Benvenuti nell'era dei ritorni decrescenti


venerdì 5 ottobre 2012

I prossimi 10 miliardi di anni

Di Ugo Bardi 
Da “Cassandra's Legacy”. Traduzione di Massimiliano Rupalti
























Non è una sorpresa che troviamo affascinante il futuro, dopotutto ci stiamo tutti andando. Ma il futuro non è mai quello che è stato prima e si dice che le previsioni sono sempre difficili, specialmente quelle che hanno a che fare col futuro. Ciononostante, è possibile studiare il futuro, che è qualcosa di diverso dal prevederlo. E' un esercizio chiamato “costruzione dello scenario”. Qui, lasciate che provi una carrellata telescopica di costruzione dello scenario che parte dal remoto passato e ci conduce al futuro remoto per un totale di 20 miliardi di anni. Mentre il passato è stato ciò che è stato, il nostro futuro si apre su due scenari: uno “buono” e un altro “cattivo”. Entrambi dipendenti da quanto faremo nei prossimi anni.

Nota: questo testo è una nuova versione di uno simile pubblicato nel 2008 


I 10 miliardi di anni passati

10 miliardi di anni fa. L'Universo è giovane, ha solo meno di 4 miliardi di anni. Ma si presenta già come sarà per molti miliardi di anni: galassie, stelle, pianeti, buchi neri e molto ancora.

1 miliardo di anni fa. Dai detriti di antiche stelle andate in supernova, il sistema solare si è formato intorno ad una stella di seconda generazione, il Sole, circa 4,5 miliardi di anni fa. I pianeti che formano il sistema non sono molto diversi da quelli che vediamo oggi. La Terra ha oceani blu, nuvole bianche e continenti marrone scuro. Ma non ci sono piante o animali sui continenti, né pesci nelle acque. La vita è tutta unicellulare negli oceani, ma la sua attività ha già cambiato molte cose: la presenza di ossigeno nell'atmosfera è una conseguenza dell'attività di fotosintesi in corso.

100 milioni di anni fa. Sono successe un sacco di cose sul pianeta Terra. A partire da 550 milioni di anni fa, forse come conseguenza dell'era glaciale conosciuta come “Terra a palla di neve”, sono apparse forme di vita multicellulari. All'inizio solo negli oceani, poi, circa 400 milioni di anni fa, la vita ha colonizzato la superficie dei continenti creando foreste lussureggianti e grandi animali che hanno popolato la Terra per centinaia di milioni di anni. Ciò non è avvenuto senza incidenti, tuttavia. La vita si è quasi estinta quando, 245 milioni di anni fa, una gigantesca eruzione vulcanica nella regione che oggi chiamiamo Siberia, ha generato l'estinzione più grande conosciuta nella storia della Terra. Ma la biosfera è riuscita a sopravvivere e ricrescere nel periodo cretaceo, l'era dei Dinosauri.

10 milioni di anni fa. I dinosauri sono scomparsi. Sono stati spazzati via da una nuova estinzione di massa, causata probabilmente da un grande asteroide che ha colpito la Terra 65 milioni di anni fa. Ancora una volta, la biosfera è sopravvissuta ed ora prospera di nuovo, popolata da mammiferi ed uccelli, compresi i primati. Siamo nel Miocene e la Terra si è raffreddata per un periodo di diversi milioni di anni, probabilmente come conseguenza del fatto che il subcontinente indiano ha colpito l'Asia creando la catena montuosa dell'Himalaya. Questo ha favorito la rimozione del CO2 dall'atmosfera da parte degli agenti atmosferici ed ha abbassato le temperature. Si sono formate calotte di ghiaccio ai poli Nord e Sud per la prima volta in diversi milioni di anni.

1 milione di anni fa. La Terra sì è raffreddata considerevolmente durante il periodo che chiamiamo “Pleistocene” ed ora sono in corso una serie di ere glaciali ed interglaciali. Le ere glaciali durano decine di migliaia di anni, mentre le interglaciali sono periodi caldi relativamente brevi di poche migliaia di anni. Queste oscillazioni climatiche sono forse l'elemento che stimola l'evoluzione di alcune specie primati che hanno sviluppato la locomozione bipede. Un milione di anni fa, l'homo erectus e l'homo abilis sanno usare il fuoco e fare piccoli utensili di pietra.

