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domenica 4 settembre 2011

Effetto Seneca: perchè il declino è più rapido della crescita


"Sarebbe una consolazione per la nostra debolezza e per i nostribeni se tutto andasse in rovina con la stessa lentezza con cui si produce e, invece,l'incremento è graduale, la rovina precipitosa.”
Lucio Anneo Seneca, Lettera a Lucilius, n. 91

Da "Cassandra's Legacy", Traduzione di Andrea Schenone e Massimiliano Rupalti



Non vi capita mai, di tanto in tanto, di trovare qualcosa che sembra avere molto senso ma non sapete dire esattamente perché? Per lungo tempo ho avuto in mente l'idea che quando le cose cominciano ad andar male, vanno male alla svelta. Potremmo chiamare questa tendenza “Effetto Seneca” o il “dirupo di Seneca”, dallo scritto di Lucio Anneo Seneca che scrisse che “l'incremento è graduale, la rovina precipitosa”.

Potrebbe essere che è proprio il dirupo di Seneca quello che stiamo affrontando ora? Se fosse così, saremmo davvero nei guai. Con il picco della produzione di petrolio arrivato (o vicino) è dura pensare che vedremo un dolce pendio in discesa dell'economia. Piuttosto, potremmo vedere un declino così rapido che potremo chiamarlo solamente “collasso”. I sintomi ci sono tutti, ma come provare che questo è quello che realmente ci aspetta? Non è abbastanza citare un filosofo romano vissuto duemila anni fa. Abbiamo bisogno di capire quali fattori potrebbero condurci a cadere più velocemente di quanto siamo cresciuti fino ad ora. Per questo, abbiamo bisogno di elaborare un modello e vedere come i vari elementi del sistema economico potrebbero interagire fra loro per generare il collasso.

Ho lavorato su questa idea per un bel po' e adesso penso di poter realizzare un modello del genere. Questo è ciò di cui tratterà il resto di questo post. Vedremo che un dirupo di Seneca può effettivamente essere parte del nostro futuro se continuiamo ad agire come abbiamo agito finora (e probabilmente lo faremo). Ma entriamo nei dettagli.


Modelli di crescita e declino

Il paradigma di tutti i modelli di crescita e declino è il modello di Hubbert. Qui è come apparve la prima volta in un saggio pubblicato da Marion King Hubbert nel 1956 dove mostrava le sue previsioni per il petrolio greggio nei 48 stati più meridionali degli Stati Uniti.


Se siete interessati a questo argomento, probabilmente avrete visto questa figura molte volte e saprete anche che funziona bene come predizione. La produzione di petrolio negli Stati Uniti raggiunse il picco quando Hubbert disse che lo avrebbe fatto, nel 1970. Il modello di Hubbert è mostrato qui perché è una buona descrizione di molti casi storici di regioni produttrici di petrolio, come riportato, per esempio da Adam Brandt nel suo saggio del 2007 "Testing Hubbert". Funziona non solo per il petrolio, ma anche per altre risorse minerali e per risorse biologiche lentamente rinnovabili come le balene (Bardi, 2007).

Possiamo prendere il modello di Hubbert come primo passo per la descrizione di un sistema economico basato sullo sfruttamento di risorse non rinnovabili. L'idea che c'è sotto il modello è che lo sfruttamento comincia con le risorse a più alto ritorno economico. Poi, l'esaurimento lentamente forza l'industria a spostarsi verso ritorni minori. I profitti crollano e la capacità dell'industria di investire in nuove estrazioni crollano di conseguenza. Questo rallenta la crescita e, alla fine, causa il declino della produzione (Bardi et al., 2010). Quindi è un modello molto generale che è in grado di descrivere non solo casi locali ma l'intera civiltà. La maggior parte delle civiltà agricole del passato erano basate su risorse esauribili e suolo fertile come ho scritto in un mio post nel 2009.

Tuttavia, il modello di Hubbert non genera l'effetto Seneca. Non solo la curva di produzione è normalmente ritenuta simmetrica, ma ci sono diversi casi storici nei quali è inclinata all'indiero; qualcosa che si potrebbe chiamare l'effetto “Anti-Seneca”. La prevalenza di questi casi nella produzione di petrolio portò Brandt (2007) a sostenere che (p. 27) ".... non esistono prove nei dati storici che i tassi di declino siano generalmente più evidenti dei tassi di crescita. Questo dovrebbe essere preso come una buona notizia per coloro che sono preoccupati da un veloce declino della produzione che causerebbe un'ulteriore rottura oltre a quella già anticipata per la transizione dal petrolio convenzionale ai sostituti del petrolio convenzionale”.

Bene, ma c'è un problema. I risultati riportati da Brandt sono tutti riferiti a casi regionali e non potrebbe essere altrimenti. Ma in un caso regionale, quando i costi di estrazione aumentano gli operatori si spostano semplicemente dove i costi sono più bassi. Cosa accade quando non ci sono nuove regioni verso cui spostarsi? Ovvero, cosa accade quando esaminiamo l'andamento globale? Si smette semplicemente di estrarre come implicitamente postulato nel modello di Hubbert o si prova a farlo più intensamente? E nel secondo caso, cosa succede?

Naturalmente, non abbiamo dati storici riferiti al ciclo completo della produzione di petrolio di tutto il mondo. Ma esistono modelli che sono più sofisticati di quello di Hubbert e che possono dirci di più sugli andamenti globali. Uno di questi è “World3”, il modello usato nello studio “I Limiti dello Sviluppo”, originariamente pubblicato nel 1972. Il modello è basato su ipotesi non dissimili da quelle che stanno alla base del modello di Hubbert (Vedete questo mio post dove confronto i due modelli), ma considera l'economia mondiale nel suo complesso. Qui sotto abbiamo i risultati per lo scenario “caso base” della versione del 2004.




Qui, vediamo chiaramente che le curve della produzione di cibo e della produzione industriale sono inclinate in avanti. E' l'effetto Seneca; qualcosa che sembra essere una tendenza generale di questi modelli. Per una visione ancora più chiara di questa tendenza, ecco un grafico proveniente dalla copertina principale dell'edizione del 2004 de “I Limiti dello Sviluppo”.





Ora, cos'è che crea l'effetto Seneca in un modello complesso come “World3” ma non in uno più semplice come quello di Hubbert? Per poter comprendere questo punto, proverò ora a costruire modelli del mondo semplici (“a portata di mente”) per vedere quali parametri siano la causa delle curve che pendono in avanti. Vedremo che l'asimmetria è causata principalmente da un fattore che possiamo chiamare “inquinamento”.


Modelli del mondo a portata di mente (Mind sized)


"Mind Sized" è un termine inventato da Seymour Papert nel suo libro “Mind Storms” (Tempeste Mentali, 1980). L'idea è che, per convincersi che un certo fenomeno sia reale, o che potrebbe realmente accadere, c'è bisogno di capire cosa lo rende reale. A questo scopo, il modello deve essere abbastanza semplice da permettere che ce ne si possa fare una ragione all'interno delle nostre menti. Questo era uno dei problemi dello studio “I Limiti dello Sviluppo” nel 1972; il modello era così complesso che la gente tendeva a non credere ai suoi risultati, principalmente perché non capiva come funzionasse il modello, come analizzo nel mio libro su questo argomento (Bardi 2011). Così, vediamo se possiamo realizzare dei modelli del mondo a portata di mente, cercando di esplicitare le loro relazioni con la termodinamica. Questo era il nocciolo della conferenza che ho tenuto in Spagna quest'anno, Entropia, Picco del Petrolio e Filosofia Stoica.

