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.
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.
Nellesaline 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 estremofiliche 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.
Qualche giorno fa ho pubblicato il terzo e, speravo, ultimo articolo di un reportage sui cambiamenti climatici. In questo articolo, intitolato “I cambiamenti climatici? Sì, siamo noi i responsabili”, ho discusso delle prove oggettive – corredate da riferimenti puntuali – che hanno portato l’intera comunità scientifica alla conclusione che i responsabili di quanto sta accadendo attualmente sulla superficie terrestre, ovvero l’aumento delle temperature globali e la conseguente alterazione degli ecosistemi, siamo noi esseri umani.
In quel testo ho cercato di mostrare, in modo accessibile ma rigoroso, perché la tesi dell’origine antropica dell’attuale riscaldamento globale non sia più un’ipotesi, ma una conclusione supportata da una mole imponente di dati.
Ho parlato del ruolo dei gas serra, in particolare della CO₂ prodotta dalla combustione di combustibili fossili, la cui impronta isotopica è ben riconoscibile in atmosfera. Ho discusso anche delle fonti indipendenti che confermano il trend in atto – dalle carote glaciali agli anelli degli alberi, dai sedimenti oceanici alle misurazioni satellitari – e delle ragioni per cui né l’attività solare né le eruzioni vulcaniche possono spiegare ciò che osserviamo oggi.
Infine, ho evidenziato come la rapidità del riscaldamento attuale – oltre un grado in appena un secolo – sia senza precedenti nella storia recente del pianeta, e come l’intero corpo scientifico internazionale, sintetizzato nei report dell’IPCC, abbia ormai raggiunto un consenso solido e ben documentato su questo punto.
Non è necessario riproporre qui tutti i riferimenti bibliografici: si trovano nell’articolo appena riassunto (qui il link).
Eppure, eccomi di nuovo a scrivere sull’apporto antropico all’effetto serra. Non per aggiungere nuove evidenze, ma per riflettere sul modo estremamente fallace – e sempre più diffuso – di ragionare dei negazionisti del cambiamento climatico. Non si tratta, in questo caso, di negazionisti tout court: anche loro, ormai, devono riconoscere l’evidenza dell’aumento delle temperature globali. Si tratta piuttosto dei negazionisti dell’origine antropica, coloro che rifiutano di accettare che la causa principale del riscaldamento sia l’attività umana.
In un gruppo Facebook che aiuto a gestire – Bufale e dintorni gruppo – sono comparsi i primi commenti al mio post con cui pubblicizzavo l’articolo (potete farvene un’idea a questo link).
Poiché si tratta di un gruppo privato – quindi i post non sono visibili pubblicamente – e considerando che non tutti hanno un account Facebook attivo, riporto di seguito gli screenshot della discussione.
La Figura 1 riporta la condivisione dalla mia pagina Facebook “Rino Conte”.
Figura 1. Screenshot relativo alla condivisione del mio articolo sull’effetto antropico nei cambiamenti climatici. Questo thread ha dato la stura a una discussione con un negazionista di tale effetto.
La Figura 2 riporta (spero in modo leggibile, altrimenti è necessario da parte dei volenterosi scaricare l’immagine ed effettuarne uno zoom) la discussione in corso tra me ed il negazionista dell’effetto antropico sul clima.
Figura 2. Discussione in corso tra me ed il negazionista dell’effetto antropico sul clima.
E proprio mentre sto scrivendo questo articolo la discussione continua (Figura 3).
Figura 3. Proseguimento della discussione mentre scrivo questo articolo.
Come si evince dagli screenshot, il tutto ha inizio dall’inserimento di un link a un articolo giornalistico in cui si riporta un filmato che mostra il comportamento di certi ghiacciai negli ultimi 800 000 anni. Questo filmato è tratto da un lavoro scientifico dal titolo “Modelling last glacial cycle ice dynamics in the Alps” pubblicato nel 2018 sulla rivista The Cryosphere della European Geoscience Union, associazione per la quale anche io ho organizzato in passato dei miniconvegni nell’ambito delle attività congressuali più generali che si fanno ogni anno a Vienna in Austria (per esempio, uno è qui).
Chi ha condiviso questo studio nella discussione lo ha fatto con l’intento – più o meno esplicito – di suggerire che, dal momento che i ghiacciai alpini si sono espansi e ritirati ciclicamente nel passato, il cambiamento climatico attuale potrebbe essere semplicemente parte di una lunga variabilità naturale. È un’inferenza del tutto errata, che nasce da un fraintendimento delle finalità e dei contenuti del lavoro scientifico citato.
Infatti, lo studio in questione (Seguinot et al., 2018) non parla di cambiamenti climatici attuali né tantomeno ne discute le cause. Si tratta di un lavoro di modellizzazione numerica della dinamica glaciale delle Alpi durante l’ultimo ciclo glaciale (da 120.000 a 0 anni fa), che ha lo scopo di testare la coerenza tra ricostruzioni geologiche e simulazioni del comportamento dei ghiacciai su scala millenaria. Non c’è nel testo alcuna analisi delle cause del riscaldamento moderno, né alcun confronto con l’evoluzione recente del clima terrestre.
Quello che il mio interlocutore ha fatto è un tipico esempio di bias di conferma: ha estrapolato da un articolo tecnico una conclusione che non c’è, perché questa coincide con la propria convinzione preesistente. È un meccanismo comune tra i cosiddetti “negazionisti soft” – persone che, pur riconoscendo che il clima sta cambiando, rifiutano l’idea che l’essere umano ne sia il principale responsabile.
La dinamica della discussione su Facebook lo conferma: ogni volta che si porta un dato, una misura, una ricostruzione paleoclimatica, l’interlocutore non contesta la validità della fonte, ma sposta il piano, relativizza, introduce “dubbi” storici o filosofici. E infine si rifugia nel mito del “Galileo solitario”, come se ogni minoranza fosse destinata a diventare verità solo perché è minoranza. Ma Galileo non aveva ragione perché era solo: aveva ragione perché aveva i dati e un metodo.
Ecco il punto: il problema non è tanto avere un’opinione diversa, quanto non saper distinguere tra opinione personale e conoscenza scientifica. E non è un caso che questo tipo di retorica si ritrovi spesso in altri ambiti della disinformazione scientifica: chi si sente “eretico” rispetto al sapere ufficiale tende a sopravvalutare le proprie intuizioni e a sottovalutare il lavoro, faticoso e rigoroso, di chi fa scienza sul serio.
