Dall’età della terra al pericolo del piombo: come Clair Patterson fermò un avvelenamento globale

Una soluzione pericolosa

La storia di come, per puro caso, l’uomo abbia evitato un avvelenamento collettivo inizia nel 1908. In un ponte vicino Detroit, l’auto di una vecchia signora è immobile e si ostina a non voler ripartire. Sono i primi momenti dell’industria automobilistica e i suoi prodotti sono tutt’altro che perfetti.

Mentre la signora inizia a temere che non tornerà più a casa, passa da quelle parti un buon samaritano. La signora è fortunata, Byron Carter non solo è un ingegnere, ma è anche a capo di un’industria che produce automobili;  forse la vettura della signora l’aveva costruita proprio lui. Byron capisce in un attimo che il problema è nel motore d’accensione e con forza cerca di smuovere il meccanismo. La macchina riparte, però qualcosa va storto: un movimento imprevisto e la mascella di Byron Carter viene fracassata da una manovella impazzita. Morirà pochi giorni dopo. L’episodio diventa emblematico e l’industria del settore decide di dare una svolta al mercato, introducendo un motore in grado di avviarsi automaticamente.

L’impresa, tuttavia, si rivela estremamente ardua: il carburante che avevano a disposizione non riusciva, da solo, ad avviare il motore.

Nel 1916 Charles Kettering al servizio della celebre casa automobilistica Cadillac, unisce le forze con il giovane Thomas Midgley Jr. per cercare di venire a capo del problema. L’unione si rivelò vincente e nel giro di pochi anni, Kettering e Midgley capirono che mescolando la benzina con un’altra sostanza, si poteva ottenere un composto molto performante; la seconda sostanza utilizzata era il piombo tetraetile.

Grazie alla nuova miscela non veniva soltanto risolto il problema degli improvvisi sussulti, ma anche la velocità massima raggiungibile dalla vettura veniva incrementata notevolmente. Scienziati e investitori salutarono la nuova scoperta come una vittoria senza precedenti nel mondo delle automobili.

Eppure, mentre le macchine ruggivano, rinforzate dal nuovo combustibile, l’essere umano correva un pericolo enorme.

Una pubblicità su Life Magazine del 1953 per la benzina con piombo etile aggiunto Don O'Brien via Flickr // CC BY 2.0
Una pubblicità su Life Magazine del 1953 per la benzina con piombo etile aggiunto
Don O’Brien via Flickr // CC BY 2.0

 

 La casa delle farfalle

È una notte d’ottobre del 1923 nel New Jersey. Walter Dymock si è appena adagiato sul letto, pronto per dormire. Improvvisamente apre gli occhi: qualcosa gli è appena volato a pochi centimetri di distanza. Si guarda intorno in cerca di risposte, quando finalmente la vede: è una farfalla incredibilmente colorata che sembra brillare nella notte, tanto è luminosa. Walter deve catturarla assolutamente. Scende dal letto ed inizia a correre verso quella meravigliosa visione. La sua corsa è furiosa e la voglia di acciuffare la farfalla inarrestabile; nemmeno la finestra sul secondo piano costituisce un ostacolo per Walter che, senza pensare, si lancia nel vuoto, atterrando pochi istanti dopo nel cortile di casa.

Walter riuscirà a salvarsi, ma dopo il suo, seguirono altri casi di visioni misteriose. Il numero di pazienti ricoverati con gli stessi sintomi raggiunse presto la cinquantina; tutti quanti lavoravano alle industrie di Deep Water, nel New Jersey. In queste fabbriche gli operai stavano costantemente in contatto con il piombo tetraetile, il composto indispensabile per il nuovo carburante.

