Paul J. Crutzen - Pontifical Academy of Sciences

Paul J. Crutzen
Data di nascita 3 dicembre 1933
Luogo Amsterdam (Paesi Bassi)
Nomina 25 giugno 1996
Disciplina Chimica
Titolo Professore, Premio Nobel in Chimica, 1995
Principali premi, riconoscimenti e accademie
Premi: Premio Leo Szilard per 'La fisica nell’interesse pubblico' della American Physical Society (1985);
Premio Tyler per l’Ambiente (1989); Premio Volvo per l’Ambiente (1991); Deutscher Umweltpreis dell’“Um
weltstiftung” federale (1994): Max-Planck-Forschungspreis (con il Dr. M. Molina) (1994); Premio Nobel in
Chimica (con il Dr. M. Molina e F.S. Rowland) (1995). Accademie: Membro, American Geophysical Union
(1986); Membro Straniero Onorario, American Academy of Arts and Sciences (1986); Membro Fondatore,
Academia Europaea (1988); Membro Corrispondente, Reale Accademia Olandese delle Arti e delle Scienze
(1990); Membro Straniero, Reale Accademia Svedese delle Scienze (1992); Membro Straniero, US National
Academy of Sciences (1994). Lauree honoris causa: York University, Canada (1986); Université Catholique
de Louvain-la-Neuve, Belgio (1992); Università dell’East Anglia, Norwich, Regno Unito (1994); Università
Aristotele di Salonicco, Grecia (1996); Università Statale dell’Oregon, USA (1997); Università di Tel Aviv,
Israele (1997); Université de Liège (1997); Università di San José, Costa Rica (1997); Università del Cile, Cile
(1997); Université de Bourgogne, Digione, Francia (1997); Università di Atene, Grecia (1998); Università di of
Xanthi, Grecia (2001); Politecnico di Nova Gorica, Slovenia (2002); Università di Hull, Regno Unito (2002).
Riassunto dell’attività scientifica
Le ricerche di Paul J. Crutzen si sono rivolte principalmente alla fotochimica dell’atmosfera, in particolare al
ruolo dell’ozono sia nella stratosfera che nella troposfera. Nel 1970 Crutzen ha ipotizzato che la produzione
di ozono tramite l’azione della radiazione solare ultravioletta sull’ossigeno molecolare (O2) potesse essere
bilanciata principalmente tramite processi di distruzione dell’ozono che implicano NO e NO2 come catalizzatori.
Questi catalizzatori, a loro volta, risultano dall’ossidazione di N2O, un prodotto della conversione microbiologica
dell’azoto nel suolo e nelle acque. Nel 1971, insieme con il Prof. Harold Johnston dell’Università della California
a Berkeley, ha sottolineato che le emissioni di NO da parte di grandi flotte di aerei supersonici potessero
causare perdite sostanziali di ozono nella stratosfera. Tra il 1972 e il 1974 Crutzen ha proposto che NO e
NO2 potessero catalizzare la produzione di ozono nella troposfera di sfondo tramite reazioni aventi luogo
nelle catene di ossidazione CO e CH4. Ulteriori reazioni chimiche comportanti una perdita di ozono sono state
identificate allo stesso modo. Questi termini di produzione e distruzione lorda dell’ozono sono sostanzialmente
più grandi del flusso discendente dell’ozono dalla stratosfera, che fino a quel momento era stata considerata la
fonte principale di ozono troposferico. Nel 1979-80 Crutzen e colleghi hanno portato l’attenzione sull’importanza
primaria dei tropici nella chimica atmosferica. In particolare, alcune campagne di misurazioni effettuate in
Brasile hanno dimostrato chiaramente che gli incendi di biomasse nei tropici erano una fonte principale di
inquinanti aerei, alla pari o in alcuni casi maggiori dell’inquinamento industriale nel mondo sviluppato. Nel
1982 Crutzen, insieme al Prof. John Birks dell’Università del Colorado, ha sottolineato il rischio di un forte
raffreddamento della superficie terrestre causato da carichi enormi di particelle nere di aerosol nell’atmosfera,
risultanti dai molti incendi che si sarebbero potuti sviluppare a seguito di una guerra nucleare (“inverno
nucleare”). Questo e ulteriori studi da parte di R. Turco, B. Toon, T. Ackerman, J. Pollack e C. Sagan e dal
Comitato Scientifico sui Problemi dell’Ambiente (SCOPE) hanno dimostrato che le conseguenze indirette di
una guerra nucleare causerebbero più morti degli impatti diretti delle esplosioni nucleari. Nel 1986, insieme al
Dr F. Arnold dell’Istituto Max Planck per la Fisica Nucleare a Heidelberg, Crutzen ha dimostrato che l’acido
-1-
nitrico e il vapore acqueo potevano condensare insieme nell’atmosfera, dando un contributo importante ad
una catena di eventi che avrebbe portato alla rapida deplezione dell’ozono alle alti latitudini a fine inverno e
in primavera (il cosiddetto “buco nell’ozono” antartico). Le sue ricerche più recenti riguardano il ruolo delle
nuvole nella chimica atmosferica e le reazioni fotochimiche che hanno luogo nello strato del confine marino, che
includono la catalisi da parte di radicali alogeni derivati dal sale marino de dalla fotolisi dei gas organoalogeni
reattivi prodotti da organismi marini. Inoltre, le sue ricerche attuali concernono principalmente gli effetti chimici
e climatici dell’inquinamento atmosferico pesante che si trova sopra l’Asia e altre regioni del mondo in via di
sviluppo: il cosiddetto fenomeno ABC (delle nuvole marroni nell’atmosfera).