Discutere con chi rifiuta le conclusioni della scienza può essere faticoso, ma è anche necessario. Non per convincere chi ha già deciso di non ascoltare, ma per fornire strumenti a chi legge in silenzio, a chi cerca chiarezza in mezzo al rumore. La scienza non ha bisogno di essere difesa come un dogma: si difende da sé, con i dati, con la trasparenza dei metodi, con la disponibilità al confronto critico. Ma proprio per questo va protetta dalle distorsioni, dalle semplificazioni, e soprattutto dal relativismo delle opinioni travestite da verità.
Il cambiamento climatico attuale è un fenomeno reale, misurabile e in larga parte causato dalle attività umane. Continuare a negarlo non è esercizio di pensiero critico, ma una forma di resistenza ideologica che rischia di ritardare l’unica cosa che oggi dovremmo fare: affrontare il problema con serietà, competenza e senso di responsabilità.
EDIT
Mentre mi accingevo a pubblicare questo articolo, il mio interlocutore ha pubblicato un’ultima risposta che ho deciso di riportare integralmente per completezza. Qui sotto trovate anche la mia replica con cui ho deciso di concludere la discussione pubblica.
Interlocutore:
Pellegrino…
Lei stesso parla di “stime solide”; che sono appunto stime, non misurazioni dirette.
“Sappiamo perché”, è un’altra forzatura. In realtà abbiamo delle interpretazioni plausibili per molte di esse, ma ciò non equivale a una certezza assoluta. Anche nelle osservazioni attuali, ci si imbatte in anomalie impreviste, tipo l’impatto dello scioglimento del permafrost, temperature previste che poi non si sono verificate… E parliamo di osservazioni dirette; figuriamoci sulle “stime” di fenomeni non osservati direttamente. Per non parlare dell’infinito dibattito su quanto influiscano o meno le macchie solari…
Stesso discorso sul fatto che le oscillazioni in passato non avvenissero in decenni, trascurando che non possiamo sapere se gli strumenti che abbiamo a disposizione siano davvero affidabili con tale precisione. Mancando l’osservazione diretta, non possiamo verificarlo.
Dire che “potrebbero esserci state” significa semplicemente dire che il modello generale è ancora soddisfatto; per dimostrare l’anomalia bisogna dimostrare che davvero non ci siano precedenti. È un discorso di presunzione d’innocenza: per dare la colpa all’uomo bisogna dimostrarla; il “ragionevole dubbio” è a favore dell’imputato. Foss’anche solo per mancanza di prove.
Il moto dei pianeti era noto da sempre (“planities” significa appunto “errante”), ma lui (anzi, Copernico) fornì solo un modello di calcolo semplificato. Infatti, a dirla tutta, il sole non è affatto al centro dell’universo ma si muove pure lui… In questo ha ragione l’insegnante del prof. Barbero che diceva che il card. Bellarmino era più moderno di Galileo.
A “negazionista” si potrebbe contrapporre “fideista”, ovvero uno che sposa senz’altro ciò che dice la maggioranza stigmatizzando il dubbio. Ma io continio a ricordare che la stessa comunità scientifica oggi certa del riscaldamento globale appena quarant’anni fa era ugualmente certa dell’imminenza di un’era glaciale. Un cambio di rotta di 180 gradi in meno di mezzo secolo, e si dovrebbe prendere per oro colato anche l’attribuzione di responsabilità? Anche a fronte di numerose previsioni rivelatesi poi errate?
Su un punto, concordo senz’altro: sulla separazione netta tra dissertazione scientifica e azione concreta (e non potrei dire diversamente, dato che come ho già detto opero nella Protezione Civile).
Il punto certo è che vi sia in atto un cambiamento climatico che attualmente va verso un aumento delle temperature, che il problema è serio e che la cosa va affrontata. Ridurre il più possibile (e possibilmente azzerare) l’impatto antropico non ha controindicazioni, e quindi va benissimo farlo; e infatti ne sono da sempre un convinto sostenitore.
A mio modesto parere, non servirà a granché, perché se Madre Natura ha deciso che è tempo di un nuovo Eocene, Eocene sarà; che ci piaccia o no.
Quindi, oltre ad azzerare le emissioni, miglioriamo l’efficienza dei condizionatori, perché ne avremo comunque bisogno. Tutto qui.
Io:
grazie per aver chiarito ulteriormente il suo punto di vista. Le rispondo un’ultima volta, per chi ci legge e non per la soddisfazione di “avere l’ultima parola”, che non mi interessa.
Sì, le proxy sono stime, ma sono stime calibrate, validate e incrociate da molte fonti indipendenti. Nessun climatologo confonde una proxy con una misura diretta, ma la scienza lavora ogni giorno per rendere sempre più affidabili quelle stime. E il fatto che convergano tutte sul medesimo trend dà forza alla ricostruzione. Questo è il normale funzionamento della scienza, non una debolezza.
Nessuno pretende certezze assolute, né le scienze naturali le promettono. Lei invece sembra richiedere una prova “oltre ogni dubbio”, come se fossimo in un’aula di tribunale. Ma la scienza si basa sulla probabilità, sul peso delle evidenze, sulla capacità predittiva dei modelli. Oggi, la quantità di prove che puntano all’origine antropica del riscaldamento è così ampia da rendere l’ipotesi alternativa – quella esclusivamente naturale – altamente improbabile. Ed è su questo che si fondano le politiche, non sull’attesa della perfezione epistemologica.
Il paragone con Galileo e Bellarmino è affascinante ma fuori luogo. Galileo non aveva solo un modello “più semplice”: aveva anche l’evidenza delle fasi di Venere e delle lune di Giove. Il suo valore non sta nel ribellarsi alla maggioranza, ma nell’aver offerto dati e osservazioni migliori. Lei invece continua a proporre “dubbi” senza portare nessun dato nuovo, solo generalizzazioni.
La comunità scientifica non era “certa” dell’era glaciale negli anni ’70. Questa è una leggenda urbana, smentita dai dati storici: all’epoca la maggior parte degli articoli già indicava un riscaldamento, non un raffreddamento. Se guarda i paper dell’epoca, lo vede chiaramente.
Quanto agli errori previsionali: il fatto che un modello venga corretto o raffinato è normale in ogni scienza. Non è un fallimento, è progresso. Non confondiamo fallibilità con inattendibilità.
Mi fa piacere leggere che riconosce l’urgenza del problema e sostiene l’azione per ridurre le emissioni. Su questo ci troviamo d’accordo. Tuttavia, dire “tanto non servirà a nulla” è una rinuncia mascherata da fatalismo. La scienza climatica non dice che siamo condannati, ma che abbiamo una finestra temporale per ridurre gli impatti futuri. La differenza tra +1,5 °C e +4 °C non è affatto irrilevante. E anche se non possiamo evitare ogni effetto, possiamo evitare quelli peggiori. Questa è responsabilità, non fideismo.
