La Corrente Circumpolare Antartica è la più potente corrente oceanica del pianeta, capace di trasportare un volume d’acqua oltre cento volte superiore a quello di tutti i fiumi del mondo messi insieme. Eppure, uno studio appena pubblicato sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences rivela che la sua origine è stata molto più complicata di quanto la comunità scientifica avesse ipotizzato per decenni. Non bastò che si aprissero i passaggi oceanici tra i continenti: servì una combinazione precisa di venti, spostamento delle masse continentali e tempismo quasi perfetto.

La ricerca, condotta dall’Alfred Wegener Institute, ribalta un’idea piuttosto consolidata. Fino a poco tempo fa, il modello prevalente raccontava una storia semplice: l’Australia e il Sudamerica si allontanano dall’Antartide, si aprono dei varchi nell’oceano, e la corrente inizia a scorrere liberamente attorno al continente ghiacciato. Troppo lineare, a quanto pare. Le simulazioni climatiche realizzate dal team guidato da Hanna Knahl dimostrano che l’apertura dei passaggi, da sola, non fu sufficiente. La Corrente Circumpolare Antartica poté svilupparsi pienamente solo quando l’Australia si era spostata abbastanza da permettere ai forti venti occidentali di soffiare direttamente attraverso il cosiddetto Tasman Gateway, lo stretto tra Antartide e Australia.

Un mondo che cambiava faccia circa 34 milioni di anni fa

Parliamo di un’epoca, la transizione verso l’Oligocene, in cui la Terra passò da un clima caldo e quasi privo di ghiacci a un mondo decisamente più freddo, con calotte polari in espansione. I livelli di CO2 atmosferica si aggiravano attorno alle 600 parti per milione, una soglia che non è più stata raggiunta da allora ma che alcuni scenari climatici futuri ipotizzano possa essere superata entro la fine di questo secolo. Un dettaglio che rende questa ricerca tutt’altro che un esercizio puramente accademico.

Le simulazioni hanno rivelato un altro aspetto sorprendente: anche quando i passaggi oceanici erano già aperti, la Corrente Circumpolare Antartica non formava ancora un anello continuo. Il flusso era forte nei settori atlantico e indiano, mentre la zona del Pacifico restava relativamente tranquilla. L’Oceano Meridionale, insomma, aveva un aspetto radicalmente diverso da quello attuale.

Perché tutto questo conta anche oggi

Il punto centrale dello studio va ben oltre la paleoclimatologia. La formazione della Corrente Circumpolare Antartica ha giocato un ruolo determinante nell’assorbimento di carbonio da parte degli oceani, contribuendo a ridurre la concentrazione di gas serra nell’atmosfera e innescando quella che viene chiamata Era Glaciale del Cenozoico, ancora in corso. Capire come si è sviluppata questa corrente significa avere strumenti migliori per interpretare i cambiamenti attuali nella circolazione dell’Oceano Meridionale.

Come ha sottolineato il paleoclimatologo Gerrit Lohmann, coautore dello studio, queste simulazioni accoppiate tra modelli climatici e modelli delle calotte glaciali rappresentano un approccio relativamente nuovo ma straordinariamente informativo. Permettono di osservare come ghiaccio, atmosfera, superficie terrestre e oceano interagiscano tra loro, offrendo una visione molto più realistica dei processi in gioco. La Corrente Circumpolare Antartica non si è semplicemente “accesa” quando i continenti si sono spostati. Ha avuto bisogno che tutto si allineasse nel modo giusto, al momento giusto. E questa lezione, per chi studia il clima futuro, vale oro.

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La cattura della CO2 è una delle sfide più urgenti nella lotta al cambiamento climatico, ma finora i costi elevati hanno frenato qualsiasi tentativo di adozione su larga scala. Ora, un gruppo di scienziati della Chiba University in Giappone ha sviluppato un nuovo materiale a base di carbonio che potrebbe cambiare radicalmente le regole del gioco. La chiave sta nel modo in cui gli atomi di azoto vengono disposti sulla superficie del materiale: una modifica apparentemente piccola, ma con conseguenze enormi in termini di efficienza e risparmio energetico.

Chi si occupa di tecnologie ambientali sa bene che il metodo più diffuso per la cattura della CO2 a livello industriale, il cosiddetto scrubbing con ammine acquose, richiede temperature superiori ai 100 °C per rilasciare l’anidride carbonica catturata e riutilizzare la soluzione. Tradotto: servono enormi quantità di energia, il che fa lievitare i costi operativi e rende il tutto poco sostenibile economicamente. I materiali solidi a base di carbonio rappresentano da tempo un’alternativa promettente, grazie alla loro superficie estesa e al costo contenuto. Tuttavia, fino ad oggi nessuno era riuscito a controllare con precisione la disposizione dei gruppi funzionali azotati sulla loro superficie, rendendo difficile capire quali configurazioni funzionassero meglio.