Per costruire questi modelli, userò la “dinamica dei sistemi” (System dynamics), lo stesso metodo usato per lo studio de “I Limiti dello Sviluppo”. E' un metodo di simulazione basato sulla descrizione di sistemi composti come “riserve” collegate l'una con l'altra da “flussi” e controllate da “valvole”. L'esempio classico di questo tipo di sistemi è quello della vasca da bagno. La vasca è la riserva; la possiamo riempire per mezzo di un flusso d'acqua oppure la possiamo svuotare lasciando fuoriuscire l'acqua da dentro. E' chiamato “dinamica della vasca da bagno” ad è possibile leggere un bel saggio su questo tema di Linda Sweeney e John Sterman. Non dovrebbe essere necessario dire che una vasca da bagno deve obbedire alle leggi della fisica, ma a volte lo è. Bisogna ricordare che la massa dev'essere conservata in modo da capire come una vasca si riempia o si svuoti. Più in generale, l'energia deve essere conservata – questa è la prima legge della termodinamica. Bisogna anche ricordare la seconda legge della termodinamica che dice che qualsiasi cosa accada spontaneamente, l'entropia deve aumentare. In definitiva, il fatto che l'acqua fuoriesca dallo scarico di una vasca da bagno ha a che vedere con l'aumento dell'entropia dell'universo.

Così, proviamo a fare un modello semplice e a portata di mente che descriva come un sistema economico sfrutta una risorsa non rinnovabile. Cominciamo con una riserva che chiamiamo “Risorse”. Assumiamo che sia una riserva di energia sulla base dell'idea che l'energia può essere trasformata in altri tipi di risorse (come i metalli) ma non il contrario. La risorsa potrebbe essere, per esempio, “petrolio greggio”, che è la risorsa principale sulla quale si basa la nostra civiltà. Poi, abbiamo un altro contenitore che chiamiamo “Capitale” che rappresenta l'energia stoccata in forme utilizzabili. Potremmo dire che questa riserva è una sezione dell'economia; chiamarla “l'industria del petrolio” o che rappresenta un'intera civiltà. Poi disegniamo i flussi di energia dalla riserva di risorse alla riserva di capitale ed alle dissipazioni sotto forma di calore a bassa temperatura, come prevede la seconda legge della termodinamica. Ed ecco il modello.



Questo è lo stesso modello che ho mostrato in post precedenti (per esempio qui,) ma qui l'ho girato di 90 gradi in modo da enfatizzare il fatto che l'energia va "verso il basso" da potenziali termodinamici più alti verso potenziali termodinamici più bassi, proprio come fa l'acqua in una vasca da bagno o in una fontana. A differenza del caso di una fontana o una vasca da bagno, qui il flusso è governato dal feedback; le risorse si trasformano in capitale in proporzione all'ammontare sia delle risorse sia del capitale. Notate anche che la risorsa decade in parte senza produrre niente (Rate3). Questo è dovuto all'inefficienza del processo produttivo, immaginatevi come esempio le perdite di petrolio nel mare o il gas naturale bruciato alla bocca del pozzo.

Come vedete, la curva di produzione (Rate1 nella figura) è a campana e simmetrica. Infatti, questo modello è equivalente a quello di Hubbert (Bardi and Lavacchi 2009).Il problema è che potete giocherellare quanto volete con il modello, cambiando i valori delle tre costanti; ma le curve non mostreranno l'effetto Seneca; ovvero, la discesa non sarà più veloce della salita. Allora, ci manca qualcosa?


Sembra che, in effetti, ci manchi un elemento che, invece, è presente nei modelli di mondo dello studio "I limiti dello sviluppo". Ciò che ci manca è l'inquinamento o, per meglio dire, gli effetti dell'inquinamento. Nel modello semplice descritto sopra, l'energia degradata è dissipata nello spazio in modo innocuo: non ha alcun effetto sugli altri elementi del modello. Ma sappiamo che, nel mondo reale, questo non è vero. L'inquinamento ha un costo: devono essere spesi denaro e risorse per combatterlo, sia esso l'avvelenamento delle acque o dell'aria o siano effetti come il riscaldamento globale.

Al fine di simulare gli effetti dell'inquinamento, possiamo definirlo come un terzo blocco che drena energia dal capitale sociale in proporzione alle dimensioni sia del capitale sia della quantità di inquinamento. Si noti che, poiché ci sono diverse costanti, ho raggruppato con il nome di "l" (dal termine “loss" (perdita in inglese)), quelle che vanno direttamente da un blocco allo spazio esterno (l1, l2, l3). Ho usato la lettera "k" per i flussi che vanno da un blocco all'altro. Ecco il modello. Vi sto mostrando un esempio di output in cui ho scelto i parametriche mettono in risalto l'effetto Seneca.


I parametri per questo esempio sono k1=0.03. k2=0.3, l1=0, l2=0.01, l3=0.015, Risorse (t0)=1, Capitale(t0) =0.001, Inquinamento(t0)=0.001

Questa è la curva della produzione, per un altro esempio.


Quindi, il modello può generare una curva di produzione di “tipo Seneca” che mostra chiaramente il "dirupo di Seneca". Sale lentamente, poi crolla rapidamente. Come dice Seneca, "la via verso la rovina è rapida."

Ora, possiamo dire a parole ciò che genera il dirupo Seneca? Sì, possiamo. Funziona in questo modo: in primo luogo, considerate che l'effetto dell'inquinamento è quello di drenare capitale economico. In secondo luogo, considerate che il blocco dell'inquinamento cresce alimentandosi dal blocco dell'economia - quindi deve aspettare che l'economia sia cresciuta prima che possa crescere. E' questo ritardo che causa un aumento della quantità di energia sottratta all'economia quando il processo va avanti. Poiché la dimensione della riserva dell'economia determina il tasso di produzione, vediamo anche che il parametro scende rapidamente dopo il picco. Questa è l'essenza dell'effetto Seneca.

Vediamo ora più in profondità il modello. Che cosa è esattamente questo "inquinamento" che causa così tanti problemi? E' quello che gli autori di "I limiti dello sviluppo" chiamarono "inquinamento persistente" per mostrare che si tratta di qualcosa di diverso dalla radiazione infrarossa che scompare innocua nello spazio. E' un concetto molto generale che comprende tutto ciò che è generato dal capitale e sottrarrà risorse dal capitale. Il disastro di Fukushima è un buon esempio di inquinamento che torna a colpire l'industria che lo ha prodotto. Potrebbe essere l'avvelenamento dell'aria o dell'acqua. Potrebbe essere il riscaldamento globale e potrebbero essere anche delle guerre. Le guerre sono grandi produttrici di inquinamento e una guerra nucleare produrrebbe un effetto di Seneca quasi istantaneo.

Ora che abbiamo capito come funziona il modello, possiamo tornare allo studio di Brandt e spiegare perché nella maggior parte dei casi storici le curve di produzione di petrolio sono simmetriche o mostrano forme "anti-Seneca". Abbiamo detto che l'effetto Seneca è generato dall'inquinamento; quindi, questo risultato significa che l'estrazione del petrolio non produce inquinamento? Niente affatto, naturalmente. Significa solo che coloro che estraggono il petrolio non devono pagare per l'inquinamento che producono. Per fare un esempio pratico, nel caso di estrazione del petrolio dai 48 stati meridionali degli USA, l'inquinamento persistente ha soprattutto preso la forma di CO2 e altri gas ad effetto serra aggiunti l'atmosfera. Questo è un fattore che non ci ha ancora colpito, ma, alla fine, qualcuno dovrà pagare per i danni fatti sotto forma di riscaldamento globale. Quando arriverà il conto - e sta arrivando il momento - potremmo scoprire che è più costoso di quello che possiamo permetterci di pagare.