Chiudo qui il mio intervento, perché i fatti, i dati e il consenso scientifico sono pubblici e verificabili. Il resto è opinione personale – legittima – ma non equiparabile alla conoscenza prodotta dalla scienza.
Nota finale: ho riportato per esteso questo scambio non per dare visibilità a una posizione pseudoscientifica, ma per mostrare, in modo documentato, come ragiona chi nega l’origine antropica del cambiamento climatico, e perché queste argomentazioni non reggano al vaglio della scienza.
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.
“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.
Per capire davvero cosa significhi “riscaldamento globale”, dobbiamo prima capire come funziona il sistema che, da sempre, modera il clima della Terra: gli oceani. Sono loro, infatti, il gigantesco ingranaggio nascosto che regola la distribuzione del calore, l’equilibrio dell’umidità e la circolazione dell’energia termica sul nostro pianeta.
Le acque oceaniche non stanno mai ferme. Si muovono in superficie, spinte dai venti; si muovono in profondità, guidate da variazioni di temperatura e salinità. In questo continuo rimescolamento – silenzioso, ma potentissimo – si nasconde il segreto della nostra stabilità climatica. Ogni corrente trasporta calore dai tropici verso i poli e viceversa, mitiga le temperature, distribuisce nutrienti e sostiene la vita marina.
È un equilibrio delicato, raffinato, essenziale. E proprio per questo vulnerabile.
Se le acque si muovono meno, se non si mescolano più come dovrebbero, l’intero sistema comincia a rallentare, a scompensarsi. Il clima si fa più estremo, le piogge più irregolari, le stagioni meno distinguibili.
Ecco perché non possiamo davvero comprendere il cambiamento climatico senza prima esplorare i meccanismi che governano il movimento delle acque nei grandi corpi idrici: oceani, mari, fiumi, laghi.
A partire da qui, cercherò di spiegare – con l’aiuto della fisica e della chimica – come funzionano i movimenti orizzontali e verticali delle acque e perché sono così importanti per la regolazione del clima. Solo dopo, potremo affrontare il nodo centrale: cosa succede quando, a causa dell’aumento delle temperature globali, questi meccanismi si inceppano.
Le grandi correnti: il vento comanda
Partiamo dalla superficie. Le acque degli oceani sono spinte dai venti, ma non in modo casuale. Intorno all’equatore, ad esempio, gli Alisei soffiano da est verso ovest e trascinano con sé le acque superficiali. Alle latitudini medie (tra 30° e 60°), i venti occidentali spingono invece le correnti verso est.
Quando queste correnti incontrano i continenti, vengono deviate. Ed è qui che entra in gioco la forza di Coriolis: un effetto legato alla rotazione terrestre che curva i flussi d’acqua verso destra nell’emisfero nord e verso sinistra in quello sud. Il risultato? Enormi vortici oceanici che formano veri e propri “nastri trasportatori” d’acqua calda e fredda.
Uno degli esempi più noti è la Corrente del Golfo, che trasporta acque tropicali lungo la costa orientale del Nord America fino all’Europa occidentale, regalando inverni miti a paesi come il Regno Unito e la Norvegia.
Come illustrato in Figura 1, le acque superficiali degli oceani (fino a circa 100 metri di profondità) si muovono orizzontalmente, spinte soprattutto dai venti. La presenza dei continenti ne modifica il percorso, generando ampie correnti che si piegano e si avvolgono in vortici permanenti, visibili in tutti i principali bacini oceanici.
Figura 1. Rappresentazione delle principali correnti oceaniche superficiali. A causa della presenza dei continenti, le correnti deviano dal loro percorso originale, generando grandi vortici oceanici. Immagine scaricata liberamente da: https://www.freepik.com/free-photos-vectors/ocean-currents-map.
Le correnti profonde: il ruolo del sale e della temperatura
Ma c’è un altro motore, più lento, silenzioso e profondo: il rimescolamento verticale. È un processo meno visibile rispetto alle correnti superficiali, ma non meno importante. In alcune regioni del pianeta, come le zone tropicali aride o le aree polari, l’acqua in superficie subisce trasformazioni che ne modificano profondamente la densità.
Nelle aree calde, per esempio, l’evaporazione intensa concentra i sali nell’acqua residua. Più sale significa maggiore densità: e un’acqua più densa tende naturalmente ad affondare verso gli strati profondi dell’oceano.
Al contrario, in altre zone l’acqua può essere diluita da piogge abbondanti o dallo scioglimento dei ghiacci, diventando più dolce e meno densa, e quindi destinata a risalire.
Anche la temperatura gioca un ruolo cruciale. Quando l’acqua marina si raffredda intensamente – come accade ai poli – tende a ghiacciarsi. Durante il congelamento, però, il ghiaccio espelle i sali: ciò che resta intorno ai blocchi di ghiaccio è un’acqua estremamente salina e fredda. Questo liquido denso sprofonda verso il fondo oceanico, innescando così un flusso verticale che alimenta la circolazione delle acque a grandi profondità.
Questo meccanismo prende il nome di circolazione termoalina: un termine che unisce l’effetto della temperatura (“termo”) a quello del sale (“alina”, dal greco halos). È grazie a questa lenta ma continua danza tra acque fredde, salate e profonde, e acque più calde e superficiali, che l’oceano riesce a rimescolarsi in profondità, mantenendo in equilibrio il trasporto di calore, nutrienti e anidride carbonica tra gli strati più esterni e quelli abissali.
Il grande nastro trasportatore globale
Combinando i movimenti orizzontali delle acque – spinti dai venti – con quelli verticali – governati da differenze di temperatura e salinità – si ottiene un colossale circuito planetario che i climatologi chiamano Global Conveyor Belt, ovvero nastro trasportatore oceanico globale.
È un sistema mastodontico, profondo e lentissimo. Le acque che oggi affondano nel Nord Atlantico, gelide e ricche di sale, possono impiegare fino a mille anni per completare il loro viaggio nei fondali oceanici e riaffiorare in superficie dall’altra parte del mondo. Una corrente profonda che scorre a pochi centimetri al secondo, eppure fondamentale per la vita sul pianeta.
Quello che si viene a creare è un ciclo continuo: le correnti calde e superficiali (come la Corrente del Golfo) trasportano calore dai tropici verso i poli; lì, l’acqua si raffredda e sprofonda, diventando corrente fredda e profonda che scivola silenziosamente nei meandri degli oceani, fino a riemergere in zone tropicali o subtropicali, dove riprende il viaggio in superficie.
Questo meccanismo globale è illustrato nella Figura 2.
Figura 2. Rappresentazione semplificata della circolazione termoalina, nota anche come Global Conveyor Belt. Le correnti calde e superficiali (in rosso) scorrono verso le regioni polari, dove l’acqua raffreddata e più salina sprofonda, originando correnti fredde profonde (in blu) che si muovono attraverso gli oceani fino a riemergere nelle regioni tropicali, completando il ciclo. Immagine liberamente disponibile su https://www.freepik.com/free-photos-vectors/ocean-currents-map.
