Categoria: Curiosità scientifiche

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Dal lisenkoismo ai “fatti alternativi”: un monito per l’Italia

Introduzione

Mi accingo a scrivere questo articolo prendendo spunto da un recente pezzo del mio amico e collega Enrico Bucci, pubblicato su Il Foglio e disponibile anche sul suo blog al seguente link: Contro il populismo sanitario.

Ad Enrico va il merito di aver messo a fuoco con grande chiarezza un nodo cruciale del dibattito contemporaneo: l’uso distorto di parole come libertà e pluralismo per giustificare la presenza, nei tavoli scientifici, di opinioni che nulla hanno a che vedere con la solidità delle prove.

Partendo dalle sue riflessioni, vorrei proporre un parallelismo storico che ci aiuta a comprendere meglio la posta in gioco, ma che al tempo stesso mostra come noi italiani non abbiamo mai fatto buon uso delle lezioni che la storia ci consegna.

Non è un caso, del resto, se oggi viviamo in una realtà che, a mio avviso, ricorda la fine dell’Impero Romano e preannuncia gli anni più bui dell’alto medioevo. Pur disponendo di una tecnologia senza precedenti e di possibilità di conoscenza mai così ampie, siamo circondati da ignoranza bieca e da un populismo slogan-based che erode secoli di evoluzione culturale.

Il parallelismo di cui voglio discutere ci porta indietro di quasi un secolo, nell’Unione Sovietica di Stalin, quando un agronomo di nome Trofim Denisovič Lysenko riuscì a piegare la scienza alle esigenze della politica, con conseguenze drammatiche.

Chi era Lysenko

Trofim Denisovič Lysenko nacque in Ucraina nel 1898, in un’epoca in cui la genetica mendeliana stava già gettando basi solide in Europa e negli Stati Uniti, aprendo una nuova stagione di scoperte che avrebbe cambiato per sempre la biologia. Mentre il mondo avanzava verso la modernità scientifica, egli imboccò una via diversa: più comoda per la retorica del potere che per la verità sperimentale.

Convinto che i caratteri acquisiti dalle piante durante la loro vita – come l’adattamento al freddo – potessero essere trasmessi alle generazioni successive, Lysenko resuscitava sotto nuove vesti un lamarckismo ormai screditato. Non era innovazione, ma regressione: una costruzione ideologica spacciata per scienza, utile a chi voleva piegare la natura alla volontà politica.

La sua pratica più celebre, la cosiddetta vernalizzazione, prometteva raccolti miracolosi. “Educando” i semi al gelo, sosteneva, li si sarebbe resi più fertili e produttivi. Una favola travestita da metodo, priva di fondamento sperimentale, che però parlava il linguaggio dei sogni collettivi e delle promesse facili: quello stesso linguaggio che i regimi totalitari e i populismi di ogni epoca amano usare per sedurre le masse e zittire la scienza.

L’appoggio di Stalin

Il destino di Lysenko cambiò radicalmente nel 1935, quando presentò le sue teorie davanti al vertice del regime. In quell’occasione, Stalin lo incoraggiò pubblicamente con un secco ma inequivocabile: «Bravo, compagno Lysenko!». Quelle parole, apparentemente banali, furono in realtà una sentenza: da quel momento, la sua ascesa divenne inarrestabile.

Non contavano più le prove, non contavano i dati, non contava la comunità scientifica internazionale: ciò che contava era la fedeltà ideologica. Lysenko incarnava perfettamente il messaggio che Stalin voleva trasmettere al popolo: la natura, come l’uomo sovietico, era malleabile, poteva essere piegata e trasformata a piacere dal potere politico.

In un Paese dove il dissenso significava prigione o morte, l’agronomo ucraino divenne il simbolo della “scienza ufficiale”, il vessillo di una biologia che non cercava la verità, ma l’approvazione del dittatore. La fedeltà alla linea sostituiva la fedeltà ai fatti: e da quel momento, in URSS, non era più la scienza a guidare la politica, ma la politica a decidere che cosa fosse scienza.

Il crimine contro la ragione

Il prezzo di questa deriva fu immenso, pagato non solo dalla comunità scientifica ma da milioni di cittadini sovietici.

La genetica mendeliana venne bandita come “scienza borghese” e i libri che la insegnavano finirono al macero. Le cattedre universitarie furono svuotate, i laboratori costretti ad abbandonare ricerche rigorose per piegarsi alle direttive di regime. In un colpo solo, l’Unione Sovietica si amputò di decenni di progresso scientifico.

Gli scienziati che osavano resistere pagarono un prezzo terribile. Il caso più emblematico fu quello di Nikolaj Vavilov, uno dei più grandi genetisti del XX secolo, che aveva dedicato la vita a raccogliere semi da ogni angolo del pianeta per assicurare all’umanità la sicurezza alimentare. Arrestato, processato come “nemico del popolo” e internato in un gulag, morì di stenti nel 1943. La sua fine è il simbolo di una scienza libera sacrificata sull’altare della fedeltà ideologica.

Le pratiche agricole di Lysenko, prive di fondamento, furono applicate su larga scala e condannarono intere regioni alla fame. Le promesse di raccolti miracolosi si infransero nella realtà dei campi sterili, e carestie devastanti falciarono milioni di vite.

Così, nel nome di un dogma politico, la verità fu soffocata, la scienza ridotta a propaganda e la popolazione trasformata in vittima sacrificale. Il lisenkoismo non fu soltanto un errore scientifico: fu un crimine storico contro la ragione e contro il popolo.

Le ombre di casa nostra

Il fascismo italiano

E non è necessario guardare soltanto a Mosca per cogliere questo meccanismo. Anche l’Italia fascista impose il suo controllo alle università attraverso il giuramento di fedeltà al regime. Solo dodici professori ebbero il coraggio di rifiutare: un numero esiguo, che mostra quanto fragile diventi la libertà accademica quando il potere politico pretende obbedienza invece di pensiero critico.

Il fascismo non si fermò lì: con il Manifesto della razza, firmato da accademici italiani compiacenti, la scienza fu ridotta a strumento di propaganda, piegata a giustificare l’ideologia razzista del regime. È un precedente che dovrebbe farci rabbrividire, perché dimostra che anche nel nostro Paese la comunità scientifica può essere sedotta, intimidita o resa complice.

L’Italia di oggi

E oggi? Il controllo non passa più attraverso giuramenti di fedeltà o manifesti infami, ma attraverso nuove forme di ingerenza: la burocratizzazione estrema, la trasformazione dell’università in un apparato amministrativo svuotato di senso critico, e persino la proposta – inquietante – di introdurre i servizi segreti all’interno degli atenei (Servizi segreti nelle università: i rischi del ddl sicurezza; Ricerca pubblica, servizi segreti: il ddl sicurezza e l’università). Cambiano le forme, ma la logica resta la stessa: soffocare la libertà del sapere sotto il peso del controllo politico.

Pluralismo o propaganda?

Oggi nessuno rischia più il gulag, ma il meccanismo che vediamo riproporsi ha la stessa logica corrosiva.

Ieri, in Unione Sovietica, l’accesso al dibattito scientifico era subordinato alla fedeltà ideologica al regime.
Oggi, in Italia e in altre democrazie occidentali, il rischio è che l’accesso ai tavoli scientifici sia garantito non dalla forza delle prove ma dalla forza delle pressioni politiche e mediatiche, camuffate sotto la parola rassicurante di pluralismo.

Qui sta l’inganno: confondere due piani radicalmente diversi.

  • Il pluralismo politico è un pilastro della democrazia: rappresenta valori, interessi, visioni del mondo.
  • Il pluralismo scientifico invece non è questione di sensibilità o di opinioni: è confronto tra ipotesi sottoposte allo stesso vaglio, alla stessa verifica, alla stessa brutalità dei fatti.

Se i due piani vengono confusi, allora ogni opinione – per quanto priva di fondamento – reclama pari dignità. È così che la pseudoscienza trova la sua sedia accanto alla scienza: l’omeopatia diventa “alternativa terapeutica”, la biodinamica “agricoltura innovativa”, il no-vax “voce da ascoltare”. È il falso equilibrio, l’illusione che esista sempre una “controparte” legittima anche quando le prove hanno già da tempo pronunciato il loro verdetto.

Ecco il punto: quando la politica impone la par condicio delle opinioni in campo scientifico, non difende la democrazia, ma la tradisce. Toglie ai cittadini la bussola della conoscenza verificata e li abbandona in balìa delle narrazioni. È la stessa logica che portò Lysenko al trionfo: non contavano i dati, contava il gradimento del potere.

Oggi, in un’Italia soffocata da slogan e da populismi che si travestono di democrazia mentre erodono la cultura, questo monito pesa come un macigno. La lezione di Lysenko ci dice che non esiste compromesso tra scienza e ideologia: o la scienza resta fedele al metodo e ai fatti, o smette di essere scienza e diventa propaganda.

Conclusione

La vicenda di Lysenko non è un reperto da manuale di storia della scienza: è un monito vivo, che parla a noi, oggi. Ci ricorda che ogni volta che la politica pretende di piegare la scienza a logiche di consenso, ogni volta che si invoca il “pluralismo” per spalancare le porte a tesi già smentite, ogni volta che l’evidenza viene relativizzata in nome della rappresentanza, non stiamo ampliando la democrazia: stiamo segando il ramo su cui essa stessa si regge.

La scienza non è perfetta, ma è l’unico strumento che l’umanità abbia costruito per distinguere il vero dal falso in campo naturale. Se la sostituiamo con il gioco delle opinioni, ci ritroveremo non in una società più libera, ma in una società più fragile, più manipolabile, più esposta all’arbitrio dei potenti di turno.

Ecco perché il parallelismo con il lisenkoismo non è un eccesso retorico, ma un allarme. Allora furono milioni le vittime della fame; oggi rischiamo vittime diverse, più silenziose ma non meno gravi: la salute pubblica, l’ambiente, la fiducia stessa nelle istituzioni.

La domanda che dobbiamo porci, senza ipocrisie, è semplice:
vogliamo una scienza libera che guidi la politica, o una politica che fabbrica la sua scienza di comodo?

La storia ci ha già mostrato cosa accade quando si sceglie la seconda strada. Ignorarlo, oggi, sarebbe un crimine non meno grave di quello commesso ieri. Oggi l’Italia deve scegliere se vuole una scienza libera o un nuovo lisenkoismo democratico

 

«I really believe deeply in science; it is my life and the purpose of my life. I do not hesitate to give my life even for the smallest bit of science.»
– Nikolai Vavilov, parole attribuite a Vavilov durante la prigionia

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Le interviste impossibili: incontriamo Benjamin Franklin

Ed eccomi a volare con la fantasia nel nuovo mondo. Sono verso la fine del Settecento, e mi ritrovo in un ambiente completamente diverso dal laboratorio di Faraday. Qui tutto profuma di carta, inchiostro e… ozono. È il tipico studio settecentesco con scaffali pieni di libri, strumenti per esperimenti elettrici, penne d’oca e un calamaio ancora macchiato di lampi. Di fronte a me, un uomo dallo sguardo vivace, i capelli incorniciati da una parrucca bianca, gli occhi pieni di una curiosità che sembra non aver conosciuto stanchezza. È Benjamin Franklin.

– Dr. Franklin, grazie per avermi accolto. Come sa, sto facendo un reportage di interviste impossibili. Ho già incontrato i Professori Boyle, Lavoisier e Faraday. Immagino che lei abbia un’idea chiara del loro ruolo nello sviluppo della chimica.
– Eccome se ce l’ho! Boyle ha fatto ordine nel caos, Lavoisier ha messo la logica sopra i miti, Faraday ha liberato l’elettricità dalle catene del mistero. Io, modestamente, sono stato il più impaziente: mentre loro costruivano i palazzi della chimica, io mi divertivo a bussare alle porte della natura con un aquilone in mano. Non sarà accademico, ma ha funzionato.

– L’aquilone… ma come le è venuto in mente?
– Guardi, io non avevo un laboratorio attrezzato come i vostri scienziati moderni. Ma avevo occhi, mani e fantasia. L’aquilone era un gioco da bambini, e io lo usai come un filo teso fra cielo e terra: bastò un po’ di coraggio per trasformarlo in esperimento. In fondo la scienza è questo: prendere ciò che sembra un passatempo e scoprire che nasconde una legge dell’universo.

– Sa che oggi esperimenti del genere sarebbero liquidati come estremamente pericolosi e verosimilmente non verrebbero autorizzati?
– Ne sono certo! Se avessi chiesto un permesso ufficiale per far volare un aquilone sotto un temporale, mi avrebbero rinchiuso prima ancora di spiegare il progetto. Ma vede, la conoscenza non nasce dall’attesa di un timbro: nasce dall’osservazione e dal coraggio. Senza un po’ di rischio, non avremmo mai imparato che il fulmine e la scintilla erano fratelli.

– Cosa pensa, allora, delle normative attuali che impongono l’uso di strumenti sicuri, sia per l’ambiente che per gli umani per realizzare esperimenti?
– Penso che siano un segno di maturità. Io ho corso rischi che oggi giudico folli: la curiosità mi salvò, ma avrei potuto perderci la vita. E nessuna scoperta vale quanto una vita umana. Indiana Jones può far sorridere sullo schermo, ma nella realtà un uomo che gioca costantemente con la morte non è un eroe, è uno sciocco. La vera grandezza della scienza sta nel proteggere e migliorare la vita, non nel sacrificarla per un colpo di fortuna.

– Il parafulmine è stata una delle sue invenzioni più utili. È curioso che anche qui ci fu chi si oppose, accusandola quasi di voler interferire con la volontà divina.
– Già! Alcuni predicatori sostenevano che fermare il fulmine significasse ribellarsi a Dio. Io replicai che Dio ci aveva dato l’intelligenza proprio per proteggerci. Non vedo differenza fra un tetto che ripara dalla pioggia e un parafulmine che ripara dal fuoco celeste.

– Lei ha fatto chiarezza, molta chiarezza, nel “decodificare” i fulmini. Alla fine, lei ha capito che si trattava di fenomeni naturali legati all’elettricità. In qualche modo ha aperto un varco nella comprensione di fenomeni che venivano associati all’ira divina: una volta Zeus, poi il Dio dei cristiani.
– Esatto. E non mi pare che Dio si sia offeso perché abbiamo capito come funziona un fulmine. Se la pioggia non è più vista come il pianto degli dèi ma come il ciclo dell’acqua, nessuno si scandalizza. Io credo che l’Onnipotente ci abbia dato la ragione proprio per usarla: ignorare i fenomeni naturali in nome della paura non è fede, è superstizione. E una società che resta prigioniera della superstizione non cresce, resta in ginocchio davanti al tuono.

– Ma le sue scoperte hanno fatto comprendere che la religione interviene solo quando non riusciamo a spiegarci qualcosa. Noi abbiamo bisogno di comprendere e, se non ci riusciamo, invochiamo un dio…
– È vero: gli uomini hanno sempre chiamato “divino” ciò che non sapevano spiegare. Ogni tuono era Zeus, ogni fulmine l’ira del Cielo. Il guaio è che, a forza di scoprire, gli dèi si sono ritrovati con meno lavoro: ecco perché dico che la scienza, in fondo, li mette in pensione anticipata. Ma questo non toglie dignità alla fede: anzi, la libera dalla superstizione. Un Dio ridotto a tappabuchi della nostra ignoranza è un Dio fragile; un Dio che ci ha dato intelletto e curiosità, invece, si aspetta che li usiamo. Perché la vera bestemmia non è capire il fulmine: è restare in ginocchio davanti al tuono senza mai volerlo capire.