Cosa sono i viciaziti e perché fanno la differenza

Il team guidato dal professor Yasuhiro Yamada ha creato un tipo di materiale chiamato viciaziti, progettato con gruppi di azoto posizionati uno accanto all’altro in modo controllato. Sono state realizzate tre versioni diverse, ciascuna con una configurazione specifica di azoto adiacente. Una di queste, quella con gruppi amminici primari affiancati, ha raggiunto una selettività del 76%, il che significa che la maggior parte degli atomi di azoto è finita esattamente dove doveva. Le altre due versioni presentavano rispettivamente azoto pirrolico (82% di selettività) e azoto piridinico (60%).

I risultati dei test parlano chiaro. I campioni con gruppi amminici adiacenti e con azoto pirrolico hanno catturato più CO2 rispetto alle fibre di carbonio non trattate. La configurazione con azoto piridinico, invece, non ha offerto miglioramenti significativi. Il dato più interessante, però, riguarda il rilascio della CO2: nel materiale con gruppi amminici adiacenti, la maggior parte dell’anidride carbonica viene rilasciata a temperature inferiori ai 60 °C. Questo è un punto di svolta, perché significa che il processo potrebbe sfruttare il calore di scarto industriale invece di richiedere energia costosa.

Verso una cattura della CO2 economicamente sostenibile

Lo stesso Yamada ha sottolineato come la combinazione di queste proprietà con il calore di scarto industriale potrebbe rendere i processi di cattura della CO2 molto più economici. Il materiale con azoto pirrolico richiede temperature più alte per il rilascio, ma potrebbe garantire una stabilità maggiore nel lungo periodo grazie alla sua struttura chimica più robusta.

Questa ricerca, pubblicata sulla rivista Carbon nel marzo 2026, non si limita a proporre un materiale migliore. Offre un vero e proprio metodo riproducibile per progettare materiali con strutture azotate controllate, aprendo la strada a tecnologie di cattura della CO2 di nuova generazione. E non è tutto: i viciaziti potrebbero trovare applicazione anche nella rimozione di ioni metallici o come catalizzatori, grazie alle loro proprietà superficiali personalizzabili. Se queste premesse verranno confermate su scala industriale, potrebbe essere davvero l’inizio di qualcosa di grande nella lotta alle emissioni di gas serra.

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Le zanzare non sbagliano quasi mai bersaglio. Chiunque abbia passato una serata estiva all’aperto lo sa bene: questi insetti sembrano dotati di un radar infallibile. E adesso un gruppo di ricercatori del Georgia Institute of Technology e del MIT ha capito esattamente come funziona quel radar. Lo studio, pubblicato su Science Advances nel marzo 2026, ha analizzato qualcosa come 20 milioni di punti dati, tracciando il volo di centinaia di zanzare attorno a un soggetto umano. Il risultato? Le zanzare non si seguono tra loro. Ognuna reagisce in modo indipendente a una combinazione micidiale di segnali: anidride carbonica e oggetti scuri.

Per capire come le zanzare si orientano, gli scienziati hanno usato telecamere a infrarossi 3D, osservando il comportamento degli insetti attorno a oggetti di diverso colore e in presenza o assenza di CO2. Poi hanno introdotto un volontario in una camera controllata, cambiandogli i vestiti (tutto nero, tutto bianco, combinazioni miste) e registrando ogni traiettoria di volo. La specie studiata è la Aedes aegypti, la cosiddetta zanzara della febbre gialla, diffusa nel sud degli Stati Uniti, in California e in moltissime regioni del mondo. Le zanzare di questa specie sono tra le principali responsabili della trasmissione di malattie come malaria, febbre gialla e Zika, che ogni anno causano oltre 700.000 morti.

David Hu, professore di ingegneria meccanica al Georgia Tech, ha usato un paragone piuttosto efficace: è come un locale affollato il venerdì sera. I clienti non entrano perché si sono seguiti a vicenda. Entrano perché attratti dalla stessa musica, dagli stessi drink, dalla stessa atmosfera. Le zanzare funzionano allo stesso modo. Seguono i segnali, non il gruppo.

Il colore scuro e la CO2: la combinazione perfetta per attirare le zanzare

I test hanno rivelato tre scenari distinti. Con un oggetto nero e senza anidride carbonica, le zanzare si avvicinavano ma non restavano a lungo. Con un oggetto bianco e CO2, riuscivano a localizzare la fonte solo da distanza ravvicinata, esitando un attimo prima di avvicinarsi. Ma quando oggetto scuro e CO2 erano presenti insieme? Sciame totale. Le zanzare si ammassavano nella zona, restavano lì e tentavano di nutrirsi.

