L’entropia aumenta rapidamente, la biosfera può benissimo sopravvivere ai drammatici sconvolgimenti climatici, la specie vivente no.

Perché c’è una sola legge che regola la vita del vivente e della biosfera. È il secondo principio della termodinamica.

La legge del secondo principio della termodinamica ovvero il principio dell’entropia. Ma andiamo per gradi. Secondo il primo principio (della termodinamica), l’energia non si crea né si distrugge, ma può essere solo trasformata. Espressioni del tipo: «abbiamo consumato troppa energia» o «stiamo consumando tutta l’energia del pianeta», sono improprie, anzi letteralmente sbagliate da un punto di vista fisico. Se facciamo girare le pale di un ventilatore attaccandolo a una presa di corrente, non consumiamo energia, ma la trasformiamo: da energia elettrica a energia meccanica. Dunque qual è il problema?

Il trucco sta nel secondo principio della termodinamica poiché afferma che ad ogni trasformazione energetica (quella del nostro ventilatore, ad esempio), si riduce il quantitativo di energia libera, ovvero l’energia ulteriormente trasformabile. Questo secondo principio introduce anche il concetto di irreversibilità di tutte le trasformazioni energetiche. Torniamo al nostro esempio: non tutta l’energia elettrica che attraversa il nostro ventilatore si trasforma in energia meccanica. Una parte di essa si trasforma in attrito e in calore. Ma l’energia contenuta nel calore e quella consumata nell’attrito non è più recuperabile (energia degradata). Ovvero non potremmo mai tornare indietro trasformando l’energia meccanica del ventilatore nell’energia elettrica iniziale.

Si dice anche che l’entropia del sistema aumenta. L’entropia è associata al grado di ordine/disordine: la tendenza naturale di tutti i sistemi è verso il disordine (lo sa bene chi cerca di mettere a posto le cose in casa). Tanto più trasformiamo l’energia tanto più aumenta l’entropia.

L’entropia tende a un massimo quando non c’è più energia da trasformare, ovvero tutti i punti del pianeta sono alla stessa temperatura (i poli come l’equatore). Questa condizione si chiama morte termica: cessano i venti, le maree, la formazione di nubi e tutto il resto: il mondo si ferma. È su questo principio che Geogescu-Roegen (1906-1994) fondò la bioeconomia, ovvero l’economia del vivente. Ecco spiegato perché nel linguaggio convenzionale trasformazione di energia o consumo di energia sono espressioni pressoché equivalenti. Ambedue portano allo stesso risultato: l’aumento di entropia.

Perché ci interessa questo principio dal momento che l’esito finale (la morte termica) è scontato? Veniamo al nostro pianeta, ovvero alla biosfera, quella corona circolare che va da pochi chilometri in altezza a pochi chilometri in profondità, ovvero dove c’è la vita (il centro del pianeta così come il vuoto dello spazio non ci interessa). L’energia luminosa proveniente dal sole viene catturata dalla clorofilla che, con qualche goccia di acqua e qualche sale contenuto nella terra, dà luogo ad un processo (ancora misterioso) che si chiama fotosintesi (“fare cose con la luce”). La funzione fotosintetica contrasta il degrado entropico in quanto tende a mettere ordine la materia disordinata.

Per milioni di anni c’è stato un perfetto equilibrio nella biosfera: la fotosintesi assicura la nascita della vita sulla biosfera. L’energia solare raggiunge i territori fertili, facendo diminuire l’entropia; parte di essa viene trattenuta dalla biosfera, parte viene irraggiata fuori nello spazio.

Se facciamo un bilancio entropico scopriamo che il disordine viene esportato fuori dal pianeta sotto forma di calore a bassa temperatura.

Questo delicato equilibrio si è mantenuto fino all’epoca industriale. Le piante hanno sottratto per milioni di anni l’anidride carbonica in eccesso presente nell’atmosfera fino a portarla ai valori attuali, ammissibili per la vita umana.

Dove è stato depositato questo carbonio in eccesso (ovvero questi rifiuti)? È stato sepolto sotto la crosta terrestre sotto forma di fossili.

Per questo quando noi preleviamo petrolio o altri fossili è come se sversassimo nella strada in un solo giorno tutti i rifiuti (altro che oro nero!) sapientemente accumulati in milioni di anni e sepolti sotto terra, con il risultato di riportare la composizione dell’aria ai valori originali (quando non c’era vita).

Con l’avvento della rivoluzione industriale, infatti, l’uomo ha prelevato energia e materia dal ventre della terra e l’ha trasformata. Questa trasformazione produce anidride carbonica, metano, e altri gas, in una parola i gas serra. L’energia solare trattenuta dalla fascia dei gas serra non è più in equilibrio con l’energia solare in ingresso, la temperatura media della biosfera si altera. Ora la temperatura media della biosfera è stata stabile per milioni di anni (14,5C° sul livello del mare). Bastano pochi gradi in più (2,5 dicono gli scienziati) che le calotte polari tendono a sciogliersi, il livello del mare a salire e con conseguenti gravi e improvvisi cambiamenti climatici (che stiamo già osservando).