– La capisco, Dr. Franklin. Io però sono ateo, e non riesco a vedere Dio neppure come ipotesi di lavoro. Mi tornano in mente le parole di Margherita Hack: “Dio è un’ipotesi non necessaria”.
– Non mi scandalizza affatto. Io vivevo in un tempo in cui la religione era il linguaggio comune: negarla avrebbe significato isolarsi dal dialogo civile. Ma vede, il bello della scienza è proprio questo: non impone a nessuno la fede o l’ateismo, chiede solo la voglia di capire. Che uno veda in quell’ordine la mano di Dio, o che lo chiami semplicemente Natura, poco importa: la verità resta verità, e il fulmine non obbedisce né al prete né all’ateo.

– Dr. Franklin, lei è passato alla storia come un individuo molto versatile: scienziato, inventore, diplomatico, politico, editore. Chi è lei, in realtà?
– Sono stato tutte queste cose e, al tempo stesso, nessuna soltanto. Non ho mai sopportato le etichette: erano i problemi concreti a chiamarmi, e io rispondevo come potevo. Se serviva un esperimento, facevo lo scienziato; se serviva un accordo, il diplomatico; se serviva chiarezza, scrivevo da editore. Ironia della sorte, mi sentivo più un apprendista della Natura che un maestro, un uomo con troppi mestieri e troppe poche tasche per contenerli. Se dovessi scegliere una definizione, direi che sono stato questo: un curioso ostinato, convinto che la vera identità dell’uomo non stia nel titolo che porta, ma nella scintilla che lo spinge a capire e migliorare il mondo.

– Lei dice giustamente: “la vera identità dell’uomo non è nel titolo che porta, ma nella scintilla che lo spinge a capire e migliorare il mondo”. Allora le rivolgo la medesima domanda che ho fatto al Professor Faraday: sa che una frase del genere nella mia epoca potrebbe essere usata dai complottisti di ogni risma? Questi interpreterebbero la sua dichiarazione come uno sdoganamento dell’ignoranza.
– E allora che lo facciano pure: non sarà certo il loro gracchiare a spegnere il fulmine. Ma sia chiaro: la scintilla che muove l’uomo non è la superbia di credere alle proprie fantasie, è l’umiltà di inchinarsi davanti ai fatti. I complottisti, invece, si fermano al lampo: gridano di aver visto la luce, ma non scaldano nessuno. Non sono ribelli coraggiosi: sono pigri travestiti da profeti, che scambiano il sospetto per pensiero critico e l’ignoranza per libertà. La curiosità autentica smonta i dogmi, anche quelli comodi: chi rifiuta prove e ragione non è un cercatore di verità, è un ciarlatano che preferisce restare al buio.

– Lei non fu solo scienziato. Fu anche diplomatico a Parigi e padre fondatore degli Stati Uniti. Crede che la scienza debba sempre dialogare con la politica?
– La politica senza scienza è cieca, la scienza senza politica è muta. Ma attenzione: quando un governante chiude gli occhi davanti ai fatti, non è soltanto cieco, è pericoloso. Governa con l’illusione, e l’illusione uccide più del ferro e del fuoco. Un politico che ignora la scienza è come un capitano che butta la bussola in mare e pretende di guidare la nave “a sentimento”: può anche ingannare i passeggeri per un po’, ma alla fine li porterà sugli scogli. La scienza, se resta chiusa nei laboratori, non salva nessuno; ma la politica che la calpesta condanna un popolo all’ignoranza, alla malattia e alla fame. La verità non si vota e non si compra: un virus non chiede il permesso a un ministro, il clima non attende il consenso di un parlamento. Chi governa contro la scienza governa contro la vita stessa, e questo non è solo un errore politico: è un tradimento morale.

– Negli ultimi anni, anche negli Stati Uniti che lei ha contribuito a fondare, ci sono state politiche definite “antiscientifiche”. L’amministrazione Trump, in particolare, è stata accusata di negare l’evidenza del cambiamento climatico e di ostacolare la ricerca ambientale. Come vede tutto questo?
– Con sgomento. Vede, un politico che rinnega la scienza non è solo ignorante, è colpevole. Trump tratta i fatti come se fossero merce da mercato: accettabili quando tornano comodi, rifiutati quando disturbano i suoi affari. Questo non è governo, è ciarlataneria. Negare il cambiamento climatico non ferma lo scioglimento dei ghiacci, come negare una malattia non guarisce un malato. La politica che finge di non vedere i dati condanna il proprio popolo a pagare il prezzo della menzogna. Io dico che un leader che calpesta la scienza non tradisce solo i suoi contemporanei: tradisce anche le generazioni future, perché lascia in eredità un mondo più fragile, più povero e più ingiusto.

– Quindi la negazione del cambiamento climatico le sembra un grave errore politico?
– Non è un errore: è un atto di irresponsabilità criminale. Perché negare l’evidenza non rallenta il riscaldamento globale, ma lo accelera. Un governante che finge che il problema non esista non solo inganna il suo popolo: lo espone consapevolmente a catastrofi che si potevano prevenire. E questo non è politica, è complicità con il disastro.

– Oggi un tema che divide molto l’opinione pubblica è quello dei vaccini. Alcuni li vedono come una conquista di civiltà, altri come una minaccia alla libertà personale. Lei da che parte starebbe?
– Dalla parte della ragione. La libertà individuale non è mai licenza di danneggiare gli altri. Io stesso mi sono battuto per la libertà politica e religiosa, ma non avrei mai confuso la libertà con il diritto di mettere in pericolo la comunità. Un vaccino protegge non solo chi lo riceve, ma chi gli sta accanto. Rifiutarlo senza motivo è come gettare scintille in una polveriera e chiamarlo “atto di coraggio”: non è coraggio, è incoscienza.

– E come si combatte la disinformazione che avvelena il dibattito pubblico?
– Con la stessa arma che usavo io: rendendo la verità semplice e utile. Io pubblicavo almanacchi pieni di proverbi e osservazioni quotidiane, perché sapevo che la gente non leggeva i trattati, ma capiva benissimo un consiglio chiaro. Oggi dovreste fare lo stesso: spiegare la scienza in modo diretto, farne vedere l’utilità concreta. Una bugia urlata può sedurre, ma una verità spiegata bene è inespugnabile. Chi continua a diffondere fake news non è un ribelle della verità: è un avvelenatore del pozzo comune.

– Una curiosità: se fosse vivo oggi, su cosa avrebbe lavorato?
– Avrei un laboratorio pieno di pannelli solari e aquiloni per misurare l’inquinamento atmosferico! Mi divertirei a trasformare il vento e il sole in energia pulita: perché solo un folle preferirebbe restare schiavo del carbone quando il cielo offre elettricità gratis.

– Sì, ma oggi oltre al sole e al vento abbiamo a disposizione anche il nucleare…
– E allora usatelo con intelligenza. Non c’è nulla di “immorale” nell’atomo, immorale è sprecarne il potere o trasformarlo in arma. Io non ho mai avuto paura dell’elettricità: l’ho studiata, imbrigliata, resa utile. Con il nucleare dovreste fare lo stesso. Chi rifiuta l’atomo per pregiudizio è miope quanto chi lo idolatra come panacea. Se il vostro obiettivo è liberare il mondo dalla dipendenza dai combustibili fossili, non potete permettervi dogmi: ogni fonte sicura e sostenibile è un alleato. E ricordatevi che l’ignoranza uccide più di qualsiasi radiazione.

– Prima di salutarla, Dr. Franklin, una battuta finale per chi oggi lotta contro politiche antiscientifiche, magari con la sua ironia pungente.
– Dite ai vostri contemporanei che gli ignoranti sono come aquiloni senza filo: volano un attimo, poi si perdono. Ma noi dobbiamo essere parafulmini: attrarre la verità e scaricarla sulla paura. Quanto a chi rifiuta i fatti, lasciatelo gridare al vento: cadrà da solo. Voi intanto costruite scuole, vaccini, energie pulite. Perché il futuro non lo fanno i ciarlatani: lo fanno i coraggiosi che hanno scelto di restare dalla parte della ragione.

E con un sorriso complice, Franklin solleva la penna e lascia un tratto di fulmine tra le righe: non un addio, ma un invito a custodire la scintilla della scienza, sempre.

E mentre il lampo si spegne sulla carta, capisco che la conoscenza non vive soltanto nei laboratori e negli strumenti, ma anche nei libri, nei versi, negli sguardi di chi cerca la verità nel cuore dell’uomo e nella natura. È lì che mi attende il mio prossimo viaggio…

Note Bibliografiche

B. Franklin (2022). Autobiography of Benjamin Franklin. Philadelphia

B. Franklin (1751). Experiments and Observations on Electricity. London: E. Cave

B. Franklin (1751). Observations Concerning the Increase of Mankind, Peopling of Countries, etc. Philadelphia

B.  Franklin (2023). Poor Richard’s Almanack. Philadelphia

 

 

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Biodinamica e scienza: smontare i miti non è mai facile

Negli ultimi anni la biodinamica è tornata con forza nel dibattito pubblico, presentata come un’agricoltura “più naturale”, capace di riconnettere l’uomo con la terra attraverso antichi rituali e influssi cosmici. Ma quando si scava nei lavori scientifici che dovrebbero darle credibilità, il castello crolla.

In un precedente articolo, Agricoltura biodinamica e scienza: il dialogo continua… con i soliti equivoci, avevo già mostrato come l’apparente incontro tra ricerca e pratiche steineriane sia in realtà un dialogo ingannevole. Oggi raccolgo e sintetizzo delle analisi critiche di studi pubblicati su riviste scientifiche, spesso citati a sostegno della biodinamica. Il risultato è un quadro chiaro: tanta tecnologia, poca scienza, e un mare di suggestioni travestite da rigore.

Il mito del Preparato 500

Al centro della biodinamica c’è il Preparato 500, letame fermentato in corna di vacca, elevato a elisir magico. Uno studio del 2013 su Journal of Microbiology and Biotechnology ha tentato di dargli dignità scientifica. Il risultato? Una sequenza di prove deboli: assenza di controlli, attività biologiche senza legame con benefici concreti, repliche non documentate.

Gli stessi autori, del resto, offrono materiale sufficiente per smontare ogni pretesa di scientificità. Non hanno inserito veri controlli: “Different commercial samples of BD Preparation 500… were studied” (p. 645). In pratica, hanno confrontato solo diversi lotti dello stesso preparato, senza mai verificare se i risultati differissero da un letame ordinario.

Le attività enzimatiche riportate sono descritte come promettenti, ma senza legame con effetti pratici: “Preparation 500 displays high specific levels of activity… A high alkaline phosphatase activity indicates its potential” (p. 648). Potenziale, non prova.

Una volta estratto dalle corna, il Preparato viene applicato in campo dopo diluizioni omeopatiche: 200 grammi in decine di litri d’acqua per ettaro. Gli autori non si limitano a descriverne le caratteristiche microbiologiche e chimiche, ma cercano anche di giustificare questa pratica con un ragionamento per analogia: “…they will already be delivered at a 10⁻¹⁰ M concentration… well within their expected windows of biological activity” (p. 649). Ma si tratta di pura speculazione: nessuna prova sperimentale mostra che quelle diluizioni abbiano davvero un effetto.

Il linguaggio stesso tradisce l’incertezza. Ovunque compaiono formule ipotetiche: “could possibly contribute” (p. 648), “may account for the biostimulations” (p. 649), “it cannot be excluded that it might act” (p. 650). Non dimostrazioni, ma tentativi di rivestire di retorica ciò che rimane un rituale agronomico.

Qui la scienza si ferma e subentra il wishful thinking. Non c’è alcun dato che dimostri l’efficacia di quelle diluizioni: è una speculazione posticcia, un tentativo di dare un’aura scientifica a un rituale. In sostanza, la giustificazione proposta non è ricerca: è retorica. Nessun esperimento serio ha mai mostrato che spruzzare tracce infinitesimali di letame fermentato possa produrre effetti concreti su un sistema agricolo complesso.

Corna, letame e spettrometri: la scienza usata per dare lustro al mito

Nel paragrafo precedente è stato introdotto il Preparato 500, gioia degli attivisti della biodinamica. Ebbene, esso è stato analizzato mediante risonanza magnetica nucleare (NMR) e gas-cromatografia con pirolisi (pyrolysis-TMAH-GC-MS) in un lavoro pubblicato su Environmental Science and Pollution Research nel 2012. Questo studio si presenta come la “prima caratterizzazione molecolare” del Preparato 500: una vetrina tecnologica impressionante, che tuttavia poggia su fondamenta fragilissime. Una sfilata di strumenti sofisticati al servizio non della conoscenza, ma della legittimazione di un mito. Vediamo perché.

Gli autori hanno analizzato tre lotti di Preparato 500 (“three samples of horn manure… were collected from different European farms”, p. 2558). Tutto qui. Nessun confronto con compost ordinario o letame tradizionale. Senza un vero controllo, attribuire “peculiarità biodinamiche” diventa arbitrario: come distinguere l’effetto del corno interrato da quello della normale fermentazione del letame?

Le analisi rivelano componenti come lignina, carboidrati, lipidi vegetali e marcatori microbici. Gli stessi autori ammettono che “the chemical composition of HM was consistent with that of natural organic materials” (p. 2564). In altre parole, il Preparato 500 non mostra alcuna unicità sorprendente: è esattamente ciò che ci si aspetta da una biomassa organica parzialmente decomposta.

Il paper suggerisce che la presenza di frazioni labili e lignina parzialmente decomposta possa conferire al Preparato 500 una particolare bioattività: “HM was characterized by a relatively high content of labile compounds that might account for its claimed biostimulant properties” (p. 2565). Ma questa è pura congettura: nessun dato in campo supporta l’idea che tali caratteristiche abbiano effetti agronomici specifici.

Le conclusioni parlano di “a higher bioactivity with respect to mature composts” (p. 2565). Ma il solo risultato tangibile è che il Preparato 500 risulta meno stabilizzato e più ricco di composti facilmente degradabili rispetto a un compost maturo. Un’osservazione banale, trasformata in presunta “prova” di efficacia biodinamica.

In altre parole, il lavoro appena analizzato non dimostra alcuna unicità del Preparato 500. Mostra soltanto che un letame lasciato fermentare in condizioni anossiche dentro un corno ha una composizione chimica simile a quella di altri ammendanti poco maturi. L’uso di strumenti spettroscopici di alto livello serve più a conferire prestigio alla pratica biodinamica che a produrre nuova conoscenza. È un’operazione di maquillage scientifico: dati corretti, ma interpretazione piegata all’ideologia.

Strumenti sofisticati, interpretazioni esoteriche

In uno studio apparso su Chemical and Biological Technologies in Agriculture, gli autori hanno applicato tecniche avanzatissime – MRI (risonanza magnetica per immagini) per la struttura interna delle bacche e HR-MAS NMR per il metaboloma – a uve Fiano e Pallagrello trattate con il celebre Preparato 500. Dal punto di vista tecnico nulla da eccepire: “MRI and HR-MAS NMR provided detailed information on berry structure and metabolite profiles” (p. 3).

