Le Scienze - Novembre 2011 Edizione italiana di 'Scientific American' [PDF]

Zitiervorschau

A richiesta il supplemento «Le Scienze Astronomia» €3,90

Novembre 2011

edizione italiana di Scientific American

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NUMERO SPECIALE

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La crescita inarrestabile delle grandi metropoli può offrire soluzioni ai problemi globali di oggi e migliorare domani la vita di tutti noi

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Sommario Entro II 2050, 11 70 per cento della ~lone mondiale sara uroamz.zata. In futuro qUindi le città affronteranno sfide epocali da CUI però possono emergere soIl1liorli a problemi globali, come spiega questo numero speciale. (Foto di Dan 5aellinger)

38

1.2

Saggezza urbana

no'"embre 2011 nUUlero 510

78

di /)lIt'id Eidlo

Per affrontare le sfide più ambiziose occorre panire dalla cinà

la via migliore per ridlJI"re l'impano ambientale della vita urbana è aumentare la sostenibilità delle dnà in cui abitiamo

Cittàl)rotagoniste di Alessandro Rosinn

82

La rete sociale di C'arlo Rom e Anihony Turrn.wlld

Rispeno ai capi di governo, i sindaci hanno più opponunità per tagliare le emissioni di gas serra

86

In tuno mondo si sta sperimentando una vasta gamma di soluzioni creative per ridurre consumo energetico e idrico. rifiuti ed emissioni urbane, rendendo allo stesso tempo la vita più facile agli abitanti

Motori di innovazionc di Eduard Clae.rer La maggioranza degli abitanti del pianera vive in una mclro-

88

poli. Un fano che alimenta il successo della nostra specie

62

Gli attacchi dell' 11 settembre sembravano aver decretato la fine dei grattacieli. Dieci anni dopo. questi giganti stanno vivendo un periodo di espansione senza precedenti

tli ('urme/o &mifa.::i

68

96

BaZa1lr globale

Quali innovazioni e quali interventi pOirebbero rendere più vivibili le nostre cina? Ecco le proposte di urbanisti politici ed espeni italiani e stranieri

A sorpresa, le baraccopoli si rivelano luoghi di innovazione

Ricetta contl"O il declino

Le città che \'ogliamo opinw"i roccol/e dII Polco C'/aur!l: .llid/(lpl Ea.Y!f'I'!' Go"y SIi.l"

dilluberl.\e..:irl/I

76

Castelli in nria di .Ilari: LlIlI1s/rr

tU igrnzioni di casa nostra le cina italiane, dalle migrazioni interne degli anni del boom all'immigrazione suaniera dei giorni nostri

La città efficiente di .I/a"k f'iSc11C!N

Per sfrullare il potenziale creativo e innovativo di una cina si devono collegare i cittadini in rete lasciandoli liberi di agire

56

Tutto il clima è locale di ('gn/llia Roscll..-rceig

DaJ Neolitico aJla rivoluzione digitale, come ~ cambialo con le cinà e neile città il nostro modo di vivere I~O

Com'è \'erdc la città

a ("/11'(1 deI/li rn/a::ione

100

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.lletl.l Cit)'

di &h..-ard Glae..,-er

di IIII/i(llll (iih:JlJfI

ISlruzione e libera impresa sono gli strumemi migliori per reinventare i centri urbani

l'umanità si muove lungo una linea di confine della SC"tlta e il mondo alla Disneyland

W"ww.lps('if'nzf'.il

Ira

J .1'

l'anarchia

Scienze 3

Sommario Rubriche 7

Editoriale (Ii .l/arco Callol/{'Q

8

In edicola

IO

Borsa di studio

12

lntcnista Se la notizia e più veloce dei neutrini

II·

Made in lIal)" I signori deJfaria pulita

1(;

di Lelizii, Cabaglio

Scienza e filosofia La lezione di OPERA

18

diG;(Jf'(l1l1tiSpalllro

di 1:.1nw Caslella,,;

Appunti di laboratorio Ma allora quanto siamo Iitxri? di Edoaroo &1U:im-l1i

20

Il matematico iml)ertinente Un Nobd quasicristallino

22

,\stri & Pa rticell(' Velocità smodata

2MdGross cD::er'M ci fIsICa tlllrICa. \.hYeI'Silà 00IiI lyn ...... leader. Co1ssn lfni9rIJ Socnc:e Team, Il direttore•

