Il segreto delle macchie solari si nasconde nel tronco degli alberi

Abbiamo già avuto occasione di notare come il ciclo di undici anni che caratterizza l’attività delle macchie solari eserciti un influsso ormai scientificamente accertato, anche se non sempre ben chiarito in tutti iparticolari, su svariati aspetti della vita terrestre, ivi compresi fenomeni inorganici quali i movimenti tellurici (cfr. il nostro precedente articolo: «Le macchie solari influenzano i terremoti secondo un ciclo di undici anni?», pubblicato sul giornale informatico «Il Corriere delle Regioni», in data 31/05/2015).

Fra gli altri fenomeni della vita terrestre che sono sicuramente influenzati dall’attività solare, dopo che le geniali intuizioni di Leonardo da Vinci avevano, in un certo senso, aperto la strada, va segnalato quello relativo alla fisiologia delle piante; e, più specificamente, alla fotosintesi clorofilliana e quindi, indirettamente, alle modalità di accrescimento dei tronchi degli alberi. Si è osservato, infatti, che, ogni undici anni, l’anello di accrescimento mostra una relazione costante, che non può dirsi, perciò, casuale, con il "massimo" ed il "minimo" delle macchie solari. Infatti, se lo spessore degli anelli testimonia la maggiore o minore piovosità dell’anno in cui ciascuno di essi si è formato, è stato notato che, ad ogni undicesimo anello, è possibile individuare una corrispondenza con il "picco" dell’attività solare, come se, all’interno del tronco, fosse stata scritta a chiare lettere l’influenza della nostra stella — la quale, è bene non dimenticarlo, proprio come tutte le altre stelle, funziona come una specie di gigantesca bomba a idrogeno: nei processi di fusione nucleare che si svolgono al suo interno, la stella si auto-alimenta, per mezzo della nucleo-sintesi, e genera tutti gli elementi che costituiscono la materia dell’universo, dall’elio all’uranio, tranne l’idrogeno, che fa da carburante iniziale.

Ricordiamo che le cosiddette macchie solari sono delle regioni della superficie solare, o fotosfera, caratterizzate da una temperatura meno elevata, circa 4.000 gradi Kelvin – contro i 6.000 delle regioni circostanti -, e da una intensa attività magnetica; e che il loro numero e la loro estensione sono assai variabili, essendo stato osservato, nell’ultimo mezzo secolo, un sensibile aumento (mentre il numero minimo, prossimo allo zero, il cosiddetto Minimo di Maunder, si è verificato fra il 1645 e il 1715).

Ora, la radiazione solare, ossia l’energia emessa nello spazio interplanetario dal Sole, generata dalle reazioni termonucleari di fusione, è certamente in relazione con il numero delle macchie solari, così come lo è con il clima terrestre. Ad esempio, durante il Minimo di Maunder si ebbe un considerevole raffreddamento del clima terrestre, quasi una minuscola età glaciale (l’ultima nella storia della Terra), anche se non tutti gli scienziati sono d’accordo nell’interpretare questi fenomeni e nel riconoscere una relazione diretta di causa ed effetto fra l’aumento dell’attività solare e il riscaldamento del clima terrestre, e viceversa.

Bisogna inoltre tener presente un fatto: e cioè che se l’energia solare che raggiunge la Terra è meno di un miliardesimo del totale — mentre tutto il resto si disperde in ogni direzione nelle immensità dello spazio cosmico -, in compenso questa minuscola aliquota dell’energia emessa dalla nostra stella, come ricorda Piero Bianucci, rappresenta la quasi totalità dell’energia di cui dispone il nostro pianeta: precisamente, il 98,98%, secondo i calcoli più raffinati. Il restante 0,02% è prodotto da tre fattori: dall’attrito delle maree; dal calore proveniente dall’interno del nostro pianeta, prodotto, a sua volta, dal decadimento di elementi radioattivi (proprio come avviene, ma in misura ed in proporzione enormemente maggiori, sul Sole); e, infine, dalle sorgenti termali (cfr., a quest’ultimo proposito, il nostro precedente articolo «Da dove viene il calore delle acque termali?», pubblicato sul giornale informatico «Il Corriere delle Regioni» in data 04/07/2015). E, per farsi un’idea del rapporto di grandezza esistente fra queste tre diverse fonti di energia terrestri, si consideri che il contributo delle rocce radioattive è undici volte maggiore di quello delle maree, e ben cento volte quello di tutti i vulcani attivi presenti sulla Terra.

