Ricercatore atmosferico in erba
Il chimico dell'atmosfera Thomas Peter è andato in pensione alla fine di gennaio. Un uomo che ci ha spiegato importanti proprietà e processi delle particelle in sospensione e ha dato forma al secondo dipartimento più grande dell'ETH di Zurigo.
Dall'ufficio di Thomas (Tom) Peter si gode di una vista mozzafiato sulla città di Zurigo, sul lago, sull'?etliberg e sulla catena montuosa dell'Albis fino alle Alpi. Tuttavia, la stanza in cima alla torre dell'edificio del CHN dell'ETH di Zurigo non offre solo un panorama spettacolare, ma simboleggia anche il campo di ricerca che Peter ha portato avanti all'ETH negli ultimi 24 anni: atmosfera e clima.
Nonostante il suo rifugio nelle nuvole, l'ETH Professore di Chimica dell'Atmosfera non ha mai perso il contatto con la terra. ? un tipo alla mano, gli piace ridere molto e ha un lato malizioso. ? anche un buon narratore, ed è questo che deve fare ora: parlare. Peter è andato in pensione il 31 gennaio di quest'anno e guarda indietro alla sua vita accademica.
Il 65enne ha iniziato la sua carriera scientifica a Marburgo, sua città natale, dove ha studiato fisica. Dopo un anno di studi negli Stati Uniti, è tornato in Germania e ha conseguito il dottorato in fisica atomica e del plasma presso l'Università Tecnica di Monaco nel 1988.
Caratterizzato da una città universitaria di sinistra
Il suo luogo d'origine, Marburgo, ha lasciato il segno su Tom Peter. La città è sempre stata radicalmente di sinistra a causa dell'università e lui è stato contagiato da questo radicalismo quando era studente. "Tuttavia, ero radicalmente verde e pacifista", racconta. Seguono naturalmente degli aneddoti: All'epoca del deperimento delle foreste, all'inizio degli anni '80, scese in strada e spiegò alla gente che aspetto avessero i germogli spaventosi degli alberi malati.
A metà degli anni '80, quando lavorava con i laser ad alta potenza come parte della sua tesi di dottorato, è stato uno dei promotori di una lettera di apertura al cancelliere tedesco Helmut Kohl in cui rifiutava i collaboratori all'Iniziativa di Difesa Strategica (SDI) del presidente Ronald Reagan, "l'illusione di uno scudo protettivo" contro i missili con armamento nucleare.
"Questa idea era così drastica per noi che avevamo bisogno di una risposta forte", ricorda. La lettera di apertura, firmata da 350 scienziati, ha fatto scalpore. "Il clamore mediatico è stato enorme, così non abbiamo potuto lavorare normalmente per quindici giorni", sorride.
Dalla ricerca sulla fusione alla chimica dell'atmosfera
Poco tempo dopo, Peter ha cambiato radicalmente rotta nella sua ricerca: stava lavorando sulla fusione inerziale, che sperava potesse un giorno risolvere il nostro problema energetico, e aveva già pubblicato una dozzina di articoli molto apprezzati sui plasmi di fusione, quando si è reso conto che la strada da percorrere prima che questa forma di energia potesse essere utilizzata - se mai lo fosse stata - sarebbe stata lunga. E se lo fosse stata, solo i Paesi ricchi e tecnicamente molto sviluppati avrebbero potuto permettersela. "Per questo ho deciso di dedicarmi a un settore completamente diverso: la ricerca atmosferica, perché mi sono sempre interessato alle questioni ambientali".
"Non sono le nuvole di gocce di acido nitrico a distruggere l'ozono, ma il cloro che proviene dagli idrocarburi fluorurati a lunga vita che emettiamo".Thomas Peter
Nel 1990, Peter si è trasferito all'Istituto Max Planck per la chimica di Magonza, nel dipartimento amministrativo del futuro premio Nobel Paul Crutzen. Con i suoi collaboratori ha iniziato a lavorare sull'ozono stratosferico e sui processi che distruggono lo strato di ozono, che ci protegge dai raggi UV. Era particolarmente interessato alle particelle di aerosol e di nuvole e alla questione delle circostanze in cui sarebbero diventate complici del cloro artificiale che distrugge l'ozono nella stratosfera.
Il luogo in cui avvengono i processi chimici
In generale, la stratosfera è così secca che non vi si formano nuvole. Solo quando la stratosfera sopra i poli diventa molto fredda in inverno si possono formare delle nuvole.