100.000 anni fa. Il ciclo glaciale/interglaciale continua. Il periodo caldo chiamato “Eemiano”, circa 110000 anni fa, è durato poco ed ha lasciato il posto ad una delle glaciazioni più dure della storia recente della Terra. Ma gli esseri umani possono sopravvivere a queste condizioni. In Europa dominano i Neanderthal, mentre la specie che chiamiamo “homo sapiens” esiste già in Africa.

10.000 anni fa. L'era glaciale finisce bruscamente per dar vita ad un nuovo periodo interglaciale. Il periodo che chiamiamo “Olocene”. I Neanderthal sono scomparsi, spinti al limite della sopravvivenza dai loro competitori “Sapiens”. Il clima si stabilizza abbastanza per gli esseri umani da permettere l'inizio dell'agricoltura nelle valli fertili lungo le regioni tropicali di Africa e Eurasia, dall'Egitto alla Cina.

1000 anni fa. L'era agricola ha dato vita all'era degli imperi che combattono per il dominio di ampie aree geografiche. La popolazione umana è cresciuta rapidamente con l'inizio di una serie di cicli di crescita e collasso che derivano dal sovrasfruttamento del suolo fertile. 1000 anni fa, il Mondo occidentale sta uscendo da uno di questi collassi periodici e si sta espandendo nuovamente durante il periodo che chiamiamo “medioevo”.

100 anni fa. L'era del carbone è iniziata ed è in corso da almeno due secoli. Con essa, è arrivata la rivoluzione industriale. Il carbone ed il petrolio greggio sono i combustibili che creano una enorme espansione dell'umanità in numeri e in potere. 100 anni fa, ci sono già più di un miliardo di esseri umani sul pianeta e la popolazione si sta rapidamente avviando verso i due miliardi. L'inquinamento è ancora un problema minore che viene largamente ignorato. La concentrazione di biossido di carbonio nell'atmosfera è aumentata fino a circa 300 ppm rispetto alle 270 dell'era preindustriale. Questo fatto viene notato da alcuni scienziati umani, ma le conseguenze a lungo termine non vengono comprese.

10 anni fa. I combustibili fossili che hanno creato l'era industriale stanno cominciando a mostrare segni di esaurimento e lo stesso vale per gran parte delle materie prime minerali. Il tentativo di rimpiazzare i combustibili fossili con l'uranio non ha avuto successo a causa delle difficoltà in gioco per controllarne la tecnologia. La produzione di energia sta ancora aumentando, ma mostra segni di rallentamento. La popolazione umana ha raggiunto i 6 miliardi e continua a crescere, ma a tassi di crescita ridotti. Il sistema agricolo della Terra è in pieno superamento delle proprie capacità e la popolazione può essere nutrita solo per mezzo di un complesso agro-industriale basato sui combustibili fossili. La concentrazione di CO2 nell'atmosfera è cresciuta rapidamente ed ora è di circa 370 ppm. Anche le temperature globali sono cresciute e il problema del riscaldamento globale è stato riconosciuto e si stanno facendo sforzi considerevoli per ridurre le emissioni di CO2 e di altri gas serra.

Oggi. Il sistema industriale mondiale sembra essere vicino ad arrestare la propria crescita ed il sistema finanziario è passato per una serie di collassi. La produzione di petrolio greggio è stata stabile durante gli anni passati, ma la produzione complessiva di energia sta ancora aumentando a causa della rapida crescita della produzione di carbone. La situazione politica è caotica e vede l'esplosione continua di piccole guerre. La popolazione umana ha raggiunto i 7 miliardi. Il sistema climatico sembra essere sull'orlo del collasso, con un rapido aumento di catastrofi naturali in tutto il mondo e la quasi scomparsa della calotta glaciale al Polo Nord. La concentrazione di CO2 nell'atmosfera è di quasi 400 ppm e continua a salire.





