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17 Agosto 2017

La fissazione dell’azoto, la meccanizzazione e l’uso di pesticidi hanno fatto dell’agricoltura un’attività ad altissima intensità energetica; anzi, si tratta ormai del settore economico a più elevata intensità energetica nei paesi sviluppati.

Disinnescare la bomba demografica

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Crookes, Haber e gli altri chimici del xx secolo si dichiararono tutti favorevoli alla fissazione dell’azoto come metodo per soddisfare la domanda alimentare.  Ma non nascosero un altro fine del processo, che forse si sarebbe rivelato anche più urgente. Nel 1910, il 13 per cento dei nitrati cileni importati negli Stati Uniti era utilizzato come fertilizzante; quasi il doppio era destinato all’industria chimica, e tre volte tanto, se non di più, alla produzione di esplosivi.

saggiatore

Pubblicazione in collaborazione con la casa editrice Il Saggiatore

Quando la Royal Navy tagliò alla Germania i rifornimenti di nitrati cileni durante la Prima guerra mondiale, il processo Haber-Bosch consentì ai tedeschi di continuare a rifornirsi di polvere da sparo e di altre munizioni, prolungando così, con ogni probabilità, il conflitto. Dopo la sconfitta della Germania, i vincitori riuniti a Versailles pretesero, tra le spoglie di guerra, le licenze del processo Haber-Bosch.

Certo, parte dell’azoto era destinato all’agricoltura. Quando nel 1931 Carl Bosch ricevette il Premio Nobel, era a capo della Ig Farben, la grande società nella quale erano confluite la Basf e altre importanti industrie chimiche tedesche.

Nello stabilimento di circa quattro chilometri quadrati di Leuna, nella Sassonia-Anhalt, la società produceva esplosivi, ma anche centinaia di migliaia di tonnellate di fertilizzanti l’anno. Non tutti gli esplosivi, poi, erano impiegati in azioni ostili: la nuova abbondanza di dinamite aiutò i minatori a scavare più in profondità. Ma nella maggioranza dei casi fu strumento di morte.

Secondo alcune stime, nel xx secolo le armi prodotte grazie al processo Haber-Bosch hanno provocato 150 milioni di morti. La carneficina senza precedenti della Seconda guerra mondiale sarebbe stata inimmaginabile senza questo presupposto. A detta di Linus Pauling, altro chimico insignito del Nobel, ma più recentemente, nel corso del conflitto fu utilizzata una quantità di esplosivo pari a 6 milioni di tonnellate di tritolo. Le bombe di Hiroshima e Nagasaki rappresentano meno di metà dell’1 per cento di quella quantità. Tutto il resto è frutto del processo di Haber-Bosch. Gli alleati utilizzarono migliaia di tonnellate di esplosivo ad alto potenziale anche solo nei raid sullo stabilimento di Leuna.

Negli Stati Uniti, quando Borlaug cominciò a lavorare sulle coltivazioni messicane, l’uso dei fertilizzanti sintetici decollò, in parte perché lo scoppio della guerra fece aumentare la domanda di cibo e diminuire il numero dei contadini, e in parte perché l’azoto fissato per le munizioni era così tanto che metterne un po’ da parte per gli agricoltori rimasti non costituiva un problema. Quando Borlaug ottenne il suo primo supergrano ad alta produttività, resistente alla ruggine e affamato di azoto, nel 1949, si poteva fertilizzarlo senza difficoltà.

Le varietà nane che l’agronomo selezionò più avanti, la cui statura ridotta consentiva di sprecare meno energia per la crescita degli steli e dedicarne di più allo sviluppo dei semi – che contengono proteine e quindi azoto –, sfruttavano il fertilizzante ancora meglio.

La Rockefeller Foundation, però, pur continuando a offrire il proprio sostegno al progetto, cominciò a non garantire più un rapido approvvigionamento di fertilizzante. Come racconta Nick Cullather in The Hungry World (Il mondo affamato), una splendida storia del cibo e dello sviluppo, alcuni pezzi grossi della fondazione, tra i quali spicca lo stesso John D. Rockefeller III, erano stati conquistati dal nuovo malthusianismo di Vogt e Osborn, e avevano l’impressione che ogni tentativo di migliorare le cose nel breve periodo – per esempio potenziando scientificamente la produttività agricola – avrebbe condotto in futuro a sofferenze alimentari ancora maggiori.

E.C. Stakman, superiore di Borlaug in Messico, e Warren Weaver, responsabile del programma a New York (nonché una delle persone più autorevoli nella storia della scienza del xx secolo), obiettavano che la scienza poteva ampliare la capacità produttiva della Terra. Weaver sottolineò il grande divario tra la cascata di energia solare che investe il pianeta e le calorie necessarie a nutrire il mondo.

Certo, la Terra era finita, quanto a ricchezze materiali; ma, entro quei limiti, era possibile accrescere la sua capacità di sostenere la vita. La convinzione, condivisa da Vogt, Osborn e molti loro colleghi e seguaci, che la «capacità di carico» dell’ambiente fosse invariabile e definitiva era sbagliata. Le circostanze potevano modificare le situazioni.