Christopher Zuo, che ha condotto lo studio come studente magistrale al Georgia Tech, ha poi fatto da cavia. È entrato nella camera con diverse combinazioni di abbigliamento, braccia distese, mentre le telecamere registravano tutto. I dati, analizzati successivamente al MIT, hanno mostrato che le zanzare trattavano il corpo umano come un qualsiasi altro oggetto. I punti di maggiore concentrazione erano testa e spalle, le zone che questa specie predilige. Un dettaglio curioso: Zuo indossava maniche lunghe, pantaloni e un copricapo, e ha riferito di non essere stato punto granché.

Verso trappole più intelligenti contro le zanzare

Il team ha anche sviluppato un modello interattivo disponibile online, dove chiunque può esplorare come le zanzare cambiano direzione, accelerano e rallentano in base ai segnali visivi e alla CO2. Si possono modificare le condizioni (colore, anidride carbonica, entrambi o nessuno) e osservare la risposta di fino a 20 zanzare virtuali. È anche possibile caricare immagini personalizzate come bersagli.

Ma la parte davvero interessante riguarda le ricadute pratiche. Le trappole per zanzare attuali usano stimoli costanti, come rilascio continuo di CO2 o fonti luminose fisse. Lo studio suggerisce che un approccio intermittente potrebbe funzionare meglio: attivare l’aspirazione a intervalli, alternando i segnali. Perché quando entrambi gli stimoli non sono presenti contemporaneamente, le zanzare tendono a non restare ferme sul bersaglio. Una scoperta che potrebbe cambiare le strategie di controllo delle zanzare e, di conseguenza, la prevenzione di malattie che ancora oggi uccidono centinaia di migliaia di persone ogni anno.

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Che i castori potessero diventare alleati nella lotta al cambiamento climatico non era esattamente nelle previsioni di nessuno. Eppure uno studio internazionale guidato dall’Università di Birmingham, pubblicato sulla rivista Communications Earth & Environment, racconta una storia diversa e piuttosto affascinante. Costruendo dighe e trasformando corsi d’acqua in zone umide, questi animali instancabili riescono a modificare radicalmente il modo in cui il carbonio si muove e viene immagazzinato nel paesaggio. In appena 13 anni, una zona umida creata dai castori nel nord della Svizzera ha accumulato oltre mille tonnellate di carbonio, con tassi fino a dieci volte superiori rispetto ad aree simili prive della loro presenza.

Lo studio, il primo nel suo genere a misurare sia la CO2 rilasciata sia quella catturata grazie all’attività dei castori, è stato condotto lungo un corridoio fluviale svizzero dove questi animali operano da più di un decennio. I numeri parlano chiaro: circa 1.194 tonnellate di carbonio stoccate, equivalenti a 10,1 tonnellate di CO2 per ettaro ogni anno. Come ha spiegato il dottor Joshua Larsen dell’Università di Birmingham, i castori non si limitano a cambiare il paesaggio, ma ridefiniscono completamente il modo in cui la CO2 attraversa gli ecosistemi. Rallentando l’acqua, intrappolando sedimenti e ampliando le zone umide, i corsi d’acqua diventano veri e propri pozzi di carbonio.

Come le dighe dei castori ridisegnano fiumi e stoccaggio del carbonio

I castori stanno tornando nei fiumi europei dopo anni di sforzi per la loro conservazione, e questo ritorno sta rivelando quanto profondamente influenzino il ciclo del carbonio, soprattutto nei tratti iniziali dei corsi d’acqua. Quando costruiscono le loro dighe, allagano i terreni circostanti, formano zone umide, deviano il flusso delle acque sotterranee e catturano materiali organici e inorganici, inclusa la CO2. Il risultato è un sistema che, nell’arco di un anno intero, funziona come un pozzo netto di carbonio, immagazzinando in media 98,3 tonnellate di carbonio l’anno. Certo, durante l’estate, quando i livelli dell’acqua calano e i sedimenti restano esposti, le emissioni superano temporaneamente lo stoccaggio. Ma su base annuale il bilancio resta nettamente positivo. Dettaglio non trascurabile: le emissioni di metano, spesso un punto critico per le zone umide, rappresentano meno dello 0,1% del bilancio totale del carbonio.

Un potenziale enorme per le strategie climatiche europee

Col tempo, il carbonio resta intrappolato nei sedimenti e nel legno morto che si accumulano nelle zone umide create dai castori. I ricercatori hanno scoperto che questi sedimenti contengono fino a 14 volte più carbonio inorganico e otto volte più carbonio organico rispetto ai suoli forestali circostanti. Il legno morto proveniente dai boschi ripariali lungo i fiumi costituisce quasi la metà del carbonio stoccato a lungo termine. Queste riserve possono rimanere stabili per decenni, a patto che le dighe restino intatte.