Insieme ai suoi colleghi, Peter ha scoperto che, sorprendentemente, le nubi stratosferiche di solito non sono costituite da particelle di ghiaccio, ma da goccioline altamente concentrate di acido nitrico. Non ci si aspettava che nell'atmosfera esistessero goccioline liquide a una temperatura di circa -85°C. Nessuno ci credeva all'inizio. All'inizio nessuno ci credeva.
In effetti, proprio queste gocce di acido nitrico si sono rivelate il luogo in cui avvengono i processi chimici che "affilano" i composti di cloro prodotti dall'uomo, cioè li trasformano in composti attivi che riducono rapidamente l'ozono. ? così che si crea il buco dell'ozono.
"Ma", dice Peter, "non sono le nuvole di gocce di acido nitrico a distruggere l'ozono, bensì il cloro che deriva dagli idrocarburi fluorurati a lunga vita che emettiamo. Le nubi sono solo gli scagnozzi del cloro".
Il chimico dell'atmosfera ha acquisito rapidamente competenze nel suo "nuovo" campo e, di conseguenza, ha trascorso molti anni come co-autore dei Rapporti di valutazione dell'ozono sul fermo del traffico aereo. Lo stato dello strato di ozono secondo il verbale a volte lavorando su più capitoli contemporaneamente. Un sacco di lavoro", dice, "ma estremamente interessante"."
Contenitori per il trasporto di tossine ambientali
La stratosfera è sempre stata di interesse per il gruppo di ricerca di Peter. Chi siamo ha lavorato anche sull'aerosol troposferico: come può la semplicità derivare dalla complessa composizione degli aerosol organici? Quali sono le loro proprietà fisiche e chimiche fondamentali?
Il gruppo di Peter ha dimostrato che le particelle di aerosol organici possono diventare vetrose in condizioni di secchezza nella troposfera. "Immaginate di avere un martello miniaturizzato. Potreste usarlo per frantumare una particella vetrosa di dimensioni micrometriche in tante schegge", dice Peter. La "vetrificazione" degli aerosol rallenta i processi fisici e chimici che avvengono nelle particelle.
Né le molecole di organi né l'acqua possono fuoriuscire dalle particelle di aerosol di vetro. Solo quando le condizioni diventano più umide in altre parti dell'atmosfera, il guscio dell'aerosol diventa di nuovo liquido e permeabile. "Ne deduciamo che alcune particelle di aerosol organici possono essere perfetti contenitori di trasporto per i composti organici volatili, ad esempio per le tossine ambientali come i poliaromatici cancerogeni o il DDT. L'involucro di vetro può proteggere queste sostanze dai processi di degradazione nell'aria e quindi contribuire alla loro distribuzione globale", afferma Peter.
Blocco del traffico aereo
Ricorda anche un argomento che non gli è valso "una pubblicazione altisonante", ma che è stato molto importante per il pubblico: quando il vulcano Eyjafjallaj?kull in Islanda ha eruttato nel 2010, Peter e i suoi collaboratori hanno immediatamente effettuato misurazioni con strumenti ottici trasportati da palloni aerostatici sviluppati nel suo gruppo. "Li abbiamo usati per identificare sottili strati di particelle di cenere vulcanica vetrosa da due a sei chilometri sopra Zurigo, che possono paralizzare i motori degli aerei".
"Soppesare i rischi dell'uso della geoingegneria rispetto al suo mancato utilizzo è difficile. Ma può avere successo solo se ne comprendiamo gli effetti - almeno nel modello".Thomas Peter
Questa misurazione è stata unica nel suo genere. ? stata la prima in l'ETH News Ma l'Ufficio federale dell'aviazione civile, il Bazl, "mi ha davvero preso a cuore", racconta. "Mi hanno chiamato alle prime luci dell'alba di una domenica e volevano sapere se questo strato di aerosol metteva a rischio il traffico aereo". L'ufficio ha quindi esteso il divieto di volo sulla Svizzera per una settimana.
Gli strumenti a pallone costruiti dal suo gruppo hanno successo in tutto il mondo: negli ultimi 15 anni sono stati utilizzati oltre 600 volte in 15 Paesi e regioni, dalle Spitsbergen ai tropici alla Nuova Zelanda.
Gli aerosol come salvatori del clima?
Utilizzando modelli chimici globali, Peter e i suoi collaboratori non hanno esitato ad affrontare la questione eticamente sensibile della possibilità di utilizzare gli aerosol deliberatamente iniettati nella stratosfera per raffreddare il clima. "Purtroppo, anno dopo anno, non riusciamo a ottenere le riduzioni di CO2-emissioni", dice Peter.