Potrebbe il progresso tecnologico salvarci dal dirupo Seneca? Beh, non automaticamente. In realtà, potrebbe rendere la discesa più ripida! Un modo per simulare la tecnologia è di assumere che le costanti nel modello non siano costanti, ma che varino con il procedere del ciclo. Per esempio, un aumento del valore della costante "k1" corrisponde ai miglioramenti tecnologici nella capacità di sfruttare la risorsa. Questo aumenterà la quantità totale prodotta alla fine del ciclo, ma genererà anche una caduta più ripida dopo il picco, come ho discusso in un mio lavoro (Bardi 2005). Un'idea più interessante sarebbe quella di modificare il modello rendendo la costante "K2" gradualmente più piccola. Questo simulerebbe lo sviluppo di tecnologie che riducono la produzione di inquinamento. In altre parole, il modello ci dice che una "produzione pulita" è una buona idea, nel senso che tenderebbe a rendere il ciclo produttivo più simmetrico.

Si potrebbero provare altri modi per modificare il modello, per esempio aumentando la sua complessità con l'aggiunta di ulteriori blocchi. Che ne direste di un blocco "burocrazia" che si accumula e poi dissipa energia? Beh, si comporterà esattamente come la riserva dell'"inquinamento", forse potremmo dire che la burocrazia è una forma di inquinamento. Per inciso, comunque, con questo stock aggiunto il modello diventa più simile al modello di Tainter che dice che le civiltà declinano e collassano a causa di un aumento della complessità che porta più problemi che benefici. Se continuiamo ad aggiungere sempre più elementi al modello, alla fine si arriva a qualcosa che può essere simile al modello "World 3" utilizzato nello studio de "I limiti dello sviluppo". Abbiamo visto in precedenza che questo modello genera proprio curve inclinate in avanti.

Ci sono molti modi per modificare questi modelli e l'effetto Seneca non è l'unico risultato possibile. Giocherellando con le costanti si può anche generare il comportamento opposto, cioè la curva "anti-Seneca", con il declino più lento della crescita. Come ci si può aspettare, questo avviene utilizzando costanti che riducono al minimo l'accumulo di inquinamento persistente. Ma, in generale, l'effetto Seneca è una caratteristica "robusta" di questo tipo di modelli e viene fuori per una certa varietà di ipotesi. Si può ignorare il dirupo Seneca a proprio rischio.

Esempi storici

Abbiamo esempi storici dell'effetto Seneca? Si, molti, ma non molti per i quali abbiamo dati quantitativi. La civiltà romana, per esempio, ha richiesto circa sette secoli per arrivare al picco e quasi tre secoli per cadere, almeno nella sua parte occidentale (e Seneca stesso può avere percepito il declino romano a suo tempo). Tuttavia, i dati che abbiamo su parametri quali la popolazione romana non sono abbastanza buoni per vedere l'effetto nella forma di una curva inclinata in avanti. Sembra che abbiamo tali dati, invece, per la civiltà Maya. Ecco un immagine tratta da Dunning et al (1998) La scala orizzontale è molto lunga: 10000 anni dal confine tra Pleistocene e Olocene.


In questo caso, l'inquinamento prende la forma di erosione del suolo che drena risorse di capitale e genera il collasso della popolazione. Dobbiamo stare attenti a questa interpretazione, perché alcuni altri autori ritengono che il crollo Maya sia stato causato dai cambiamenti climatici. Ma il modello del mondo sviluppato qui sembra essere compatibile con i dati storici.

Per qualcosa di più vicino a noi, qui c'è una figura presa dall'articolo di Dmitry Orlov "Il Picco del Petrolio è Storia Passata". Qui si fa vedere la produzione russa di petrolio.



L'Unione Sovietica era un'economia quasi chiusa prima di crollare: un "mini-mondo" in sé. Notiamo come la produzione di petrolio russo sia scesa rapidamente dopo il picco; un classico dirupo Seneca. Si noti inoltre come la produzione ripresa in seguito. Ad un certo punto, l'Unione Sovietica cessò di esistere come un sistema isolato economico e entrò a far parte del sistema economico di tutto il mondo. A quel punto, il semplice modello che abbiamo usato non funziona più, probabilmente perché la riserva di capitale ha ricevuto un afflusso di risorse proveniente da una regione al di fuori del modello.

Conclusione: un banchetto di conseguenze

Molto spesso, non riusciamo a capire gli effetti ritardati delle nostre azioni. John Sterman ci ricorda questo punto in un intervento sul riscaldamento globale in cui cita Robert Louis Stevenson : "Tutti, prima o poi, si siedono a un banchetto di conseguenze". I modelli mostrati qui ci dicono che il dirupo Seneca è il risultato delle conseguenze ritardate delle nostre azioni.

Come sempre, il futuro è qualcosa che noi costruiamo con le nostre azioni ed i modelli possono solo dirci che tipo di azioni ci porterà, alla fine, ad un certo risultato. Utilizzati in questo modo, i modelli possono essere estremamente utili e possono anche essere applicati a sistemi che sono molto più limitati di un'intera civiltà, ad esempio a una singola azienda o ai nostri rapporti personali con gli altri. In tutti i casi, l'effetto Seneca sarà il risultato del fatto che provare a mantenere con la forza le cose come stanno può esaurire rapidamente la risorsa che mantiene il sistema funzionante: sia che si tratti di una risorsa fisica sia di una riserva di buona volontà. Il modo per evitare questo esito potrebbe essere quello di consentire al sistema di andare dove vuole, senza tentare di forzarlo ad andare come vogliamo che vada. In altre parole, abbiamo bisogno di prendere le cose della vita con qualche stoicismo, come Seneca stesso avrebbe probabilmente detto.

Pensando alla situazione mondiale e ai problemi in questione, il riscaldamento globale e l'esaurimento delle risorse, ciò che i modelli ci dicono è che il dirupo Seneca può essere il risultato inevitabile del fatto di mettere troppa pressione su risorse naturali già gravemente impoverite. Dovremmo cercare, invece, di sviluppare riserve alternative di risorse come le energie rinnovabili (o l'energia nucleare). Allo stesso tempo, dovremmo evitare di sfruttare risorse altamente inquinanti e costose come le sabbie bituminose, gli scisti di petrolio, il petrolio in acque profonde, e, in generale, di applicare la filosofia "drill, baby, drill" (scava, baby, scava). Tutte queste strategie sono ricette per la rovina. Purtroppo, sono anche esempi di ciò che stiamo esattamente facendo.

Non so cosa direbbe Seneca se potesse vedere questo sforzo planetario che stiamo facendo per mettere in pratica l'idea che egli espresse nella sua lettera al suo amico Lucilio. Posso solo immaginare che la prenderebbe con abbastanza stoicismo. O, forse, commenterebbe con quello che ha detto nel suo "De Providentia " Lascia che la natura si accordi con la materia, che è sua, a suo piacimento; siamo allegri e coraggiosi di fronte a tutto, pensando che non c'è niente di nostro che perisce ".

Ringrazio Dmitry Orlov per essere stato la fonte di ispirazione di questo post con il suo articolo “Peak oil is history”.




Bibliografia


Bardi, U., 2007, Energy prices and resource depletion: Lessons from the case of whaling in the nineteenth century” Bardi U. Energy Sources, part B- Economics Planning and Policy Volume: 2 Issue: 3 Pages: 297-304

Bardi, U. and Lavacchi, A., 2009, "A Simple Interpretation of Hubbert’s Model of Resource Exploitation” Energies 2009, 2(3), 646-661; doi:10.3390/en20300646

Bardi, U. 2011 "The Limits to Growth Revisited", Springer, ISBN 978-1-4419-9415-8

Bardi, U., Lavacchi, A., Yaxley L., 2011 “Modelling EROEI and net energy in the exploitation of non renewable resources” Ecological Modelling, In Press.