OCLOPS. Spac;.e SClentEi

Arthur C8.pjan

lO silenzio. è datata 2008. ln

Telmo PIevanI diXente di lIiOdIa dllIla

Morten L

KrinOtIbach

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imita _tella.Slr.mO valide giO dal gemaio 2012, e (JJildi per garan1ìe che tutli

ne vengano a lXIlQSC8I"Il3 sonoslate ~ su .... (Jindicina di _ dei seI1ool. Altre modiflche milofj _ a

MeIxune i ispetta a.1O inYec:e ! const.eti tempi di preawiso, entrando in Yigore a partire dal

2013. (!liSal

1.A' Sci('1l7.e

37

cmA de sofferenza umana. Eppure anche una periferia degradata e povera offre benefici che non si possono trovare in un villaggio o in un fanarla. Spostarsi dalla campagna. per ~mpio. pona a un drastico cambiamento nella vita di molte donne.

Come ha soualincato Kavita N. Ramdas. del Glo-

227 • runero COI1'4 di _ cile lB1no _idood le ba....,...oo • partire dai 2000, secondo !

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bai Fund for Women. nel libro U,w cura per la Terra di Stewan Brand (Codice edizioni, 2010): .In un villaggio. lUno quello che può fare una donna è obbedire al marito e ai parenti. macin~ il miglio e cantare. Se si sposta in città invece può trovare un lavoro. cominciare un'attività e da~ un'istruzione ai propri figli•. In efferti la città ha iniziato ad apparire come un'opportunità per risolvere: i problemi più che come una fonte di problemi Gli investimenti per migliorare le condizioni igieniche e per distribuire l'acqua hanno tnlSformato molte città nei paesi sviluppati da ricenacoli di malanie e infezioni in roccaforti della salute. La popolazione urbana è a minor rischio di mone per un incidente stradale e per suicidio con arma da fuoco (seb~ne sia più SU'e5sala). Dal punto di vista della metropoli. il cambiamento climatico se.mbra più risolvibile: i residenti in città usano meno le auto private e vivono in abitazioni più compane rispetto a chi vive fuori e quindi tendenzialmenre hanno un minore impano sull'ambiente in termini di emissioni di gas serra. La sfida ora è estendere l'efficienza tipica dci centro urbano a una conurbazione più vasta. comprendendo il centro città. le periferie e le città satelliti. Sebbene la soluzione del problema climatico vada oltre le nostre capacità. il modo in cui si costtuiscono le città e il livello di efficienza che si raggiunge nella vita urbana i si sta delineando come il fattore più imponante del- l. nostra risposta. Tunavia l'effeno più impanante potrebbe esse- :I re quello suUa mente: gli esseri umani sono anima-I" li sociali. e traggono stimoli dai propri simili con i quali entrano in contatto. Platone e Socrate visse- .; ro entrambi nell'Atene del V secolo a.C.. una città- 'i stato. Galileo e Michelangelo vissero nella Firenze del Rinascimento. Steve Jobs e Steve Wozniak so- ~ no cresciuti in un'area conurbata degli Stati Uniti ~ occidentali che comprendeva la Silicon Valley. Probabilmente le giovani e agili menti al lavoro sulla 15 prossima grande idea ora sono su Twiner: vivono. come sonolinea William Gibson nel suo articolo a pagina 100, in una sona di meta-città digitale. Ma e probabile che vivranno anche in una metropoli reale. La tecnologia sta "plasmando la vita in città rendendola intellenualmcntc più produttiva. ma non ii riuscirà a sostituire tanlo facilmente lo scambio di- .§ retto di idee che deriva dalla vicinanza con i propri simili. la pietra angolare su cui è costruita la vi- ila urbana. A Questo numero di d.t Scienze. cdebra la città come soluzione dei problemi della nostra epoca. Ab- 15 biamo di pmenrarlo nell'autentico spirito urbano: largo alle idee migliori. •

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40 Le Scienze

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1l00TO Nossoo paese è mal

r1uscito • sostenere la crescita economk:a

oenza urbanlzzazlone

Aree urbane con popolazione dl un miliooe di abitanti o piu nel211J9

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5-10 milioni 10 milioni o più

Le 10 più grandi aree urbane

1975 2IIJ9 2050 (prol!monel

. Coi_.w 1'... 111"'",,*_ di _ I Coi_.w 1''''lIIe'alleAi!.''. di LuoAngeles-lung 8eadl-SanIa Alla t Coi_.w l'... di Osaka-llddelkl Nazioni la percentuakl di _ che vivono in aree urbane continuerà ad aumentare nei prossimi decenni (dlscI1/lJianchie b/ÙJ. L'ONU prevede un avvicendamento nella classifca delle dieci città più popolose nel 2050 (sterene b/ÙJ. _ Tokyo prometta di mantenere il primato.

