La sinfonia dell'autunno
Equilibri, armonie e dissonanze del nostro ambiente spiegate dalla fisica ambientale
Editoriale
Fulvio Stel
Direttore Tecnico Scientifico di Arpa FVG
L'autunno è una stagione di equilibri delicati, una vera e propria partitura in cui ogni elemento gioca il suo ruolo. Attraverso la fisica ambientale raccontiamo armonie e dissonanze del nostro territorio, dal rumore antropico di infrastrutture e aeroporti, al monitoraggio dei campi elettromagnetici, dalla radioattività nei prodotti autunnali della terra (funghi), alla modellistica previsionale e molto altro...
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Sebbene l’ambiente, inteso come l’insieme delle componenti fisiche, chimiche e biologiche che circondano e influenzano gli esseri viventi, costituisca un sistema unitario che dovrebbe essere considerato nel suo complesso, per ragioni storiche e operative risulta spesso utile distinguere queste tre dimensioni. È infatti immediato associare la biologia ambientale allo studio della componente vivente dell’ambiente e la chimica ambientale all’analisi delle sostanze e dei processi che interessano la materia inanimata. Meno intuitivo è invece definire che cosa si intenda per componente fisica dell’ambiente.
Una prospettiva utile consiste nel considerare la fisica ambientale come lo studio delle diverse forme di energia presenti e dei fenomeni che da esse derivano. In questa chiave interpretativa trovano posto le discipline che storicamente ne hanno costituito il nucleo principale: l’acustica, le radiazioni non ionizzanti, comprese quelle associate ai campi elettromagnetici, e la radioattività ambientale. A queste si sono aggiunte successivamente la meteorologia e la fisica dell’atmosfera.
Nonostante la loro apparente eterogeneità, tutte affrontano manifestazioni diverse dello stesso tema fondamentale: l’energia nell’ambiente. Essa può presentarsi sotto forma di onde sonore, campi elettromagnetici, processi nucleari o fenomeni atmosferici. Anche temperatura e vento possono essere interpretati in questa prospettiva: la prima rappresenta l’energia interna dell’aria, mentre il secondo esprime l’energia associata al movimento delle masse atmosferiche.
Anche la pioggia, di fatto, è una manifestazione dell’energia in quanto è il risultato di una trasformazione energetica legata al passaggio dell’acqua dalla fase di vapore a quella liquida. A titolo esemplificativo, 5 mm di pioggia (che corrispondono a cinque litri al metro quadro) sono associati ad una quantità di energia pari a circa 5000 ChiloCalorie, più del doppio rispetto al fabbisogno energetico di un individuo normale. Il clima stesso, non è altro che la manifestazione dell’equilibrio energetico tra la Terra e il Sole.
Negli ultimi anni, all’interno della fisica ambientale ha assunto un ruolo crescente anche la modellistica ambientale, cioè l’insieme degli strumenti e dei metodi che consentono di descrivere numericamente l’evoluzione dei sistemi naturali. La sua inclusione in questo ambito risulta coerente con l’idea di fondo appena descritta: i cambiamenti osservabili nell’ambiente derivano infatti da processi di trasferimento e trasformazione dell’energia, che la modellistica cerca di rappresentare e quantificare attraverso formulazioni matematiche e simulazioni numeriche.
È infine importante sottolineare che la distinzione tra componenti fisiche, chimiche e biologiche dell’ambiente non coincide necessariamente con quella delle tradizionali discipline accademiche. Si tratta piuttosto di tre prospettive complementari attraverso cui osservare e interpretare fenomeni spesso strettamente interconnessi. Proprio la complessità delle problematiche ambientali richiede sempre più frequentemente il contributo integrato di competenze e percorsi formativi differenti, affinché la realtà possa essere compresa e affrontata in modo più completo ed efficace.