Brandt, A.R. (2007). Testing Hubbert. Energy Policy, 35(May):3074-3088. DOI: 10.1016/j.enpol.2006.11.004

Dunning, N., D. Rue, T. Beach, A. Covich, A. Traverse, 1998, "Human - Environment Interactions in a Tropical Watershed: the Paleoecology of Laguna Tamarindito, Guatemala," Journal of Field Archaeology 25 (1998):139-151.




martedì 24 aprile 2018

Cos'è L' "Effetto Seneca" e Perché è Importante


Questo Post è apparso su "GreenReport" il 10 Aprile 2018

Sostenibilità e “Effetto Seneca”: un antico paradigma che vale anche per i nostri tempi

 O del perché l'ecosistema in cui viviamo non è un supermercato dal quale possiamo prendere quello che ci serve, senza nemmeno dover pagare

di Ugo Bardi

Circa 2.000 anni fa, il filosofo romano Lucio Anneo Seneca scrisse al suo amico Licilio notando che “la crescita è lenta, ma la rovina è rapida”. Era un’osservazione soltanto apparentemente ovvia. Per esempio, vi ricordate della mela di Newton? Tutti sanno che le mele cadono dagli alberi, ma ci è voluto Newton per tirar fuori da questa cosa ben nota una cosa che non era affatto ovvia: la legge della gravitazione universale.

È la stessa cosa per l’osservazione di Seneca che “la rovina è rapida”, che si rivela la chiave di volta per capire gli sviluppi di quello che oggi chiamiamo la “scienza della complessità.” Nell’arco di alcuni decenni, a partire dagli anni ’60 del XX secolo, lo sviluppo del calcolo digitale ha permesso di affrontare problemi che, ai tempi di Newton (per non dire di quelli di Seneca) non si potevano studiare se non in modo molto approssimato.

E così questa nuova scienza ci ha permesso di addentrarci in un mondo che in un certo senso ci era familiare: il mondo delle cose reali che nascono, crescono, e alle volte collassano in modo rovinoso. Ma era anche un mondo che gli scienziati di una volta, abituati a descrivere tutto con delle equazioni, trovavano difficile da capire e che – in pratica – ignoravano. Ma non ci sono equazioni per certi fenomeni naturali come i terremoti, gli uragani, le eruzioni vulcaniche e nemmeno per cose apparentemente semplici come lo scoppio di un palloncino. Nemmeno ci sono equazioni per fenomeni più virtuali, come il collasso degli imperi, i crolli del mercato azionario, la sparizione dei partiti politici, e tante altre cose.

Tutte queste cose, e molte di più, le ho messe insieme nel mio libro che ho intitolato “L’Effetto Seneca” in onore dell’antico filosofo romano. È una storia che racconto a partire da un esempio classico che, nel libro, ho chiamato “la madre di tutti i collassi,” quella dell’Impero Romano. Ma nel libro si parla di tantissime cose: la rottura di oggetti, il crollo degli edifici, la frequenza dei terremoti, la guerra, i mercati finanziari, le estinzioni di massa e tante altre cose. La tesi di fondo è che tutti questi fenomeni hanno molto in comune: il meccanismo del collasso avviene per quello che in inglese chiamiamo “feedback” e che in italiano definiamo come “retroazione”. Più figurativamente, potremmo chiamarlo “effetto valanga” (o anche, ovviamente, “effetto Seneca”).

Ovvero, i sistemi collassano quando uno degli elementi che li compongono cede, ma non soltanto: causa il cedimento degli elementi che lo circondano. Questi, a loro volta, causano il cedimento di altre cose e il crollo si propaga – spesso molto rapidamente: come diceva Seneca, “La rovina è rapida”. È una caratteristica dei sistemi che chiamiamo “network”, che hanno conosciuto uno sviluppo rapidissimo degli studi in proposito.

Ma tutto questo serve per prevedere il futuro? È la domanda che mi viene posta spesso a proposito di questo libro. La risposta è, per dirla con Mark Twain, che le previsioni sono sempre difficili, specialmente quando hanno a che vedere con il futuro. Ma, del resto, che cos’è il futuro se non un fascio di possibilità che noi stessi decidiamo se trasformare in realtà o no? Il futuro non si può prevedere, si può soltanto essere preparati per il futuro.

Seneca stesso sarebbe probabilmente stato d’accordo con questo concetto: era profondamente ingranato nella filosofia stoica (di cui Seneca era un esponente) che dobbiamo sempre essere preparati per il futuro, ben sapendo che la rovina ci può arrivare addosso in qualsiasi momento. Questo vale sia per gli individui come per un’intera società.

Così, i modelli matematici che descrivono “l’Effetto Seneca” sono una quantificazione di un’antica saggezza. Ci possono essere utili per tante cose, forse la principale per renderci conto che l’ecosistema in cui viviamo non è un supermercato dal quale possiamo prendere quello che ci serve – e senza nemmeno dover pagare. È un sistema complesso soggetto al collasso di Seneca. E siccome anche noi facciamo parte dell’ecosistema, il collasso ci può fare grossi danni, per esempio nella forma di cambiamento climatico con tutti gli annessi uragani, siccità, ondate di calore eccetera. Anche uno stoico come Seneca avrebbe detto che se si può cercare di evitare il collasso climatico e altri collassi ambientali, bisogna provarci. Proviamoci.



“The Seneca Effect” è edito in inglese da Springer, e in tedesco da Oekom Verlag. Per il momento non c’è una versione italiana. Ci stiamo lavorando sopra.

“The Seneca Effect” è un rapporto commissionato dal Club di Roma, il quarantaduesimo dopo il celebre rapporto sui limiti dello sviluppo (“The Limits to Growth”) commissionato al Massachussets Institute of Technology e pubblicato nel 1972. È stato presentato nei giorni scorsi nell’Aula magna dell’Università di Firenze.

domenica 14 marzo 2021

Seneca e il virus: perché la pandemia cresce e poi cala?

 

Tradotto da "The Seneca Effect"

di Ugo Bardi

Seneca, il filosofo romano, conosceva il termine "virus", che per lui aveva il significato del nostro termine "veleno". Ma ovviamente non aveva idea che un virus, inteso in senso moderno, fosse una creatura microscopica che si riproduceva all'interno della cellula ospite. Visse anche in un'epoca, il I secolo d.C., in cui le grandi epidemie erano praticamente sconosciute. Fu solo più di un secolo dopo la sua morte che una grave pandemia, la peste antonina, colpì l'Impero Romano. 

Ma Seneca era un ottimo osservatore della natura e quando diceva che "la rovina è rapida" aveva sicuramente in mente, tra molte altre cose, quanto rapidamente una persona sana poteva essere colpita da una malattia e morire. Naturalmente Seneca non aveva strumenti matematici che gli permettessero di proporre una teoria epidemiologica quantitativa, ma la sua osservazione, che ho chiamato " Effetto Seneca ", rimane valida. Non solo le persone possono essere rapidamente uccise dalle malattie, ma anche le epidemie spesso seguono la curva di Seneca, crescendo, raggiungendo un picco e diminuendo. 

Naturalmente, i concetti di crescita e collasso dipendono dal punto di vista. In molti casi la fortuna di un uomo è la rovina di qualcun altro. Ciò che vediamo come una buona cosa, la fine di un'epidemia, è un collasso visto dal lato del virus (o dei batteri, o qualsiasi altra cosa). Ma allora, perché le epidemie divampano e poi si placano? È una storia affascinante che ha a che fare con il comportamento dei sistemi complessi. Per raccontarlo dobbiamo partire dall'inizio. 

Una cosa da notare dell'attuale pandemia di Covid-19 è la notevole ignoranza non solo del pubblico in generale sull'epidemiologia, ma anche di molti degli esperti altamente propagandati. Basta notare quante persone hanno detto che l'epidemia cresce "in modo esponenziale". Dopo di che, si sono dati da fare per estrapolare la curva all'infinito, prevedendo centinaia di migliaia, o addirittura milioni, di morti. Ma, parafrasando Kenneth Boulding, "qualcuno che afferma che i sistemi naturali crescono in modo esponenziale deve essere un pazzo o un economista". Semplicemente non funziona in questo modo!

Ma come cresce esattamente un'epidemia? La forma di base di una curva epidemiologica è "a campana" (sì, proprio come la curva di Hubbert per l'estrazione del petrolio). 