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ILDATD Pechino è la città più egualitaria nel garantire l'accesso alle abitazioni e ai servizi di base

IL DATO Ad Amman, in Giordania,

un residente

su QUattro è un rtlugiato

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ILDATD Tre citlà

sudatricane hanno la più elevata dlsparttà di reddito Interno al mondo

www.lcscicnze.it

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Le Scienze

41

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cmA Dal eolilico alla rivoluzione digitale, come è cambiato con le città e nelle città il nostro modo di vivere

Ci

(h Alessandm Rosina

e città sono da sempre al centro dci cambiamenfo. le maggiori discontinuità e rivoluzioni nella storia dclruomo

hanno di Fano sempre avuto le cinà co-

Nella s10ria della C!vilta umana SI

possooo Identificare Quattro momenti ctllave In OJJ le CIttà hanno un ruolo di protagOniste' il NeoIlUCXl.1a l'lYOIuzJooe dei ComunI. la nvoIuzione Industriale e la nvoluzione digitale In passato, ciascuno di Questi passaggi nvoIuziooan ha modìfìcato IO modO radK:aIe sia le ctt:ta SIa il nostro mooo (j VlYE!fe. LD stesso potrebbe verifìcafSl 1lano dei

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paesi svil~ti. Cuando 01ar1es Cickens scriveva della vi1a nella lJJOOa della metà dell'Ottocento oJacob Riis fotografava il distretto della &M'ery nel Lower East Side di _ York verso la line dello stesso secolo, le condlZiooi che descrivevano non erano diverse. Ca allool queste città sooo cresdute in modo espIosiYo - di QUaSi 5 vette in 50 anni Londra. e di 1Oin altrettanti anni

_Yor\ socioecOllOlllico deU 'intero paese. Alcuni benelici, ricd1eZ7a e _ a pane, amvano anche senza legislaZione. lì> ~ _ è l'impatto delle città suII'amboente. Solo oggi stanro llITlefgendo dati li 000na an Divide. DNU-HaIl41at 201Ù

Urban Wor1d: Mapping Ihe Economie Power 01 Cities. DobOs A ealtri. McKJnsev GIOOaIInStrtute 2011

1.A's'011

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cmA a venire. Per raggiungere questi obiettivi. ing~eri. urbanisti e autorità porrebbero ricavare alcune buo-

ne idee dai progetti di eco-cinà. che. sebbene abbiano fallito come centri urbani. sono state incubatri-

ci di innovazioni. Cambiamenti più semplici. come formare gli amministratori di condominio all'uso di pratiche sostenibili. saranno utili nell'aiutare le città

a sostenerci in modo adeguato in fururo.

Risparmiare energia Le priorita per le cinà che si adattano a un mondo trasformato dal riscaldamento globale sono l'au-

mento dell'efficienza energetica e la riduzione delle emissioni di gas st:rT3. in modo da tvitare cambiamenti climatici persino più catastrofici. -Come centri primari delle attività economiche del mondo, le: città sono significative consumatrici di energia, e sono re-

sponsabili di quasi ~ quarti delle emissioni mondiali di anidride carbonka-, ha deno Michae.1 Bloomberg, sindaco di N~ Yorl, durante una riunione di

UN TONO PiÙ ALTO Le Ci.· !l'e (Plncs "..., che vivono in cilIà l3llano a frequenze più alte per ..... senti1e sopra l'ilite n

_libano.

suoi collc.-ghi del C40, un gruppo composto da 59 grandi città impegnate ndlo sforzo di combanerr il cambiamento climatico. Uno dci principali punti di intervento dd C40 t dotare i vecchi edifici di tecnologie che ne aumentino l'efficienza energetica. Negli Stati Uniti. in media un edificio - grattacielo, casa o chiesa che sia - risale agli anni settanta. La sostituzione dei tetti di nero camme con coperture bianche che riflettono la luce solare e mantcngono più fresco l'edificio in estate. per esempio. o !'installazione di pannelli solari termici per l'acqua calda si tradurrebbt in grandi risparmi energetici: sccondo il Department ofEnergy. solo il riscaldamento dell'acqua è responsabile del 17 per cento dell'energia consumata negli edifici statunitl~nsi. C40 ha quindi stabilito un accordo con la Banca Mondiale per il finanziamento di progetti simili di ristrunurazione. insieme ad altri piani di azione contro il cambiamenti climatico nei centri urbani. Le cinà attuali potrebbero trarre vantaggio anche dall'uso di sistemi di traspono concepiti per le ecocittà. Negli Stati Uniti, ogni anno dai tubi di scarico escono 1.7 miliardi di anidride carbonica. insieme a un mix di altri fumi tossici. AI contrario. il sistrma di auto elrttriche proposto pe:r Fujisawa City. in Giappone. non produrrebbe emissioni da tubi di scarico. l trasponi basati su mazi elettrici richiedono però infras!runure dedicate, in panicolare qucJJe che permettono la ricarica delle automobili. A Tokyo. l'azienda Bencr Piace ba testato con successo un sistema di veicoli elettrici alimentati da batterie che una volta scariche si possono sostituire con facilità (" rapidità nelle stazioni di servizio. Nel prossimo futuro cambiamenti meno estrrnli. come la conversione d~i autobus a metano anzicht gasolio. potn'bbao sia ripulire l'aria sia aumentare l'efficienza energetica urbana. Lniziative del genere hanno già co~tito a De.nver, negli Stati Uniti. di rispanniarr oltre 91 milioni di litri di benzina fra 2005 e 2009. Le città non devono solo rispanniare energia c li-