Quando il team di ricerca ha applicato i propri risultati a tutte le aree alluvionali svizzere adatte alla ricolonizzazione da parte dei castori, la stima è stata significativa: queste zone umide potrebbero compensare tra l’1,2% e l’1,8% delle emissioni annuali di carbonio del paese. Il tutto senza intervento umano diretto e senza costi aggiuntivi. Una soluzione che arriva, letteralmente, dalla natura. Man mano che le popolazioni di castori continuano a crescere in Europa, saranno necessarie ulteriori ricerche per comprendere meglio come questi animali possano contribuire allo stoccaggio del carbonio su scala ancora più ampia.

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Un gruppo di ricercatori del Politecnico federale di Zurigo (ETH Zurich) ha sviluppato un catalizzatore a singolo atomo capace di convertire la CO2 in metanolo con un’efficienza mai raggiunta prima. La notizia, pubblicata il 20 marzo 2026 sulla rivista Nature Nanotechnology, rappresenta un passo avanti enorme nella ricerca di combustibili sostenibili e apre scenari concreti per un’industria chimica meno dipendente dalle fonti fossili.

Il principio è sorprendentemente elegante. Ogni reazione chimica ha bisogno di superare una barriera energetica per avvenire. Nei processi industriali questa barriera è spesso altissima, il che si traduce in costi enormi. I catalizzatori servono proprio ad abbassare quella soglia, rendendo tutto più fattibile. Il punto è che i catalizzatori tradizionali usano particelle metalliche composte da centinaia o migliaia di atomi, e la maggior parte di quegli atomi non fa praticamente nulla. Sta lì, occupa spazio, spreca materiale. Il team guidato dal professor Javier Pérez Ramírez ha ribaltato questo approccio: nel loro sistema, ogni singolo atomo di indio è ancorato sulla superficie di un supporto in ossido di afnio e funziona come un sito attivo indipendente. Nessuno spreco, massima resa.

Perché il metanolo conta così tanto

Il metanolo non è un composto qualunque. Lo stesso Pérez Ramírez lo definisce “il coltellino svizzero della chimica”, e non è un’esagerazione. Serve come precursore per plastiche, materiali, carburanti. Se l’idrogeno e l’energia necessari alla sua produzione provengono da fonti rinnovabili, l’intero processo può diventare a impatto climatico zero. Inoltre, invece di rilasciare CO2 nell’atmosfera, questa viene catturata e trasformata in materia prima utile. Il catalizzatore a singolo atomo rende tutto questo molto più realistico dal punto di vista economico, perché sfrutta al massimo ogni grammo di metallo impiegato.

C’è anche un vantaggio meno ovvio ma fondamentale. I catalizzatori convenzionali, fatti di nanoparticelle, sono sempre stati difficili da studiare. I segnali che arrivano dagli atomi interni, quelli che non partecipano alla reazione, confondono le misurazioni. Con atomi isolati il problema scompare quasi del tutto, e gli scienziati possono finalmente capire cosa succede davvero in superficie durante la sintesi del metanolo.

Stabilità e applicazioni industriali

Il nodo critico di qualsiasi catalizzatore a singolo atomo è sempre stato la stabilità. Far stare fermo un atomo isolato su una superficie, senza che si aggreghi con gli altri, è tutt’altro che banale. Il team dell’ETH Zurich ha sviluppato metodi di sintesi innovativi, tra cui uno che prevede la combustione dei materiali di partenza in una fiamma a temperature fra i 2.000 e i 3.000 gradi centigradi, seguita da un raffreddamento rapidissimo. Il risultato è un catalizzatore estremamente resistente, capace di sopportare le condizioni operative tipiche della produzione di metanolo da CO2 e idrogeno: fino a 300 gradi e pressioni cinquanta volte superiori a quella atmosferica.

Pérez Ramírez lavora al miglioramento della produzione di metanolo da CO2 dal 2010 e collabora attivamente con l’industria. Il successo di questo catalizzatore a singolo atomo, ha spiegato, è stato possibile solo grazie a una collaborazione interdisciplinare che ha coinvolto diverse eccellenze della comunità scientifica svizzera. Chi si occupa di transizione energetica e chimica verde tiene d’occhio questa tecnologia con grande attenzione, perché potrebbe davvero accelerare il passaggio verso un modello produttivo più pulito. E stavolta non si tratta di promesse lontane, ma di risultati pubblicati e verificabili.

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