Il problema nasce subito dopo. Gli autori collegano direttamente i risultati – “a significant decrease in sugars and an increase in total phenolics and antioxidant activity in biodynamically treated grapes” (p. 5) – all’applicazione del Preparato 500. Ma senza un adeguato controllo placebo questo salto logico è insostenibile: come distinguere l’effetto della “pozione biodinamica” da quello di fattori molto più concreti e plausibili come microclima, esposizione solare, variabilità del suolo o semplici disomogeneità nell’irrigazione?

Gli stessi autori ammettono che la variabilità ambientale è enorme: “soil heterogeneity and microclimatic differences strongly influenced metabolite composition” (p. 6). Eppure, attribuiscono al trattamento biodinamico differenze che potrebbero essere spiegate benissimo da questi fattori.

Ecco il nodo: la biodinamica viene trattata come variabile determinante quando, in realtà, manca la dimostrazione del nesso causale. Si confonde la correlazione con la causa, sostituendo la fatica della verifica sperimentale con il fascino della narrazione esoterica. In altre parole, strumenti scientifici tra i più potenti oggi disponibili vengono usati correttamente per produrre dati robusti, ma poi piegati a interpretazioni che appartengono più al mito che alla scienza. È come se un telescopio di ultima generazione fosse puntato verso il cielo non per studiare le galassie, ma per cercare gli influssi astrali di cui parlano gli oroscopi.

Quando i numeri non tornano

Tra i lavori più citati a sostegno della biodinamica c’è l’articolo di Zaller e Köpke pubblicato su Biology and Fertility of Soils nel 2004, che confronta letame compostato tradizionale e letame compostato con “preparati” biodinamici in un esperimento pluriennale. Sulla carta, il disegno sperimentale sembra solido: rotazioni colturali, repliche, parametri chimici e biologici del suolo.

Ma basta entrare nei dettagli per accorgersi delle crepe. Innanzitutto, gli autori parlano di quattro trattamenti, ma l’unico vero confronto rilevante – biodinamico vs tradizionale – è reso ambiguo dal fatto che manca un controllo cruciale: il letame senza alcuna applicazione (no FYM) è incluso, ma non permette di distinguere se le differenze dipendano dalle preparazioni biodinamiche o, banalmente, dalla sostanza organica. In altre parole, non è possibile stabilire se l’“effetto” sia biodinamico o semplicemente concimante.

In secondo luogo, molte delle differenze riportate sono minime, al limite della significatività statistica, e oscillano addirittura in direzioni opposte tra i diversi strati di suolo (es. la respirazione microbica più bassa con tutti i preparati a 0–10 cm, ma più alta col solo Achillea a 10–20 cm: Fig. 1). Questo non è un segnale di coerenza biologica, ma di rumore sperimentale.

E poi ci sono le rese: tabella 3 mostra chiaramente che le differenze tra preparati e non-preparati non sono mai significative. In pratica, dopo nove anni di sperimentazione, la produttività dei sistemi resta identica, indipendentemente dall’uso o meno dei preparati.

Il colpo finale arriva dall’interpretazione: gli autori ammettono che “how those very low-dose preparations can affect soil processes is still not clear” (p. 228), ma subito dopo ipotizzano meccanismi fumosi come “microbial efficiency” o “stress reduction” senza fornire prove solide. Non sorprende che l’articolo sia diventato un riferimento per i sostenitori della biodinamica: fornisce grafici, tabelle e un lessico tecnico, ma dietro la facciata la sostanza è debole.

In sintesi, questo lavoro non dimostra affatto l’efficacia dei preparati biodinamici: mostra soltanto che il letame fa bene al suolo, una banalità agronomica travestita da scoperta.

Mappatura, non validazione

Giusto per concludere questa breve revisione critica di qualche lavoro sulla biodinamica, prendo in considerazione una review pubblicata su Organic Agriculture che ha analizzato 68 studi sull’agricoltura biodinamica. Gli autori segnalano effetti positivi su suolo e biodiversità, soprattutto in aree temperate, sostenendo che “most studies reported improvements in soil quality parameters, biodiversity, and crop quality under biodynamic management” (p. 3).

Il problema è che si tratta di una rassegna descrittiva, non critica. Gli stessi autori ammettono che “we did not perform a formal quality assessment of the included studies” (p. 2). In altre parole, nessuna valutazione della robustezza metodologica, della significatività statistica o della replicabilità dei risultati. Non hanno fatto, insomma, quello che ho fatto io con le critiche riportate nei paragrafi precedenti.

Non solo: la review mette nello stesso calderone pratiche agricole consolidate (rotazioni, compost, minore uso di chimica) e l’uso dei preparati biodinamici, facendo apparire i benefici come frutto della biodinamica tout court. Un artificio retorico che sposta l’attenzione dall’agronomia alla magia.

Il risultato è esattamente quello che Enrico Bucci definì su Il Foglio una “eterna review”: “un elenco di lavori, non una loro valutazione critica”. Utile come catalogo, ma totalmente inutile come prova di validazione scientifica. Insomma, un inventario ordinato, non una prova di efficacia: la scienza qui rimane alla porta, mentre la retorica magica occupa la scena.

La fatica della demistificazione scientifica

Arrivati a questo punto, vale la pena sottolineare un aspetto che spesso sfugge a chi guarda la scienza dall’esterno. Smontare lavori che si travestono da scienza non è un passatempo da tastiera né un esercizio da poltrona. È un percorso lungo, faticoso e a tratti logorante. Perché?

Per prima cosa bisogna leggere gli articoli nella loro interezza, riga dopo riga, spesso decifrando un linguaggio tecnico volutamente denso. Poi serve una conoscenza approfondita delle metodologie: saper distinguere un NMR da una cromatografia, sapere cosa può misurare davvero un test enzimatico e cosa invece viene gonfiato nell’interpretazione. Infine, è indispensabile una robusta esperienza nella progettazione sperimentale: senza questa non ci si accorge dei bias nascosti, dei controlli mancanti, delle conclusioni che vanno ben oltre i dati.

E tutto ciò richiede tempo, pazienza e un certo spirito combattivo.  La scienza procede per tentativi ed errori. Un lavoro pubblicato non necessariamente è valido. La pubblicazione è solo il primo gradino. La vera prova arriva dopo, quando la comunità scientifica lo sottopone a un esame collettivo, minuzioso, implacabile: esperti che “fanno le pulci” a ogni cifra, a ogni tabella, a ogni esperimento. Se il lavoro è solido, resiste e diventa pietra miliare. Se è fragile, si sgretola in fretta e viene dimenticato.

Ecco perché la demistificazione è così importante e così dura: perché si combatte con armi scientifiche contro narrazioni che usano il fascino del mito. E i lavori sulla biodinamica, quando passano sotto questo setaccio, puntualmente crollano.

Conclusione: un fallimento annunciato

Il quadro che emerge è inequivocabile. Studi ben confezionati ma concettualmente vuoti, prove senza controlli, numeri sbagliati, review che confondono agronomia con magia. Tutto ciò che funziona nelle aziende biodinamiche non è esclusivo della biodinamica: è semplice agronomia, già consolidata nel biologico e perfezionata nell’integrato.

Il resto – corna interrate, cicli cosmici, preparati miracolosi – non resiste alla prova della scienza. La biodinamica cerca da oltre un secolo legittimazione, ma ogni volta che la ricerca prova a verificarla seriamente, la sua fragilità diventa evidente. Non è agricoltura del futuro, ma un mito che il tempo ha già smentito.

A questo punto, un lettore non addetto potrebbe chiedersi: “Ma se è così fragile, come mai questi studi vengono pubblicati? Possibile che i revisori non se ne accorgano? E come faccio io, dall’esterno, a non fidarmi di ciò che appare su riviste qualificate, persino con un buon Impact Factor?”

La risposta è meno misteriosa di quanto sembri. Come ho già scritto nel paragrafo precedente, la pubblicazione è solo il primo passo: significa che un articolo ha superato un filtro minimo di qualità, non che sia una verità scolpita nel marmo. La peer review non è un tribunale infallibile: è fatta da esseri umani, spesso con tempi stretti e competenze specifiche. Alcuni errori sfuggono, altre volte ci si concentra più sulla tecnica che sulla sostanza. Succede che un lavoro ben scritto e infarcito di strumentazioni sofisticate riesca a passare, anche se le conclusioni sono deboli.

La differenza la fa il tempo e la comunità scientifica. È il vaglio collettivo, fatto di discussioni, repliche, critiche, tentativi di replica sperimentale, che separa ciò che rimane da ciò che evapora. Ed è un processo lento e faticoso, che richiede esperienza, attenzione e anche una certa dose di ostinazione.

Ecco perché non basta fidarsi di un titolo altisonante o di una rivista con un buon IF. Bisogna guardare dentro i lavori, leggerli, pesarli, verificarli. Lo facciamo noi scienziati, ed è una parte del nostro mestiere che non fa notizia, ma è essenziale: distinguere i dati solidi dai castelli di carta.

E ogni volta che la biodinamica entra in questo setaccio, il risultato è lo stesso: crolla.

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Le interviste impossibili: incontriamo Antoine Lavoisier

Dopo aver lasciato il Professor Boyle, mi reco a Parigi, in una primavera inoltrata di un anno qualsiasi della seconda metà del Settecento. Entro in un salone elegante, illuminato da candelabri e impreziosito da cristalli, dove incontro un uomo in giacca di velluto che sembra appena uscito da un dipinto di David. Nonostante la data sul calendario, lui è qui per noi: Antoine-Laurent de Lavoisier, padre della chimica moderna. Sorriso cortese, sguardo analitico. E, sì, la testa è ancora al suo posto.

— Buon pomeriggio, Monsieur Lavoisier, grazie per aver acconsentito a questa intervista impossibile. Sono appena stato dal Professor Boyle, che lei sicuramente conosce.
— Come potrei non conoscerlo? Il signor Boyle ha dato alla chimica fondamenta solide, anche se il suo flogisto… pardon, le sue idee sull’aria avrebbero avuto bisogno di una piccola revisione. Ma, senza il suo lavoro, il mio sarebbe stato molto più difficile.

— Monsieur Lavoisier, partiamo dalla domanda che tutti si fanno: è vero che ha “inventato” la chimica moderna?
— “Inventare” è un termine troppo presuntuoso, e la scienza non è mai opera di un uomo solo. Diciamo che ho messo un po’ d’ordine in un mestiere che, all’epoca, era un bazar di nomi pittoreschi, teorie fumose e descrizioni poetiche ma imprecise. Molti parlavano di “aria infuocata”, “terra fissa”, “spiriti”, senza una base quantitativa solida. Io ho cercato di sostituire questa confusione con misure accurate, esperimenti ripetibili e una nomenclatura chiara. Ho avuto la fortuna di vivere in un’epoca in cui il metodo sperimentale stava finalmente scalzando il dogma, e in cui la matematica poteva sposare il fornello: bilance accanto agli alambicchi, calcoli accanto alle osservazioni. È così che la chimica è uscita dalla bottega dell’alchimista per entrare nel laboratorio dello scienziato.

—  E così è nata la famosa Legge di conservazione della massa.
— Esatto. Nulla si crea, nulla si distrugge, tutto si trasforma. È una verità semplice a dirsi, ma non scontata da dimostrare. All’epoca molti credevano ancora che durante una combustione o una reazione chimica qualcosa “sparisse” o “nascesse” dal nulla. Io ho mostrato, bilancia alla mano, che la somma delle masse dei reagenti è sempre uguale a quella dei prodotti, anche se il calore o i gas davano l’illusione del contrario. Era un principio tanto fondamentale quanto rivoluzionario, perché significava che la chimica, per essere scienza, doveva basarsi su misure precise e verificabili. E poi, si sa, una buona legge scientifica è come un buon aforisma: resta impressa nella memoria, ma deve poggiare su dati solidi per non diventare solo una frase ad effetto.

— Ci racconta della riforma della nomenclatura chimica?
— Oh, quella è stata la mia vera rivoluzione, e forse l’eredità più duratura del mio lavoro. Dare nomi logici e universali alle sostanze non è una questione di pignoleria, ma di sopravvivenza per la scienza: se non ci capiamo tra noi, non possiamo progredire. Prima di noi, ogni sostanza aveva un’infinità di nomi locali, legati alle tradizioni o alle fantasie di chi li usava: lo stesso composto poteva essere chiamato “vetriolo di Marte” in un laboratorio, “fior di ferro” in un altro e “sale verde” altrove. Per capire una reazione, bisognava prima tradurre il linguaggio dell’autore — e non sempre era possibile. Con Guyton de Morveau, Berthollet e Fourcroy abbiamo ideato un sistema basato sulla composizione chimica, in cui il nome descriveva la sostanza e non la sua storia folcloristica. È stato come passare da un dialetto confuso a una lingua comune: all’improvviso, la chimica parlava la stessa lingua da Parigi a Londra, da Berlino a Stoccolma.

— E l’ossigeno?
— Ah, il mio “bambino prediletto”! Ho dimostrato che era lui, e non qualche misteriosa sostanza immaginaria, il responsabile della combustione e della respirazione. Prima di me, molti chimici erano affezionati alla teoria del flogisto: un’entità invisibile che si sarebbe liberata durante la combustione. Era una spiegazione comoda, ma non resisteva alla prova della bilancia e dell’esperimento. Studiando i gas di Priestley e di Scheele, compresi che quella “aria particolarmente pura” non era un curiosità da collezione, ma un elemento fondamentale per sostenere la vita e il fuoco. Non tutti furono felici di sentirselo dire: cambiare paradigma è sempre doloroso, specie quando si devono abbandonare idee in cui si è investita la carriera. Ma la chimica non è un’arte di compromesso: segue le prove, non le abitudini. E l’ossigeno, con i suoi comportamenti, era una prova vivente… o, se preferisce, respirante.

— E cosa mi dice dell’azoto?
— Lo chiamai azote, “senza vita”, perché questo gas non sosteneva né la combustione né la respirazione: un’aria inerte, capace di spegnere il fuoco e soffocare gli animali. Era un nome descrittivo, figlio del mio approccio alla nomenclatura. In Inghilterra, però, preferirono chiamarlo nitrogen, “generatore di nitrati”, per via della sua presenza nei salnitri. Non mi offendo per la differenza: i nomi cambiano con le lingue e le tradizioni, ma l’importante è che tutti sappiano di cosa si sta parlando. Certo, a volte questa varietà linguistica genera confusione… ma non più di quanto non faccia la politica.

— A proposito di politica e vita pubblica, lei era anche un funzionario delle tasse. Non esattamente il lavoro più amato dal popolo…
— Vero, e non ha certo contribuito alla mia popolarità durante la Rivoluzione. Ma non ero un esattore medievale con il forcone alla porta: ero un membro della Ferme générale, un’istituzione privata che raccoglieva le imposte per conto dello Stato, e mi impegnavo soprattutto nella riforma del sistema fiscale. Sapevo bene che un’imposta mal congegnata soffoca l’economia, e che un’amministrazione corrotta soffoca la fiducia. Una parte di quelle entrate, peraltro, finiva a sostenere attività scientifiche: laboratori, strumenti, ricerche. La chimica costa, e senza risorse non si può fare. Certo, in tempi di turbolenza politica, essere associato alla riscossione delle tasse era come indossare un bersaglio sulla schiena… e il resto della mia storia dimostra quanto il bersaglio fosse ben visibile.