Quando il nastro si inceppa
Tutto questo sistema – perfetto, lento, ma vitale – può essere compromesso. Il riscaldamento globale sta alterando proprio quei meccanismi che regolano la circolazione termoalina, interferendo con la densità delle acque superficiali nelle zone chiave del pianeta.
Nelle regioni dove si formano le acque profonde, come il Nord Atlantico, il processo dipende dalla capacità dell’acqua superficiale di diventare abbastanza densa da affondare. Ma con l’aumento delle temperature globali, entrano in gioco due fattori destabilizzanti:
lo scioglimento dei ghiacci artici immette enormi quantità di acqua dolce nei mari;
l’intensificarsi delle precipitazioni diluisce ulteriormente le acque superficiali.
Il risultato? L’acqua resta più dolce, più calda, e quindi meno densa. Non affonda più come dovrebbe. E se non affonda, il motore si spegne.
Questo porta a un fenomeno ben noto in oceanografia: la stratificazione delle acque. Gli strati superficiali diventano sempre più stabili, separati da quelli profondi da un gradiente di densità così marcato da impedire ogni rimescolamento. È come se l’oceano fosse “bloccato a strati”, con uno strato leggero e caldo che galleggia sopra uno freddo e denso, ma senza più scambi attivi tra i due (Figura 3).
Le conseguenze sono profonde:
Il nastro trasportatore globale rallenta o si indebolisce, fino al rischio – non solo teorico – di un blocco parziale o totale.
Il calore non viene più redistribuito: i tropici si surriscaldano, le regioni temperate (come l’Europa nord-occidentale) rischiano un paradossale raffreddamento.
L’acqua profonda non riceve più ossigeno né nutrienti, danneggiando la vita marina.
In superficie, mancano i nutrienti che sostengono il plancton: cala la produttività biologica degli oceani.
E soprattutto: l’oceano assorbe meno anidride carbonica per due motivi. Da un lato, l’aumento della temperatura riduce la solubilità della CO₂ in acqua; dall’altro, la stratificazione blocca il rimescolamento, impedendo il trasporto della CO₂ in profondità. Il risultato è che più CO₂ resta nell’atmosfera, accelerando ulteriormente il riscaldamento globale.
È una spirale pericolosa, un meccanismo di retroazione in cui l’effetto rafforza la causa: più caldo → più stratificazione → meno rimescolamento → meno assorbimento di CO₂ → ancora più caldo.
Un classico cane che si morde la coda, ma su scala planetaria.
Figura 3. Meccanismo della stratificazione degli oceani. Il riscaldamento globale, lo scioglimento dei ghiacci e l’aumento delle precipitazioni rendono l’acqua superficiale più calda e dolce, quindi meno densa. Questo riduce il rimescolamento verticale con gli strati profondi, limitando lo scambio di calore, nutrienti e la capacità dell’oceano di assorbire CO₂.
Conclusioni
Gli oceani non sono solo grandi riserve d’acqua: sono ingranaggi dinamici e complessi che regolano il clima terrestre, trasportano calore, rimescolano nutrienti e assorbono anidride carbonica. La loro capacità di farlo dipende dal delicato equilibrio tra venti, salinità e temperatura. Quando questo equilibrio si spezza — a causa dell’aumento delle temperature globali — il sistema si inceppa: le acque si stratificano, il rimescolamento si blocca, la circolazione rallenta.
Le conseguenze, anche se lente a manifestarsi, sono profonde: clima più estremo, ecosistemi marini impoveriti e maggiore accumulo di CO₂ in atmosfera. È una crisi silenziosa, ma già in atto.
Per capire e affrontare il cambiamento climatico, non basta guardare al cielo: dobbiamo guardare al mare, e comprendere come funziona — e come sta cambiando — il grande mescolamento degli oceani.
Questo articolo è parte di un percorso dedicato al riscaldamento climatico.
Nel primo appuntamento ci siamo chiesti perché, in un mondo sempre più caldo, possano verificarsi fenomeni estremi come piogge torrenziali e temporali improvvisi (leggi qui).
Oggi abbiamo esplorato il ruolo nascosto ma fondamentale degli oceani nella regolazione del clima.
Nel prossimo articolo parleremo invece di come l’attività umana stia alterando questi equilibri, e perché il riscaldamento globale non può più essere considerato un semplice fenomeno naturale.
Negli ultimi anni, gli eventi meteorologici estremi sono diventati sempre più frequenti, sia in Italia che nel resto del mondo.
Una mappa interattiva dell’ISPRA, consultabile online, mostra chiaramente dove questi eventi si sono verificati in Italia tra il 2020 e il 2024. Si osservano piogge torrenziali, grandinate eccezionali, ondate di calore anomale e prolungate. Tutti segnali di un sistema climatico sempre più instabile.
Come conseguenza di queste anomalie, è sempre più comune imbattersi – soprattutto sui social – in discussioni o thread in cui si afferma che fenomeni come le alluvioni, seguite da bruschi cali di temperatura, smentirebbero l’esistenza del riscaldamento globale.
Una frase ricorrente è:
“Altro che riscaldamento globale: ieri grandinava e oggi ci sono 18 gradi!”
Chi vive in zone come Palermo – dove, negli ultimi anni, si sono registrati picchi termici estremi e livelli di umidità superiori all’80%, anche in pieno giorno – tende invece a riconoscere, in modo molto concreto, la realtà del cambiamento climatico.
“Orpo… che caldo. Veramente stiamo andando verso qualcosa che non abbiamo mai vissuto.”
Ma come si concilia tutto questo?
Come può il riscaldamento globale provocare temporali violenti, grandinate e persino abbassamenti improvvisi della temperatura?
Dobbiamo innanzitutto ricordare che la logica scientifica è controintuitiva. Non possiamo applicare al metodo scientifico la logica che usiamo tutti i giorni per collegare ciò che vediamo con ciò che pensiamo sia vero: la realtà fisica spesso sorprende e non si lascia interpretare con impressioni o sensazioni.
Sulla base di queste premesse, chiediamoci cosa accade sulla superficie terrestre quando la temperatura aumenta di un solo grado Celsius. Un grado può sembrare poco. Se tocchiamo una pentola a 70 °C proviamo lo stesso bruciore che a 71 °C. E non distinguiamo tra il freddo di 0 °C e quello di -1 °C.
Ma il pianeta non è il nostro palmo, né il nostro naso.
Nel sistema Terra, un solo grado può fare una differenza gigantesca: significa più energia, più evaporazione, più acqua nell’atmosfera. E più acqua nell’aria significa, potenzialmente, più pioggia, più violenza, più squilibrio.
