d’inquinamento così elevati da rendere pericoloso l’abitarvi. Secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità (WHO o OMS), che controlla costantemente i dati di tremila città in centotre nazioni del mondo, le città che non riescono a rispettare le linee guida definite dalla stessa OMS superano, nelle nazioni a reddito basso e medio, il 98%, una quota che arriva quasi a dimezzarsi in quelli ad alto reddito, attestandosi al 56%.


Ziya Tong, conduttrice televisiva molto amata e premiata, si è fatta conoscere su Discovery Channel dove, fino al 2018, ha condotto il programma “Daily Planet”. Ha collaborato con Wired ed è stata la corrispondente di NOVA scienceNOW. Nel 2020 è stata eletta nel consiglio internazionale del WWF.

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