La mappa che cambiò le città

Alla metà dell’Ottocento Londra era la città più grande del mondo, una vera metropoli. La popolazione era in continua crescita, ma le infrastrutture sanitarie e idriche erano quelle della città ai tempi dei Tudor. Gli impianti fognari erano stati costruiti solo in pochi quartieri, e gran parte della città ne era priva. La gente faceva i propri bisogni negli scantinati, in pozzi neri che venivano chiusi quando erano pieni, mentre ne venivano scavati di nuovi nelle immediate vicinanze. A questo si aggiungevano le deiezioni dei cavalli per strada e quelle dei molti animali che venivano allevati nelle case e nei cortili a scopo alimentare: mucche per il latte e per la carne, pollame per le uova, ecc. La puzza era la caratteristica che più colpiva chi visitava la città, soprattutto in zone popolari come Soho.

In queste condizioni, la città era periodicamente colpita da epidemie più o meno gravi di colera, il morbo del XIX secolo. Le autorità cittadine erano convinte che il colera si diffondesse proprio attraverso i miasmi, non a torto associando il morbo alla scarsa igiene, ma sbagliando completamente sul mezzo di contaminazione. Poiché le esalazioni dei pozzi neri erano un problema sempre più grave, si ordinò di svuotarli tutti nel Tamigi, che era la principale fonte di approvvigionamento idrico della città attraverso una fitta rete di pozzi e pompe stradali che pescavano nella sua falda. Per mesi, un fitto traffico di carri portò il contenuto dei pozzi verso il fiume, inquinandolo e contaminandolo. A Venezia commenterebbero “Peso el tacon del sbrego”.

Il 31 agosto 1854, dopo che alcuni piccoli focolai di colera si erano verificati in altre zone della città, ne capitò uno molto grave nel quartiere di Soho, nei dintorni di Broad Street. In tre giorni morirono 127 persone e, nella settimana successiva, gran parte della popolazione aveva lasciato il quartiere. Il 10 settembre erano già morte circa 500 persone, e il tasso di mortalità nel quartiere aveva raggiunto il 12,8% (alla fine dell’epidemia morirono 616 persone).

La teoria secondo la quale il colera si propaga attraverso l’aria era già stata contestata dal medico John Snow (1813-1858), che aveva pubblicato nel 1849 il saggio On the Mode of Communication of Cholera, nel quale, pur non conoscendo ancora che la malattia era trasmessa da un vibrione, addebitava il diffondersi delle epidemie all’acqua contaminata. Egli, originario di York, si era laureato a Londra nel 1844 e nel 1850 era stato ammesso al Royal College of Physicians. L’epidemia di Soho gli diede l’opportunità di verificare sul campo le sue idee, con un lavoro di indagine e raccolta di dati che fa di lui il padre della moderna epidemiologia. Con l’aiuto del reverendo Henry Whitehead, vice-curato della chiesa di San Luca a Soho, che conosceva profondamente il quartiere e i suoi abitanti, Snow interrogò centinaia di persone e raccolse informazioni sui morti, edificio dopo edificio, riuscendo a stabilire che essi si concentravano nelle immediate vicinanze di una pompa dell’acqua in Broad Street (oggi Broadwick Street). I suoi studi sulla diffusione dell’epidemia furono abbastanza convincenti da indurre la municipalità di Soho a chiudere la pompa (più per disperazione che per reale convinzione), rimuovendone la leva. Sebbene questo fatto sia comunemente associato alla fine dell’epidemia, Snow, da vero uomo di scienza, era dubbioso dei suoi stessi successi. Così scrisse:

“Non ci sono dubbi che la mortalità è diminuita drasticamente, come ho già detto, a causa della fuga della popolazione, che è cominciata subito dopo l’inizio del contagio, e i casi erano già molto diminuiti già prima che fosse bloccato l’uso dell’acqua, al punto che è impossibile stabilire se il pozzo ancora conteneva il veleno del colera in uno stato attivo, o se, per qualche motivo, l’acqua ne era stata liberata”.

Nella seconda edizione del suo saggio sulle modalità di diffusione del colera, uscito l’anno successivo all’epidemia centrata in Broad Street, Snow utilizzò per la prima volta una carta con un’apposita simbologia per illustrare il legame tra la qualità dell’acqua nelle pompe stradali e i casi di colera. La sua concezione è semplice ed efficace: una mappa urbana semplificata, con le strade principali e gli edifici. Le pompe d’acqua sono simboleggiate da punti e etichette in caratteri maiuscoli. I casi di colera sono illustrati nel loro esatto indirizzo, con il numero dei morti rappresentato da colonne di barrette disposte all’interno di ogni singolo edificio parallelamente alla strada, in un modo che ricorda i corpi dei morti delle pestilenze allineati per essere portati via dai monatti.