Pubblicazioni principali
Crutzen, P.J., The influence of nitrogen oxides on the atmospheric ozone content, Quart. J. Roy. Meteor.
Soc., 96, pp. 320-5 (1970); Crutzen, P.J., Ozone production rates in an oxygen-hydrogen-nitrogen oxide
atmosphere, J. Geophys. Res., 76, pp. 1490-7 (1971); Crutzen, P.J., A discussion of the chemistry of some
minor constituents in the stratosphere and troposphere, Pure App. Geophys., 106-8, pp. 1385-99 (1973);
Fishman, J. and Crutzen, P.J., The origin of ozone in the troposphere, Nature, 274, pp. 855-8 (1978); Crutzen,
P.J., Heidt, L.E., Krasnec, J.P., Pollock, W.H. and Seiler, W., Biomass burning as a source of atmospheric
gases CO, H2, N2O, NO CH3Cl and COS, Nature, 282, pp. 253-6 (1979); Crutzen, P.J. and Birks, J.W., The
atmosphere after a nuclear war: Twilight at noon,Ambio, 2&3, pp. 114-25 (1982); Crutzen, P.J., Delany, A.C.,
Greenberg, J., Haagenson, P., Heidt, L., Lueb, R., Pollock, W., Seiler, W., Wartburg, A. and Zimmermann,
P., Tropospheric chemical composition measurements in Brazil during the dry season, J. Atmos. Chem., 2,
pp. 233-56 (1985); Crutzen, P.J. and Arnold, F., Nitric acid cloud formation in the cold Antarctic stratosphere:
A major cause for the springtime "ozone hole", Nature, 324, pp. 651-5 (1986); Crutzen, P.J. and Andreae,
M.O., Biomass burning in the tropics: Impact on atmospheric chemistry and biogeochemical cycles, Science,
250, pp. 1669-78 (1990); Lelieveld, J. and Crutzen, P.J., Influence of cloud and photochemical processes on
tropospheric ozone, Nature, 343, pp. 227-33 (1990); Vogt, R. and Crutzen, P.J., Sander, R., A mechanism for
halogen release from sea salt aerosol in the remote marine boundary layer, Nature, 382, pp. 327-30 (1996);
Crutzen, P.J. et al., High spatial and temporal resolution measurements of primary organics and their oxidation
products over the tropical forests of Surinam, Atmos. Environ., 37, pp. 1161-5 (2000); Lelieveld, J. and Crutzen,
P.J. et al., The Indian Ocean Experiment: Widespread Pollution from South and Southeast Asia, Science, 291,
pp. 1031-6 (2001); Ramanathan, V., Crutzen, P.J., Kiehl, J.T. and Rosenfeld, D., Aerosols, Climate and the
Global Environment: A Hazy Future for the Blue Planet?, Science, 294 pp. 2041-236 (2001); Crutzen, P.J. and
Ramanathan, V., The Parasol Effect on Climate, Science, 302, pp. 1679-80 (2003); von Glasow, R., Lawrence,
M.G., Sander, R. and Crutzen, P.J., Modeling the chemical effects of ship exhaust in the cloud-free marine
boundary layer, Atmos. Chem. Phys., 3, pp. 233-50 (2003); Ramanathan, V. and Crutzen, P.J., New Directions:
Atmospheric Brown "Clouds", Atmos. Environ., 37, pp. 4033-5 (2003).
-2-