— Infatti, poi arrivò il 1794…
— Sì, il processo. In tre ore fui condannato a morte. Non era un’udienza, era un atto politico. Un mio collega pronunciò quella frase passata alla storia: “La Repubblica non ha bisogno di scienziati”. Peccato che invece ne avesse un disperato bisogno, allora come oggi. La ghigliottina non è mai stata un buon laboratorio, e nemmeno il sospetto ideologico, il pregiudizio o la paura del pensiero critico. Vedo che in certi Paesi, ancora oggi, si smantellano istituzioni scientifiche, si sostituiscono esperti con fedelissimi politici, si ignorano dati scomodi in nome di un’ideologia o di un calcolo elettorale. Cambiano i metodi — oggi non è più la lama di una ghigliottina, ma decreti, nomine pilotate, tagli di fondi — ma il principio è lo stesso: eliminare la scienza quando contraddice il potere. E così si condanna la società intera, perché senza conoscenza si resta in balìa dell’ignoranza e delle illusioni.

— Se potesse vedere la chimica di oggi, cosa direbbe?
— Che è meravigliosa e spaventosa al tempo stesso. Mai nella storia dell’umanità la conoscenza chimica ha avuto un potenziale così vasto: potete progettare farmaci su misura per salvare vite, creare materiali avanzatissimi, catturare l’energia del sole e del vento, ripulire acque e suoli inquinati. Allo stesso tempo, avete la capacità di alterare interi ecosistemi, accumulare sostanze tossiche che non scompaiono per secoli, e produrre armi in grado di annientare città in pochi secondi. La chimica è un linguaggio universale che la natura comprende, ma non fa sconti: ogni reazione ha conseguenze. Il problema non è la chimica in sé — che è neutrale — ma le scelte politiche, economiche e morali di chi la impiega. Una formula sulla carta è innocente; la sua applicazione, invece, può essere una benedizione o una condanna.

— E a chi inquina, cosa direbbe?
— Direi che la mia legge vale ancora: la massa non sparisce. Quello che immettete nell’ambiente, sotto forma di fumi, scorie o sostanze tossiche, non si dissolve per magia: resta, si trasforma, si accumula. I metalli pesanti finiscono nei sedimenti e nelle catene alimentari, la plastica si frantuma in particelle che respiriamo e ingeriamo, i gas serra restano intrappolati nell’atmosfera per decenni. Prima o poi, tutto vi torna indietro — nell’aria che respirate, nell’acqua che bevete, nel cibo che mangiate. In chimica, come nella vita, il bilancio deve tornare: potete rinviare il conto, ma non potete cancellarlo. La natura è un contabile inflessibile, e non concede condoni.

— Grazie Monsieur Lavoisier. È stato un onore averla potuta incontrare
— L’onore è stato mio, monsieur. Ricordate: la scienza è un’opera collettiva, non il monumento di un solo uomo. Difendetela sempre perché, quando la scienza tace, la superstizione e l’arbitrio parlano più forte. E ora… il mio tempo è finito, ma le mie leggi restano.

Mi stringe la mano, elegante come quando è arrivato. E sparisce, lasciandomi la sensazione che la sua testa, oggi, servirebbe ancora.

Mi avvio verso il prossimo appuntamento impossibile. Lì, tra la fiamma tremolante di una candela, scopriremo che la luce può illuminare molto più della stanza in cui arde.

Note Bibliografiche

W.H. Brock (2016) The History of Chemistry. A Very Short Introduction. Oxford University Press

L. Cerruti (2019) Bella e potente. La chimica dagli inizi del Novecento ai giorni nostri. Editori Riuniti

Antoine-Laurent Lavoisier (2020) Memorie scientifiche. Metodo e linguaggio della nuova chimica. A cura di Ferdinando Abbri. Edizioni Theoria

T.H. Levere (2001) Transforming Matter. A History of Chemistry from Alchemy to the Buckyball. Johns Hopkins University Press

Maggio, R. Zingales (2023) Appunti di un Corso di Storia della Chimica.Edises

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Quando l’impossibile è solo improbabile: la cosmochimica ci insegna a essere umili

Recentemente Nature Communications ha pubblicato un articolo che ha fatto il giro del web: la scoperta di una molecola ritenuta “impossibile” secondo la chimica classica. Si tratta del methanetetrol, con formula C(OH)₄, cioè un atomo di carbonio legato a quattro gruppi ossidrilici. Se avete familiarità con la chimica organica, vi sarà già scattato un campanello d’allarme.

Un carbonio, quattro ossidrili

In chimica organica, anche due gruppi -OH sullo stesso carbonio (dioli germinali) sono instabili: tendono a disidratarsi spontaneamente, formando un carbonile più stabile. Con quattro ossidrili, il carbonio è sottoposto a forte repulsione elettronica e alta reattività: la molecola è intrinsecamente instabile nelle condizioni terrestri.

Ma lo spazio è tutta un’altra storia

L’esperimento condotto da Joshua H. Marks e colleghi ha simulato condizioni interstellari:

  • temperatura di circa 10 K (~ –263 °C);
  • pressione ultra-bassa (10⁻¹⁰ atm);
  • esposizione a radiazione energetica, simile a quella dei raggi cosmici.

In queste condizioni la molecola non riceve abbastanza energia per reagire o disidratarsi. Resta quindi “congelata” in uno stato metastabile, come se fosse bloccata nel tempo.

Instabile ≠ impossibile

Il methanetetrol non è “impossibile”: è semplicemente troppo instabile per durare a lungo alle condizioni ambientali della Terra. Ma nel vuoto cosmico, dove le collisioni tra molecole sono rarissime e la temperatura è prossima allo zero assoluto, anche le molecole più reattive possono esistere per tempi lunghissimi.

Un esempio quotidiano: l’acqua sovraraffreddata

Un buon esempio di metastabilità è l’acqua sovraraffreddata: se si raffredda dell’acqua molto pura lentamente e senza disturbarla, può restare liquida anche sotto gli 0 °C. Basta però un urto o l’aggiunta di un cristallo di ghiaccio perché si congeli all’istante, liberando calore.

Il methanetetrol nello spazio si comporta allo stesso modo: esiste in uno stato “delicato”, che può durare milioni di anni solo finché non interviene qualcosa a modificarlo.

Un’eredità cosmica

È importante ricordare che le molecole presenti oggi sulla Terra — comprese quelle che hanno contribuito all’origine della vita — sono in parte eredi di queste molecole “cosmiche”. Nei primi miliardi di anni, comete, meteoriti e polveri interstellari hanno portato sulla Terra materiali formatisi in ambienti estremi, spesso metastabili.

Queste molecole, una volta inglobate nel giovane pianeta, si sono trasformate: alcune sono sopravvissute, altre si sono degradate, altre ancora hanno reagito dando origine a sistemi sempre più complessi. La chimica della vita, in questo senso, è figlia della chimica dello spazio, anche se si è evoluta in condizioni molto diverse.

Anche la Terra ha i suoi estremi

Non dobbiamo però pensare che condizioni “impossibili” esistano solo nello spazio. Anche sulla Terra troviamo ambienti estremi in cui si manifestano forme di chimica — e persino di biologia — del tutto inattese.

  • Nelle saline di Trapani, ad esempio, vivono microrganismi capaci di resistere a concentrazioni di sale che ucciderebbero qualsiasi cellula “normale”.
  • Nei pressi delle bocche vulcaniche sottomarine, dove temperature e pressioni sono altissime, esistono comunità microbiche che metabolizzano zolfo e metalli.
  • In ambienti acidi, alcalini, radioattivi o privi di ossigeno, prosperano organismi estremofili che mettono in crisi i nostri criteri su cosa è “compatibile con la vita”.

Anche qui la natura ci insegna che la stabilità è relativa: ciò che sembra impossibile in una condizione può essere perfettamente normale in un’altra.

Uno sguardo all’origine della complessità

L’interesse principale di questa scoperta non è nella molecola in sé, ma nei meccanismi di formazione. L’esperimento ha mostrato che partendo da semplici ghiacci di CO₂ e H₂O si possono generare:

I calcoli teorici confermano che, se c’è sufficiente CO₂ nello spazio, il methanetetrol potrebbe già esistere là fuori — congelato nei ghiacci cosmici, in attesa di una nuova reazione.

Conclusione

La chimica nello spazio non viola le regole: le applica in modo diverso. Il methanetetrol ci ricorda che non possiamo giudicare la plausibilità di una molecola solo dalle condizioni terrestri. E ci insegna una lezione ancora più importante:
la chimica, come la vita, nasce dove trova spazio per esistere — anche se quel luogo è a 10 Kelvin, nel vuoto cosmico o in una salina siciliana.

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I cambiamenti climatici? Sì, siamo noi i responsabili.

Vi siete mai trovati di fronte a un negazionista climatico? Io sì!

C’è chi dice che i cambiamenti climatici non esistono, perché “oggi piove” o “ieri faceva freddo”. A questi ho già risposto nei primi due articoli della serie, parlando del riscaldamento globale e dei suoi effetti locali – temporali compresi – e del grande rimescolamento che avviene negli oceani.

Ma poi ci sono quelli che ammettono sì, il clima sta cambiando, però non è colpa nostra. “È il Sole!”, “Sono i vulcani!”, “È sempre successo!”.

Ecco, è a loro che è dedicato questo articolo.

Perché sì, il clima è sempre cambiato: durante le ere glaciali e le fasi interglaciali, le grandi estinzioni, le migrazioni dei continenti, ma mai così, e mai così in fretta.

La temperatura media globale è aumentata di oltre un grado in poco più di un secolo. La concentrazione di CO2 nell’atmosfera ha superato le 420 parti per milione, un valore che non si era mai visto negli ultimi 800.000 anni e probabilmente nemmeno negli ultimi tre milioni.

E questo non lo dicono gli opinionisti, ma le carote di ghiaccio estratte dall’Antartide e dalla Groenlandia, dove ogni bolla d’aria intrappolata è una macchina del tempo (Staffelbach et al., 1991; Berends et al., 2021; Bauska, 2024).

La traccia dell’uomo

Quando osserviamo il passato del clima, vediamo che le sue variazioni sono state guidate da forzanti naturali: cicli orbitali (i cosiddetti cicli di Milanković), variazioni dell’attività solare, grandi eruzioni vulcaniche. Questi meccanismi hanno regolato per millenni l’alternarsi di periodi glaciali e interglaciali. Tuttavia, nessuna di queste spiegazioni è sufficiente a giustificare l’aumento repentino e marcato della temperatura media globale registrato negli ultimi 150 anni.

Solo includendo nei modelli climatici le forzanti antropiche – in particolare le emissioni di gas serra derivanti dalla combustione di combustibili fossili, la deforestazione su larga scala, l’allevamento intensivo e l’uso massiccio di fertilizzanti – è possibile riprodurre fedelmente l’andamento osservato del riscaldamento globale (Stott et al., 2000; Meehl et al., 2004; Lee et al., 2016; Abatzoglou et al., 2018; Schlunegger et al., 2019; He et al., 2023; Tjiputra et al., 2023; Abera et al., 2024; Gong et al. 2024).

Questa evidenza è stata raccolta e consolidata da decenni di ricerca, culminando nella sintesi fornita dall’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) nel suo Sesto Rapporto di Valutazione (AR6, 2021), dove si legge:

“It is unequivocal that human influence has warmed the atmosphere, ocean and land.”

È la prima volta che l’IPCC utilizza il termine “inequivocabile” per descrivere l’influenza umana sul sistema climatico. Questo non è frutto di una singola analisi o di un’interpretazione soggettiva, ma il risultato di milioni di osservazioni, migliaia di simulazioni indipendenti e centinaia di studi scientifici pubblicati su riviste peer-reviewed. Un risultato convergente, robusto e statisticamente solido, ottenuto da comunità scientifiche di tutto il mondo.

In altre parole, senza introdurre l’uomo nelle equazioni, il riscaldamento osservato non si spiega.

La firma fossile

Anche la chimica ci aiuta a riconoscere con chiarezza il responsabile. Il carbonio che proviene dai combustibili fossili ha una composizione isotopica distinta rispetto a quello attivamente scambiato tra atmosfera, biosfera e oceani. In particolare, il rapporto tra gli isotopi stabili del carbonio (13C/12C) è un indicatore chiave: i combustibili fossili, derivati dalla sostanza organica vegetale antica, sono naturalmente poveri in 13C. Quando bruciamo carbone, petrolio o gas naturale, questo carbonio “leggero” si riversa nell’atmosfera, abbassando il δ13C atmosferico in modo misurabile (Keeling et al., 1979; Francey et al., 1999).

Questo segnale isotopico rappresenta una vera e propria firma chimica dell’origine fossile della CO2 in eccesso. È come se la Terra ci stesse restituendo lo scontrino della nostra attività industriale.

Un’ulteriore conferma arriva dal monitoraggio del radiocarbonio (14C): essendo un isotopo radioattivo con un’emivita di circa 5.700 anni, è completamente assente nei combustibili fossili, che hanno milioni di anni. L’immissione massiccia di CO2 fossile diluisce il contenuto di 14C nell’atmosfera, un fenomeno noto come Suess effect (Suess, 1955; Graven et al., 2012).

Ma la CO2 non è l’unico gas climalterante in aumento. A questo si aggiungono due gas serra minori ma molto più potenti per unità di massa: il metano (CH4) e il protossido di azoto (N2O). Il metano è rilasciato da fonti naturali, ma in misura crescente anche da allevamenti intensivi, risaie e attività estrattive (Kirschke et al., 2013), mentre il protossido di azoto deriva principalmente dall’uso agricolo di fertilizzanti azotati (Syakila & Kroeze, 2011). Entrambi i gas contribuiscono in modo sostanziale al riscaldamento globale, con un potere climalterante rispettivamente 28–34 volte (CH4) e circa 265 volte (N2O) superiore a quello della CO2 su scala centennale (IPCC AR6, 2021).

La loro crescita, documentata in registrazioni atmosferiche e bolle d’aria nei ghiacci, segue l’espansione delle attività agricole e industriali umane, non eventi naturali. Anche qui, la firma è inequivocabile.

Gli alibi non reggono

C’è chi punta il dito contro i vulcani, sostenendo che siano loro a rilasciare enormi quantità di CO₂. Ma questa affermazione è smentita dai dati: le emissioni vulcaniche annue di anidride carbonica sono stimate intorno ai 0,26 gigatonnellate, contro le oltre 36 gigatonnellate prodotte ogni anno dalle attività umane (Andres et al., 2012; Burton et al., 2013). In altre parole, le emissioni antropiche superano quelle vulcaniche di almeno 100 volte. I vulcani, inoltre, spesso hanno effetti raffreddanti temporanei sul clima, a causa degli aerosol solforici che riflettono la luce solare (come accadde dopo l’eruzione del Pinatubo nel 1991; Soden et al., 2002).

Altri tirano in ballo il Sole. Ma le osservazioni satellitari dal 1978 in poi mostrano che l’irraggiamento solare totale (TSI) è rimasto sostanzialmente stabile o ha addirittura subito una lieve diminuzione. Se il Sole fosse il responsabile del riscaldamento, ci aspetteremmo un riscaldamento uniforme in tutta l’atmosfera. Invece, ciò che si osserva è un riscaldamento netto nella troposfera e un raffreddamento nella stratosfera — una firma tipica dell’effetto serra (Santer et al., 2013).