Il motivo di questa forma è facile da capire in termini qualitativi. Inizialmente, il virus (o l'agente patogeno) ha un'intera popolazione da infettare, quindi cresce rapidamente (quasi, ma non esattamente, in modo esponenziale). Quindi, man mano che cresce, il suo numero di obiettivi diminuisce. Alla fine il virus non può più crescere per mancanza di bersagli. Raggiunge un picco e inizia a diminuire. 

Queste considerazioni possono essere poste in forma matematica: si tratta del modello denominato "SIR" (suscettibile, infetto, rimosso), sviluppato già nel 1927. Potreste essere sorpresi di scoprire che le equazioni SIR sono esattamente le stesse che descrivono la crescita dell'industria petrolifera e il fenomeno del "picco del petrolio". Sono anche le stesse equazioni che descrivono il comportamento di una catena trofica in un sistema biologico. Non entrerò nei dettagli, qui. Con i miei colleghi Perissi e Lavacchi, stiamo preparando un documento che descrive come questi e altri sistemi fisici sono collegati tra loro. 

Ovviamente, i moderni modelli epidemiologici sono molto più complicati del semplice modello SIR, ma è un approccio che ci dice cosa aspettarci. Nessuna epidemia cresce per sempre e anche se non fai nulla per fermarla, alla fine svanirà da sola. Dopotutto, gli agenti patogeni hanno lo stesso problema che abbiamo con il petrolio greggio: stanno sfruttando una risorsa limitata (noi).

Ora, tornando all'effetto Seneca, abbiamo detto che implica che la rovina deve essere più veloce della crescita. In altre parole, la forma della "curva Seneca" dovrebbe essere qualcosa del genere:
 
 
Ci sono casi di questo tipo nella storia delle epidemie. Per esempio, l'epidemia di colera che colpì Londra a metà del XIX secolo ( dati da Wikipedia Commons )
 

E qui si vede chiaramente la forma "tipo Seneca". Il declino del ciclo del colera è stato significativamente più veloce della sua crescita. I dati per le epidemie di colera più recenti mostrano la stessa forma. 

Tuttavia, quella "tipo Seneca" non è comune nelle epidemie. Spesso vediamo il tipo opposto di asimmetria. Ecco un esempio: Epatite A, con dati tratti da Wikipedia . Vedete come la curva declina più lentamente di quanto non cresca. 

Ecco un altro esempio pre-Covid: la sindrome respiratoria acuta del 2003 a Hong Kong. 


Non esiste una regola fissa in questi casi storici, diciamo solo che questa forma asimmetrica è piuttosto comune. Quindi, passiamo all'attuale pandemia, ed ecco alcuni dati per il primo ciclo del 2020. (Immagine da "The Economist"). Anche qui la tendenza è chiara: il declino è più lento della crescita.

 

 
 
È una tendenza comune in tutto il mondo e potremmo chiamarlo effetto "Anti-Seneca". Ma, oltre a dargli un nome, perché questa forma?

La risposta non è univoca: sono diversi i fattori che possono influenzare la forma della curva. In questo caso, la spiegazione più semplice ha a che fare con il parametro che descrive la velocità con cui le persone infette smettono di essere infettate, o perché sono guarite o perché muoiono. Se guariscono / muoiono velocemente, la curva scende velocemente, altrimenti è il contrario. E' un'interptretazione sensata: il colera può uccidere le persone colpite in poche ore, se non è curato. Invece, le persone infettate dal Sars-Cov-2 possono sopravvivere una o due settimane. Questo spiegherebbe la diversa forma delle curve.
 
Ma attenzione! Come ho detto, ci sono altre possibili spiegazioni. Ad esempio, se confrontiamo la Svezia con l'Italia, vediamo che la curva di mortalità è più asimmetrica per la prima. Perché? Probabilmente è una questione di geografia. La popolazione svedese è concentrata nelle regioni meridionali, dove la pandemia ha colpito per prima. Ci è voluto del tempo prima che il virus si diffondesse verso nord e questo spiega la "coda" nella curva di mortalità. In Italia, invece, la prima ondata pandemica si è limitata alle regioni del Nord, relativamente omogenee per popolazione. Probabilmente, gli effetti geografici spiegano le forme curve asimmetriche comunemente osservate dell'epidemia di COVID-19 in altre regioni del mondo. 
 
Con le vaccinazioni, il modello SIR mostra che dovremmo vedere le curve epidemiche cadere rapidamente, almeno se le vaccinazioni vengono avviate prima del picco. Finora, questo effetto non si è visto da nessuna parte, potrebbe essere troppo presto. Con il progredire delle vaccinazioni, dovremmo essere in grado di dire di più su questo argomento.

Come per tutto ciò che riguarda la scienza, l'epidemiologia richiede un po 'di lavoro per essere appresa, una virtù difficile da trovare nella discussione sui social media. Anche gli esperti di virologia e malattie non studiano realmente l'epidemiologia, il loro lavoro è curare le persone, non creare modelli matematici. Questo è il motivo per cui il comportamento del virus è così ampiamente frainteso. Ma, come diceva Einstein, "Il Signore Dio è sottile, ma non malvagio". L'epidemiologia può essere sottile, ma non è impossibile capire come crescono e si diffondono le epidemie.
 



martedì 30 luglio 2013

Il crollo intermittente dell'Impero Romano

Da “Cassandra's Legacy”. Traduzione di MR

Ho definito la tendenza di alcuni sistemi a collassare dopo aver raggiunto il picco il “Dirupo di Seneca”. Qui parto da alcune considerazioni sul fatto che il collasso possa essere un processo morbido o irregolare che potremmo definire come graduale o intermittente. Prendo l'Impero Romano come esempio, mostrando che esso, di fatto, è declinato molto più rapidamente di quanto non abbia impiegato per crescere. Ma il declino è stato sicuramente tutt'altro che morbido. 

di Ugo Bardi

L'idea di un collasso imminente della nostra civiltà è già abbastanza brutta di per sé, ma ha questo piccolo sviluppo imprevisto nel fatto che il collasso può essere accelerato da ciò che ho chiamato il “Dirupo di Seneca”, dalle parole del Filosofo Romano che per primo ha notato che, “La fortuna è lenta, ma la rovina è veloce”. Il concetto del Dirupo di Seneca sembra avere guadagnato un po' di forza nel Web e molte persone lo stanno discutendo. Di recente, ho trovato un interessante commento di Jason Heppenstall su questo punto sul suo blog “22 billion energy slaves” (22 miliardi di schiavi energetici) che riassume il dibattito come:

”Dalla parte del collasso rapido ci sono quelli come Dmitry Orlov (che basa le sue valutazioni sulla propria esperienza nel vedere l'URRS implodere) ed Ugo Bardi, che si aspetta un declino tipo 'Dirupo di Seneca'. James Kunstler, Michael Ruppert e un bel numero di altri può essere aggiunto allo schieramento del collasso rapido.

In confronto, quelli come John Michael Greer calcolano che ci troviamo di fronte a un'era estenuante di declino terminale punteggiata da gravi crisi che, al momento, sembreranno molto dure a tutti coloro che ne saranno coinvolti, ma che cederanno il passo ad un plateau di relativa stabilità, sebbene ad un livello inferiore di flusso di energia”. 

A dire la verità le due posizioni potrebbero non trovarsi in un così radicale disaccordo fra loro come vengono descritte. L'idea del collasso rapido (alla Seneca) non significa necessariamente che il collasso sarà continuo. Il modello che descrive l'Effetto Seneca da quel tipo di risultato, ma i modelli sono, come sempre, solo delle approssimazioni. Il mondo reale potrebbe seguire la curva in una serie di “asperità” che daranno l'impressione di un certo recupero alle persone che vivranno il doloroso periodo del declino. 

