di Davide Sforza, III J Istituto Di Vittorio-Lattanzio, Roma

Questo saggio partecipa al concorso Hansel e Greta. Il vincitore verrà designato sulla base del numero di voti ricevuti e della valutazione da parte di una giuria di qualità. Le votazioni partiranno il 15 giugno 2020. Per votare cliccare su questo link, selezionare il tema desiderato e cliccare sul pulsante “vota” in fondo alla pagina.

Le scoperte di Calvin sono importanti perché ci ha fatto conoscere il meccanismo della fotosintesi. Oggi i suoi studi sono di fondamentale importanza anche per il contrasto al cambiamento climatico, una realtà che provoca impatti e fenomeni di intensità mai visti nella storia dell’umanità con sofferenze, perdita di vite e sconvolgimenti degli ecosistemi.

Melvin Calvin fu un biochimico statunitense, nato l’08/04/1911 da immigranti russi a Saint Paule e morto l’08/01/1997 a Berkeley. Insegnò chimica presso la University of California, a Berkeley, e fu direttore della sezione di biochimica del Lawrence Radiation Laboratory.

Iniziò la sua carriera con alcune ricerche sui composti chelati, successivamente si dedicò allo studio del meccanismo di assorbimento dell’anidride carbonica da parte delle piante, tramite un isotopo radioattivo del carbonio (il carbonio 14), e proprio per tali ricerche sulla fotosintesi clorofilliana vinse il premio Nobel per la chimica nel 1961.

In seguito studiò l’evoluzione della vita sulla Terra, ritirandosi dalla ricerca attiva nel 1980. Gli studi che gli hanno dato maggiore notorietà sono stati quelli sulla fotosintesi clorofilliana, ma ha effettuato ricerche in svariati ambiti, tra cui: energia rinnovabile da alcune piante, meccanismi dell’evoluzione chimica della vita, geochimica organica, carcinogenesi chimica e analisi delle rocce lunari. Condusse le sue ricerche dagli anni ‘30 agli anni ‘80 del novecento, un periodo di circa 50 anni, durante i quali le conoscenze dell’uomo sono aumentate notevolmente.

Il contesto culturale nel quale ha operato è stato a lui molto favorevole, infatti nonostante il Secondo Conflitto Mondiale, riuscì ugualmente a proseguire le sue ricerche negli Stati Uniti, paese libero e democratico non colpito, a differenza di altri paesi, dalle distruzioni della guerra. Nel 1946 Calvin iniziò la sua ricerca sulle vie chimiche della fotosintesi. All’epoca gli atomi di carbonio provenienti dall’anidride carbonica, non potevano essere distinti da quelli già presenti nell’organismo vegetale. Quindi si poneva un problema: dove sono finiti gli atomi di biossido di carbonio? Utilizzando l’isotopo del carbonio 14 come tracciante, Calvin ed i suoi collaboratori, Andrew Benson e James Bassham, mapparono il percorso completo che il carbonio percorre attraverso una pianta durante la fotosintesi, a partire dal suo assorbimento come anidride carbonica nell’atmosfera, fino alla sua conversione in carboidrati e altri composti organici.

In breve scoprirono quello che noi oggi conosciamo come ciclo di Calvin o di Calvin-Benson-Bassham, cioè il processo chimico che avviene durante la fase oscura (chiamata così perché avviene in assenza di luce). Questa è costituita dall’insieme delle reazioni che avvengono nello stroma del cloroplasto, dove l’anidride carbonica viene catturata per mezzo di un enzima (ribulosiodifosfato carbossilasi) ed inglobata in un ciclo di reazioni, con consumo di ATP e l’ossidazione del NADPH. Alla fine del ciclo, si forma il glucosio e l’enzima ribulosiodifosfato carbossilasi permette la prosecuzione del ciclo, assicurando la fissazione di altre molecole di anidride carbonica.

Le sue ricerche sono importanti oggi, per combattere il cambiamento climatico. Le piante nell’immediato futuro potrebbero assorbire in totale 23,8 miliardi di tonnellate di gas serra all’anno fino al 2030. Questi dati sono stati calcolati secondo le conoscenze odierne, basate anche sugli studi compiuti da Calvin. Inoltre lo scienziato può essere oggi un esempio perché, nonostante le sue umili origini da figlio di immigrati, è riuscito con sacrifici ed impegno a diventare un professore universitario e a vincere un premio Nobel.