Il punto di vista di Weaver prevalse, almeno fino a un certo punto; la Rockefeller Foundation decise di percorrere la strada segnata da Malthus in entrambi i sensi. Finanziò programmi per il controllo delle nascite ma continuò anche a finanziare i programmi agricoli; per raggiungere il risultato desiderato nella gara tra popolazione e agricoltura, avrebbe provato sia a frenare la prima che ad accelerare la seconda.

Negli anni cinquanta, ormai, in gran parte del mondo industrializzato gli agricoltori utilizzavano azoto artificiale, e il Messico mostrava come potesse essere impiegato anche nei paesi in via di sviluppo, con l’adeguata varietà di colture.

L’esperienza messicana aveva un risvolto negativo. Benché l’obiettivo iniziale della Rockefeller fosse l’agricoltura dei villaggi, il lavoro di Borlaug si concentrò sul grano e non sul mais, il principale prodotto locale. In questo modo, e non solo, il progetto fece gli interessi delle grandi aziende agricole e, di conseguenza, del business statunitense. A favorire le grandi aziende fu anche il fatto che i campi fittissimi e ultra-produttivi resi possibili dalle nuove colture avevano bisogno di più pesticidi: si aggiungeva così un’altra spesa e un nuovo fardello ecologico. I piccoli contadini, il cui sostentamento era stato uno dei punti focali del programma origina- rio della Rockefeller, spesso non riuscirono a coglierne i vantaggi. Ma la resa dei raccolti aumentò di molto, un fatto importante per ragioni non solo umanitarie, ma anche politiche.

Tra gli anni cinquanta e gli anni sessanta i contadini asiatici, che minacciavano senza sosta di abbracciare il comunismo, furono al centro di numerose preoccupazioni geopolitiche per Washington.

L’introduzione nel subcontinente indiano di colture altamente produttive e dei fertilizzanti necessari, negli anni sessanta, fu pianificata proprio per arrestare l’espansione dell’influenza russa e cinese nella regione.

Quando William Gaud, amministratore dell’Agenzia statunitense per lo sviluppo internazionale, salutò il raccolto di grano indiano del 1968, che aveva scongiurato la carestia, come una «Rivoluzione verde», lo fece per sottolineare il contrasto con le rivoluzioni rosse contro le quali gli Stati Uniti combattevano altrove nel continente.

Questa è un’altra ragione per cui credo sia giusto considerare la manipolazione del ciclo dell’azoto come una forma di geoingegneria volontaria. Non è solo che i singoli contadini, un po’ in tutto il mondo, abbiano fatto qualcosa che ha migliorato la loro vita. È stato, in misura significativa, un atto politico intenzionale, basato sulla convinzione che un pianeta più fertile sarebbe stato per molti versi migliore da un punto di vista umanitario, geopolitico ed economico.

Pressappoco nello stesso periodo in cui la Rivoluzione verde veniva così battezzata, la quantità di azoto fissata con il processo Haber-Bosch superò quella fissata da tutti i batteri del suolo terrestre.

L’uso di fertilizzanti in America era aumentato dalle circa 500000 tonnellate all’anno degli anni quaranta fino a 8 milioni di tonnellate. In Europa se ne consumavano circa 10 milioni di tonnellate. E benché i livelli americani ed europei in seguito non siano più cresciuti in modo considerevole – oggi, in entrambi i continenti, siamo sugli 11 o 12 milioni di tonnellate all’anno – altrove le cose si erano appena messe in moto. Tra il 1980 e il 2000 tutte le industrie di fertilizzanti del mondo hanno fissato tanto azoto quanto ne era stato fissato nel resto del xx secolo.

L’industria cinese, nata negli anni settanta, fissa oggi quasi 50 milioni di tonnellate di azoto all’anno. Nell’insieme, il processo Haber-Bosch ne fissa attualmente più di 140 milioni di tonnellate l’anno, di cui il 20 per cento circa è destinato all’industria chimica e alla fabbricazione di esplosivi; il resto serve a nutrire il mondo, soprattutto grazie ai contadini dei paesi in via di sviluppo.

La straordinaria crescita dell’uso dell’azoto è stata accompagnata da una crescita altrettanto straordinaria dei raccolti. Il grano invernale inglese rappresenta bene il fenomeno: l’impiego dei concimi azotati è aumentato di quasi dieci volte nei cinquant’anni successivi alla Seconda guerra mondiale, e i raccolti sono quadruplicati, superando le otto tonnellate all’ettaro. Altrove gli effetti sono stati persino più impressionanti. Se la maggior parte dell’azoto è utilizzata per concimare cereali, circa un decimo è impiegata nelle coltivazioni di semi oleaginosi, un decimo per frutta e verdura e un decimo per fertilizzare pascoli e coltivare foraggi.