Così, il collasso potrebbe ben essere “punteggiato”: una serie di periodi di temporanea stabilità separati da collassi severi. Ma potrebbe comunque essere molto più rapido di quanto lo sia stata la crescita precedente. Ho discusso questo punto nel mio primo post sull'Effetto Seneca, ma lasciate che ritorni sul tema e che prenda in considerazione uno dei casi meglio conosciuti di collasso: quello dell'Impero Romano. 

Per prima cosa, alcune considerazioni qualitative. La fondazione di Roma risale al 753 AC, mentre la fine dell'Impero d'Occidente viene di solito indicata nel 476 DC, con la detronizzazione dell'ultimo Imperatore d'Occidente, Romolo Augustolo. Ora, fra queste due date, un arco temporale di oltre 1.200 anni, l'Impero ha raggiunto un picco. Quando è successo?

La risposta dipende da quale parametro consideriamo, ma sembra chiaro che, a prescindere dalla scelta che facciamo, il picco non è stato a metà strada – è stato molto più tardi. L'Impero era ancora forte e potente durante il secondo secolo DC e possiamo prendere l'era dell'Imperatore Traiano come quella del “picco dell'Impero” (morto nel 117 DC). Potremmo anche notare che fino ai tempi dell'Imperatore Marco Aurelio (che è morto nel 180 DC), l'impero non mostrava segni evidenti di debolezza, quindi possiamo considerare il picco come avvenuto a metà del secondo secolo DC. Alla fine, la data esatta non ha importanza: l'Impero ha impiegato circa 900 anni per giungere dalla fondazione di Roma al picco del secondo secolo DC. Quindi, ci sono voluti soltanto 400 anni – probabilmente di meno – perché l'Impero scomparisse. Un collasso asimmetrico in effetti, alla Seneca. 

Abbiamo anche alcuni dati quantitativi sul ciclo dell'Impero. Per esempio, guardate questa immagine da Wikipedia.

La figura fa vedere la dimensione dell'esercito Romano lungo l'arco di tempo di esistenza dell'Impero. Con tutte le incertezze del caso, anche questa immagine mostra una tipica forma “Seneca” sia per l'Impero d'Occidente si per quello d'Oriente. Il declino è più rapido della crescita, davvero. 

Ci sono altri indicatori che possiamo considerare sul collasso dell'Impero Romano. In molti casi, non abbiamo dati sufficienti per dire molto, ma in alcuni possiamo dire che il collasso fu, davvero, improvviso. Per esempio, potete dare un'occhiata ad una immagine famosa dal libro di Joseph Tainter “Il Collasso delle Società Complesse”.


La figura mostra il contenuto d'argento di un “denarius” Romano, che nel terzo secolo DC è diventato puro rame. Notate come il declino comincia lento ma poi continua sempre più rapido. Seneca stesso avrebbe capito questo fenomeno molto bene. 

Così, l'Impero Romano sembra che sia stato colpito da un “collasso di Seneca” e questo ci dice che il verificarsi di questo tipo di rapido declino possa essere un tratto comune delle entità che noi chiamiamo “civiltà” o “imperi”. 

E' anche vero, tuttavia, che il collasso Romano è stato lungi dall'essere morbido. Ha attraversato periodi di apparente stabilità, interrotti da periodi di declino estremamente rapido. I cronisti dell'epoca hanno descritto questi periodi di crisi, ma nessuno di loro sembra aver collegato i puntini: non hanno mai visto che ogni crisi era collegata con la precedente e che una portava alla successiva. Il collasso intermittente è stato invisibile per gli antichi Romani, proprio come lo è per noi oggi. 








martedì 10 aprile 2018

Qualche Osservazione in Occasione della Presentazione del Libro di Ugo Bardi The Seneca Effect - Parte I


Questo è il testo dell'intervento di Roberto Peccei, vicepresidente del Club di Roma, nella presentazione del libro di Ugo Bardi, "The Seneca Effect" che si è tenuta a Firenze il 5 Aprile 2018. Nella foto, da sinistra, Luigi Dei, rettore dell'Università di Firenze, Ugo Bardi, e Roberto Peccei. Quella che segue è solo la prima parte dellintervento. Seguirà il resto su questo blog.

di Roberto Peccei
UCLA e il Club di Roma

Prima Parte

Il libro di Ugo Bardi tratta diversi aspetti dei sistemi dinamici complessi, concentrandosi su una particolare caratteristica di questi sistemi: la loro propensione al collasso. Attraverso una serie di esempi felici, Bardi mostra che il collasso è una caratteristica onnipresente in sistemi composti da molti elementi collegati tra di loro, che formano una rete. La presenza di una rete, o network, nei sistemi che collassano è una caratteristica cruciale, poiché senza una rete non c'è collasso. Per esempio, sebbene ogni singolo blocco di pietra in una piramide è stabile, la rete di grandi blocchi di pietra collegati nella piramide puo collassare in una valanga - come è successo, secondo Bardi, circa 5000 anni fa durante l'Antico Regno d'Egitto alla piramide di Meldun. La onnipresenza di sistemi collegati in rete nel mondo porta Bardi a concludere che

"Nell'universo il collasso non è un difetto, è una caratteristica".

A parte l'ubiquità del collasso, Bardi ne indica un'altra proprieta universale, che egli chiama l'effetto Seneca in onore dello stoico romano Lucio Anneo Seneca. La lenta ma costante crescita della fortuna di Seneca nel primo secolo dopo Cristo lo rese un uomo molto ricco. Tuttavia, egli fu accusato di far parte di un complotto per uccidere Nerone e ordinato a uccidersi. Prima di morire, Seneca scrisse al suo amico Licinio notando che

"L’aumento [in ricchezza e stato sociale] è di crescita lenta, ma la strada per la rovina è rapida".

Bardi nel suo libro sostiene che, in molti casi, i collassi obbediscono al detto di Seneca. Ci vuole molto tempo per la crescita dei sistemi, ma quando questi crollano ciò avviene molto rapidamente. Forse l'esempio più chiaro di questo fenomeno è cosa succede a un palloncino che un bambino ha impiegato molto tempo a gonfiare quando questo viene punto con uno spillo. La rovina, in questo caso, è davvero molto rapida!

Il libro di Bardi è una meravigliosa esposizione della varietà di sistemi dinamici in rete nel mondo e del loro comportamento. È accattivante e divertente da leggere, ma allo stesso tempo è pieno di eruditi esempi - una combinazione di qualità non normalmente presenti in un libro. Ciò che rende The Seneca Effect speciale, a mio avviso, è la insistenza di Bardi di fornire spiegazioni coerenti per le miriade di esempi di sistemi dinamici complessi esaminati.

Forse l’esempio nel libro che mi è piu’ piacuto è la discussione di Bardi su cosa esattamente ha ucciso i dinosauri? Dopo aver presentato una serie di considerazioni molto convincenti a favore della teoria dell'impatto di un asteroide -teoria proposta dal Premio Nobel per la fisica Luis Alvarez e da suo figlio, il geologo Walter Alvarez - Ugo Bardi esamina una serie di problemi che minano questa spiegazione. Ciò lo porta a considerare, come alternativa, la possibilità che i grandi eventi vulcanici, chiamati in inglese "Large Igneous Provinces (LIP), siano i colpevoli. I LIP, a quanto pare, possono produrre un intenso riscaldamento globale, causato dal rilascio di metano da clatrati di metano congelati nel permafrost. Entrambe le spiegazioni esaminate da Bardi sono meravigliosi esempi di come i collassi tendono a verificarsi nei sistemi di rete, in questo caso a causa delle interazioni tra la geosfera e l'atmosfera.

Bardi inizia l'esplorazione dell'effetto Seneca, molto naturalmente, considerando quello che lui chiama “la madre di tutti i crolli” – la caduta del’Impero Romano. Sebbene Roma fu per un millenio la forza dominante nel mondo antico, il suo crollo fu molto rapido, avvenendo soltanto nel giro di uno o due secoli. Non c'è dubbio che l’Impero Romano era un sistema complesso, un amalgama di popoli, costumi e leggi altamente interconnessi. Come e comune in questi sistemi, nel corso degli anni l'Impero Romano riuscì a resistere, entro certi limiti, a una varietà di perturbazioni esterne. Tuttavia, a un certo punto alcuni trigger esterni, che potevano anche non essere di grandi dimensioni, causarono il collasso dell'Impero.