Il futuro in due scenari

1. Lo scenario “cattivo”

10 anni da adesso. Nel 2020, la produzione di petrolio greggio “convenzionale” ha iniziato una tendenza storica di declino, ma è stato fatto uno sforzo enorme per rimpiazzarlo con liquidi prodotti usando fonti non convenzionali. Le sabbie bituminose, il petrolio da scisti ed altre fonti “pesanti”, così come i biocombustibili vengono prodotti in quantità sufficienti per evitare il declino. La produzione di gas naturale è in declino, ma grandi investimenti nel “gas di scisti” ha finora evitato il collasso. Anche l'uranio è diventato scarso e diversi paesi che non hanno risorse nazionali sono state costrette a chiudere i propri impianti nucleari. Queste tendenze vengono parzialmente compensate dalla produzione di carbone ancora in crescita, che viene sempre di più impiegato per produrre combustibili liquidi ed altri prodotti chimici che un tempo venivano ottenuti dal petrolio. La crescita delle energie rinnovabili è in stallo: non ci sono più risorse da investire in ricerca e sviluppo di nuove tecnologie ed i nuovi impianti, mentre una campagna propagandistica finanziata dai petrolieri ha convinto la gente che le rinnovabili non producono niente di utile e sono pericolose per l'ambiente. Un'altra campagna di propaganda finanziata dalla stessa lobby ha fermato tutti i tentativi di ridurre le emissioni di gas serra. Di conseguenza, l'agricoltura è stata devastata dal cambiamento climatico e dagli alti costi di fertilizzanti e meccanizzazione. La popolazione umana inizia una inversione epocale della sua tendenza alla crescita, decimata anche in ragione della aumentata frazione di terreno fertile dedicato ai biocombustibili.

100 anni da adesso. Nel 2100, il sistema economico umano è collassato e la dimensione dell'economia ora non è che una piccola frazione di quella che era all'inizio del ventunesimo secolo. L'esaurimento delle risorse ha distrutto gran parte del sistema industriale, mentre il cambiamento climatico e la relativa desertificazione – associata con la distruzione del suolo fertile – ha ridotto l'agricoltura ad una pallida ombra dell'impresa industriale che era diventata. Il collasso dell'agricoltura ha causato un corrispondente collasso della popolazione che ora è di meno di un miliardo di persone. Gran parte delle aree tropicali sono state abbandonate perché il riscaldamento globale le ha rese troppo calde per essere abitabili dagli esseri umani. L'aumento dei livelli dei mari causato dal riscaldamento globale ha spinto ad abbandonare un gran numero di città costiere, con danno economico incalcolabile. L'economia del pianeta è stata ulteriormente indebolita da grando tempeste e disastri climatici che hanno colpito praticamente ogni luogo abitato. Il petrolio greggio non viene più estratto in quantità significative e dove esistono ancora risorse di gas è impossibile trasportarle a lunghe distanze a causa del decadimento della rete dei gasdotti e dell'inondazione dei porti. Solo il carbone viene ancora estratto e gli impianti a carbone mantengono l'energia elettrica per una ridotta attività industriale in diverse aree del nord del pianeta. Labrador, Alaska, Scandinavia e Siberia del Nord vedono i resti della società industriale. Usando la liquefazione del carbone, è ancora possibile ottenere combustibili liquidi, prevalentemente usati per scopi militari.

1000 anni da adesso. La società industriale è una cosa del passato. Il riscaldamento globale provocato dall'uomo ha generato il rilascio degli idrati di metano, che hanno creato a loro volta ulteriore riscaldamento. L'arresto delle correnti termoaline oceaniche ha trasformato gran parte del pianeta in un deserto caldo. Quasi tutti i grandi mammiferi si sono estinti. Gli esseri umani sopravvivono solo nelle frange estreme di terra nel Nord del pianeta, Alaska e Siberia, e nel Sud, principalmente in Patagonia. Per la prima volta nella storia, piccole tribù di esseri umani vivono nelle frange del continente antartico in rapido scongelamento, vivendo principalmente di pesca. In alcune aree è ancora possibile estrarre carbone ed usarlo per la semplice metallurgia che sfrutta i resti dei metalli che civiltà del ventesimo secolo ha lasciato. Gli esseri umani sono ridotti a pochi milioni di individui che continuano a farsi guerra l'un l'altro usando vecchi moschetti e occasionalmente dei cannoni.