Per capire quanto sia concreta questa affermazione, facciamo un semplice calcolo: stimiamo quanta acqua in più evapora dagli oceani quando la loro temperatura superficiale sale di un solo grado come, per esempio, da 25 °C a 26 °C.
Effetti della temperatura sull’equilibrio H2Oliquido = H2Ovapore
Per semplicità, consideriamo solo una porzione di oceano estesa per 100 milioni di metri quadrati (pari a 100 km²) e limitiamoci al primo metro d’aria immediatamente sovrastante. Vogliamo capire quanta acqua in più finisce nell’aria subito sopra l’oceano quando la sua temperatura sale di un solo grado, da 25 °C a 26 °C.
L’equazione di Antoine
Per stimare la pressione di vapore dell’acqua alle due temperature, usiamo la formula empirica di Antoine, valida tra 1 e 100 °C:
log₁₀(P) = A − B / (C + T)
dove:
P è la pressione di vapore in mmHg,
T è la temperatura in gradi Celsius,
A, B, C sono coefficienti specifici per ciascuna sostanza (ad esempio, acqua, etanolo, acetone…) e validi solo entro certi intervalli di temperatura. Nel caso specifico dell’acqua: A = 8.07131; B = 1730.63; C = 233.426 (valori specifici per l’acqua in questo intervallo). Il riferimento per i valori numerici di A, B e C è qui.
Convertiamo poi la pressione in Pascal (1 mmHg = 133.322 Pa).
I risultati
Applicando i valori:
a 25 °C si ottiene P ≈ 23.76 mmHg, cioè circa 3158 Pa;
a 26 °C si ottiene P ≈ 25.13 mmHg, cioè circa 3351 Pa.
Calcolo della densità del vapore
Convertiamo ora la pressione parziale in densità di vapore acqueo (ρ), usando l’equazione dei gas ideali:
ρ = (P × M) / (R × T)
dove:
P è la pressione in pascal,
M è la massa molare dell’acqua (18.015 g/mol),
R è la costante dei gas (8.314 J/mol·K),
T è la temperatura assoluta in Kelvin.
Calcolando:
a 25 °C (298.15 K) si ottiene ρ ≈ 0.02295 kg/m³;
a 26 °C (299.15 K) si ottiene ρ ≈ 0.02431 kg/m³.
L’aumento netto di vapore
La differenza di densità è:
0.02431 − 0.02295 = 0.00136 kg/m³
Moltiplichiamo per il volume d’aria (100 000 000 m³):
0.00136 × 100 000 000 = 136.000 kg
In altre parole, un aumento di temperatura di 1 °C (da 25 a 26 °C) genera 136 tonnellate di vapore in più, solo su una superficie di 100 km² e solo nello strato d’aria immediatamente sopra l’oceano.
157 800 000 000 kg, ovvero 158 milioni di tonnellate di vapore acqueo in più.
E questo, lo ripeto, solo nello strato d’aria immediatamente sopra la superficie, per un singolo grado in più.
Ma quei numeri non restano sulla carta. Entrano in circolo nell’atmosfera, e da lì comincia il loro impatto reale.
Dall’oceano alla pioggia: il viaggio del vapore
Ma cosa succede a tutta quest’acqua una volta entrata in atmosfera?
Viene trasportata dalle correnti. Quando incontra masse d’aria più fredde, condensa formando nubi e poi pioggia. Se la quantità di vapore è anomala, lo saranno anche le precipitazioni: brevi, violente, improvvise.
Inoltre, il vapore acqueo è attivo nell’infrarosso: è un gas serra molto più potente della CO₂, anche se molto più effimero. In climatologia si parla di feedback positivo: l’aumento della temperatura fa evaporare più acqua → il vapore trattiene più calore → aumenta ancora la temperatura → e così via.
Quella pioggia non è “contro” il riscaldamento: è il riscaldamento
Piogge torrenziali, grandinate e cali locali della temperatura non smentiscono il riscaldamento globale. Al contrario, ne sono una conseguenza. Il sistema Terra si scalda in media, ma localmente può produrre raffreddamenti temporanei proprio in risposta a squilibri energetici più ampi.
Conclusioni
Il calcolo che ho presentato è, ovviamente, una semplificazione. Non tiene conto del vento, della turbolenza, della salinità, né della reale dinamica verticale dell’atmosfera. Non pretende di descrivere con esattezza tutto ciò che accade nell’interazione tra oceano e cielo. Ma ha un obiettivo chiaro: rendere visibile, con i numeri, una verità che l’intuizione fatica a cogliere.
Perché la logica scientifica non coincide con il senso comune.
Come ho già scritto, nel nostro vissuto quotidiano, un solo grado in più non è nulla. Non percepiamo differenze tra 0 °C e -1 °C, tra 70 °C e 71 °C. Ma il sistema Terra non funziona secondo ciò che sentiamo sulla pelle: funziona secondo leggi fisiche. E in fisica, un solo grado può significare miliardi di tonnellate d’acqua in più nell’atmosfera. Significa più energia, più instabilità, più violenza meteorologica.
Paradossalmente, quello che percepiamo come una smentita del riscaldamento globale – la grandine, il temporale, il crollo improvviso delle temperature – ne è invece una manifestazione diretta.
Il clima risponde con intensità e disordine proprio perché è fuori equilibrio. E lo è, in parte, per colpa di quell’apparente “piccolo” grado in più.
La scienza ci dà gli strumenti per misurare, per capire, per anticipare.
Sta a noi scegliere se vogliamo continuare a confondere il temporale con una tregua, o iniziare a leggere in quelle piogge il segnale di un sistema che sta cambiando – e lo sta facendo sotto i nostri occhi.
Quella pioggia che ti ha fatto dire “ma quale riscaldamento globale?” è esattamente il motivo per cui dovremmo iniziare a preoccuparci.
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.
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.
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).
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.
Simplicio, difensore fervente dell’omeopatia e delle medicine alternative.
Salviati, filosofo naturalista e uomo di scienza.
Sagredo, gentiluomo curioso e attento, che modera il discorso.
[Scena: in una loggia, i tre siedono a discorrere. Il sole volge al tramonto.]
Sagredo: Vi prego, signori miei, di proseguire quella disputa che già stamani cominciaste, acciocché io possa intendere meglio la ragione del contendere.
Salviati: Con piacere. Discorrevamo dell’arte medica, e in specie di quella setta che si vanta di guarire con nulla, chiamata omeopatia.
Simplicio: Vi prego di non schernirla, ché molti l’usano con profitto.
Salviati: Profitto spirituale, forse. Giacché altro effetto io non trovo se non quello che ogni placebo ben somministrato produce.