Altri ancora evocano vaghi “cicli naturali”, ma senza mai specificare quali. I cicli oceanici come El Niño o la PDO (Pacific Decadal Oscillation) possono modulare il clima a livello regionale e su scala interannuale o decadale, ma non spiegano la tendenza globale e persistente all’aumento delle temperature. Sono fluttuazioni attorno a una curva che, negli ultimi decenni, ha una pendenza chiaramente positiva.

La verità è che ogni singolo grande ente scientifico mondiale — dalla NASA alla NOAA, dal Met Office britannico fino al Centro Europeo Copernicus, e naturalmente l’IPCC — concorda su questo punto:

la causa principale del riscaldamento globale osservato dal 1850 a oggi è l’attività umana.

Non è tutta colpa nostra?

Certo, i sistemi climatici sono complessi. Una componente naturale è sempre presente.
Ma i modelli climatici sono in grado di isolare le diverse forzanti: senza introdurre le emissioni antropiche, non si riesce a riprodurre l’aumento delle temperature globali osservato nel XX e XXI secolo (Weart, 2009; IPCC AR5, 2013; Rosenzweig & Neofotis, 2013; White, 2025).
Senza l’uomo, questo riscaldamento non ci sarebbe stato. E senza l’uomo, non sarà possibile fermarlo.

Una responsabilità storica

Siamo la prima generazione a vedere, misurare e comprendere gli effetti del cambiamento climatico su scala planetaria. Ma siamo anche — con ogni probabilità — l’ultima che ha ancora tempo per intervenire e limitare i danni più gravi.
Non parliamo di proiezioni astratte o scenari lontani: le ondate di calore, gli incendi fuori scala, la fusione dei ghiacci, le migrazioni forzate per siccità o inondazioni sono già realtà, e sono il frutto diretto di decenni di emissioni accumulate.

A causare il cambiamento climatico è stata l’attività dell’uomo moderno, non l’uomo in quanto specie.
Abbiamo costruito un modello economico basato sull’uso massiccio di combustibili fossili, sull’espansione urbana, sull’agricoltura intensiva, sull’estrazione incessante di risorse. Questo sistema ci ha dato energia, mobilità, benessere. Ma ha anche rotto l’equilibrio termico del pianeta.

Il clima sta cambiando per colpa nostra. Ma proprio per questo, possiamo ancora cambiarlo noi.

Non basta più ridurre “un po’” le emissioni o piantare qualche albero. Serve una trasformazione sistemica:

  • Decarbonizzare i trasporti, l’energia e l’industria, puntando su fonti rinnovabili come l’eolico e il solare, ma senza pregiudizi ideologici nei confronti del nucleare, che – come ho già discusso nell’articolo L’atomo della pace – resta una delle poche fonti capaci di fornire energia a basse emissioni su larga scala.
  • rivedere le pratiche agricole e alimentari, riducendo l’impatto ambientale della produzione primaria attraverso un uso più razionale di risorse come acqua, fertilizzanti e suolo, e promuovendo sistemi colturali e zootecnici improntati alla sostenibilità. L’agricoltura integrata, che prevede un equilibrio tra coltivazioni e allevamenti, può contribuire a mantenere la fertilità dei suoli, ridurre le emissioni climalteranti e garantire una produzione alimentare efficiente e resiliente. Anche la lotta agli sprechi resta fondamentale lungo tutta la filiera.
  • proteggere e ripristinare gli ecosistemi naturali, perché foreste, zone umide e suoli ricchi di sostanza organica svolgono un ruolo chiave come serbatoi di carbonio. Intervenire su scala paesaggistica significa rafforzare la capacità del pianeta di tamponare gli effetti del riscaldamento globale, rallentando i feedback più pericolosi.
  • adattare città e territori agli eventi estremi già in corso, ripensando la gestione del rischio, l’urbanizzazione selvaggia e l’impermeabilizzazione del suolo. L’aumento delle temperature e la frequenza di fenomeni meteorologici estremi impongono infrastrutture più resilienti, spazi verdi urbani, reti idriche e sistemi di allerta progettati per il clima che verrà – non per quello che avevamo.

E accanto alle scelte politiche e industriali, anche le azioni individuali contano: ridurre gli sprechi, consumare meno e meglio, informarsi, partecipare, votare con consapevolezza.

Non è una colpa da espiare.
Non serve sentirsi inadeguati o sopraffatti.
È una responsabilità storica che possiamo ancora scegliere di assumerci.
Perché, se il problema è stato causato dall’uomo, la soluzione può venire solo da noi.

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Tricochimica: un viaggio tra bellezza, scienza e indagini

Introduzione

Che cosa possono raccontarci i nostri capelli? Molto più di quanto immaginiamo. Non sono soltanto un segno di identità o di stile personale, ma vere e proprie architetture biologiche capaci di custodire informazioni preziose: sulla nostra salute, sulle sostanze a cui siamo stati esposti e persino sulle tracce lasciate da trattamenti cosmetici.

È proprio per raccontare questa dimensione scientifica, spesso trascurata, che voglio parlare di tricochimica: uno studio chimico del capello in tutti i suoi aspetti, dall’estetica alla tossicologia e fino all’analisi forense.

Il termine tricochimica non è nuovo: è stato proposto già anni fa dal collega Lucio Campanella, che lo ha usato per descrivere la chimica applicata ai capelli. Riprendo volentieri questo nome, perché lo trovo perfetto per raccontare – in modo serio ma accessibile – i tanti aspetti che uniscono bellezza, scienza e indagini.

La chimica, infatti, non è una disciplina astratta. È uno strumento concreto per capire fenomeni quotidiani. Capire come funzionano le tinture, le permanenti o i trattamenti liscianti significa comprendere reazioni chimiche precise. Allo stesso modo, analizzare i capelli per individuare droghe o metalli pesanti richiede metodiche chimico-analitiche raffinate, fondamentali in medicina legale e nelle indagini forensi.

In questo articolo proverò a esplorare questo campo affascinante e multidisciplinare. Vedremo come sono fatti i capelli, quali trasformazioni chimiche possono subire e come la chimica ci aiuta a leggerne la storia. Un viaggio che unisce bellezza e scienza, con uno sguardo attento anche alle implicazioni sociali ed etiche di queste conoscenze.

Il significato evoluzionistico dei capelli

Per affrontare la chimica dei capelli in modo completo è utile partire da una domanda più profonda: perché l’essere umano ha ancora i capelli sulla testa? A differenza della maggior parte dei mammiferi, che conservano un pelame diffuso sul corpo, la nostra specie si caratterizza per una pelle glabra salvo alcune aree strategiche, come il cuoio capelluto.

Le ipotesi evolutive più accreditate interpretano i capelli come una reliquia evolutiva che ha progressivamente perso molte delle funzioni originarie di isolamento termico. Tuttavia, la loro conservazione sul cranio potrebbe aver offerto vantaggi adattativi. Un ruolo plausibile è la protezione dal surriscaldamento diretto, agendo da schermo contro la radiazione solare intensa, specialmente in climi aperti e soleggiati. Allo stesso tempo, il cuoio capelluto riccamente vascolarizzato favorisce la dispersione di calore in eccesso. La distribuzione e la densità dei capelli umani sono quindi il risultato di una pressione selettiva che ha equilibrato protezione e termoregolazione.

Inoltre, il capello ha mantenuto importanti valenze sociali e sessuali. Il colore, la forma e la consistenza dei capelli variano tra individui e popolazioni, diventando segnali di riconoscimento, età, salute e persino desiderabilità sessuale. Queste caratteristiche hanno stimolato la selezione sessuale e culturale, contribuendo a fare del capello un elemento centrale dell’identità personale.

A conferma della sua rilevanza evolutiva, studi recenti hanno identificato correlazioni genetiche di fine scala con la morfologia del capello, evidenziando la selezione naturale e la divergenza adattativa in diverse popolazioni umane.

Comprendere queste dimensioni evolutive non è solo una curiosità: ci ricorda che la chimica del capello studia un tessuto vivo di storia biologica e culturale. Anche la tricochimica si deve confrontare con questa eredità evolutiva, che plasma le caratteristiche fisiche e chimiche della fibra capillare così come le funzioni sociali che ancora oggi attribuiamo ai nostri capelli.

Nascita e crescita del capello: la biologia del follicolo pilifero

Per comprendere davvero la chimica del capello – la tricochimica – è fondamentale partire dalla sua biologia. Il capello non è soltanto la fibra che vediamo spuntare dalla cute, ma il risultato di un processo di crescita complesso che avviene all’interno del follicolo pilifero, una struttura specializzata immersa nella pelle.

Il follicolo pilifero è una piccola tasca di epitelio che avvolge la parte viva del capello e ne dirige la formazione. Al suo interno si trova la papilla dermica, ricca di vasi sanguigni, che fornisce nutrienti, ossigeno e, non meno importante, trasporta farmaci e metalli pesanti che possono incorporarsi nella fibra in formazione. È proprio grazie a questa connessione vascolare che il capello diventa un archivio biologico capace di registrare, nel tempo, esposizioni a sostanze esterne.

Tradizionalmente, il ciclo di vita del capello si suddivide in tre fasi principali:

Anagen: fase di crescita attiva, che può durare anni. In questa fase le cellule della matrice germinativa si moltiplicano rapidamente e si cheratinizzano progressivamente, formando il fusto del capello che emerge dalla cute. È qui che avviene l’incorporazione più stabile di sostanze esogene, rendendo questa fase cruciale per l’analisi tossicologica.

Catagen: breve fase di regressione (2–3 settimane) in cui l’attività proliferativa si arresta e il follicolo si contrae.

Telogen: fase di riposo (2–6 mesi) al termine della quale il capello smette di crescere e rimane “in attesa” prima di essere espulso.

Vale la pena segnalare che la letteratura più recente tende a riconoscere anche una quarta fase, detta exogen, che descrive in modo più specifico il distacco vero e proprio e la caduta del capello ormai morto dal follicolo. Questa distinzione, pur non essendo sempre adottata in modo uniforme, riflette un approccio più moderno e dettagliato alla biologia del ciclo pilifero.

Un altro aspetto importante del follicolo è la presenza di strutture di supporto come la guaina epiteliale interna, che avvolge la fibra nelle sue prime fasi di formazione. In questa guaina si esprime la trichohyalin (in italiano la tradurrei come tricoialina), una proteina ricca di glutammina che svolge un ruolo cruciale nel conferire resistenza meccanica e nell’ordinare la cheratinizzazione delle cellule. Questa proteina agisce come una sorta di “impalcatura molecolare”, indispensabile per ottenere la struttura finale della fibra capillare.

Capire la biologia del follicolo è dunque essenziale per spiegare non solo la struttura del capello che osserviamo a occhio nudo, ma anche la sua capacità di registrare esposizioni chimiche durante la crescita. Solo conoscendo questo processo si possono comprendere appieno sia la chimica cosmetica (che deve penetrare e modificare la fibra), sia le analisi tossicologiche (che leggono la storia di queste incorporazioni).

Struttura e composizione del capello

Un capello non è un semplice “filo” uniforme: è un materiale biologico complesso, progettato per resistere, proteggere e comunicare caratteristiche individuali come colore, forma e lucentezza.

Architettura della fibra: cuticola, corteccia e midollo

Il capello è costituito da tre parti principali (Figura 1). All’esterno si trova la cuticola, formata da cellule appiattite e sovrapposte a tegola, che proteggono gli strati interni e conferiscono lucentezza grazie alla loro disposizione ordinata. Subito sotto si trova la corteccia, la parte più voluminosa, composta da fibre di cheratina organizzate in macrofibrille e pigmenti melanici che determinano il colore. Qui si stabiliscono i legami chimici (come i ponti disolfuro) che influenzano la forma del capello. Al centro si trova il midollo, una regione meno definita e spesso discontinua nei capelli più fini, che contribuisce all’isolamento termico e alla rigidità.

Figura 1. Struttura schematica di un capello umano.

Composizione chimica: membrana interna, cheratina, lipidi e acqua

A livello chimico, la fibra capillare è un materiale stratificato e sofisticato. La componente principale è la cheratina, una proteina fibrosa costituita da filamenti polipeptidici ricchi di cisteina, che si organizzano in strutture a coiled-coil di tipo α-elica. Queste eliche si associano in filamenti intermedi, che a loro volta formano macro-fibrille, dando alla corteccia un’architettura gerarchica e resistente.  Studi recenti di diffrazione a raggi X hanno confermato questa architettura gerarchica, evidenziando distanze caratteristiche tra filamenti intermedi (90, 45 e 27 Å) che si mantengono costanti in individui con tipi di capelli diversi.

Tra le cellule della corteccia e della cuticola si interpone il Cell Membrane Complex (CMC), una struttura lipidica e proteica laminare che funge da collante idrofobo, regolando la coesione cellulare e la permeabilità all’acqua e alle sostanze chimiche. Esperimenti di microdiffrazione hanno dimostrato che il CMC è sensibile all’umidità, mostrando rigonfiamento al contatto con l’acqua: un aspetto che spiega la sua importanza nei trattamenti cosmetici e nella penetrazione di agenti idrosolubili.

La cuticola, oltre alla funzione protettiva, contiene lamelle ben stratificate che includono β-cheratina, distinta dall’α-cheratina della corteccia, conferendole maggiore compattezza e impermeabilità. Inoltre, la composizione chimica complessiva del capello include lipidi liberi (circa 1-9%), acqua (10-15% circa in condizioni normali), minerali come magnesio, zinco, ferro e rame, oltre a tracce di aminoacidi e vitamine. Questa miscela complessa fornisce al capello proprietà di robustezza, elasticità e resistenza agli stress ambientali, anche se può essere danneggiata in modo irreversibile da trattamenti cosmetici aggressivi, calore e radiazioni UV.

Le proprietà fisiche e cosmetiche del capello dipendono infine dai legami chimici che ne stabilizzano la struttura. I legami a idrogeno sono deboli ma numerosi, si rompono e si riformano facilmente con umidità o calore, ed è grazie a loro che si ottiene l’effetto temporaneo della piega (phon, piastra). Per approfondire la natura e la forza di questi legami nell’acqua e nelle soluzioni, è possibile leggere due articoli che ho scritto sul blog: qui e qui. I legami salini, di tipo ionico, dipendono dall’interazione tra cariche opposte presenti sulle catene laterali degli amminoacidi e sono sensibili al pH. I legami disolfuro, molto più forti, uniscono in modo stabile le catene di cheratina grazie ai ponti tra residui di cisteina e sono i bersagli principali dei trattamenti chimici come permanenti o lisciature.

Conoscere questa struttura complessa è fondamentale per capire come e perché i capelli reagiscono ai trattamenti cosmetici, all’umidità ambientale o ai processi analitici usati in tossicologia e scienze forensi. È il primo passo del nostro viaggio nella tricochimica.

Ulteriori approfondimenti sono disponibili anche qui.