 

La stampa si rese conto che c’era abbastanza materiale per un’inchiesta ed il New York Times si occupò del caso intervistando Yandell Henderson, un fisiologo dell’università di Yale che metteva in guardia sull’enorme pericolo derivante dal contatto con quella sostanza. La Standard Oil, compagnia petrolifera leader del settore, decise di interrompere momentaneamente la produzione del piombo tetraetile e di indagare sulle eventuali correlazioni della sostanza con i danni al sistema nervoso dei lavoratori. Dopo pochi mesi di ricerche la Standard Oil non aveva dubbi: gli effetti collaterali dell’esposizione al piombo non erano da considerarsi nocivi in assoluto e le fabbriche potevano tornare in funzione non appena fossero apportate piccole migliorie ai sistemi di ventilazione. I lavori ripresero a pieno regime.

Qualche anno più tardi, Herb Needleman, un giovane studente di medicina passando nei paraggi di Deep Water, si imbatté in un piccolo gruppo di uomini che sembravano estraniati: guardavano nel vuoto e camminavano senza meta. Stupito dallo strano spettacolo, chiese ad uno dei suoi colleghi se sapesse qualcosa di quegli uomini. Uno di loro scosse la testa: «Io so chi sono – disse – quei ragazzi lavorano alla Casa delle Farfalle». La stessa industria nella quale avevano lavorato Walter Dymock, William McSweeney e chissà quanti altri operai.

Needleman divenne medico e dedicò la sua vita alla ricerca sui danni cerebrali causati dalle industrie che utilizzavano il piombo.

   Quanti anni ha la terra?

  Una delle cose più belle della scienza è che, studiando un singolo fenomeno, potrebbe capitare di fare delle scoperte di ordini e misure assolutamente inconcepibili all’inizio del percorso. Sicuramente Clair Patterson non aveva idea dei guai in cui si stava mettendo quando accettò l’incarico di analizzare qualche frammento di meteorite.

Clair Patterson con alcuni dei suoi strumenti analitici nei laboratori della Caltech. Caltech Archives.
Clair Patterson con alcuni dei suoi strumenti analitici nei laboratori della Caltech. Dai Caltech Institute Archives.

È la metà degli anni ’50 e Patterson, finito il suo dottorato, sta cercando un posto da post-doc. Il professor Harrison Brown conosce le potenzialità del giovane geologo e gli propone uno studio nel settore della geochimica alla Caltech; il suo compito sarà quello di analizzare i frammenti di zircone raccolti in un cratere meteoritico. Brown non deve aggiungere altro, Patterson è un ottimo geologo e capisce subito la portata della ricerca. Gli era stato chiesto di calcolare l’età della terra.

Il compito di Patterson era quello di calcolare la quantità di piombo presente negli zirconi: sapendo che il piombo deriva dal decadimento dell’uranio e conoscendo i tempi di decadimento e calcolando la quantità di piombo rimasta, si può risalire all’età del minerale. Ma quando Patterson inizia a misurare la concentrazione del piombo negli zirconi i risultati sono disastrosi. Il numero di parti per milione è troppo elevato: il meteorite non poteva essere così vecchio. Qualcosa non aveva funzionato. Sigillò porte e finestre, chiuse il suo studio al pubblico e tentò di nuovo.

I risultati migliorarono ma i numeri continuavano ad essere contraddittori. Depurare l’ambiente non era stato sufficiente. Patterson, come tutti, non poteva immaginare l’enorme quantità di piombo presente nell’aria. Il suo problema principale, però, era quello di convincere i suoi superiori della necessità di un laboratorio asettico; non aveva tempo per pensare all’inquinamento.

Dopo anni di lotte con i finanziatori e con gli altri scienziati, Patterson riuscì ad ottenere il suo ambiente isolato e, nel 1953, replicò l’esperimento. Questa volta il conteggio del piombo non venne viziato da fattori alteranti e i numeri parlarono chiaro: la terra aveva 4,5 miliardi di anni.

Come aveva previsto, tuttavia, il resto della comunità scientifica che operava in condizioni standard criticò i risultati di Patterson. I 4,5 miliardi di anni sembravano essere il frutto dell’immaginazione di uno scienziato impazzito nel tentativo di far combaciare i numeri. Probabilmente soltanto in quel momento Patterson si rese conto dell’enorme gravità del problema. Ogni studio di quel tipo era destinato a fallire dal momento che, al mondo, non esisteva più un ambiente che non fosse inquinato dal piombo.