Snow, che fece uso dei metodi della statistica per la sua ricerca sul campo, disegnò anche delle celle per rappresentare le aree più vicine a ogni singola pompa. E proprio la cella intorno alla pompa di Broad Street era quella che comprendeva gli edifici con il maggior numero di morti a causa del colera. Ecco le sue parole da una lettera all’editore del Medical Times and Gazette:

"Procedendo verso il punto, scoprii che quasi tutte le morti erano avvenute a una breve distanza dalla pompa [di Broad Street]. C’erano solamente dieci morti nelle case situate decisamente più vicino a un’altra pompa. In cinque di questi casi le famiglie delle persone decedute mi informarono che essi erano sempre andati alla pompa di Broad Street perché preferivano la sua acqua a quella delle pompe più vicine. In tre altri casi, i morti erano bambini che andavano a scuola vicino alla pompa di Broad Street (…) Riguardo poi alle morti avvenute nell’area appartenente alla pompa, c’erano 61 casi nei quali fui informato che le persone decedute erano solite bere l’acqua pompata a Broad Street, sia costantemente, sia di tanto in tanto (…)

Il risultato dell’indagine, dunque, è che non c’è stato alcun particolare focolaio o prevalenza di colera in questa parte di Londra, tranne che tra le persone che erano solite bere l’acqua dalla pompa sopra menzionata”.

Come capita troppo spesso, le tesi di Snow, passata l’emergenza, furono oggetto di aspre critiche. La ancor oggi  prestigiosa rivista medica The Lancet mise in dubbio l’ipotesi della contaminazione orale-fecale, che era troppo sgradevole per essere presa in considerazione dal pubblico e dalla comunità scientifica vittoriani. La pompa di Broad Street venne successivamente rimessa in funzione. John Snow morì d’infarto nel 1858, ricordato più per i suoi studi sul dosaggio dell’etere e del cloroformio nella pratica chirurgica che per quello sul colera di Soho. La sua rivalutazione postuma non dovette però attendere troppo: nel 1883 Robert Koch scoprì il vibrione del colera, dimostrando l’origine batteriologica della malattia, e in seguito si scoprì che il pozzo pubblico responsabile del focolaio era stato scavato a soli tre piedi (circa 1 m) di distanza da un vecchio pozzo nero che aveva incominciato a disperdere batteri fecali. Nel 1890 il ministro della Sanità britannico John Simon riconobbe l’importanza dello studio di Snow.

La mappa del medico di York non consentì solo di risalire alle cause di un focolaio di colera, dando il via alle moderne ricerche epidemiologiche, ma costituì un evento fondamentale nella storia della sanità pubblica e spinse a ripensare lo sviluppo delle città, dimostrando la necessità di efficienti reti fognarie e di distribuzione dell’acqua potabile. Sulla vicenda, lo scrittore e giornalista scientifico americano Steven Johnson ha pubblicato un libro di successo, The Ghost Map: The Story of London's Most Terrifying Epidemic (2006) ed ha aperto un sito internet molto interessante. Personalmente non ho letto il libro, ma ho trovato molto istruttiva la TED Conversation che egli ha tenuto subito dopo l’uscita del volume:

Collegando l’incidenza del morbo a potenziali cause geografiche, la mappa di Snow aveva anticipato quello che oggi chiamiamo diagramma, o tassellatura, di Voronoi, che prende il nome dal matematico russo Georgii Voronoi, il quale se ne occupò nella sua forma generale nel 1908. Nella sua forma più semplice, cioè nel caso del piano euclideo, esso è una partizione dello stesso, determinata dalle distanze rispetto a un insieme finito di punti.

Dato un insieme finito di punti S, il relativo diagramma di Voronoi suddivide il piano in regioni a forma di poligoni convessi in modo tale che a ogni punto p ∈ S, detto generatore o seme, sia associata una regione V_(p) i cui punti siano più vicini a p che ad ogni altro punto in S. Detto in modo meno formale, ogni regione poligonale contiene i punti che sono più vicini a ciascun punto generatore. I lati di ogni poligono contengono invece i punti che sono equidistanti tra il punto generatore e quelli più vicini.

Una bella applet può essere di aiuto alla comprensione del concetto.

I diagrammi di Voronoi hanno numerose applicazioni pratiche nella vita quotidiana. Ad esempio, sono utilizzati nei sistemi informativi geografici per trovare i servizi più vicini ad un determinato indirizzo. Così, considerando i luoghi dove si trovano certi servizi (ospedale, scuola, fermata dell’autobus, farmacia, ecc.) come punti generatori, è possibile determinare le aree più vicine a ciascun punto. Essi possono anche consigliare la scelta del luogo dove aprire un esercizio commerciale in modo che sia sufficientemente lontano dai luoghi in cui è situata la concorrenza.

Snow costruì le sue regioni considerando i luoghi delle pompe dell’acqua come punti generatori, riuscendo in tal modo ad associare le morti per colera ad una precisa pompa, quella di Broad Street. Un’idea semplice può essere davvero rivoluzionaria, a patto che a qualcuno venga in mente.