Questa è una caratteristica tipica dei collassi in sistemi dinamici complessi. Una volta raggiunto un punto instabile nel sistema, noto come punto di non ritorno o tipping point, anche una piccola perturbazione può causare il collasso. Ad esempio, quando prevalgono le giuste condizioni atmosferiche, un forte rumore puo far partirte delle valanghe in montagna. Questo è il motivo per cui il soccorso alpino spesso spara dei cannoni nelle prime ore del mattino per far partire valanghe "sicure" prima che le aree sciistiche siano affollate.

Nel suo inimitabile stile, Ugo Bardi nel libro esamina quello che potrebbe essere stato il meccanismo chiave che causo’ la caduta di Roma. Dopo aver esaminato una serie di possibilità suggerite nel corso degli anni, Bardi conclude che l'esaurimento delle miniere di metalli preziosi, in Spagna e in altre colonie Romane, fu la perturbazione forzante che, a suo avviso, messe in ginocchio Roma. L'argomento usato è complesso, coinvolgendo anche il fatto che, negli anni calanti dell'Impero, i romani usavano troppi dei loro metalli preziosi per comprare seta dai cinesi invece che per pagare i loro soldati! Questa complessita non dovrebbe sorprenderci perche i collassi richiedono una cascata di feedback, tutti forzando il sistema nello stesso modo.

Nel suo libro Bardi studia in particolare i collassi nei sistemi complessi sociali e biologici. Anche se magari questi sistemi sono meno conosciuti che la fatica nei metalli o le rotture nelle faglie sismiche, i crolli di Seneca in questi sistemi sono anche loro onnipresenti. Un buon esempio e’ fornito dalla “tragedia dei Commons” di Garrett Hardin. Come e’ noto, Hardin considera l’effetto dei pastori che portano tutte le loro pecore a pascolare sui pascoli comunali – i Commons. E’ ovviamente vantaggioso per ogni pastore aumentare il numero di pecore che porta a pascolare sui terreni comunali. Tuttavia, facedo cosi’, i pascoli alla fine decadono e poi crollano. Bardi nel suo libro si chiede se questa “tragedia” sia evitabile e suggerisce che probabilmente lo e’, perche lo stigma sociale della cattiva gestione di una risorsa comune puo’ agire come feedback negativo per prevenire l’usufrutto eccessivo.

Nel regno biologico la “tragedia dei beni comuni” di Hardin e’ analoga a un sistema predatore - preda, dove in questo caso i predatori sono le pecore e la preda e’ l’erba dei terreni comunali. Questo semplice sistema di predatore – preda puo’ essere descritto da un modello svilluppato negli anni ’30 in modo indipendente da Alfred Lotka e da Vito Volterra che involucra una coppia di equazioni differenziali. Sebbene una soluzione esplicita del modello Lotka – Volterra non esiste, e’ noto che queste equazioni hanno due soluzioni stabili. Una di queste corrisponde alla “tragedia dei Commons”, con la scomparsa sia dei predatori e delle prede. Tuttavia c’e anche un’altra soluzione in cui le popolazioni di predatori e prede non sono nulle, ma entrambe le popolazioni oscillano nel tempo. Quindi, in quest’esempio, e’ possibile sfuggire al collasso.

Naturalmente, la “tragedia dei Commons” o il modello di Lotka – Volterra, probabilmente sono troppo semplici per descrivere cio’ che accade nel mondo. Come sottolinea Bardi, spessso nella natura il crollo di Seneca di un ecosistema e’ irreversibile. Una volta che una specie biologica crolla non puo’ facilmente riprendersi perche’ spesso la sua nicchia ecologica e’ stata presa nel frattempo da un’altra specie.

Nell’ultima parte di The Seneca Effect, Ugo Bardi si concentra sulle dinamiche dei sistemi, il metodo svilluppato da Jay Forrester presso il Massachusetts Institute of Technology (MIT) per esplorare le strutture dinamiche dei sistemi sociali. Bardi esamina quest’argomento nel suo libro in forma magistrale. Egli presenta in maniera particolarmente chiara le origini e la struttura dei modelli dinamici del mondo, visto come un sistema complesso connesso. Quest’analisi e la ragione per la quale il suo libro è stato accettato e pubblicato come rapporto al Club di Roma.


domenica 15 ottobre 2017

In che modo funziona la Natura: quanto è comune la curva di Seneca? Il discorso di Ugo Bardi alla Summer Academy del Club di Roma a Firenze

Da “Cassandra's Legacy”. Traduzione di MR


Ugo Bardi alla Summer Academy del Club di Roma a Firenze, settembre 2017.


Il mio discorso alla Summer Academy del Club di Roma è stato più che altro una presentazione del mio ultimo libro “The Seneca Effect” (Springer 2017) . Di fatto, naturalmente, un libro contiene molte più cose di quante se ne possano dire in un discorso di 40 minuti. Quindi ho cercato di concentrarmi sull'idea che il comportamento che chiamo “curva di Seneca” sia molto comune, persino universale. Sotto potete vedere la curva di Seneca: le cose salgono lentamente ma collassano rapidamente, come ha detto per la prima volta il filosofo Romano Seneca duemila anni fa. Potete vedere la stessa curva anche nella maglietta che indossavo alla Academy.


Forse avete sentito il vecchio detto latino “Natura non facit saltus” (La natura non fa salti), che significa che le cose cambiano gradualmente, non all'improvviso. Potrebbe essere vero in molte circostanze ma, in pratica, ma è del tutto normale che la Natura accumuli potenziali energetici (come quando gonfiate un pallone) e poi li rilascia all'improvviso (come quando bucate un pallone). Questo è il tema della copertina della versione tedesca del mio libro.

Ci sono delle ragioni per le quali la Natura si comporta così, ma l'argomentazione che ho portato alla scuola non è stato tanto sul perché la curva sia così comune, ma sul fatto che gli esseri umani normalmente non ne sono consapevoli. Infatti, il nostro pensiero spesso determinato dall'idea che le cose continueranno ad evolvere nel modo in cui si sono evolute fino a quel punto. Pensate solo alla crescita economica e noterete in che modo gli economisti si aspettano che questa continui a crescere per sempre. Non c'è bisogno di dire che l'economia è uno di quei sistemi complessi che sono più vulnerabili al collasso di Seneca.

Ho quindi provato a sottolineare che la comprensione  che la Curva di Seneca esiste ed è comune è una scoperta recente. Anche se Seneca lo aveva capito per intuizione già 2000 anni fa, nella sua forma moderna ha meno di un secolo. E' stata proposta per la prima volta da Jay Forrester negli anni 60 ed è stata consacrata nello studio “I limiti dello sviluppo” del 1972, anche se il termine “Effetto Seneca” non è stato usato.

Durante il mio discorso, ho mostrato questa immagine per evidenziare in che modo le nostre idee sul percorso dei sistemi complessi si sono evolute nel tempo.


Vedete qual è l'idea moderna di “overshoot” (e del collasso conseguente). Malthus non lo aveva capito. Nonostante venga spesso accusato di catastrofismo, non poteva prevedere il collasso sociale; gli mancavano gli strumenti intellettuali necessari. Era un ottimista! Oggi, c'è questo concetto. Sappiamo che i sistemi complessi tendono non solo a declinare, tendono a collassare. Ma questa percezione manca completamente dal dibattito pubblico.