80 Le Scienzc

mitare le emissioni, ma anche diversifica.re le fonti energetiche. Di ~nte New York. odio sforzo complessivo di migliorare la qualità dcJJ'aria, ha reso obbligatorio il passaggio dal gasolio da riscaldamento. a combustibili piilleggeri, che inquinino meno. Decisioni del genere possono sembrare ovvie, ma in realtà richil"dono compromessi difficili: David Bragdon. direttore dell'Ufficio per la pianificazione a lungo tennine e la sostenibilità dell'Amministrazione Bloomberg, nota che New Yort. ha problemi nel conciliare l'aumento dell'uso di gas naturale con la volontà di Mtare l'impiego nel suo bacino fluviale de:lfrorking. ciot deU'estrazione di gas naturale tramite fratturazione idraulica delle rocce profonde. che può contaminare le falde acquifere.

Acqua c ririuti Un altro compito difficile che la comunità internazionale dovrà affrontare riguarda la fornitura sostenibile di acqua potabile alle crcsce.nti popolazioni urbane. Vaste aree nel mondo si stanno già spingendo ai limiti dcJJa loro disponibilità idrica. fu esempio i centri urbani lungo tutti gli Stati Uniti occidentali. da Oenva a Phoenix. stanno già sfruttando più del flusso normale del fiume Colorado. E rintemationaJ Food Policy Researcb lnstilUte stima che nel 20SO la metà della produzione mondiale di cereali sarà a rischio a causa della scarsa disponibilità idrica. Per ridum i consumi d'acqua il C40 ha elaborato una lista delle pratiche più efficaci basata sullo studio delle strategie impiegate da alcune cinà: da Austin, in Texas. a Tokyo. Austin, che ha landato il suo programma di efficienza idrica nel 1983 in risposta a una repentina crescita di costruzioni residenziali e commerciali, offrl" un numero di incentivi volti a tagliare l'uso dell'acqua, come sgravi fiscali per chi installa sistemi di """pero della pioggia o WC a basso consumo. Tokyo t invece Il"ader mondiale nell'individuare e riparare le perdite della rrte idraulica. Si t guadagnata questo titolo riparando o sostituendo sistematicamente i tubi per bloccare le perdite lo stesso giorno in cui sono individuate. Invece Masdar. negli Emirati Arabi Uniti (che non fa parte del gruppo C4O). usa un approccio alla Grande Fralello: Il" dOC'{"C si chiudono sistematicamente dopo pochi minuti. e l'uso dell'acqua e detrenergia di ogni residente t controllato da una rrle di computer che permette all'operatore di interven.it'e se l'utente consuma troppo. L'acqua fornila ai dnadini dovrà anche essere pulita. Per raggiungere qu~tO obiettivo, la maggior pane delle dnà non potrà continuare come oggi, ma dovrà migliorare parecchio la propria fornitura idrica. visto che. secondo le Nazioni Unite, atrualmente quasi un terzo dei cinadini del mondo vive in baraccopol~ in gen~ prive di accesso ad acqua potabile, gabinetti e fognature, ed ~ quindi esposto a colera e altre malattie causate dall'acqua infetta. Una gestione inefficiente di scarichi e rifiuti non è un problema solo per la qualità delle acque. New