10.000 anni da adesso. Il Pianeta Terra è ancora avvolto dall'onda del riscaldamento globale che era cominciata migliaia di anni prima. L'atmosfera contiene ancora grandi quantità di gas serra generate dall'attività umana e dal rilascio degli idrati di metano. I continenti sono in gran parte deserti e la stessa cosa vale per gli oceani, ridotti a deserti marini dalla mancanza di correnti di ossigenazione. La Groenlandia è quasi senza ghiaccio e questo vale anche per l'Antartico che ha perso gran parte del suo ghiaccio. Gli esseri umani sono estinti. Sopravvivono solo cespugli e vertebrati terrestri di piccola dimensione, nelle frange remote del nord e del sud dei continenti.

100.000 da adesso. Il pianeta mostra segni di recupero. Le temperature si sono stabilizzate e l'erosione dei silicati ha rimosso gran parted del biossido di carbonio che si era accumulato nell'atmosfera. Le piante e gli alberi mostrano segni del loro ripresa.

1 milione di anni da adesso. Il pianeta si è parzialmente rimesso. I cicli tettonici planetari hanno riassorbito gran parte del CO2 che aveva creato la grande esplosione di riscaldamento di molto tempo fa. Le temperature sono scese rapidamente e le calotte polari di ghiaccio sono tornate. Il ritorno del ghiaccio ha fatto ripartire le correnti termoaline. Le acqua oceaniche si sono riossigenate. La vita – quelle specie che sono sopravvissute al disastro del riscaldamento – prospera di nuovo e ricolonizza i deserti tropicali, che spariscono rapidamente.

10 milioni di anni da adesso. La Terra è di nuovo il pianeta lussureggiante blu e verde che era una volta: pieno di vita, animali e foreste. Una nuova esplosione di vita è stata generata dalle specie sopravvissute al grande riscaldamento. Ci sono di nuovo grandi erbivori e carnivori, così come grandi alberi anche se nessuno di loro somiglia alle creature che popolavano la Terra prima della catastrofe. In Africa, alcune creature cominciano ad usare ossa scheggiate per la caccia. Nel tempo, sviluppano la capacità di creare il fuoco e di costruire strutture in pietra. Sviluppano l'agricoltura, imbarcazioni marine e modi per registrare i propri pensieri usando dei simboli. Ma non sviluppano mai una civiltà industriale per mancanza di combustibili fossili, tutti bruciati dagli esseri umani milioni di anni prima.

100 milioni di anni da adesso. Il Pianeta Terra è di nuovo sotto stress. L'aumento graduale dell'irradiazione solare sta spingendo il clima verso una nuova era calda. Lo stesso effetto è provocato dalla graduale formazione di un nuovo supercontinente generato dalla deriva dei continenti. Gran parte della terra diventa deserto – tutte le creature intelligenti spariscono. In questa fase, inizia un generale declino dei vertebrati, incapaci di sopravvivere i un pianeta progressivamente più caldo.

1 miliardo di anni da adesso. La Terra è stata sterilizzata dall'aumento del calore solare. Sopravvivono solo tracce di vita monocellulare nel sottosuolo.

10 miliardi di anni da adesso. Il Sole si è espanso ed è diventato così grande che ha assorbito e distrutto la Terra. Poi è collassato in una nana bianca. La galassia e l'intero Universo si muove lentamente verso l'estinzione con la diminuzione dll'energia generata dal big bang primordiale.

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2. Lo scenario “buono”

10 anni da adesso. Nel 2020, l'esaurimento dei combustibili fossili ha dato vita ad un declino globale della produzione. Questo, a sua volta, ha portato a trattati internazionali diretti a facilitare la sostituzione dei combustibili fossili con energie rinnovabili. Vengono anche messi in opera trattati che hanno lo scopo di minimizzare l'uso di carbone. La produzione e l'uso dei biocombustibili sono vietati ovunque e dei trattati impongono ai produttori di indirizzare la produzione agricola alla produzione di cibo per gli esseri umani. Gli impianti nucleari esistenti fanno pieno uso di testate accumulate durante la guerra fredda. La ricerca sulla fusione nucleare continua, con la speranza di fornirà energie utile in 50 anni. Anche con queste azioni, il riscaldamento globale continua e l'agricoltura è fortemente danneggiata dalle siccità e dall'erosione. La crescita della popolazione si arresta e ci sono carestie diffuse. I governi promulgano misure di riduzione della fertilità in modo da contenere la popolazione. Ciononostante, l'economia non mostra segni di collasso, stimolata dalla domanda di impianti di rinnovabili.