Nonostante che l’energia ricevuta dal nostro pianeta sia, dunque, una frazione quasi impercettibile di quella complessiva di origine solare, essa costituisce, in ogni caso, poco meno della totalità di tutta l’energia di cui può disporre la Terra per innescare i cicli vitali che la caratterizzano, a partire dalla fotosintesi clorofilliana: senza quella minima percentuale dell’energia solare che il nostro pianeta "cattura", non ci sarebbe vita, ed esso si presenterebbe morto e desolato. L’energia solare che raggiunge le piante viene trasformata dagli organismi autotrofi, mediante la fotosintesi, in energia chimica, e da lì parte l’intero ciclo virtuoso che rende la Terra quel pianeta meraviglioso, ricco di azzurro e di verde, cioè di acqua e di vegetazione, che spicca nell’arido panorama degli altri pianeti del Sistema solare, e ne fa qualcosa di unico ed eccezionale.

Insomma: se quel miliardesimo di energia solare — anzi, quel miliardesimo scarso — non arrivasse fino alla superficie terrestre, non esisterebbe la biomassa, ossia l’insieme degli organismi viventi, vegetali e animali, che sono quella autentica galleria delle meraviglie, di cui non v’è l’eguale in alcun altro pianeta della Via Lattea (anche se possiamo sospettare che altri pianeti ospitino la vita, senza però conoscere le forme che essa vi ha sviluppato). Ma la cosa più straordinaria è che, di quel miliardesimo scarso di energia solare che giunge sulla terra, la stragrande quantità va "sprecata": sia perché un buon trenta per cento viene riflesso nello spazio, senza nemmeno essere assorbito, sia perché, del rimanente, una notevole quantità si converte direttamente in calore, poi "restituito" agli spazi cosmici (specie nelle ore notturne). Quindi, tutto l’insieme delle innumerevoli forme viventi del nostro pianeta si mantiene grazie ad una percentuale veramente irrisoria dell’energia che, dal Sole, si irradia nello spazio interplanetario e giunge anche al nostro pianeta.

Il fenomeno dell’influsso solare sulla crescita delle piante è stato sintetizzato con molta chiarezza e con un linguaggio semplice e facilmente accessibile dal divulgatore scientifico Piero Bianucci — torinese, classe 1944 – nel suo libro «Rapporto sul Sole», che, sebbene un po’ datato, si può ancora leggere con indubbio profitto (Milano, Rusconi, 1982, pp. 302-304):

«La scienza che studia il tronco delle piante si chiama dendrologia. Leonardo da Vinci ne fu un precursore. "La pare meridionale delle piante" scriveva "mostra maggior vigore e gioventù che le settentrionali". Li circuli delli rami segati mostrano il numero delli anni suoi e quali più umidi e più secchi secondo la maggiore o minore loro grossezza. E così mostrano li aspetti del mondo dove essi erano rivolti, perché più grossi sono a meridione che a settentrione, e così il centro dell’albero per tal causa è più prossimo alla scorza sua settentrionale che non alla meridionale". Il nuovo strato legnoso che ogni anno si aggiunge formando "li circuli delli rami"è il meristema. Nelle sue curve è scritta la storia del clima, dell’ambiente in cui l’albero è cresciuto e persino delle macchie solari.

Lo statunitense A. E. Douglass è stato tra i primi a studiare gli anellidi accrescimento di alberi molto vecchi, scegliendo esemplari di sequoia gigantea e di pinus silvestris cresciuti in regioni dal clima estremamente costante, in modo da ridurre al minimo gli effetti meteorologici. [Qui si parla dell’astronomo statunitense Andrew Ellicott Douglass (1867-1962), fondatore del Laboratorio di ricerca degli anelli, per cui è considerato il padre della dendrocronologia; da non confondersi con il botanico inglese quasi omonimo, David Douglas (1799-1834), del quale ci siamo già occupati in un precedente articolo: cfr. «David Douglas o la vita affascinante di un botanico in perpetua ricerca di avventura», pubblicato sul sito di Arianna Editrice in data 30/05/2012).

Un ciclo un decennale corrispondente a quello dell’attività del Sole risulta molto evidente nella larghezza degli anelli di accrescimento, che sono maggiori negli anni di massimo. Ricerche simili sono state fatte in Italia da Buli, applicando un metodo di analisi periodale ideato dal Vercelli, su alberi quasi millenari della pineta di Ravenna: anche qui il ciclo solare ha lasciato il suo segno e sono apparse riconoscibili alcune "armoniche" del periodo fondamentale che fanno pensare ai super-cicli di cui si hanno parecchi indizi.

