Cos’è la CO2 e gli effetti su natura e salute umana

Si sente più spesso parlare di CO2, ossia dell’anidride carbonica, in relazione a tematiche di tipo ambientale e sanitarie. La produzione di questo gas è cresciuta senza sosta sin dalla prima Rivoluzione Industriale e oggi rappresenta non solo una delle principali emissioni di gas serra, ma anche uno dei composti chimici dal maggiore potenziale climalterante.

Eppure, per quanto se ne parli, non tutti conoscono le precise conseguenze dell’aumento dei suoi valori in atmosfera. Quali sono gli effetti della CO2 sulla salute e, ancora, sull’ambiente?

Per quanto una porzione di anidride carbonica sia più che fisiologica sulla Terra, persino utile per alcuni processi biologici, oggi i livelli presenti in atmosfera hanno superato anche le soglie più allarmanti. Senza una precisa azione di contenimento, si rischia che l’abbondanza di questo gas abbia conseguenze nefaste sia sul Pianeta che sulla salute degli uomini.

Di seguito, qualche informazione utile.

Cosa si intende con CO2

La formula CO2 indica la comune anidride carbonica, detta anche diossido di carbonio oppure biossido di carbonio. Si tratta di un gas la cui formula chimica è rappresentata dal legame tra un atomo di carbonio e due atomi di ossigeno, a doppio legame.

Come già accennato, una certa porzione di anidride carbonica è fisiologica sulla Terra, poiché viene generata da alcuni processi biologici – sia animali che vegetali – ed è oltretutto necessaria per la crescita di alcune piante. Quasi tutte le specie vegetali, fatta eccezione per alcune alghe, assorbono infatti anidride carbonica per poi rilasciare ossigeno, per effetto della cosiddetta fotosintesi clorofilliana.

La scoperta di questo gas è avvenuta quasi per caso. Nel 1638, il chimico belga Jean Baptiste van Helmot si accorse che, facendo bruciare del carbone in un contenitore chiuso, la cenere generata aveva una massa inferiore del normale.

Ipotizzò quindi che la bruciatura del carbone potesse aver generato un fumo, detto gas silvestre. Nel 1750, invece, il chimico britannico Joseph Black identificò la cosiddetta “aria fissa”, notando un gas che si era solidificato alle basse temperature. È però nel 1781 che Antoine-Laurent de Lavoisier confermò il legame tra carbonio e ossigeno in questo gas, definendo di fatto l’anidride carbonica.

Nel corso dei millenni, i livelli di anidride carbonica si sono mantenuti pressoché stabili e non preoccupanti, anche proprio per l’azione di assorbimento dovuta all’abbondante vegetazione. A partire dalla Rivoluzione Industriale, tuttavia, questo equilibrio è stato interrotto. Se ne emette sempre di più in atmosfera, senza che le piante riescano a compensarla.

Nel corso del 2021, si è raggiunta la soglia record di 419 ppm, parti per milione, di CO2 presente in atmosfera. Ben più di 19 punti rispetto alla soglia di massima allerta stabilita dal mondo scientifico.

Dove si trova in natura la CO2

A livello naturale, quindi senza considerare le attività umane, l’anidride carbonica si trova pressoché ovunque: nell’atmosfera, nella biosfera e nell’idrosfera. Sul Pianeta, viene generata naturalmente da:

• L’attività dei vulcani;
• I processi di combustione, come incendi spontanei;
• La decomposizione dei vegetali e dei corpi animali;
• I processi vitali degli animali, con l’emissione durante la respirazione;
• In grandi quantità negli oceani.

Come già accennato, senza le porzioni in eccesso dovute all’uomo, l’emissione naturale di CO2 è solitamente compensata dal ciclo di vita dei vegetali, che di norma la assorbono per rilasciare poi ossigeno.

Produzione umana di anidride carbonica

Non sono le fonti naturali a destare preoccupazione sul fronte dell’anidride carbonica, bensì le attività umane che ne moltiplicano la sua produzione. Un fatto sempre più evidente dalla Rivoluzione Industriale, quando si iniziò a notare il problema dell’inquinamento atmosferico a causa dei fumi rilasciati dalle prime fabbriche. Oggi le fonti di produzione sono davvero le più disparate:

• Combustibili fossili: l’uso di combustibili fossili come il carbone e i derivati del petrolio comporta l’immissione in atmosfera di grandi quantità di CO2, sia in fase di estrazione che durante il loro utilizzo. Questi possono essere impiegati per i riscaldamenti domestici, per il settore dei trasporti, per la produzione di energia o per vari processi industriali;
• Produzione di cemento: per quanto il cemento sia un materiale antico, già in uso ai tempi dei romani, oggi la sua produzione emette grandi quantità di anidride carbonica. Si stima che una tonnellata di cemento emetta circa 680 kg di CO2 in atmosfera;
• Allevamento e agricoltura intensiva: gli allevamenti intensivi sono una delle principale cause dell’emissione di anidride carbonica e altri gas serra, come il metano. A contribuire non è solo il ciclo di vita degli animali e quindi la CO2 da loro emessa, ma anche le necessità di alimentazione, i traporti di carni e prodotti derivati, lo smaltimento dei rifiuti biologici. Lo stesso vale per l’agricoltura intensiva. Entrambi agiscono sulla capacità naturale del Pianeta di riassorbire anidride carbonica, perché spesso gli enormi campi coltivati e gli allevamenti intensivi vengono realizzati disboscando aree prima ricche di alberi;
• Alterazione del suolo e degli habitat: la modifica del suolo e degli habitat, con la conseguente forte urbanizzazione, eliminare vaste aree di verde e quindi limita le capacità di riassorbimento della CO2;
• Incendi: di natura dolosa, spesso appiccati per distruggere ampie porzioni della foresta per far spazio a monocolture o allevamenti intensivi.

Cosa provocano le emissioni di CO2

Ma cosa provocano le emissioni di CO2, quali effetti hanno sia a livello ambientale che sul fronte della salute umana? Le conseguenze sono tantissime e non dovrebbero essere mai sottovalutate. Soprattutto ai giorni nostri, in cui si deve agire il prima possibile per evitare i rischi dei cambiamenti climatici.

Si ricorda infatti che l’anidride carbonica è un gas climalterante.

Effetti dell’anidride carbonica sull’ambiente

Dal punto di vista ambientale, la prima conseguenza dell’aumento dei livelli di CO2 in atmosfera è quello dell’effetto serra.

Le molecole di CO2 creano una sorta di filtro, come se si trattasse di un film, ai livelli alti dell’atmosfera. La radiazione solare riesce ad attraversarla, ma lo strato di anidride carbonica limita la rifrazione proprio dei raggi solari che, anziché essere rimbalzati nello spazio, rimangono intrappolati in atmosfera.

Ciò comporta l’innalzamento delle temperature terrestri, generando una reazione a catena. Scioglimento dei ghiacciai e delle nevi perenni, aumento dei livelli dei mari, tropicalizzazione dei climi miti, maggiore rischio di incendi e altre catastrofi naturali.

Livelli troppo elevati di CO2 possono poi influire sulle effettive capacità di crescita delle specie vegetali. Inoltre favoriscono la proliferazione di batteri anaerobici, aumentano la perdita della biodiversità e creano le condizioni ideali per lo sviluppo di nuove pandemie o zoonosi.

Salute umana: CO2 e sindromi respiratorie

Uno dei principali effetti sulla salute di elevate concentrazioni di anidride carbonica è rappresentato dalle sindromi respiratorie, oggi sempre più frequenti. In ambienti saturi di anidride carbonica, i polmoni devono fare un vero e proprio doppio lavoro per assicurare livelli sufficienti di ossigeno nel sangue.

I sintomi più frequenti sono senso di peso sul petto, difficoltà a respirare o parlare, ridotta lucidità mentale, svenimenti, tosse cronica e molto altro ancora. Fra le preoccupazioni degli esperti, anche la possibilità che concentrazioni troppo elevate di CO2 possano aumentare il rischio di sviluppare neoplasie e tumori.

Anidride carbonica e alimentazione

Gli eccessi di anidride carbonica hanno effetto anche sull’alimentazione, sia in modo diretto che indiretto. A livello gastrointestinale, l’aumento della CO2 può determinare crampi, episodi di dissenteria e malnutrizione.

Su quest’ultimo punto, interviene la riduzione della qualità degli alimenti consumati e l’impoverimento della loro composizione nutrizionale, anche dovuta alla perdita di molte specie vegetali.

Salute umana: CO2 e riproduzione

Concentrazioni troppo elevate di anidride carbonica possono ridurre la qualità del seme maschile, rendendo gli spermatozoi poco sviluppati e scarsamente in grado di fecondare l’ovulo.

Dal punto di vista femminile, invece, l’ovulo stesso fatica a raggiungere la maturazione. Di conseguenza, non risulta idoneo per accogliere lo spermatozoo.

Anidride carbonica, cuore e abilità cognitive

A soglie molto elevate, l’anidride carbonica può interferire con la corretta ossigenazione del sangue e, ancora, aumentare i rischi di sviluppare malattie cardiovascolari anche gravi, quali ictus e infarto.

Di recente, si è ipotizzato che l’elevata concentrazione di anidride carbonica nell’aria possa essere una delle cause alla base di problematiche connesse al declino cognitivo, come fattore accelerante di patologie tipiche della terza età.

Al momento, però, gli studi sono ancora in corso.