Uno, due, quattro metri e mezzo?

C'è una certa confusione sulla distanza minima a cui dovremmo stare per ridurre al minimo la possibilità di contagio quando siamo vicini ad una persona. Le indicazioni che sono state divulgate recentemente a livello nazionale fanno riferimento ad una distanza minima pari ad almeno un metro, meglio due se vogliamo essere particolarmente prudenti. Recentemente è stata diffuso il risultato di uno studio condotto in Cina (ancora oggetto di discussione) che suggerisce di utilizzare una distanza minima di quattro metri e mezzo. La differenza è molto grande perché alla distanza di un metro è ancora possibile avere un minimo di interazione, mentre a quattro metri e mezzo tutto diventa più difficile. Con una serie di conseguenze pratiche non indifferenti. Si pensi, ad esempio, quanto sia complicato rispettare la distanza di quattro metri e mezzo quando si usano mezzi pubblici, si fanno acquisti o si lavora assieme ad altre persone.

Quanto sono fondate queste indicazioni? Senza tediarvi con una lezione di fisica degli aerosol, vorrei solo ricordare che l'argomento è stato oggetto di studi approfonditi ed esiste una ampia letteratura scientifica che può aiutarci a capire meglio i meccanismi fisici che sono alla base del trasferimento dei virus per via aerea. Anche se talvolta non ce ne accorgiamo, ogni nostro starnuto o colpo di tosse corrisponde ad una incredibile emissione di goccioline (oggi va di moda chiamarle "droplets") così come evidenziato in figura:

© Gary S. Settles/Penn State University

La maggioranza (non tutti) di questi studi riporta evidenze sperimentali secondo cui la distanza massima percorsa dalle goccioline (o meglio dalla frazione di goccioline con dimensione maggiore) prima di cadere a terrà è inferiore al metro. Sulla base di questi dati, l'indicazione della distanza minima pari a un metro sembrerebbe appropriata. Naturalmente, se chi starnutisce o tossisce si copre naso e bocca o, meglio ancora, indossa una mascherina, tutto diventa molto più sicuro.

Va detto però che colpi di tosse e starnuti non sono gli unici possibili veicoli per i virus. Tosse e starnuti sono eventi occasionali, ma noi respiriamo continuamente ed anche la semplice aria espirata può contenere goccioline che possono trasportare il virus. Quando le goccioline sono abbastanza piccole (dimensione inferiore a circa 100 microns) la loro componente acquosa tende ad evaporare rapidamente e la parte residua, che può contenente il virus ancora attivo, può rimanere in sospensione nell'aria anche per ore. 

 

Per descrivere l'evoluzione del processo dobbiamo tener conto dei fenomeni di diffusione. Possiamo pensare che l'aria espirata rappresenti una sorta di fonte quasi continua di goccioline a cui si possono sommare, di tanto in tanto, i contributi dovuti alla frazione più leggera di quanto viene emesso da colpi di tosse e starnuti. Usiamo un modello grossolano, certamente non adatto per una descrizione accurata di quanto accade. Assumiamo che i residui delle goccioline più piccole si disperdano nell'aria circostante in modo omogeneo. Trascorso un certo tempo dall'emissione possiamo pensare di ritrovarli sulla superficie di una sfera, al cui centro si trova il viso della persona sotto osservazione. La concentrazione di virus diminuirà all'aumentare della superficie della sfera che, a sua volta, è proporzionale al quadrato del raggio (raggio = distanza dal viso della persona). Quindi stare a quattro metri e mezzo di distanza piuttosto che a un metro, corrisponde grossolanamente a ridurre di un fattore 20 (4,5 al quadrato) la concentrazione del virus a cui potremmo essere esposti. Siccome la probabilità di contagio dipende dalla densità del virus, stando più distanti riduciamo, a parità di tempo di esposizione, la probabilità di essere infettati.  Ovviamente l'effettiva probabilità di contagio dipende anche da altri fattori come la carica virale della persona che propaga il contagio e la probabilità che il virus rimanga attivo durante lo spostamento nell'aria (temperatura ed umidità ambientale possono incidere notevolmente). Quindi è praticamente impossibile definire una distanza di di sicurezza che ci protegga dal contagio sempre ed in ogni caso.

In conclusione, ricorriamo al comune buon senso e se dobbiamo stare vicini ad altre persone stiamo certamente ad almeno un metro di distanza, chiediamo a chi manifesta tosse o raffreddore di indossare la mascherina e - ove possibile - scegliamo di stare alla distanza massima consentita, assicurandoci che la stanza sia dotata di un efficace sistema di ricambio dell'aria. 

Per approfondimenti:

https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0059970