100 anni da adesso. Le misure prese all'inizio del ventunesimo secolo hanno dato i loro frutti. Ora, quasi l'1% della superficie del pianeta è coperta di pannelli solari dell'ultima generazione che producono energia con un'efficienza del 50%. Nel nord, viene usata energia eolica, così come l'energia delle correnti oceaniche, delle maree e delle onde. La produzione di energia elettrica rinnovabile continua a crescere ed ha superato qualsiasi cosa fosse stata fatta nel passato usando tecnologie primitive basate sui combustibili fossili. Questi combustibili non vengono più estratti e farlo è considerato un crimine punibile con la ri-educazione. L'economia industriale sta attraversando rapidi cambiamenti, muovendosi verso l'abbandono dello sfruttamento delle risorse in esaurimento dei metalli rari e usando l'abbondante energia disponibile per sfruttare gli elementi abbondanti sulla crosta terrestre. La società umana ora è basata completamente sull'energia elettrica, anche per i trasporti. I veicoli elettrici si muovono su strade e binari, navi elettriche solcano gli oceani e aeronavi elettriche i cieli. L'ultimo impianto nucleare a fissione è stato chiuso per mancanza di uranio intorno al 2050, in ogni caso, non serviva più. La ricerca sulla fusione nucleare continua con la speranza che possa fornire energia utile fra 50 anni. Nonostante le buone performance dell'economia, l'ecosistema è ancora sotto forte stress a causa delle grandi quantità di gas serra emessi in atmosfera durante i secoli scorsi. L'agricoltura è ancora danneggiata dal danno fatto dall'erosione e dal cambiamento climatico. La popolazione umana è in rapido declino, ma controllato dalle misure demografiche promulgate dai governi. Ora è di meno di 4 miliardi di esseri umani e le carestie sono cose del passato. Col ritorno della prosperità, gli esseri umani stanno riprendendo l'esplorazione dello spazio che sono stati costretti ad abbandonare all'inizio del ventunesimo secolo.

1000 anni da adesso. Nell'anno 3.000 dopo Cristo gli ecosistemi del pianeta hanno recuperato completamente dal danno fatto dalle attività umane durante il secondo millennio. Il clima del pianeta ora è completamente sotto il controllo umano. Un sofisticato sistema di controllo planetario gestisce l'irradiazione solare per mezzo di specchi spaziali e della concentrazione dei gas serra per mezzo di impianti di assorbimento/rilascio della CO2. Il pianeta è gestito come un enorme giardino, ottimizzando la sua produttività biologica. Il deserto del Sahara ora è una foresta e le correnti termoaline pompano ossigeno nelle regioni del nord, piene di vita di ogni tipo. Gli impianti solari ed eolici usati nel precedente millennio sono stati in gran parte smantellati, anche se vengono ancora tenuti come memoria dei vecchi tempi. Gran parte dell'energia usata dall'umanità ora è generata da stazioni spaziali che catturano l'energia solare e la convogliano  a terra in forme facilmente utilizzabili dagli esseri umani. La ricerca sulla fusione controllata continua con la speranza che produca energia utile in fra 500 anni. Gli esseri umani ora sono meno di un miliardo, hanno ottimizzato sia il proprio numero sia il loro uso di energia e serve loro enormemente meno energia di quella di cui avevano bisogno nelle ere più turbolente di mille anni prima. Lo sviluppo dell'intelligenza artificiale è in pieno svolgimento e praticamente tutti i compiti che prima erano in mani umane ora sono nelle “mani” di sofisticati sistemi robotici. Questi robot hanno colonizzato il sistema solare e gli esseri umani ora vivono in città sotterranee sulla Luna. La nuova intelligenza planetaria comincia a considerare l'idea di terraformare Marte e Venere. La prima nave spaziale ad antimateria ha cominciato il suo viaggio verso stelle lontane.