Tutto ciò ha dei costi, il primo dei quali si misura in termini energetici. I cicli biogeochimici del sistema Terra non procedono a motore spento: hanno bisogno di energia per andare avanti, proprio come hanno bisogno di energia le correnti oceaniche e i venti.

La reingegnerizzazione del ciclo dell’azoto su scala planetaria ha richiesto una ridistribuzione energetica che, sebbene piccola per gli standard sistema Terra, è considerevole per il genere umano: circa l’1,5 per cento dell’energia a uso industriale è destinata alla fissazione dell’azoto. Sarebbe quasi l’equivalente di un quinto dell’energia globale utilizzata ai tempi di Crookes, ragion per cui Crookes non avrebbe mai previsto fin dove si è spinto questo processo.

La fissazione dell’azoto, la meccanizzazione e l’uso di pesticidi hanno fatto dell’agricoltura un’attività ad altissima intensità energetica; anzi, si tratta ormai del settore economico a più elevata intensità energetica nei paesi sviluppati.

Produrre un dollaro di cibo richiede in media più di cinque volte l’energia che serve a produrre pari valore nel settore manifatturiero.

L’intensificazione energetica dell’agricoltura ha cambiato in maniera profonda le relazioni umane con il mondo naturale.

Nelle aziende agricole preindustriali, l’energia prodotta sotto forma di cibo era in media dieci volte superiore a quella impiegata sotto forma di lavoro umano e animale.

Oggi, l’energia contenuta nel cibo è di norma inferiore a quella richiesta per alimentare le macchine, vicine e lontane, che permettono di far crescere e raccogliere quel cibo, dai trattori agli stabilimenti per la fissazione dell’azoto.

L’energia utilizzata per creare il contesto in cui la luce solare si trasforma nelle calorie di carboidrati, grassi e proteine è maggiore della quantità di luce solare così trasformata che davvero finisce nei nostri piatti.

Sembra assurdo: perché usare più energia per produrne meno? La risposta va cercata in ciò che i contadini, agendo in questo modo, risparmiano: lavoro e terra. Per avere più cibo di solito era necessario sfruttare più terra o più lavoro, e ciò imponeva un vincolo alla quantità di cibo che si poteva sperare di produrre. Appena è stato possibile sostituire il lavoro e la terra con l’energia, è aumentata la quantità totale di nutrimento che il mondo era in grado di offrire.

Nella seconda metà del xx secolo è stato possibile espandere la produzione agricola rendendo l’agricoltura più energeticamente intensiva. E poiché nel frattempo l’energia diventava più abbondante ed economica di quanto fosse mai stata, la scelta ha decisamente acquistato senso.

La storia dell’agricoltura del xx secolo non si esaurisce nella trasformazione di energia, e di per sé la semplice disponibilità di calorie non ha messo fine alle carestie e alla fame: per procurarsi il cibo di cui hanno bisogno, le persone devono averne la capacità economica e politica. Ma il grande aumento della produttività dimostra che Vogt e Osborn si sbagliavano sulle carestie malthusiane. Gli attuali 1,5 miliardi di ettari di terreni coltivabili, se lavorati con gli strumenti del primo Novecento, nutrirebbero circa 3 miliardi di persone con una dieta tipica del 1900 (cioè insufficiente); la situazione sarebbe abbastanza simile a quella immaginata da Vogt: un mondo con 3 miliardi di abitanti costretti a miserrimi pasti «proletari».

Invece, questa terra nutre 7 miliardi di persone. Le ricchezze non sono distribuite in modo equilibrato, e sono in molti a soffrire la fame: 840 milioni di persone, un numero non lontano da quello dell’intera popolazione mondiale ai tempi di Malthus. Ma se fossero distribuite equamente oggi ci sarebbe cibo a sufficienza per abolire la denutrizione. E anche senza equità la percentuale di popolazione malnutrita in rapporto a quella totale non è mai stata così bassa e va costantemente diminuendo.

Al cuore di un mutamento così radicale c’è la reingegnerizzazione del ciclo dell’azoto. Václav Smil, che ha contribuito più di chiunque altro a quantificare e a comunicare l’entità della rivoluzione dell’azoto, calcola che in linea di principio il 50 per cento degli atomi di azoto presenti nel cibo di tutto il mondo può essere fatto risalire a un catalizzatore Haber-Bosch.

E voi siete ciò che mangiate. Le fibre dei vostri muscoli, le sinapsi del vostro cervello, i cromosomi nei quali è immagazzinato il vostro genoma: tutto è costruito con atomi strappati all’atmosfera in uno stabilimento.

Vogt ha avuto uno slancio un po’ eccentrico (che comunque ho apprezzato), quando ha suggerito che la carne e le ossa dei bambini americani intorbidavano le acque del Golfo del Messico. Io mi guardo bene dall’essere eccentrico, nel dire che il metabolismo dell’azoto industriale attraversa ogni nostra cellula e sottende ogni nostro pensiero. È una verità fisica.


Pubblichiamo un estratto dal saggio di Oliver Morton, Il pianeta nuovo (Il Saggiatore)

Immagine di copertina: ph. di Frank Köhntopp

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