Per questo motivo ritiene che sarebbe meglio ricercare e comprendere i metodi artificiali di raffreddamento del clima, se non altro per pronunciarsi contro il loro utilizzo a causa di possibili gravi effetti collaterali. "Soppesare i rischi dell'uso della geoingegneria rispetto al suo mancato utilizzo è difficile. Ma può avere successo solo se ne comprendiamo gli effetti - almeno nel modello".
Acidi contro i virus nell'aerosol respiratorio
Poco prima del suo pensionamento, è stato pubblicato uno studio che Tom Peter descrive come un altro momento saliente della sua carriera: Questo studio è iniziato nel 2017 in un consorzio di ricerca svizzero ed è ancora in corso a pieno ritmo. Il consorzio sta indagando sulla questione di quanto a lungo i virus rimangano infettivi nelle particelle di aerosol espirato e di come vengano inattivati (Notizie ETH dal 21.12.22). La loro conclusione: le particelle espirate assorbono rapidamente dall'aria molecole acide che possono inattivare completamente i virus. Questo studio ha implicazioni pratiche dirette, ovvero la ventilazione frequente, che permette alle molecole acide di passare dall'aria esterna a quella interna, o anche l'arricchimento mirato dell'aria interna con piccole quantità di acido per eliminare rapidamente i virus.
Un duro lavoro nel proprio dipartimento
Tuttavia, Tom Peter non ha utilizzato tutto il suo tempo per la ricerca. Nel 1999 è entrato a far parte dell'ETH di Zurigo come professore ordinario di chimica dell'atmosfera in quello che allora era il Dipartimento di scienze ambientali (D-UMNW). Dal 2004 è stato membro della direzione del dipartimento per un totale di 12 anni: Dal 2004 al 2012 come vice-capo di dipartimento e quindi responsabile della strategia del dipartimento, e dal 2013 al 2017 come capo di dipartimento.
Durante il suo mandato, due dipartimenti sono stati fusi, in primo luogo con Scienze Forestali. Il D-UMNW divenne D-UWIS. Poi con Scienze agrarie, che divenne D-USYS.
Secondo Peter, realizzare queste fusioni è stato "avventuroso" perché si sono scontrate culture diverse: l'"Umweltis", che esiste come dipartimento dell'ETH solo dal 1990, e l'"Agros", che si è trasferito nell'ex Politecnico nel 1871. "Per noi si trattava di 'Arrangez-vous! ? stata una sfida enorme per tutte le persone coinvolte. "Ma ci siamo riusciti. E ancora meglio: i colleghi, dall'efficienza della produzione agricola e forestale alla torre d'avorio delle scienze ambientali, si sono riuniti".
Per Tom Peter, il suo impegno nel lavoro istituzionale ha significato anche mettere in secondo piano la sua ricerca. "Ripensandoci, mi sono fatto prendere un po' troppo dal lavoro del dipartimento", dice autocriticamente. Ci sono anche degli aspetti negativi nell'autogestione. "Ma grazie all'impressionante collegialità e all'eccellente staff del dipartimento, mi sono davvero divertito a lavorare nel dipartimento".
? il momento della prossima generazione
"Purtroppo il tempo trascorso all'ETH è volato", ammette. "Non rimpiango nulla di ciò che ho fatto finora. Abbiamo sempre potuto fare ciò che ci interessava, grazie alle grandi opportunità di questa scuola universitaria. E grazie al mio fantastico gruppo di lavoro", sottolinea Peter.
Non lascerà l'ETH tanto presto. Peter terrà ancora le sue lezioni nei semestri di primavera e autunno del 2023. Ciò è dovuto al fatto che il suo successore non è ancora stato deciso. A causa delle attuali misure di riduzione dei costi dell'ETH, le cattedre vengono assegnate solo con un certo ritardo dopo la partenza del predecessore. "Lo capisco, ma non credo sia l'ideale", afferma l'ex capo di dipartimento.
Naturalmente, non è troppo difficile per lui allegare due semestri: "Mi piace insegnare". Questo dovrebbe andare a vantaggio anche degli studenti che lo apprezzano come docente. Tom Peter ha ricevuto un "Gufo d'oro" per l'eccezionale insegnamento nel 2010.
Il suo ufficio con vista libera sulle nuvole, sul tempo, sulle montagne e sul lago, ora lo abbandonerà. Si trasferirà due porte più in basso, in una stanza più piccola che condividerà con due colleghi. "Non è affatto male essere di nuovo uno scienziato, con la condivisione della scrivania", dice. Ma per il momento è impaziente di affrontare un nuovo compito: è appena nata sua nipote Hannah. "Ho ottenuto lo status di emerito il 31 gennaio e sono diventato nonno due giorni dopo; è un tempismo meraviglioso e perfetto", dice felice.