10.000 anni da adesso. Ora ci sono meno di un miliardo di esseri umani sulla Terra che vivono in splendide città immerse nella foresta lussureggiante che è diventata il pianeta. Alcuni di loro lavorano per hobby alla fusione nucleare controllata che sperano produrrà energia utile in poche migliaia di anni. La Nuova Intelligenza ha cominciato a terraformare Marte. Sono coinvolti metodi simili a quelli usati per controllare il clima terrestre: giganteschi specchi e impianti di produzione di CO2 che controllano l'atmosfera di marte, aumentandone la pressione e la temperatura. Enormi bobine ai poli del pianeta generano i campi magnetici necessari per schermare la superficie dai pericolosi raggi cosmici. E' iniziato anche il terraforming di Venere con metodi analoghi: schermi enormi che abbassano le temperature del pianeta ed immensi impianti sospesi che trasformano la CO2 in ossigeno e carbonio solido. Ci vorrà molto tempo, ma la Nuova intelligenza” è paziente. Sta anche creando nuove specie di esseri allo stato solido che vivono sugli asteroidi ed orbitano intorno al Sole. L'esplorazione della Galassia sta progredendo, con navi spaziali che dal sistema solare ormai raggiungono una “sfera” di circa un migliaio di anni luce dal Sole.

100.000 da adesso. Circa 500 milioni di esseri umani vivono sul pianeta Terra, prevalentemente impegnati nelle arti, nella contemplazione e a vivere vite umane piene. Nessuno sa più cosa significhi “fusione nucleare controllata”. Marte ora è colonizzato da piante terrestri, coperto di oceani e foreste lussureggianti. Diversi milioni di esseri umani ci vivono. La temperatura di Venere è stata abbassata considerevolmente, anche se non ancora a sufficienza per permettere la vita umana sulla sua superficie. L'esplorazione della galassia è in pieno svolgimento. Si entra in contatto con altre intelligenze galattiche.

Un milione di anni da adesso. Venere, la Terra e Marte sono ora lussureggianti e verdi, tutte e tre piene di vita. Mercurio è stato smantellato per fornire materiali per trasformare il sistema solare in una singolo sistema intelligente che colleghi una serie di creature. Ci sono statiti che orbitano intorno al Sole, creature a stato solido che vivono su asteroidi o lune lontane, creature ultra resistenti progettate per vivere nella spessa atmosfera di Giove e di altri pianeti giganti. Gli esseri umani, vivendo in pianeti verdi, sono diventati parte di questo enorme network solare. E' stato raggiunto l'altro capo della galassia da sonde partite dal nostro sistema solare.

10 milioni di anni da adesso. La Nuova Intelligenza si sta espandendo nella Galassia. I pianeti Verdi  ora sono luoghi di esperimenti evolutivi ed i Neanderthal ora vivono su Marte, mentre i dinosauri sono stati ricreati su una Venere dove sono state ricreate condizioni simili a quelle del Giurassico sulla Terra.

Fra 100 milioni di anni. Controllare le temperature sui tre pianeti verdi del sistema solare è diventato un compito complesso a causa dell'aumento della radiazione solare. Gli specchi non sono più sufficienti ed è stato necessario spostare i pianeti più lontano dal Sole. Cosa che adesso è il sistema preferito per il controllo del clima. Le statiti che formano la parte principale dell'intelligenza solare ora circondano il Sole quasi completamente in una serie di sfere concentriche.

Fra un miliardo di anni. La radiazione solare è aumentata così tanto che è stato necessario spostare i pianeti verdi molto lontano. Un anno ora dura come 50 di quelli “naturali” della Terra come erano originariamente. Ma questi non sono problemi per l'Intelligenza Solare, ora solo una piccola parte dell'Intelligenza Galattica. I tre pianeti verdi sono tre gioelli del Sistema Solare.

Fra 10 miliardi di anni. Il Sole è collassato in una debole nana bianca e tutti i pianeti che orbitano intorno ad esso ora sono mortalmente congelati. La Galassia ha perso gran parte dei suoi soli e l'Universo sta entrando nella sua ultima fase di espansione che lo porterà ad essere una gelida oscurità. L'Intelligenza Galattica sembra una galassia quasi buia. Ora è il momento. L'Intelligenza dice “Vi sia la luce".  E la luce fu.