La chimica cosmetica del capello

La chimica cosmetica applicata ai capelli è un settore complesso e affascinante che si occupa di trasformare la fibra capillare attraverso reazioni controllate, con l’obiettivo di modificare colore, forma e aspetto. Uno degli esempi più noti è la colorazione permanente, che si basa su un processo di ossidazione ben studiato. In questo caso si usano due componenti principali: un agente alcalino (come l’ammoniaca o la etanolammina) e un ossidante (generalmente perossido di idrogeno o acqua ossigenata). Il composto alcalino serve ad aprire le squame della cuticola, permettendo al perossido e ai precursori del colore (come la p-fenilendiammina) di penetrare nella corteccia. Lì, il perossido ossida i precursori in intermedi reattivi che, legandosi a opportuni “couplers” (come il resorcinolo), formano grandi molecole di colorante intrafibra, responsabili della tonalità stabile e duratura. Questo processo, come ricorda anche la letteratura recente, è pressoché invariato da oltre un secolo, ma rimane il più efficace per coprire i capelli bianchi e schiarire tonalità naturali. La Figura 2 mostra le strutture chimiche di alcune molecole usate per il trattamento di colorazione permanente.

Figura 2. Molecole usate nei processi di colorazione permanente dei capelli.

I trattamenti per permanenti e lisciature chimiche agiscono invece modificando i legami disolfuro tra le catene di cheratina all’interno della corteccia. Nelle permanenti tradizionali si usa un riducente (come l’acido tioglicolico, Figura 3) per rompere questi ponti, consentendo di avvolgere i capelli su bigodini e fissare la nuova forma. Successivamente si applica un ossidante (solitamente ancora perossido di idrogeno) per riformare i legami disolfuro nella configurazione desiderata. Anche le lisciature chimiche sfruttano lo stesso principio, ma con tecniche e formulazioni diverse per spezzare i ponti disolfuro e fissare una fibra capillare più lineare. Questi processi, pur efficaci, indeboliscono la struttura del capello e ne aumentano la porosità, con conseguenze estetiche e meccaniche rilevanti.

Figura 3. Struttura dell’acido tioglicolico.

Un capitolo delicato è quello dei trattamenti liscianti con formaldeide (Figura 4) o con rilascio di formaldeide, molto discussi per i potenziali rischi per la salute. Il cosiddetto “Brazilian Blowout” e trattamenti simili usano formaldeide (o precursori che la rilasciano a caldo) per creare ponti metilenici tra le catene di cheratina, bloccandole in configurazioni lisce. Tuttavia, l’esposizione ai vapori di formaldeide è un noto rischio cancerogeno e può causare irritazioni acute e sensibilizzazioni. Per questo motivo, normative come quelle dell’Unione Europea vietano o limitano severamente l’uso di formaldeide libera o rilasciata oltre soglie minime, imponendo test e dichiarazioni specifiche sui cosmetici (riferimenti qui, qui e qui).

Figura 4. Struttura della formaldeide.

La cosmetica dei capelli si muove così su un crinale tecnico e normativo importante: da un lato c’è la ricerca di prodotti sempre più efficaci e personalizzati, dall’altro la crescente attenzione alla sicurezza dell’utilizzatore e del professionista. Negli ultimi anni, inoltre, si osserva un forte interesse per alternative più delicate e sostenibili, come colorazioni a basso contenuto di ammoniaca o a base di derivati naturali, e trattamenti liscianti privi di formaldeide, che sfruttano polimeri cationici o derivati di aminoacidi per un effetto condizionante e disciplinante meno aggressivo (riferimenti qui e qui).

L’analisi tossicologica del capello

L’analisi tossicologica del capello è una tecnica consolidata e molto apprezzata in ambito clinico e forense, grazie alla capacità unica di registrare l’esposizione a droghe o metalli pesanti su una scala temporale estesa. A differenza di sangue e urina, che rilevano l’assunzione di sostanze solo per pochi giorni, il capello funziona come un archivio biologico che conserva tracce di esposizione per settimane o mesi, a seconda della lunghezza del campione. Questa proprietà lo rende particolarmente utile per ricostruire storie di abuso cronico, monitorare la terapia sostitutiva, verificare la compliance in percorsi di disintossicazione o per valutazioni legali, come l’idoneità alla guida o l’affidamento dei minori.

I farmaci e i metalli pesanti si depositano nel capello principalmente durante la fase di crescita (anagen), grazie alla circolazione sanguigna che porta le molecole fino al follicolo, la piccola struttura immersa nella cute dove le cellule del capello si formano, si moltiplicano e si cheratinizzano. Una volta incorporate nella matrice di cheratina in formazione, queste sostanze restano stabilmente legate alla struttura del fusto, resistendo alla degradazione per lungo tempo. Altri percorsi di incorporazione includono il sebo, il sudore e in misura minore l’assorbimento ambientale. Tuttavia, i moderni protocolli di lavaggio e decontaminazione riducono il rischio di contaminazione esterna falsamente positiva.

Dal punto di vista analitico, l’analisi tossicologica del capello richiede tecniche di estrazione sofisticate. La fibra capillare, costituita per il 65–95% da cheratina, oltre che da lipidi, acqua e pigmenti, deve essere digerita o frammentata in modo controllato per liberare i composti target senza degradarli. Tra le tecniche più comuni di preparazione ci sono l’idrolisi acida o enzimatica, l’estrazione in solventi organici e la digestione assistita da ultrasuoni. Dopo l’estrazione, le sostanze vengono analizzate con metodi ad alta sensibilità e specificità come la spettrometria di massa accoppiata alla gascromatografia (GC–MS) o alla cromatografia liquida (LC–MS). Queste metodiche consentono di rilevare quantitativi nell’ordine dei picogrammi di numerosi farmaci e metaboliti, inclusi oppiacei, cocaina, cannabis, amfetamine e benzodiazepine, così come metalli pesanti analizzabili via spettroscopia di assorbimento atomico (AAS).

Uno dei principali vantaggi dell’analisi sul capello è la sua “finestra temporale estesa”: ogni centimetro di lunghezza corrisponde approssimativamente a un mese di crescita, permettendo di segmentare il campione per ricostruire una cronologia dettagliata delle esposizioni. Tuttavia, esistono anche limiti e criticità. Trattamenti cosmetici aggressivi come tinture, decolorazioni o permanenti possono ridurre la concentrazione di sostanze depositate o alterarne la distribuzione, rendendo più difficile l’interpretazione. Anche la variabilità individuale (colore, contenuto di melanina, porosità) può influenzare l’assorbimento dei farmaci, rendendo complessa la traduzione quantitativa dei dati in dosi assunte.

Nonostante queste sfide, l’analisi tossicologica del capello rappresenta uno strumento fondamentale in ambito forense e clinico per la sua capacità di documentare l’esposizione remota a sostanze psicoattive o tossiche, offrendo informazioni preziose che integrano e completano quelle ricavabili da sangue o urina.

Conclusioni, prospettive e sfide future

La tricochimica si propone come un campo di studio davvero interdisciplinare, capace di unire la conoscenza chimica della fibra capillare con esigenze estetiche, implicazioni tossicologiche e applicazioni forensi. Comprendere la composizione, la struttura e le trasformazioni chimiche dei capelli significa poter progettare trattamenti cosmetici più efficaci e sicuri, interpretare correttamente le analisi tossicologiche e persino ricostruire storie di consumo di sostanze o dinamiche criminali.

Tra le sfide principali spicca la necessità di una maggiore standardizzazione delle analisi tossicologiche: solventi, protocolli di estrazione, metodi di decontaminazione e tecniche strumentali richiedono armonizzazione per garantire risultati confrontabili e robusti. Anche i trattamenti cosmetici pongono questioni complesse: mentre il mercato cerca prodotti sempre più performanti e personalizzati, resta fondamentale valutarne l’efficacia in relazione alla salute del capello e della persona, evitando ingredienti aggressivi o potenzialmente dannosi.

Il futuro della tricochimica si muove verso un’integrazione sempre più stretta tra cosmetica e tossicologia: l’obiettivo è sviluppare prodotti “smart” e sicuri, capaci di interagire con la fibra capillare in modo controllato, rispettandone la biologia e la chimica. In questo senso, la ricerca multidisciplinare – che unisce chimica organica, biochimica, tossicologia analitica e scienza dei materiali – sarà essenziale per innovare e rispondere alle nuove esigenze di consumatori, professionisti e legislatori.

La tricochimica non è dunque un semplice esercizio accademico: è una disciplina viva e applicata, che tocca la nostra quotidianità, dalla cura estetica all’identità personale, dalla salute alla sicurezza pubblica. Riconoscerne l’importanza e investire nella sua evoluzione significa contribuire a un approccio più consapevole, informato e sostenibile al mondo dei capelli.

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Mentos e Coca Cola… una fontana di scienza!

Se almeno una volta nella vita hai visto il famoso esperimento in cui delle caramelle Mentos vengono fatte cadere in una bottiglia di Coca Cola (o, più spesso, Diet Coke), conosci già il risultato: una fontana impazzita di schiuma che può superare i tre metri d’altezza (v. il filmato qui sotto).

Ma cosa succede davvero? È solo una semplice reazione fisica? C’entra la chimica? Perché proprio le Mentos? E perché la Diet Coke funziona meglio della Coca normale?

Negli ultimi anni, diversi ricercatori si sono cimentati nello studio scientifico di questo fenomeno, spesso usato come dimostrazione educativa nelle scuole e nei laboratori divulgativi. E ciò che è emerso è una storia sorprendentemente ricca di fisica, chimica, e perfino di gastronomia molecolare.

La nucleazione: come nasce un cambiamento

La parola “nucleazione” descrive il momento in cui, all’interno di un sistema fisico, comincia a svilupparsi una nuova fase. È un concetto fondamentale per comprendere fenomeni come la formazione di gocce in una nube, la cristallizzazione di un solido, o – nel nostro caso – la comparsa di bolle in un liquido soprassaturo di gas.

Secondo la teoria classica della nucleazione, perché si formi una nuova fase (come una bolla di gas in un liquido), è necessario superare una barriera energetica. Questa barriera nasce dal fatto che generare una bolla comporta un costo in termini di energia superficiale (ovvero, bisogna spendere energia per “deformare” i legami a idrogeno che, nel caso dell’acqua, tengono unite le diverse molecole), anche se si guadagna energia liberando il gas.

Il sistema deve dunque “pagare un prezzo iniziale” per creare una bolla sufficientemente grande: questa è la cosiddetta “bolla critica”. Una volta che si supera quella dimensione critica, la formazione della nuova fase (cioè, la crescita della bolla) diventa spontanea e inarrestabile.

Tuttavia, nel mondo reale, è raro che le bolle si formino spontaneamente all’interno del liquido: nella maggior parte dei casi, servono delle “scorciatoie energetiche”. È qui che entra in gioco la nucleazione eterogenea.

Nucleazione eterogenea: quando le superfici danno una spinta

Nel mondo reale, è raro che una nuova fase si formi spontaneamente all’interno del liquido (nucleazione omogenea), perché la probabilità che si verifichi una fluttuazione sufficientemente grande da superare la barriera energetica è molto bassa. Nella maggior parte dei casi, il sistema trova delle “scorciatoie energetiche” grazie alla presenza di superfici, impurità o irregolarità: è quello che si chiama nucleazione eterogenea.

Le superfici ruvide, porose o idrofobe possono abbassare la barriera energetica necessaria per innescare la formazione di una bolla. Per esempio, un piccolo graffio sul vetro, un granello di polvere o una microscopica cavità possono ospitare delle minuscole sacche d’aria che fungono da “embrioni” di bolla. In questi punti, la CO2 disciolta trova un ambiente favorevole per iniziare la transizione verso la fase gassosa, superando più facilmente la soglia critica.

Anche la geometria ha un ruolo: cavità coniche o fessure strette possono concentrare le forze e rendere ancora più facile la nucleazione. In pratica, il sistema approfitta di qualsiasi imperfezione per risparmiare energia nel passaggio di fase.

Il caso delle Mentos: nucleatori perfetti

L’esperimento della fontana di Diet Coke e Mentos è un esempio spettacolare (e rumoroso) di nucleazione eterogenea. Quando le Mentos vengono lasciate cadere nella bottiglia, la loro superficie – irregolare, porosa e ricoperta da uno strato zuccherino solubile – offre migliaia di siti di nucleazione. Ogni microscopica cavità è in grado di ospitare una piccola sacca di gas o di innescare la formazione di una bolla (Figura 1). In più, le Mentos cadono rapidamente fino al fondo della bottiglia, generando nucleazione non solo in superficie, ma in profondità, dove la pressione idrostatica è maggiore. Questo favorisce un rilascio ancora più esplosivo del gas disciolto.

Il risultato? Una vera e propria “valanga di bolle” che si spingono a vicenda verso l’alto, trascinando con sé la soda e formando il famoso geyser, che può raggiungere anche 5 o 6 metri d’altezza.

Figura 1. Nucleazione eterogenea di una bolla su una superficie solida. Le molecole d’acqua a contatto con una superficie solida interagiscono con essa, formando legami che disturbano la rete di legami a idrogeno tra le molecole d’acqua stesse. Questo indebolimento locale della coesione interna rende la zona prossima alla superficie più favorevole all’accumulo di gas disciolto, come la CO2. Il gas si concentra in microcavità o irregolarità della superficie, gonfiando piccole sacche d’acqua. Quando queste sacche superano una dimensione critica, la tensione interna diventa sufficiente a vincere le forze di adesione, e la bolla si stacca dalla superficie, iniziando a crescere liberamente nel liquido. Questo meccanismo, noto come nucleazione eterogenea, è alla base di molti fenomeni naturali e tecnici, incluso l’effetto geyser osservato nel celebre esperimento con Diet Coke e Mentos.

Non è una reazione chimica, ma…

Uno dei miti più diffusi, e da sfatare, è che il famoso effetto geyser della Diet Coke con le Mentos sia il risultato di una reazione chimica tra gli ingredienti delle due sostanze. In realtà, non avviene alcuna trasformazione chimica tra i componenti: non si formano nuovi composti, non ci sono scambi di elettroni né rottura o formazione di legami chimici. Il fenomeno è invece di natura puramente fisica, legato al rilascio improvviso e violento del gas disciolto (CO2) dalla soluzione liquida.

La Coca Cola (e in particolare la Diet Coke) è una soluzione sovrassatura di anidride carbonica, mantenuta tale grazie alla pressione all’interno della bottiglia sigillata. Quando la bottiglia viene aperta, la pressione cala, e il sistema non è più in equilibrio: il gas tende a uscire lentamente. Ma se si introducono le Mentos – che, come abbiamo visto, forniscono una miriade di siti di nucleazione – la CO2 trova una “scappatoia rapida” per tornare allo stato gassoso, formando in pochi istanti una quantità enorme di bolle.

Pur non trattandosi di una reazione chimica nel senso stretto, il rilascio della CO2 provoca alcune conseguenze misurabili dal punto di vista chimico. Una di queste è il cambiamento di pH: la Coca Cola è fortemente acida (pH ≈ 3) perché contiene acido fosforico ma anche CO2 disciolta, che in acqua dà luogo alla formazione di acido carbonico (H2CO3). Quando il gas fuoriesce rapidamente, l’equilibrio viene spostato, l’acido carbonico si dissocia meno, e il pH del liquido aumenta leggermente, diventando meno acido.

Questa variazione, anche se modesta, è stata misurata sperimentalmente in laboratorio, ed è coerente con l’interpretazione fisico-chimica del fenomeno.

In sintesi, si tratta di una transizione di fase accelerata (da gas disciolto a gas libero), facilitata da superfici ruvide: un classico esempio di fisica applicata alla vita quotidiana, più che di chimica reattiva.

Diet Coke meglio della Coca normale?

