Sulla scia delle tragedie di Hiroshima e Nagasaki, il mondo ha iniziato a studiare le conseguenze di una possibile guerra nucleare: la devastazione causata da esplosioni massicce, la diffusione delle radiazioni e i danni biologici. Negli anni ’80 sono state intraprese anche ricerche sugli effetti climatici di quello che oggi è noto come «inverno nucleare».
La palla di fuoco di un’esplosione nucleare brucia o carbonizza oggetti a notevole distanza dall’epicentro. Circa 1/3 dell’energia di un’esplosione a bassa quota viene rilasciata sotto forma di un intenso impulso luminoso. Così, a 10 km dall’epicentro di un’esplosione con una potenza di 1 Mt, il lampo di luce nei primi secondi è migliaia di volte più luminoso del sole. Durante questo periodo, carta, tessuti e altri materiali facilmente infiammabili prendono fuoco. Una persona riceve ustioni di terzo grado. Le fiamme emergenti (incendi primari) vengono parzialmente spente dalla potente onda d’aria dell’esplosione, ma le scintille volanti, i detriti incendiati, gli schizzi di prodotti petroliferi bruciati, i cortocircuiti nella rete elettrica causano estesi incendi secondari che possono durare per molti giorni.
Quando molti incendi indipendenti si combinano in un unico potente centro di fuoco, si forma un «tornado di fuoco» che può distruggere una grande città (come a Dresda e Amburgo alla fine della Seconda Guerra Mondiale). L’intensa generazione di calore al centro di questo «tornado» solleva enormi masse d’aria, creando uragani vicino alla superficie della terra, che forniscono sempre più ossigeno al focolare dell’incendio. Il «tornado» solleva fino alla stratosfera fumo, polvere e fuliggine, che formano una nube che praticamente blocca la luce del sole; si verifica la «notte nucleare» e, di conseguenza, l'»inverno nucleare».
I calcoli della quantità di aerosol prodotta dopo tali incendi si basano su una media di 4 g di materiale combustibile per 1 cm2 di superficie, anche se in città come New York o Londra si arriva a 40 g/cm2. Secondo le stime più prudenti, un conflitto nucleare (secondo lo scenario medio, cosiddetto «di base») produrrebbe circa 200 milioni di tonnellate di aerosol, di cui il 30% sarebbe carbonio altamente assorbente. Di conseguenza, l’area compresa tra 30° e 60°N sarebbe privata della luce solare per diverse settimane.
Gli incendi di massa, che rilasciano enormi quantità di fumo nell’atmosfera e causano una «notte nucleare», non sono stati presi in considerazione dagli scienziati nella valutazione delle conseguenze delle esplosioni nucleari fino agli anni Ottanta. L’estrema importanza degli incendi di massa per la successiva cascata di cambiamenti climatici e ambientali globali irreversibili è stata evidenziata per la prima volta nel 1982 dallo scienziato tedesco Paul Krutzen.
Perché gli scienziati non si sono accorti dell'»inverno nucleare» negli anni ’40 e ’70, e le nostre conoscenze sulle conseguenze della guerra nucleare possono ora essere considerate definitive?
Il fatto è che i test nucleari condotti erano singole esplosioni isolate, mentre lo scenario più «soft» (100 Mt) di un conflitto nucleare, accompagnato da una «notte nucleare», prevede di colpire molte grandi città. Inoltre, i test ora vietati sono stati condotti in modo da non produrre grandi incendi. Le nuove valutazioni hanno richiesto una stretta collaborazione e comprensione reciproca tra specialisti di diversi settori scientifici: climatologi, fisici, matematici e biologi. Solo con un approccio interdisciplinare integrato di questo tipo, che sta prendendo piede negli ultimi anni, è stato possibile comprendere la totalità dei fenomeni interconnessi, che in precedenza sembravano fatti disparati. È anche importante che l’inverno nucleare sia uno dei problemi globali che gli scienziati hanno imparato a studiare solo di recente.
Lo studio e la modellizzazione dei problemi globali sono iniziati su iniziativa e sotto la guida di N.N. Moiseev presso il Centro All-Russian dell’Accademia delle Scienze russa negli anni Settanta. Questa ricerca si basava sull’idea che l’uomo è parte della biosfera e la sua esistenza è impensabile al di fuori di essa. La nostra civiltà può sopravvivere solo all’interno di una ristretta gamma di parametri della biosfera. La crescente potenza dell’impatto umano sull’ambiente porta in primo piano la scelta di una strategia di sviluppo della società che garantisca non solo l’esistenza, ma anche la co-evoluzione dell’uomo e dell’ambiente.