Una conferma definitiva dell’influsso dell’attività solare sulla crescita delle piante è venuta […] dall’analisi del carbonio 14, la cui abbondanza nelle cellule di legno è "modulata" indirettamente dal numero delle macchie, in quanto un più forte flusso di particelle solari attenua l’effetto dei raggi cosmici, a cui si deve la formazione dell’isotopo radioattivo carbonio 14 a partire dal bombardamento delle molecole di anidride carbonica […].

In che modo le macchie influenzano la crescita delle piante? La risposta è tutt’altro che sicura. Un’ipotesi è che durante i massimi solari arrivi al suolo più radiazione ultravioletta in quanto i frequenti brillamenti rendono più sottile la schermatura dell’ozono. Esperimenti per stabilire quali radiazioni solari siano più efficaci nel promuovere la fotosintesi della clorofilla sono già stati fatti da Camille Flammarion nel suo osservatorio di Juvisy, vicino a Parigi: una serra a compartimenti, ognuno coperto da un vetro di colore diverso, gli era servita per verificare l’efficacia delle diverse radiazioni nel promuovere lo sviluppo della vegetazione. Le radiazioni rosse sono probabilmente le più utilizzate dalle piante, ma anche le radiazioni violette son importanti in alcune funzioni del ricambio organico dei vegetali. Fotoni solari di specifica energia sono probabilmente necessari per promuovere altrettante specifiche reazioni chimiche nelle piante, e naturalmente non è detto che tutte le specie vegetai reagiscono allo stesso modo alle varie lunghezze d’onda della luce.

Più in generale si può supporre che l’attività del Sole influenzi il clima, e di conseguenza gli alberi. Certo gli anelli di accrescimento, specie nei primi decenni di vita di una pianta, in alcuni anni possono anche essere due o te volte più larghi se in corrispondenza a massimi solari ed è difficile supporre oscillazioni climatiche così vistose, ma la reazione della pianta potrebbe amplificare di molto variazioni apparentemente trascurabili. Qui però il discorso si allarga ad uno dei temi più controversi: fino a che puto il Sole è stabile e regolare nella sua generosa emissione di luce e di calore? La cosiddetta "costante solare" con cui si indica la quantità di energia che piove su una certa superficie, è davvero costante?

Le misure […] sono tutt’altro che semplici.»

La costante solare è la quantità di energia radiante che, per unità di tempo e di superficie, arriva fino al nostro pianeta, ove può essere misurata, su un piano perpendicolare ai raggi solari, presso il limite superiore dell’atmosfera terrestre; precisando che si tratta della somma delle energie di tutte le frequenze dello spettro solare, e non soltanto di quelle della banda visibile.

Ebbene, la domanda è questa: siamo sicuri che la "costante solare" sia veramente tale? Non potrebbe darsi che l’aver denominato la quantità di energia radiante che ci giunge dal Sole come "costante solare", sia stato un po’ come mettere il carro davanti ai buoi, ovvero come dare per acquisito proprio quello che, in effetti, si trattava e si tratta di dimostrare? Che la quantità di energia radiante sia costante, non può essere dato per presupposto, perché non è stato realmente dimostrato: e l’attività delle macchie solari, come abbiamo visto, che varia secondo un ciclo di undici anni, ma che si inserisce in un quadro di variabilità molto più ampio ancora, come è dimostrato dal Minimo di Maunder, valutabile sull’arco delle decine o delle centinaia di anni terrestri, influisce sulla quantità di energia che il Sole irradia nello spazio. Ed eccoci di nuovo tornati al punto da cui eravamo partiti: alla domanda, cioè, se il processo di accrescimento degli anelli delle piante sia soggetto, non solo al ciclo undecennale, ormai accertato, delle macchie medesime, ma anche ad un ciclo più vasto, del quale, evidentemente, solo le piante che possiedono un ciclo vitale più lungo, come gli alberi secolari, potrebbero, eventualmente, recare traccia.

In ogni caso, per giungere a dei risultati convincenti, sono necessari ancora moltissimi studi, raffronti, compilazioni di tabelle statistiche, sia da parte degli astronomi, che dei botanici. Così come alcuni studiosi eterodossi hanno teorizzato una "geo-biologia" (i cui rami principali sarebbero la rabdomanzia e la radioestesia), dobbiamo ipotizzare che possa e debba esistere anche una "elio-biologia"? Fin dove può arrivare l’influsso dell’energia solare sulle manifestazioni della vita terrestre? Non lo sappiamo: ma è giusto che seguitiamo a interrogarci e a cercare, senza pregiudizi…

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