Sì, e il motivo non è solo la diversa composizione calorica, ma anche l’effetto fisico degli edulcoranti artificiali contenuti nella Diet Coke, in particolare aspartame e benzoato di potassio. Queste sostanze, pur non reagendo chimicamente con le Mentos, abbassano la tensione superficiale della soluzione, facilitando la formazione di bolle e rendendo il rilascio del gas CO2 più efficiente e spettacolare.

La tensione superficiale è una proprietà del liquido che tende a “resistere” alla formazione di nuove superfici – come quelle di una bolla d’aria. Se questa tensione si riduce, il sistema è più “disponibile” a formare molte piccole bolle, anziché poche grandi. E più bolle significa più superficie totale, quindi più spazio attraverso cui il gas può uscire rapidamente.

Anche altri additivi – acido citrico, aromi naturali (come citral e linalolo, Figura 2) e perfino zuccheri – influenzano il comportamento delle bolle. In particolare, molti di questi composti inibiscono la coalescenza, cioè, impediscono che le bolle si fondano tra loro per formare bolle più grandi. Questo porta a una schiuma fatta di bolle piccole, stabili e molto numerose, che massimizzano il rilascio di CO2 e quindi l’altezza della fontana.

Figura 2. Strutture chimiche di alcuni composti aromatici naturali presenti nelle bevande analcoliche. Il citral è una miscela di due isomeri geometrici: trans-citrale (geraniale) e cis-citrale (nerale), entrambi aldeidi con catena coniugata e intensa nota di limone. Il linalolo è un alcol terpenico aciclico, con due doppi legami e un gruppo ossidrilico (–OH), noto per il suo profumo floreale. Questi composti non partecipano a reazioni chimiche durante l’esperimento Diet Coke–Mentos, ma agiscono sul comportamento fisico del sistema, favorendo la formazione di schiuma fine e persistente e contribuendo all’altezza del geyser grazie alla inibizione della coalescenza delle bolle.

E che dire dei dolcificanti classici, come il saccarosio (lo zucchero da cucina)? A differenza dell’aspartame, il saccarosio non abbassa la tensione superficiale, anzi la aumenta leggermente. Tuttavia, anch’esso contribuisce a stabilizzare le bolle, soprattutto se combinato con altri soluti come acidi organici o sali. Questo spiega perché le bevande zuccherate (come la Coca Cola “classica”) producano comunque geyser abbastanza alti, ma meno impressionanti rispetto alle versioni “diet”.

Esperimenti controllati hanno mostrato che la Diet Coke produce le fontane più alte, seguita dalle bevande zuccherate e, in fondo, dall’acqua frizzante (che contiene solo CO2 e acqua): segno evidente che la presenza e la natura dei soluti giocano un ruolo chiave, anche in assenza di reazioni chimiche.

E se uso altre cose al posto delle Mentos?

La fontana di Coca Cola può essere innescata anche da altri materiali: gessetti, sabbia, sale grosso, zucchero, caramelle dure o persino stimolazioni meccaniche come gli ultrasuoni. Qualsiasi sostanza o perturbazione capace di introdurre nel liquido dei siti di nucleazione può innescare il rilascio del gas. Tuttavia, tra tutte le opzioni testate, le Mentos restano il materiale più efficace, producendo fontane più alte, più rapide e più spettacolari.

Questo successo si deve a una combinazione di caratteristiche fisiche uniche:

  1. Superficie molto rugosa e porosa
    Le Mentos hanno una superficie irregolare, visibile chiaramente al microscopio elettronico (SEM), con migliaia di microcavità che fungono da siti di nucleazione eterogenea. Più rugosità significa più bolle che si formano contemporaneamente, e quindi maggiore pressione generata in tempi brevissimi.
  2. Densità e forma ottimali
    Le caramelle sono sufficientemente dense e lisce all’esterno da cadere velocemente sul fondo della bottiglia, senza fluttuare. Questo è cruciale: la nucleazione avviene lungo tutta la colonna di liquido, non solo in superficie, e la pressione idrostatica più alta in basso aiuta la formazione più vigorosa di bolle. In confronto, materiali più leggeri (come il sale fino o la sabbia) galleggiano o si disperdono più lentamente, riducendo l’effetto.
  3. Rivestimento zuccherino solubile
    Il rivestimento esterno delle Mentos, a base di zuccheri e gomma arabica, si dissolve rapidamente, liberando nuovi siti di nucleazione man mano che la caramella si bagna. Inoltre, alcuni componenti del rivestimento (come emulsionanti e tensioattivi) favoriscono la schiuma e inibiscono la coalescenza delle bolle, contribuendo alla formazione di un getto più sottile e stabile

Un esperimento che insegna molto (e sporca parecchio)

Dietro quella che a prima vista sembra una semplice (e divertentissima) esplosione di schiuma, si nasconde una miniera di concetti scientifici: termodinamica, cinetica, tensione superficiale, solubilità dei gas, equilibrio chimico, pressione, nucleazione omogenea ed eterogenea. Un’intera unità didattica condensata in pochi secondi di spettacolo.

Ed è proprio questo il suo punto di forza: l’esperimento della fontana di Diet Coke e Mentos è perfetto per essere proposto nelle scuole, sia del primo grado (scuola media) che del secondo grado (licei, istituti tecnici e professionali), senza bisogno di strumenti di laboratorio complessi o costosi. Bastano:

  • qualche bottiglia di Coca Cola o altra bibita gassata,
  • delle Mentos (o altri oggetti solidi rugosi da confrontare: gessetti, zucchero, sabbia…),
  • una penna, un quaderno e un buon occhio per osservare e registrare cosa succede,
  • e, immancabili, canovacci, secchi, stracci e un po’ di detersivo per sistemare l’aula (o il cortile) dopo il disastro creativo!

Non solo: questo tipo di attività permette di lavorare in modalità laboratoriale attiva, stimolando l’osservazione, la formulazione di ipotesi, la progettazione sperimentale, la misura, l’analisi dei dati, la comunicazione scientifica. In altre parole: il metodo scientifico in azione, alla portata di tutti.

Insomma, la fontana di Diet Coke e Mentos non è solo un video virale da YouTube: è un fenomeno scientificamente ricchissimo, capace di affascinare e coinvolgere studenti e insegnanti. Provatelo (con le dovute precauzioni)… e preparatevi a fare il pieno di chimica!

Riferimenti

Baur & al. (2006) The Ultrasonic Soda Fountain: A Dramatic Demonstration of Gas Solubility in Aqueous Solutions. J. Chem. Educ. 83(4), 577. https://doi.org/10.1021/ed083p577.

Coffey (2008) Diet Coke and Mentos: What is really behind this physical reaction? Am. J. Phys. 76, 551. http://dx.doi.org/10.1119/1.2888546.

Eichler & al. (2007) Mentos and the Scientific Method: A Sweet Combination. J. Chem. Educ. 84(7), 1120. https://doi.org/10.1021/ed084p1120.

Kuntzleman & al. (2017) New Demonstrations and New Insights on the Mechanism of the Candy-Cola Soda Geyser. J. Chem. Educ. 94, 569−576. https://doi.org/10.1021/acs.jchemed.6b00862.

Maris (2006) Introduction to the physics of nucleation. C. R. Physique 7, 946–958. https://doi.org/10.1016/j.crhy.2006.10.019.

Sims & Kuntzleman (2016) Kinetic Explorations of the Candy−Cola Soda Geyser. J. Chem. Educ. 93, 1809−1813. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jchemed.6b00263.

…e per i docenti della scuola secondaria di primo e secondo grado, ecco una scheda laboratorio pronta all’uso, per trasformare questa esplosione di schiuma in un’attività scientifica coinvolgente.

Scheda laboratorio – Un geyser di CO2 tra scienza e divertimento

? Esperimento: La fontana di Diet Coke e Mentos

? Obiettivi didattici

  • Osservare e descrivere fenomeni di nucleazione eterogenea
  • Comprendere il concetto di tensione superficiale e solubilità dei gas
  • Riconoscere la differenza tra fenomeni fisici e chimici
  • Introdurre il metodo scientifico: osservazione, ipotesi, verifica, confronto dati
  • Stimolare il pensiero critico e il lavoro di gruppo

? Materiali

Quantità Materiale
1–2 Bottiglie da 1.5 o 2 L di Coca Cola/Diet Coke
1 confezione Mentos (preferibilmente menta)
facoltativi Zucchero, sabbia, gessetti, sale grosso, caramelle dure
1 Contenitore/sottovaso/catino (per contenere la fontana)
✔️ Carta, penne o tablet per prendere appunti
✔️ Canovacci, stracci, secchio, detersivo

? Procedura base (semplificata)

  1. Posizionare la bottiglia su un piano all’aperto o in un contenitore.
  2. Preparare il sistema di rilascio rapido delle Mentos (ad esempio con un cartoncino a scivolo o un tubo).
  3. Far cadere rapidamente 1–3 Mentos nella bottiglia aperta.
  4. Osservare il fenomeno: altezza, durata, forma della fontana, eventuale schiuma residua.
  5. Ripetere con altri materiali (gesso, sabbia, sale…) e confrontare l’effetto.
  6. Annotare le osservazioni. Stimolare ipotesi: perché cambiano i risultati?

? Spunti teorici (modulabili per il grado scolastico)

  • Fisica: pressione interna, energia potenziale, accelerazione del liquido
  • Chimica fisica: tensione superficiale, solubilità dei gas, acido carbonico e variazione di pH
  • Chimica generale: differenza tra cambiamento fisico e chimico
  • Scienza dei materiali: effetto della rugosità e della forma dei solidi sulla nucleazione
  • Metodo scientifico: osservazione, variabili, confronto controllato

? Domande guida per la discussione

  • Cosa accade quando inseriamo le Mentos nella bibita?
  • Che differenza c’è tra Coca Cola normale e Diet Coke?
  • Perché altri materiali (es. sale o sabbia) funzionano diversamente?
  • È una reazione chimica o un fenomeno fisico?
  • Come potremmo misurare e confrontare le fontane? (es. altezza, tempo, schiuma)

? Varianti possibili

  • Cambiare la temperatura della bibita (fredda vs ambiente)
  • Provare con acqua frizzante o altre bevande gassate
  • Usare un righello o griglia per stimare l’altezza
  • Fare video al rallentatore e analizzare la dinamica
  • Includere una prova con ultrasuoni (se si dispone di un pulitore a ultrasuoni)

? Note di sicurezza

  • L’esperimento è sicuro, ma va fatto in ambienti controllati o all’aperto
  • Tenere gli occhi lontani dal getto (meglio osservare di lato)
  • Prevedere pulizia immediata di superfici scivolose o appiccicose
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La chimica del barbecue. Cosa si nasconde dietro una grigliata perfetta?

Cosa rende irresistibile il profumo che si sprigiona da un barbecue?

Perché una bistecca alla brace ha un sapore così complesso e unico rispetto a una cotta in padella? E come mai la semplice fiamma, a contatto con carne, verdure o formaggi, riesce a creare un’esplosione di aromi che conquista tutti?

La risposta non sta solo nell’abilità del cuoco o nella qualità degli ingredienti: è scritta nella chimica, una storia affascinante fatta di temperature, reazioni e molecole aromatiche. Una danza invisibile che trasforma pezzi di carne e verdura in piatti dal profumo inconfondibile.

Capire cosa succede sulla griglia non serve solo a saziare la curiosità scientifica: significa anche imparare a domare meglio il fuoco, scegliere i tempi giusti, sfruttare le reazioni naturali per ottenere una grigliata perfetta.

E poi, diciamolo: sapere che dietro ogni morso c’è la celebre reazione di Maillard, o che il fumo trasporta molecole come guaiacolo e siringolo, offre un ottimo argomento per fare colpo sugli amici mentre si aspetta che la brace sia pronta.

La reazione di Maillard: la magia chimica dietro la crosticina

Quando il cibo supera circa 140–165 °C, sulla superficie degli alimenti avviene una serie di reazioni chimiche note come reazione di Maillard. È un processo complesso che coinvolge principalmente:

  • i gruppi carbonilici (–C=O) degli zuccheri riducenti presenti negli alimenti,
  • e i gruppi amminici (–NH₂) degli amminoacidi o delle catene laterali delle proteine.

Questi gruppi reagiscono formando inizialmente glicosilamine instabili, che poi si trasformano in composti chiamati Amadori (o composti di Amadori). Da qui, la reazione prosegue dando luogo a decine di trasformazioni successive che generano:

  • pigmenti bruni (melanoidine)
  • composti aromatici come furani, pirazine, tiofeni
  • molecole che arricchiscono l’aroma con note di tostato, caramellato, “nocciolato”.

La struttura di tutte le molecole menzionate sono riportate in Figura 1.

Figura 1. Strutture chimiche tipiche dei prodotti della reazione di Maillard, responsabili di aroma e colore durante la cottura.

È proprio questo intricato intreccio chimico che regala alla carne grigliata il suo sapore inconfondibile e la crosticina croccante.

Dal punto di vista pratico, la Maillard richiede:

  • una temperatura sufficientemente alta (troppo bassa: la reazione non parte; troppo alta: carbonizzazione e gusto amaro),
  • una superficie relativamente asciutta, perché l’acqua in eccesso dissipa il calore e rallenta il processo.

Il ruolo del fumo: aromi che vengono dal fuoco

Quando il grasso, i succhi della carne o i condimenti colano sulle braci incandescenti, non si limitano a bruciare: subiscono una vera e propria pirolisi (decomposizione termica in assenza o carenza di ossigeno) che libera una miriade di composti volatili. Tra questi troviamo:

  • aldeidi e chetoni, che contribuiscono a note dolciastre o leggermente fruttate;
  • fenoli (come guaiacolo e siringolo), responsabili delle tipiche note affumicate, simili a quelle che si percepiscono in alcuni whisky torbati;
  • acidi organici, che aggiungono un tocco di acidità e complessità;
  • e purtroppo anche idrocarburi policiclici aromatici (IPA), potenzialmente dannosi se la combustione è incontrollata o eccessiva.

Le strutture tipiche dei composti elencati sono riportate in Figura 2.

Il tipo di legno scelto per alimentare il barbecue o l’affumicatura ha un ruolo fondamentale nella qualità e nel profilo aromatico del fumo.

  • Il rovere tende a produrre fumi più robusti, ricchi di tannini e aromi complessi;
  • il ciliegio dona sentori più dolci e delicati;
  • il melo regala un affumicato leggero, quasi fruttato.

La combustione del legno stesso sprigiona anche lignina e cellulosa che, degradandosi, originano i composti aromatici più caratteristici. È per questo che chi ama il barbecue studia con attenzione quale legno usare, dosando la quantità di fumo per evitare che prevalga un sapore amaro o eccessivamente bruciato.

In sintesi: quando si sente dire che “la brace dà sapore”, dietro c’è una vera orchestra chimica che lavora nel fumo e nei vapori caldi, trasformando il cibo e arricchendolo di complessità.

Figura 2. Composti volatili e potenzialmente tossici che si formano durante la pirolisi dei grassi e del legno nel barbecue.

Brace sì, fiamma no: l’arte di domare il fumo

Chi si avvicina al barbecue scopre presto un segreto fondamentale: la grigliata perfetta non si fa sulla fiamma viva, ma sopra una brace uniforme.
Le fiamme dirette, infatti, bruciano troppo rapidamente la superficie del cibo, creando zone carbonizzate e amare e aumentando la formazione di composti potenzialmente nocivi (come gli idrocarburi policiclici aromatici, Figura 2).