Tra i modelli attualmente conosciuti, di varia complessità, per il calcolo dei cambiamenti climatici come conseguenza di un conflitto termonucleare, uno dei più perfetti è il modello idrodinamico tridimensionale del Centro All-Russian dell’Accademia delle Scienze russa. I primi calcoli sono stati effettuati con questo modello da V.V. Aleksandrov e dai suoi colleghi sotto la guida di N.N. Moisey. Aleksandrov e i suoi colleghi, sotto la guida di N.N. Moiseev, forniscono la distribuzione geografica di tutte le caratteristiche meteorologiche a seconda del tempo trascorso dal conflitto nucleare, il che rende i risultati della modellazione estremamente illustrativi, davvero percepibili. Risultati simili per uno scenario coordinato di guerra nucleare sono stati ottenuti contemporaneamente da scienziati americani. In altri lavori sono stati valutati gli effetti associati alla diffusione degli aerosol, è stata studiata la dipendenza delle caratteristiche dell'»inverno nucleare» dalla distribuzione iniziale degli incendi e dall’altezza di innalzamento della nube di fuliggine. Sono stati inoltre effettuati calcoli per due «scenari limite» tratti dal lavoro del gruppo di K. Sagan: «hard» (potenza totale dell’esplosione di 10.000 Mt) e «soft» (100 Mt).
Nel primo caso, viene utilizzato circa il 75% delle capacità combinate delle potenze nucleari. Si tratta della cosiddetta guerra nucleare generale, le cui conseguenze primarie e immediate sono caratterizzate da un’enorme quantità di morte e distruzione. Nel secondo scenario, meno dell’1% dell’arsenale nucleare mondiale viene «esaurito». È vero, e si tratta di 8200 Hiroshima (variante «hard» — quasi un milione)!
La fuliggine, il fumo e le polveri presenti nell’atmosfera sopra le regioni attaccate dell’emisfero settentrionale, a causa della circolazione atmosferica globale, si diffonderanno su vaste aree, coprendo l’intero emisfero settentrionale e parte dell’emisfero meridionale in 2 settimane (Fig.1). Non è indifferente il tempo in cui fuliggine e polvere rimarranno nell’atmosfera e creeranno un sudario opaco. Le particelle di aerosol si depositeranno al suolo per gravità e saranno lavate via dalle precipitazioni. La durata della decantazione dipende dalle dimensioni delle particelle e dall’altezza a cui si depositano. I calcoli effettuati con questo modello hanno dimostrato che l’aerosol nell’atmosfera persisterà molto più a lungo di quanto si pensasse in precedenza. Il punto è che la fuliggine, riscaldata dai raggi solari, salirà verso l’alto insieme alle masse d’aria da essa riscaldate e lascerà l’area di formazione delle precipitazioni (Fig. 2). L’aria al suolo sarà più fredda di quella sovrastante, la convezione (che comprende l’evaporazione e le precipitazioni, il cosiddetto ciclo dell’acqua in natura) sarà molto più debole, le precipitazioni saranno minori, per cui l’aerosol sarà lavato via molto più lentamente che in condizioni normali. Tutto questo porterà a un prolungato «inverno nucleare» (Fig. 3, 4).
Fig. 1 Distribuzione del fumo e delle polveri nell’atmosfera sopra la superficie durante i primi 30 giorni dopo il conflitto nucleare («0 giorni» — localizzazione iniziale delle emissioni nell’Europa orientale).
Fig. 2 Sezione meridiana dell’atmosfera. Sono mostrate la distribuzione del fumo nei 15-20 giorni e l’area di formazione delle precipitazioni.
Fig. 3, 4 Variazione della temperatura dell’aria vicino alla superficie terrestre un mese dopo il conflitto con gli scenari «hard» (potenza dell’esplosione — 10 000 Mt) e «soft» (100 Mt).
Quindi, il principale effetto climatico di una guerra nucleare, indipendentemente dallo scenario, sarebbe un «inverno nucleare», ovvero un forte, intenso (da 15o a 40o C in diverse regioni) e prolungato raffreddamento dell’aria sopra i continenti. Le conseguenze sarebbero particolarmente gravi in estate, quando la temperatura sulla terraferma nell’emisfero settentrionale scenderebbe al di sotto del punto di congelamento dell’acqua. In altre parole, tutti gli esseri viventi che non bruciano negli incendi morirebbero congelati.
Un «inverno nucleare» comporterebbe una valanga di effetti devastanti. Innanzitutto, i forti contrasti di temperatura tra la terraferma e l’oceano, poiché quest’ultimo ha un’enorme inerzia termica e l’aria sopra di esso si raffredderebbe molto più debolmente. D’altra parte, come già osservato, i cambiamenti nell’atmosfera sopprimerebbero la convezione e si verificherebbero gravi siccità nei continenti colpiti dal freddo e sprofondati nella notte. Se gli eventi in questione si verificassero in estate, in circa 2 settimane, come già detto, le temperature vicino alla superficie terrestre nell’emisfero settentrionale scenderebbero sotto lo zero e la luce solare sarebbe quasi inesistente. Le piante non avrebbero il tempo di adattarsi alle basse temperature e morirebbero. Se una guerra nucleare iniziasse a luglio, tutta la vegetazione morirebbe nell’emisfero settentrionale e in parte in quello meridionale (Figura 5). Ai tropici e ai subtropici, la vegetazione morirebbe quasi istantaneamente, perché le foreste tropicali possono esistere solo in una ristretta gamma di temperature e di luce.