Simplicio: Eppure vi sono testimonianze infinite di chi fu sanato!
Salviati: Testimonianze infinite vi sono anche di chi ha veduto spiriti, eppure niuno spirito fu mai sezionato né posto in provetta.
Sagredo: Io comprendo che voi, Salviati, chiedete esperimento?
Salviati: E metodo. Che si faccia prova, in doppio cieco, con numero sufficiente, con analisi statistica e rigore.
Simplicio: Ah! Ma la scienza moderna non può comprendere i sottili influssi, le energie informate dall’acqua!
Salviati: Voi dite energie informate? Io non vedo che acqua distillata.
Simplicio: È perché non sapete veder oltre la materia!
Salviati: Se il “vedere oltre” vuol dir fingere, vi cedo volentieri il primato.
Sagredo: Oibò, vi prego di moderarvi!
Salviati: Sagredo, vedi che io sono pacato. Sol domando che, se effetto vi sia, si misuri; e se nulla si misura, si taccia.
Simplicio: Ma la medicina convenzionale ha effetti collaterali!
Salviati: E l’omeopatia ne ha così pochi che si contano sulle dita d’una mano amputata.
Sagredo: Questa è mordace!
Salviati: Mordace, ma vera.
Simplicio: Voi ridete, Salviati, ma ignorate che l’acqua possiede memoria!
Salviati: Memoria? Avete visto forse un quaderno in cui ella scriva?
Simplicio: Non di tal fatta! È memoria sottile, quantica! L’acqua si informa della sostanza e ne mantiene l’energia!
Salviati: Oh meraviglia. E quando la bollite, la memoria resta?
Simplicio: Non siate volgare. Vi son regole per non turbarla.
Salviati: Dunque non lavate i panni con acqua calda, ché potreste dimenticare la formula del sapone?
Sagredo: Orsù, Salviati, non lo provocate oltre!
Simplicio: In verità vi dico che scienziati illustri confermano la memoria dell’acqua!
Salviati: Quali? Quelli che stampano riviste in cui essi stessi son revisori?
Simplicio: Voi siete cieco alla Nuova Scienza Energetica!
Salviati: Mi chiamo uomo di prove. Mostratemi la differenza tra due fiale di pura acqua, una “informatizzata” e l’altra no.
Simplicio: Non avete gli strumenti adeguati!
Salviati: Né voi l’effetto.
Simplicio: Vi è però l’acqua C.G.E.!
Sagredo: Che novità è questa?
Simplicio: È acqua trattata con Codice Galattico Energetico!
Salviati: Galattico? Mi par termine assai vasto.
Simplicio: Appunto, abbraccia l’Universo. Si carica di frequenze armoniche inviate da Maestri Cosmo-spirituali!
Salviati: Mi fate intendere che l’acqua, già dotata di memoria, ora riceve telegrammi celesti?
Simplicio: Così è! E guarisce ogni male, dall’ansia alla calvizie.
Salviati: Oimè. Sagredo, non so se io debba replicare o piangere.
Sagredo: Ma questa acqua C.G.E. si vende?
Simplicio: Certamente, ed è ben cara! Ma non pensate al vile denaro: pensate alla salute!
Salviati: Non dubito che a costar molto sembri più mirabile.
Simplicio: Voi rimanete ottuso perché vi manca la fede!
Salviati: Io credo nella ragione. E in un bicchiere d’acqua fresca, purché non informatizzata.
Sagredo: Salviati, diteci in breve che cosa dunque vorreste?
Salviati: Semplice: che ogni rimedio si provi con metodo, che si misuri l’effetto, che si distingua la speranza dal risultato.
Simplicio: Che aridità di spirito!
Salviati: Che chiarezza di pensiero.
Sagredo: Bene, bene… Ma ditemi ora di quest’altra vostra invenzione. Ho sentito bisbigliare di un caffè omeopatico fatto con la vostra Acqua C.G.E.
Simplicio: Ah! Finalmente tocco un tema in cui l’arte mia brilla.
Salviati: Non dubito. Brilla come una lucciola in bottiglia vuota.
Simplicio: Vi spiego. Si prende l’Acqua C.G.E., già potentemente informata del Codice Galattico Energetico, e la si sottopone a energizzazione ulteriore con la firma vibrazionale del caffè.
Sagredo: Firma vibrazionale?
Simplicio: Sì! Basta avvicinare la tazzina di vero caffè alla bottiglia d’acqua. Le onde sottili trasmettono l’informazione aromatica e stimolante.
Salviati: Dunque non serve versarlo nell’acqua?
Simplicio: Che volgarità! Versare? No! Si comunica per risonanza quantica.
Salviati: E questa vostra pozione… stimola davvero?
Simplicio: Più del caffè stesso! È un caffè omeopatico di altissima potenza!
Salviati: Sicché con meno caffè si ottiene più effetto?
Simplicio: Esattamente. Con diluizioni di 30C, cioè una parte di caffè in un oceano, si ottiene energia infinita.
Sagredo: E quale è l’effetto sul bevitore?
Simplicio: Tiene svegli in eterno!
Salviati: In eterno?
Simplicio: Sì! Mai più sonno, mai più stanchezza. Il bevitore si eleva a stato di veglia permanente!
Salviati: Una condanna piuttosto che una cura.
Simplicio: Per voi scettici è sempre tutto negativo.
Salviati: Mi permetto di notare che chi non dorme impazzisce.
Simplicio: Ecco, siete schiavo della vostra scienza materialista. Noi, invece, vogliamo liberarci dal sonno imposto dalle convenzioni terrestri!
Salviati: Convenzioni? È fisiologia.
Simplicio: Schiavitù biologica.
Sagredo: Ma ditemi, il vostro caffè omeopatico ha sapore?
Simplicio: Solo per chi ha l’anima raffinata.
Salviati: E chi non lo sente?
Simplicio: Non è pronto.
Salviati: Ah, dunque il fallimento del rimedio è colpa del paziente.
Simplicio: Ora mi oltraggiate!
Salviati: No, vi studio come fenomeno curioso.
Sagredo: Insomma, lasciatemi capire. Prendete acqua C.G.E., la avvicinate a un caffè vero, la diluite fino a non aver più nulla, e la vendete come elisir di veglia eterna?
Simplicio: Esattamente. Ed è pur certificato dal Gran Collegio Omeopatico Cosmico!
Salviati: Dubito assai dell’accreditamento.
Sagredo: E il prezzo?
Simplicio: Accessibilissimo: solo cento ducati la boccetta.
Salviati: Rapina con garbo.
Simplicio: Innovazione, Salviati. Voi non comprendete il futuro.
Salviati: Se il futuro è questo, mi ritiro nel passato.