Le braci, invece, rilasciano un calore più stabile e diffuso che permette alle reazioni come la Maillard di avvenire con calma, creando la crosticina dorata senza bruciare.

Anche il fumo va controllato:

  • Evitare che grassi o marinature troppo oleose cadano in quantità eccessive sulla brace, perché produrrebbero fiammate improvvise e fumo acre.
  • Usare legni stagionati, senza vernici o resine, per generare un fumo aromatico più “pulito”.
  • Regolare l’ingresso dell’aria (nei barbecue con coperchio) per mantenere una combustione lenta e controllata.

Così, la magia chimica lavora al meglio: il calore trasforma lentamente le proteine e gli zuccheri, il fumo arricchisce di note affumicate e il risultato sarà una carne saporita e profumata, senza retrogusti amari o bruciati.

Marinature, verdure e formaggi: come i condimenti cambiano la chimica del barbecue

Non c’è barbecue senza spezie, erbe, marinature… e neanche senza qualche verdura o formaggio sulla griglia.
Tutti questi “ingredienti extra” non servono solo a insaporire, ma modificano davvero la chimica della cottura.

Le marinature a base di olio, vino, birra o succo di limone non solo aggiungono aromi, ma:

  • rendono la carne più tenera grazie a una parziale denaturazione delle proteine (specialmente per effetto di acidi e alcol);
  • favoriscono la formazione di crosticine più aromatiche, perché gli zuccheri e le proteine extra della marinata diventano nuovi “combustibili” per la reazione di Maillard;
  • creano una sottile pellicola protettiva che limita la perdita di succhi durante la cottura.

Le spezie e le erbe portano in dote oli essenziali e molecole aromatiche che, con il calore, si volatilizzano o si trasformano, generando sentori nuovi: pensiamo al timolo del timo, al carvacrolo dell’origano, oppure alla capsaicina del peperoncino che resiste anche alla cottura.

Verdure e formaggi, a loro volta, reagiscono in modi diversi:

  • le verdure ricche di zuccheri, come peperoni e cipolle, sviluppano aromi dolci e note caramellate;
  • i formaggi, grazie alla loro parte proteica e grassa, diventano veri “catalizzatori” di Maillard, aggiungendo complessità e note tostate.

In pratica, ogni ingrediente che aggiungiamo porta nuovi substrati chimici da trasformare sul fuoco, moltiplicando profumi e sapori.
Ecco perché ogni barbecue diventa unico: dipende dal legno scelto, dalle spezie, dai succhi della carne, dal tipo di brace… un mix irripetibile di scelte e reazioni chimiche.

Il controllo del calore: scienza e arte della brace

Il barbecue non è solo istinto: è vera e propria termodinamica applicata.
Il calore che cuoce la carne arriva in tre modi diversi:

  • per irraggiamento, cioè l’energia che parte dalle braci incandescenti e investe direttamente il cibo;
  • per conduzione, quando la parte a contatto con la griglia trasmette calore agli strati più interni;
  • per convezione, grazie al movimento dell’aria calda che avvolge e cuoce lentamente anche le zone non direttamente esposte.

Gestire questi tre flussi è fondamentale per evitare che la carne diventi stopposa fuori e cruda dentro.

  • La cottura diretta, sopra la brace viva, genera subito temperature elevate: è ideale per pezzi piccoli e sottili (come bistecche o spiedini) e per formare la crosticina grazie alla reazione di Maillard.
  • La cottura indiretta, invece, tiene la carne lontana dalla fonte diretta di calore e sfrutta il calore più dolce della convezione: perfetta per grossi tagli o per cuocere lentamente senza bruciare la superficie.

La bravura del grigliatore sta proprio nell’alternare queste due tecniche: una rosolatura iniziale a fuoco diretto per fissare i succhi e formare la crosta, seguita da una fase più lunga a fuoco indiretto per portare l’interno alla temperatura desiderata.

Infine, non bisogna dimenticare che diversi alimenti reagiscono in modo diverso al calore:

  • le carni più grasse resistono meglio alle alte temperature perché il grasso protegge e ammorbidisce le fibre;
  • i tagli magri o le verdure, invece, rischiano di asciugarsi e richiedono temperature più dolci o cotture più brevi.

In breve, dietro una grigliata perfetta c’è sempre un grigliatore che, anche senza saperlo, diventa un piccolo ingegnere del calore.

Perché la carne diventa tenera (e perché deve riposare)

Durante la cottura, nella carne avviene una trasformazione invisibile ma fondamentale: le proteine, soprattutto quelle del collagene presente nei tessuti connettivi, iniziano a denaturarsi sopra i 60°C.
Quando la temperatura interna sale intorno ai 70-80°C, il collagene si trasforma lentamente in gelatina, una sostanza che lega l’acqua e rende la carne più succosa e tenera.

Ecco perché i tagli ricchi di tessuto connettivo, come costine, punta di petto o spalla, danno il meglio con la tecnica “low & slow”: cotture a bassa temperatura (90-120°C sulla griglia) per diverse ore. Questo tempo serve proprio a permettere alle fibre dure di “sciogliersi” e diventare morbide.

Ma il processo non si ferma quando togliamo la carne dal barbecue: per qualche minuto, il calore continua a diffondersi verso il centro, e i succhi che durante la cottura si sono spinti verso l’esterno rientrano lentamente nelle fibre.
È il motivo per cui gli chef consigliano sempre di lasciare riposare la carne qualche minuto, coperta leggermente con un foglio di alluminio:

  • se la tagliassimo subito, i succhi colerebbero sul tagliere, lasciando la carne asciutta;
  • invece, aspettando, otterremo una fetta più umida, uniforme e saporita.

Anche qui, la chimica è la nostra alleata: conoscere queste trasformazioni ci insegna che il riposo non è solo “una pausa”, ma l’ultimo passo di cottura, essenziale per valorizzare ore di preparazione.

Il lato nascosto del barbecue: quando la chimica diventa un rischio

Non tutto ciò che nasce sulla brace è buono: la combustione incompleta del legno, del carbone o del grasso colato sulla brace produce molecole come gli idrocarburi policiclici aromatici (IPA) e le ammine eterocicliche. Questi composti, se assunti in grandi quantità o per lunghi periodi, sono potenzialmente cancerogeni.

Un aspetto poco noto è che gli IPA sono ancora più pericolosi se inalati: respirare il fumo che sale dalla griglia espone direttamente i tessuti dei polmoni, dove queste molecole possono trasformarsi in forme ancora più reattive, capaci di legarsi al DNA. È lo stesso meccanismo per cui il fumo di sigaretta aumenta il rischio di diversi tipi di carcinoma polmonare.

Cosa possiamo fare per ridurre il rischio senza rinunciare al piacere del barbecue?

  • Evitare fiammate e contatto diretto della carne con la fiamma.
  • Cuocere a brace, non a fiamma viva.
  • Marinare la carne prima di cuocerla: le marinature a base di vino, birra, olio, spezie ed erbe aromatiche contengono antiossidanti che riducono la formazione di ammine eterocicliche.
  • Rimuovere le parti carbonizzate prima di mangiare.
  • Usare legni adatti e ben stagionati, evitando resine o additivi chimici.

In sintesi: conoscere i meccanismi chimici non serve solo a far bella figura con gli amici, ma anche a grigliare in modo più sano e consapevole.

I consigli dello scienziato del BBQ (non del grigliatore esperto)

Non sono un maestro della griglia. Sono un chimico che, incuriosito dai profumi e dalle reazioni che si sprigionano da una grigliata, ha deciso di studiare cosa accade davvero tra brace, carne e molecole.

Ecco alcuni spunti – scientificamente fondati – per una grigliata più gustosa e (un po’) più sana:

  • Brace, non fiamma viva: il calore della brace è più stabile e uniforme. Evita fiammate che carbonizzano la carne e favoriscono la formazione di sostanze indesiderate.
  • Marinature intelligenti: acidi (limone, vino, aceto) e antiossidanti (spezie, erbe, birra) non solo danno sapore, ma riducono la formazione di composti potenzialmente dannosi.
  • Cottura indiretta per i pezzi grandi: permette al calore di penetrare meglio, ammorbidendo i tessuti connettivi senza bruciare l’esterno.
  • Riposo dopo la griglia: aspettare qualche minuto prima di tagliare la carne permette ai succhi di ridistribuirsi e la rende più tenera e succosa.
  • Niente legna verniciata o resinosa: usa legni naturali e stagionati per un fumo aromatico e sicuro.
  • Togli il grasso in eccesso: meno gocciolamenti sulla brace = meno fumo acre e meno IPA nell’aria.

Non servono strumenti da laboratorio o complicati termometri molecolari: basta un po’ di consapevolezza e curiosità per trasformare la grigliata in un piccolo esperimento scientifico… con ottimi risultati nel piatto.

Conclusione: scienza e passione sulla griglia

Capire un po’ di chimica non toglie nulla alla poesia del barbecue: anzi, la arricchisce. Permette di scegliere meglio il tipo di legno, il taglio di carne, la temperatura e i tempi giusti. Così, la prossima volta che preparerete la brace, potrete raccontare agli amici che dietro quella crosticina dorata si nasconde una sinfonia di reazioni, dalla Maillard ai composti aromatici del fumo, che i chimici studiano da decenni.
E magari, tra una costina e una birra, ci sarà anche spazio per un po’ di divulgazione scientifica fatta con leggerezza e… buon gusto.

P.S. Se alla fine qualcosa dovesse andare storto sulla griglia… ricordatevi: è sempre colpa della termodinamica, non del chimico che vi ha raccontato la storia ???

? Letture consigliate

Harold McGee – On Food and Cooking: The Science and Lore of the Kitchen

Nathan Myhrvold & al. – Modernist Cuisine: The Art and Science of Cooking

Jeff Potter – Cooking for Geeks: Real Science, Great Hacks, and Good Food

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Microplastiche, lavastoviglie e fake news: come orientarsi tra dati e paure

Già in un mio precedente articolo avevo affrontato il tema delle microplastiche, cercando di distinguere tra rischi reali, ipotesi ancora in fase di studio e allarmismi infondati. Se volete rinfrescarvi la memoria o approfondire meglio il quadro generale, potete leggerlo qui:
? Microplastiche: i rischi che conosciamo, le sorprese che non ti aspetti

In questa sede voglio, invece, portare alla vostra attenzione il pericolo della divulgazione basata sull’allarmismo.

33 milioni di micro- e nanoplastiche? Cosa c’è davvero dietro le notizie virali

Negli ultimi giorni si è diffusa online una notizia allarmante: le lavastoviglie sarebbero una fonte importante di microplastiche, con milioni di particelle rilasciate ad ogni ciclo di lavaggio. Su siti come HDBlog (vedi screenshot qui sotto) si parla addirittura di 33 milioni di nanoplastiche generate da un solo ciclo di lavaggio, dipingendo un quadro piuttosto drammatico per l’ambiente domestico e urbano.

Immagine presa dal sito HDBlog

Tuttavia, analizzando con attenzione lo studio scientifico originale su cui si basa questa notizia, emergono diversi aspetti importanti e ben diversi da quelli riportati in modo semplicistico e sensazionalistico da molti siti di “pseudo divulgazione”.

Innanzitutto, lo studio mostra che sì, le lavastoviglie rilasciano micro- e nanoplastiche, ma la quantità è estremamente bassa: meno di 6 milligrammi di plastica all’anno per persona, cioè meno del peso di un chicco di riso. Paragonare questo dato numerico alla dichiarazione di milioni di particelle è fuorviante, perché il numero di particelle non dice nulla sulla massa o sull’impatto reale, che rimane trascurabile su base individuale.

Inoltre, la tipologia di plastica e la dimensione delle particelle variano in base al tipo di articolo lavato (polietilene, polipropilene, nylon, ecc.), e i materiali più “vecchi” o usurati rilasciano più frammenti. Lo studio suggerisce quindi che sia importante approfondire come l’invecchiamento della plastica influisca sulla generazione di microplastiche, cosa che non viene mai menzionata nei titoli allarmistici.

Dal punto di vista ambientale, sebbene i sistemi di trattamento delle acque reflue trattengano circa il 95% delle microplastiche, la quantità complessiva globale rilasciata nell’ambiente sta crescendo con l’aumento dell’uso della plastica. Tuttavia, le lavastoviglie domestiche rappresentano solo una piccola fonte rispetto ad altre.

Un articolo più attendibile e chiaro sull’argomento, che riporta fedelmente i risultati della ricerca, è quello di Phys.org, sito scientifico noto per l’accuratezza e la qualità della divulgazione. Vi consiglio di leggere anche lì per avere un quadro completo e serio della situazione.

Come riconoscere le fake news ambientali?

Molto spesso mi chiedono: “Se non sono esperto, come faccio a capire se una notizia è attendibile”? La risposta non è semplice, ma c’è una regola d’oro: non fermatevi mai alla prima fonte che conferma ciò che già pensate o che alimenta le vostre paure o convinzioni. Spesso chi cerca notizie sensazionalistiche cade nel cosiddetto cherry picking, ovvero sceglie solo quei dati o informazioni che supportano la propria idea, ignorando tutto il resto. Questo atteggiamento è comune a chi si sente “rivoluzionario” o “antisistema”, ma in realtà non ha le competenze scientifiche per comprendere a fondo la questione.

Per evitare di cadere in queste trappole, è fondamentale confrontare le informazioni con fonti diverse e affidabili, preferendo siti di divulgazione scientifica consolidata, che spiegano dati, metodi e limiti delle ricerche. Ma come riconoscere un sito davvero affidabile? Ecco alcuni indicatori:

  • Chiarezza e trasparenza delle fonti: i siti seri riportano sempre riferimenti precisi agli studi scientifici originali o a istituti riconosciuti, spesso con link diretti alle pubblicazioni o informazioni sugli autori.

  • Presentazione equilibrata dei dati: non si limitano a enfatizzare solo risultati sensazionalistici, ma spiegano anche i limiti delle ricerche e le diverse interpretazioni possibili.

  • Assenza di titoli esagerati o clickbait: i titoli sono informativi, senza allarmismi o esagerazioni mirate solo a catturare l’attenzione.

  • Autori qualificati e trasparenza: i contenuti sono scritti o revisionati da esperti o giornalisti scientifici con esperienza e il sito fornisce informazioni su chi li produce.

  • Aggiornamenti regolari e dialogo con i lettori: i siti affidabili aggiornano le informazioni con nuovi studi, correggono eventuali errori e talvolta rispondono alle domande o ai commenti.

  • Scopo divulgativo ed educativo: l’obiettivo è informare e spiegare con rigore, non vendere prodotti o promuovere agende ideologiche.

Le testate generaliste o i siti di pseudo divulgazione spesso puntano più al click facile e all’effetto emotivo che a un’informazione rigorosa e bilanciata. Il risultato è un circolo vizioso di paure ingiustificate, confusione e disinformazione, che non aiuta né il pubblico né la causa ambientale che vogliamo davvero sostenere.

Conclusioni

La lotta all’inquinamento da plastica passa innanzitutto dal controllo e dalla prevenzione all’origine, riducendo l’uso di plastica, migliorando il riciclo e introducendo filtri efficaci nelle apparecchiature domestiche come lavatrici e lavastoviglie. Non facciamoci ingannare da titoli e numeri sensazionalistici: l’informazione corretta è il primo passo per agire con consapevolezza.

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