  Le spedizioni di Patterson

Clair Patterson aveva appena scoperto uno dei più grandi avvelenamenti della storia dell’uomo; tutti sapevano, dopo i casi delle Case delle Farfalle, che in qualche misura il piombo provocasse danni alla salute, ma nessuno poteva immaginare la quantità della sostanza presente nell’aria.

La scelta di fronte a lui era molto difficile: denunciare l’imminente pericolo e scontrarsi con nemici fuori dalla sua portata, o tacere, ritirarsi in campagna e ignorare le sue scoperte. Ma Patterson, oltre ad essere un onesto scienziato, era un uomo molto ostinato e non si lasciò intimorire 

Prima di lanciarsi in questa impresa titanica decise di raccogliere più prove a favore della sua tesi, sapendo che in un eventuale processo sarebbero state  indispensabili contro un nemico che poteva servirsi di una disponibilità economica pressoché illimitata: la Standard Oil.

Indagando sulla natura della crosta terrestre, vinse la sua avversione per le uscite in barca e andò a fare ricerche anche in mezzo all’oceano. Anche in questo caso il livello del piombo era troppo elevato: nei primi 500 metri di profondità i valori superavano di 20 volte la norma.

Con questi nuovi dati tornò da Harrison Brown, il suo capo, esponendogli dettagliatamente il problema ed il suo piano d’azione.: «Le compagnie petrolifere stavano finanziando i miei lavori. Eravamo in un serio problema». 

Dopo aver ottenuto i fondi da alcuni enti governativi, mise in piedi un team di geologi e chimici ed andare a studiare i ghiacci del Polo Nord. «Abbiamo raccolto la neve lassù [al polo], e l’abbiamo portata indietro. L’abbiamo analizzata e abbiamo scoperto che la concentrazione di piombo è aumentata negli ultimi secoli, dal 1700 ad ora la concentrazione di piombo è aumentata di quasi trecento volte».

La neve perenne non mentiva: ogni strato di ghiaccio imprigionava l’aria di un determinato secolo, e mostrava che a partire dalla rivoluzione industriale il livello di piombo nell’aria era aumentato a livelli esponenziali.

Come si concluse la vicenda

Patterson, insieme ai suoi colleghi di lavoro, non attese oltre e scrisse i risultati delle due spedizioni in un articolo. La risposta delle compagnie petrolifere fu immediata. Lo scienziato non vinse immediatamente la battaglia ma sollevò i dubbi necessari per stimolare l’interesse di altri scienziati che continuarono la sua opera. Uno di questi fu il medico Needleman impegnato direttamente nella battaglia contro il piombo.

 

Clair Patterson
Clair Patterson

 

Grazie ai suoi studi Clair Patterson ha contribuito a salvare il mondo da un pericolo tanto sottile quanto pericoloso. Eppure lo scienziato non volle mai essere considerato un eroe. In un’intervista rilasciata qualche mese prima di morire a Shirley Cohen dell’università della California, quando gli venne chiesta la motivazione di un tale resistenza nella battaglia contro i grandi poteri dell’industria, Patterson negò ogni inclinazione ambientalista: «Scienza, scienza, scienza! – Rispose – non me ne importa un fico secco di sapere cosa comportasse la contaminazione. Io dovevo misurare la contaminazione per arrivare a capire quali fossero i livelli naturali».

Patterson non visse abbastanza a lungo per vedere i frutti della sua ricerca. Morì il 5 Dicembre 1995. Nel 1986 l’EPA (Enviromental Protection Agency) aveva iniziato le procedure per proibire l’utilizzo del piombo nella benzina. Il carburante fu dichiarato nocivo e si iniziò faticosamente a toglierlo dal mercato. Soltanto a partire dal 31 Dicembre 1995, dopo quasi 80 anni di utilizzo, il piombo tetraetile fu rimosso completamente da ogni stazione di servizio.

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