Fig. 5 Danni alle piante durante l'»inverno nucleare» in luglio: 1 — mortalità del 100%, 2 — 50%, 3 — nessuna mortalità.
Anche molti animali dell’emisfero settentrionale non sopravvivono a causa della mancanza di cibo e della difficoltà di trovarlo nella «notte nucleare». Ai tropici e ai subtropici il freddo sarà un fattore importante. Molte specie di mammiferi e tutti gli uccelli moriranno; i rettili potranno sopravvivere.
Se gli eventi descritti si verificassero in inverno, quando le piante della zona settentrionale e centrale «dormono», il loro destino durante l'»inverno nucleare» sarebbe determinato dalle gelate. Per ogni territorio con un rapporto noto di specie arboree, confrontando le temperature in inverno e durante l'»inverno nucleare», nonché i dati sulla mortalità degli alberi in inverni normali e anormali con gelate prolungate, è possibile stimare la percentuale di mortalità degli alberi durante l'»inverno nucleare» (Fig. 6).
Fig. 6 Danni alle piante durante l’inverno nucleare di gennaio: 1 — 100%, 2 — 90%, 3 — 75%, 4 — 50%, 5 — 25%, 6 — 10%, 7 — nessuna morte.
Le foreste morte formatesi su vaste aree diventeranno materiale per gli incendi boschivi secondari. La decomposizione di questa materia organica morta rilascerà grandi quantità di anidride carbonica nell’atmosfera, interrompendo il ciclo globale del carbonio. La distruzione della vegetazione (soprattutto ai tropici) causerà l’erosione attiva del suolo.
L'»inverno nucleare» causerà senza dubbio la distruzione quasi completa degli ecosistemi oggi esistenti, in particolare degli agroecosistemi così importanti per il mantenimento della vita umana. Tutti gli alberi da frutto, i vigneti, ecc. si estinguerebbero. Tutti gli animali da allevamento morirebbero, poiché l’infrastruttura zootecnica verrebbe distrutta. La vegetazione potrebbe riprendersi parzialmente (i semi saranno salvati), ma questo processo sarà rallentato da altri fattori. Lo «shock radiativo» (un improvviso aumento dei livelli di radiazioni ionizzanti a 500-1000 rad) ucciderebbe la maggior parte dei mammiferi e degli uccelli e causerebbe gravi danni da radiazioni agli alberi di conifere. Incendi giganteschi distruggerebbero la maggior parte delle foreste, delle steppe e dei terreni agricoli. Durante le esplosioni nucleari, vengono rilasciate nell’atmosfera grandi quantità di ossidi di azoto e di zolfo. Questi cadranno al suolo sotto forma di «piogge acide», dannose per tutti gli esseri viventi.
Ognuno di questi fattori è estremamente distruttivo per gli ecosistemi. Ma la cosa peggiore è che, dopo un conflitto nucleare, essi agiranno in modo sinergico (cioè non solo insieme, contemporaneamente, ma amplificando l’effetto di ciascuno).
Da un punto di vista scientifico, la questione dell’affidabilità e dell’accuratezza dei risultati è estremamente importante. Tuttavia, il «punto critico», dopo il quale iniziano cambiamenti catastrofici irreversibili nella biosfera e nel clima della Terra, è già stato determinato: la «soglia nucleare», come si è detto, è molto bassa — circa 100 Mt.
Nessun sistema di difesa missilistica può essere impenetrabile al 100%. Nel frattempo, anche l’1% sarebbe sufficiente a causare danni irreparabili (l’1% dell’arsenale nucleare esistente è pari a circa 100 testate di missili balistici, pari a 5000 Hiroshima di potenza totale).
Il fenomeno dell'»inverno nucleare» è stato ampiamente studiato dalla comunità scientifica mondiale. Nel 1985, il Comitato Scientifico per lo Studio dei Problemi Ambientali (SCOPE) ha pubblicato una pubblicazione in due volumi, redatta da un team di autori provenienti da diversi Paesi, dedicata alla valutazione delle conseguenze climatiche e ambientali di una guerra nucleare.
I calcoli mostrano che le polveri e i fumi si diffonderanno ai tropici e in gran parte dell’emisfero meridionale. Pertanto, anche i Paesi non belligeranti, compresi quelli lontani dall’area del conflitto, sarebbero devastati dai suoi effetti devastanti. L’India, il Brasile, la Nigeria o l’Indonesia potrebbero essere distrutti da una guerra nucleare, anche se nessuna testata esploderebbe sul loro territorio. Per «inverno nucleare» si intende un aumento significativo delle sofferenze per l’umanità, comprese le nazioni e le regioni non direttamente coinvolte in una guerra nucleare. La guerra nucleare causerebbe la distruzione della vita sulla Terra, una catastrofe senza precedenti nella storia dell’umanità, e minaccerebbe l’esistenza stessa dell’umanità».
Data di pubblicazione: 12-8-2023
Data di aggiornamento: 12-8-2023