Sagredo: Signori miei, basta per oggi. Mi sento confuso. Devo bere un caffè… ma uno vero.
Salviati: Vi accompagno.
Simplicio: Ebbene, rimanete schiavi della caffeina grezza! Io avanzo con l’Acqua C.G.E. verso l’eternità vigile!
Se c’è una cosa che la scienza dovrebbe insegnarci, è che non tutti gli studi hanno la stessa valenza e importanza. Alcuni sono ben progettati, trasparenti e ci aiutano a capire meglio il mondo; altri, invece, presentano fragilità nelle premesse, nel metodo o nell’interpretazione dei dati.
L’ultimo studio pubblicato nel 2025 su Environmental Health da un gruppo di ricerca dell’Istituto Ramazzini ha fatto molto discutere, sostenendo che anche dosi di glifosato ritenute sicure possano aumentare il rischio di tumori nei ratti. Da qui è nato il timore che, se aumenta la possibilità di avere tumori nei ratti, anche l’essere umano possa correre lo stesso rischio. Tuttavia, un’analisi attenta rivela numerosi limiti sull’effettiva rilevanza dei risultati.
Vediamo perché.
Dosi scelte e perché non sono realistiche
Lo studio ha previsto tre dosi di glifosato somministrate ai ratti:
0.5 mg/kg al giorno (l’ADI, ovvero la dose giornaliera accettabile in Europa)
5 mg/kg al giorno (10 volte l’ADI)
50 mg/kg al giorno (NOAEL, che corrisponde alla dose massima senza effetti osservati).
Si prende la dose più alta che non ha causato effetti negli animali (es. 50 mg/kg).
Si divide per 100: 10 per la variabilità interspecie (topo vs uomo) e 10 per la variabilità intraspecie (uomo vs uomo).
Si ottiene l’ADI (0.5 mg/kg).
Quindi, se uno studio trova effetti giusto all’ADI, non è un fallimento del sistema: è la conferma che il sistema di sicurezza funziona.
E nella vita reale? L’EFSA ha stimato che l’esposizione reale della popolazione è centinaia di volte inferiore all’ADI. Per raggiungere 0.5 mg/kg, un adulto di 70 kg dovrebbe mangiare 10 kg di soia OGM al giorno, tutti i giorni. E anche gli agricoltori professionisti non si avvicinano a quei livelli.
Discrepanze tra dosi dichiarate e dosi realmente usate
Come si può facilmente immaginare, il lavoro che stiamo valutando non è passato inosservato. La comunità scientifica si è subito attivata per verificare se quanto riportato fosse attendibile, e questo è un aspetto cruciale. In un contesto saturo di informazioni, dove distinguere il falso dal vero o dal verosimile è sempre più difficile, avere dei riferimenti affidabili per valutare la solidità di uno studio è fondamentale. Dimostra anche che la scienza non resta chiusa in una torre d’avorio: controlla, discute e, se necessario, corregge.
Un’analisi particolarmente accurata pubblicata su PubPeer ha evidenziato come gli autori dello studio mirassero a somministrare ai ratti tre livelli “target” di esposizione giornaliera al glifosato, corrispondenti, come già indicato nel paragrafo precedente, all’ADI europea di 0,5 mg per chilo di peso corporeo, a 5 mg/kg e infine al NOAEL di 50 mg/kg, calibrando la concentrazione del principio attivo nell’acqua da bere sulla base di un consumo medio di 40 mL e di un peso medio di 400 g. Tuttavia, nei grafici relativi al peso e al consumo d’acqua, visibili già a partire dalla quinta settimana di vita, si nota chiaramente che i ratti più giovani, ancora ben al di sotto dei 400 g, continuano a bere quantità di acqua vicine a quelle stimate per gli adulti. Questo significa che, anziché ricevere esattamente i dosaggi “target”, i cuccioli assumono in realtà molto più glifosato, spesso oltre il doppio di quanto previsto per l’ADI, proprio nel momento in cui la loro vulnerabilità ai possibili effetti tossici è maggiore.
Colpisce poi il fatto che i pannelli che riportano l’effettiva assunzione giornaliera di glifosato inizino soltanto alla tredicesima settimana, escludendo dalla visualizzazione le prime dieci settimane successive allo svezzamento, quando il sovradosaggio è più pronunciato. In questo modo il lettore non ha modo di rendersi conto di quanto i ratti più giovani abbiano effettivamente superato i livelli di riferimento, né di valutare eventuali conseguenze sulla salute in questa fase critica dello sviluppo.
La mancanza di qualsiasi discussione nel testo centrale su questa esposizione eccessiva nei cuccioli rappresenta una lacuna significativa, perché proprio nei primi mesi di vita gli organismi mostrano una sensibilità maggiore a sostanze tossiche. Sarebbe stato opportuno non soltanto estendere i grafici dell’assunzione fin dalla quinta settimana, ma anche accompagnarli con un’analisi dedicata a quei dati, per capire se fenomeni di tossicità precoce possano essere correlati proprio al superamento dei dosaggi prefissati. In assenza di questa trasparenza, resta un interrogativo aperto sul reale profilo di sicurezza del glifosato nei soggetti in accrescimento.
Statistiche creative: quando un “aumento significativo” è solo rumore
Uno dei problemi più comuni negli studi tossicologici è quando si prendono in considerazione troppi parametri. In queste circostanze, prima o poi, qualcosa risulterà “statisticamente significativo”… ma per puro caso.
Lo studio ha esaminato tumori in:
fegato
pelle
tiroide
sistema nervoso
reni
mammelle
ovaie
pancreas
ghiandole surrenali
milza
osso
vescica
Statisticamente parlando, più confronti si fanno, più aumenta il rischio di falsi positivi: è il noto problema dei confronti multipli. E in questo caso non è stata applicata nessuna correzione (come Bonferroni o FDR), nonostante le decine di test effettuati.
Per esempio:
Un solo caso di carcinoma follicolare tiroideo (1,96%) viene presentato come “aumento significativo”, nonostante un’incidenza storica dello 0,09%.
Leucemie rarissime (0 casi nei controlli) diventano improvvisamente “frequenti” se appaiono in uno o due animali.
E proprio perché si lavora con numeri minuscoli (gruppi da 51 ratti), anche un singolo caso in più può far sembrare enorme un effetto che in realtà è solo rumore statistico.
Non a caso, un commentatore su PubPeer ha fatto notare che, nella versione pubblicata rispetto al preprint è stato aggiunto un caso di leucemia monocitica in un ratto femmina trattato con 50 mg/kg/die, assente nella versione preprint. Nessuna spiegazione è stata data per questo cambiamento. Ma in gruppi così piccoli, un solo caso in più può bastare a far emergere o sparire un “aumento significativo”. E la mancanza di trasparenza su come sia stato deciso questo aggiornamento rende ancora più difficile fidarsi delle conclusioni.