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YorX. per esempio. ha chiuso le sue discariche di Stateo Isla.od e Brooklyn. e ora paga fino a 100 dollari per tonnellata per poltare la sua spazzatura a centinaia di chilometri di distanza. Nemmeno il riciclo è una panacea. Dubuque. in lowa. ha bloccato il programma di ridclo del vetro perche, secondo il sindaco Roy BuoI. ponare il materiale con i camion fino a centri di tranamento lontani aumentava le emissioni della città rispetto a conferire il vetro in discarica. Ancora meglio. invece di smaltire o ridclare i rifimi dovremmo sfrunarli per qualcosa di utile. Proprio una rrasfonnazionc di questo tipo sta avvenendo in una zona industriale vicina alla cinà di Rizhao. in Cina. dove !"industria biochimica Luxin linhe ricava acido citrico per bevande da maniaca. mais e patate dolci. Gli scani finiscono in serbatoi dove microbi li trasformano in metano da bruciare per usi industriali. come generare elettricità. e in un residuo solido che si può convertire in mangime per animali. In effetti. canurart il metano dalle discariche una delle vie più convenienti per tagliare le emissioni di gas serra. creando anche una nuova .risorsa naturale..

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Semplici rimedi Senza dubbio le città avranno bisogno di tecnologia avanzata per riuscire a raggiungere i loro obiettivi di sostenibilità. Ma anche innovazioni amministrative e soluzioni a bassa tecnologia possono avere un ruolo imponante. per esempio cambiare i regolamenti edilizi per obbligare a una maggiore efficienza energetica da raggiungere anche con un miglior isoLamento tennko. In effetti. la banaglia per rendere una città più sostenibile potrebbe essere vinta conquistando le menti degli amministralOri di condominio. che solo a

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New York gestiscono circa un milione di edifici. Da questa idea deriva il programma Green Supers,. realizzato dal Oepanrnent of Energy per formare i gestori degli edifici nella scelta di interventi di manutenzione .verdi,. che recentemente ha diplomato la sua prima classe.•Avevo !'impressione che queste tecnologie fossero troppo costose. lo realtà ~ saIo questione di tempo, di crederci e di applicarle-. ha detto l'amministratore di condominio Vietor Nazario nel suo discorso ai compagni di corso. durante la cerimonia di consegna dei diplomi. Questi concetti si stanno diffondendo in runo il mondo grazie a organizzazioni come C40 e ICLEILocal Govemmem far Sustainability che riuniscono le città leader del settore permettendo la condivisione dei progetti che funzionano. e quando le cinà agiscono i governi nazionali prendono nota. ispirandosi a 259 città della Cina che stanno lavorando per riduTTl' le emissioni di CO 2• il ministero cinest' per la casa e lo sviluppo urbano-rurale sta studiando piani per incoraggiare l'uso di una maggiore efficienza energetica e di materiali da costruzione di lunga durata. che potrebbero migliorare la sostenibiHm delle cinà del pa~ in rapida espansione. I centri u.rbani sono un'espressione della nostra volontà collettiva. una miscela potente di scelte economiche e ambientali, di visioni private c sogni pubblici. Aumentare la loro capacità di fornire energia pulita, trasponi. alimenti. acqua e smaltimento dei rifiuti sarà la strategia chiave per assicurare un futuro migliore all'umanità. Ma quando si tratta di costruire nuove eco-città, spesso si finisce per dare la precedenza all'estetica rispetto ai bisogni reali delle persone. E sono proprio le persone che alla fine renderanno una cinà sostenibile o meno. •

'>ogno ecoIOKil.... Questa illustrazione mostra come sarebbe dovuta apparire Dongtan. cinà sostenibile che la Cina ha progettato ma non costruito.

PI i Eco-Cities of the Future. _ D" In .ScIeotific Amelican Earth 3 O" senerrtlre 2008 CItti dell1\4lPO 000

www.c4Ocities.org.

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Rispetto ai capi di governo, i sindaci hanno più opportunità per tagliare le emissioni di gas erra di Cyntllia Rosenz-weig

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perché subrscono le conseguenzione potesse diventare obsoleta, gli allacchi sembravano segnare la fine dell'era dei grattacieli. I quotidiani cominciarono a riempirsi di storie angoscianti. cMolte persone ora temono che i loro uffici ai piani elevati siano pericolosi più che prl'Stigiosi». scrisse il .. Wall Srreet Joumah il 19 settembre. e lo stesso giorno .USA Today. ru meno equilibrato nei toni: .La scorsa settimana non estato distrutto solo il World Trnde Center. A vacillare potrebbe essere il futuro dei grattacieli come segno distintivo degli Stati Uniti•. ei giorni successivi la stampa riferì di alcune proposte. sonoposte anche all'ufficio brevril1Yé1ib. In secoodo kJogo,le

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