Statistiche fragili: come un’analisi più corretta fa crollare i risultati
Gli autori dello studio dicono di aver usato il test di Cochrane-Armitage per verificare se aumentando le dosi di glifosato aumentasse anche il numero di tumori nei ratti: insomma, per valutare se esistesse un trend “dose-risposta” significativo.
Fin qui, tutto regolare. Ma leggendo le osservazioni pubblicate su PubPeer emerge un problema serio: gli autori hanno usato la versione asintotica del test, che diventa poco affidabile quando si analizzano eventi rari – come accade quasi sempre negli studi di cancerogenicità a lungo termine, dove molti tumori osservati sono davvero pochi.
Chi ha commentato ha quindi rifatto i calcoli usando la versione esatta del test (disponibile grazie al software del DKFZ) e il risultato è stato sorprendente: i p-value, che nello studio originale erano inferiori a 0.05 (e quindi dichiarati “significativi”), sono saliti ben oltre 0.25, diventando del tutto non significativi.
In pratica: gli stessi dati, analizzati in modo più corretto, perdono completamente la significatività statistica.
E questo non è un dettaglio secondario: lo stesso errore potrebbe riguardare anche altre analisi statistiche e tabelle pubblicate, mettendo seriamente in discussione la solidità complessiva delle conclusioni dello studio.
Glifosato puro vs formulazioni commerciali: un confronto incompleto
Lo studio testa anche due erbicidi commerciali (Roundup Bioflow e RangerPro), sostenendo che siano più tossici del glifosato puro. Ma:
Non identifica i coformulanti responsabili (quindi non sappiamo cosa sta causando l’effetto).
“La vodka è tossica!”
Senza specificare se il problema è l’alcol o l’acqua in essa contenuta.
Trasparenza e potenziali conflitti d’interesse
Gli autori dello studio dichiarano esplicitamente di non avere conflitti di interesse. Tuttavia, come segnalato su PubPeer, emergono diverse criticità. L’Istituto Ramazzini che ha condotto la ricerca riceve fondi da organizzazioni e soggetti che hanno preso pubblicamente posizione contro l’uso del glifosato. Tra questi finanziatori troviamo:
la Heartland Health Research Alliance, già criticata da diverse fonti per sostenere ricerche orientate contro i pesticidi;
l’Institute for Preventive Health, fondato da Henry Rowlands, che è anche l’ideatore della certificazione “Glyphosate Residue Free”;
Coop Reno, una cooperativa italiana che promuove attivamente la riduzione dei pesticidi nei propri prodotti;
Coopfond, che ha dichiarato pubblicamente il proprio sostegno alla ricerca contro il glifosato.
Tutti questi elementi non sono banali, perché vanno in direzione opposta alla dichiarazione “no competing interests” fornita dagli autori.
Dichiarare questi legami non significa necessariamente che i risultati siano falsati, ma consente ai lettori di valutare meglio la possibile influenza dei finanziatori.
IARC, hazard e risk: una distinzione fondamentale
Lo studio si richiama alla classificazione dello IARC, che nel 2015 ha definito il glifosato “probabile cancerogeno” (Gruppo 2A). Ma attenzione: l’IARC valuta l’hazard, non il rischio.
Hazard: “Il glifosato può causare il cancro in certe condizioni ideali”.
Risk: “Il glifosato causa il cancro nelle condizioni reali di esposizione?”
Lo IARC ha incluso nel gruppo 2A anche:
la carne rossa,
il lavoro da parrucchiere,
il turno di notte.
Le principali agenzie che valutano il rischio reale non hanno trovato evidenze sufficienti per considerare il glifosato cancerogeno:
Conclusione: il glifosato non è innocente, ma nemmeno un mostro
Il nuovo studio del 2025 mostra che, se si cercano abbastanza tumori rari in tanti tessuti, qualcosa prima o poi emerge. Ma:
Le dosi utilizzate sono lontanissime dalla realtà umana, e persino più alte del previsto nei ratti giovani;
I risultati sono fragili, non replicati, e statisticamente poco robusti;
I meccanismi di azione non sono spiegati;
La trasparenza sui dati e sui conflitti di interesse è carente;
Le conclusioni si basano su metodi statistici che vanno messi in discussione.
Non si tratta di negazionismo scientifico ma di scetticismo informato, che è il cuore del metodo scientifico. Sebbene questo studio sollevi questioni interessanti, trarre conclusioni definitive su un legame causale tra glifosato e cancro basandosi su dati così fragili e dosi irrealistiche è prematuro. La scienza richiede prove solide, replicabili e trasparenti.
Per questo, le agenzie regolatorie continuano a considerare il glifosato sicuro se usato nei limiti stabiliti. Restiamo aperti a nuove evidenze, ma diffidiamo dei titoli allarmistici che spesso accompagnano studi con così tante ombre.
EDIT
A dimostrazione del fatto che il metodo scientifico si basa sull’autocorrezione, sia Enrico Bucci che io desideriamo ringraziare l’Ing. Dario Passafiume per essersi accorto di un errore che abbiamo commesso nell’interpretare i dati di PubPeer. La sostanza non cambia: cambiano solo i valori assoluti dei numeri che avevamo preso in considerazione. Il testo che abbiamo rieditato per effetto dell’errore di cui ci siamo accorti grazie all’ingegnere è il seguente:
Un’analisi particolarmente accurata pubblicata su PubPeer ha evidenziato una discrepanza rilevante: le figure riportate nello studio non si riferiscono alle dosi dichiarate (quelle indicate nel primo paragrafo), ma a dosi circa dieci volte superiori. In pratica, mentre gli autori affermano di aver usato 0.5, 5 e 50 mg/kg/die, i grafici mostrano dati ottenuti con 5, 50 e 500 mg/kg/die. Si tratta – come già evidenziato – di concentrazioni del tutto inconcepibili nella vita reale dove per arrivare all’assunzione di soli 0.5 mg/kg/die bisogna ingurgitare circa 70 kg di soia OGM al giorno, tutti i giorni.
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:
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.
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.
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.
…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)
Posizionare la bottiglia su un piano all’aperto o in un contenitore.
Preparare il sistema di rilascio rapido delle Mentos (ad esempio con un cartoncino a scivolo o un tubo).
Far cadere rapidamente 1–3 Mentos nella bottiglia aperta.
Osservare il fenomeno: altezza, durata, forma della fontana, eventuale schiuma residua.
Ripetere con altri materiali (gesso, sabbia, sale…) e confrontare l’effetto.
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
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 ???
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[Scena: in una loggia, i tre siedono a discorrere. Il sole volge al tramonto.]