Quando si fa menzione del collasso sociale, ci sono due reazioni possibili. La più comune è che una cosa del genere non succederà mai. Poi, se si riesce a convincere le persone che è possibile, questa fanno tutto quello che possono per mantenere in piedi il sistema, a prescindere da quello che ci vuole. Non si rendono conto che quando si supera la capacità di carico del sistema, bisogna tornare indietro, in un modo o nell'altro. E più si cerca di stare al di sopra del limite, più veloce e severo sarà il rientro. Quello che si deve fare è rendere più leggero il collasso, seguirlo, non cercare di fermarlo. Altrimenti sarà peggio.

Così, sembra che qui ci troviamo di fronte ad un blocco culturale. Forse non lo supereremo mai, o forse sì, chi lo sa? Nei tempi antichi, l'Imperatore Marco Aurelio, un filosofo stoico proprio come Seneca,  aveva ben chiaro questo concetto. Sapeva che tutto nel mondo è impermanente, compreso l'Impero Romano. Essendo un uomo virtuoso, ha fatto tutto ciò che era in suo potere per fare il suo dovere come Imperatore. Ma ha riconosciuto i suoi limiti, ed è questo che ha scritto nelle sue “Meditazioni”.



Dobbiamo anche riconoscere i nostri limiti. Seguire il cambiamento, non cercare di fermarlo. La Natura sta cambiando tutte le cose che vediamo e con la loro sostanza farà cose nuove per fare in modo che il mondo sia sempre nuovo. E' così che funziona la Natura.


sabato 7 gennaio 2012

Regolare i conti con la Natura

Guest post di Antonio Turiel (in spagnolo Saldando Cuentas con la Naturaleza).
Traduzione di Massimiliano Rupalti




Immagine dal The Daily Mail: dailymail.co.uk


*A proposito della diffusa leggenda che dice che "il ghiaccio antartico sta aumentando" vedi la nota in fondo a questo articolo.


"Regolando i Conti con la Natura" Di Antonio Turiel



Cari lettori,


un mio collega di laboratorio di tanto in tanto realizza campagne oceanografiche in Antartide. Un paio di anni fa, ebbe l'occasione di trovarsi coi sui vecchi amici in un ambiente che aveva visitato più di venti anni prima. Al ritorno mi ha raccontato molte storie sul suo viaggio, del fatto che avesse rivisto il suo vecchio vascello di ricerca oceanografica, i colleghi che ancora sono imbarcati lì...Poi è diventato pensieroso e mi ha detto: “Sai, la cosa peggiore non è che ogni volta ci sia più mare libero. Vent'anni fa gli iceberg erano bianchi, ora sono azzurri”. Risposi: “Già”, e siamo entrambi rimasti in silenzio. 


Il colore del ghiaccio indica la quantità di aria che si trova intrappolata al suo interno; nella misura in cui il ghiaccio resta intrappolato a maggior profondità ed è sottoposto a maggior pressione, l'aria tende a fuoriuscire ed il ghiaccio diventa sempre più azzurro. Quegli iceberg che aveva visto il mio collega erano di ghiaccio vecchio, probabilmente molto vecchio, ghiaccio che non aveva visto la luce del Sole da molto tempo, probabilmente da secoli. Lavorando in ciò in cui lavoro trovo molto scioccante sentire le urla ostinate del negazionismo climatico, poiché giorno dopo giorno i miei colleghi mi raccontano delle loro campagne di lavoro, o quelle dei loro colleghi, con una copertura pressoché globale. 


Raccontano che i clatrati dei fondali marini in alcune zone stanno evaporando, che le specie di pesci ed insetti tropicali si stanno spostando a latitudini più alte, che nelle specie di pesci presso le quali il sesso viene determinato dalla temperatura si osserva una sproporzione di femmine, che le temperature del Polo Nord e della Groenlandia superano di 8° la media del xx secolo in modo costante, che la maggior parte dei ghiacciai della Groenlandia stanno accelerando la perdita di ghiaccio e il fronte degli stessi retrocede, che la calotta di ghiaccio dell'Artico è sempre più sottile, che si cominciano a vedere terre libere da ghiaccio in Antartide durante l'estate australe... E questo senza tener conto di effetti più sottili come l'aumento dell'evaporazione e del suo possibile collegamento con l'aumento di eventi estremi (precipitazioni più intense in certi luoghi e, paradossalmente, siccità più pronunciate in altri, a seconda dei capricci della circolazione atmosferica generale). Se c'è qualcosa di evidente, questo è che si sta verificando un cambiamento del clima veloce e su larga scala, di una ampiezza maggiore di quello che ci mostrano i registri dell'ultimo milione di anni (escludendo le glaciazioni che sono di segno contrario) e, per quanto insensatamente possano insistere i negazionisti, scollegato dai cicli dell'attività solare.

sabato 29 dicembre 2018

5G o Agricoltura? Quali Sono le Nostre Priorità?


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"L'agricoltura dovrebbe essere il primo problema dell'industria stessa" (Henri Bergson)

Da sempre l'agricoltura è bistrattata dagli uomini. Da un lato la "rivoluzione neolitica" viene ricordata come ciò che ha permesso l'inizio della civiltà; dall'altro i contadini sono sempre stati gli ultimi della scala sociale. Forse perchè ricordava agli altri quella dipendenza dalla terra che non volevano vedere?

La nascita dell'agricoltura è all'origine di ogni innovazione successiva, dalla ruota fino allo smartphone - oggetto che a fatica si può definire innovativo dato che è quasi disfunzionale in ordine alla evoluzione e sopravvivenza della nostra specie (guardate questo documentario andato in onda su Presa Diretta).  Ma perchè l'agricoltura è così importante?


L'agricoltura ha determinato quel primo "movimento" che è all'origine di tutti gli altri: l'aumento della popolazione. Senza questo primo innesco, saremmo ancora fermi a raccogliere bacche dagli alberi. Tuttavia l'idea che l'agricoltura sia nata dal puro ingegno umano è molto ingenua. La psiche è sempre mossa dagli ostacoli e ogni nuova techne è consistita nel trovare soluzione a tale ostacolo o problema. Così anche l'agricoltura - che insieme al fuoco è stata la prima vera tecnica, poichè la proto-agricoltura è stata la debbiatura (foto sopra): dar fuoco a foreste e seminare sul nuovo terreno fino a che questo non esauriva la fertilità e così via - è nata da un problema: bisogna cercare una soluzione al fabbisogno di cibo di una popolazione in crescita (1).

Risultati immagini per sovrappopolazione primitivi

Gli esseri umani sono prolifici, credo, come tutte le altre specie, nel senso che la dove trovano strada libera (nicchia ecologica?) non esitano ad inserirvisi e sono spinti a riprodursi indefinitamente.

Se potessero, le volpi non mangerebbero tutti i conigli della terra? Si fermano solo perchè non sono così buongustaie come noi: l'istinto risponde rigidamente solo di fronte a certi stimoli e non ad altri.

Noi, che siamo istituiti in base ad una "carenza biologica" (2) - cioè siamo privi di istinti ma provvisti di plasticità pulsionale - possiamo adattarci in maniere diverse all'ambiente. Data la plasticità del nostro apparato cerebrale e degli illimitati meccanismi motori che vi sono montati, siamo in grado di modificare l'ambiente in misura molto maggiore che le altre, man mano che la psiche si estende in tecnologie e azione.

Siamo andati così in là in questo processo da creare un vero monopolio su tutte le altre specie. Da sempre siamo sterminatori (3); oggi a causa nostra si sta materializzando la sesta estinzione di massa. E' appropriato dunque utilizzare il nome di Antropocene per designare questa fase della storia della terra, dato che le precedenti estinzioni furono causate da eventi geologici eccezionali (grandi province ignee - U. Bardi): oggi è l'uomo la causa di un'altro grande mutamento geologico.

Le menti di molti di noi sono sempre più tinteggiate di scuro, ma la innata fiducia nel futuro dell'uomo impedisce che il vivere quotidiano possa venire significativamente trasformato dalla presa di coscienza della catastrofica situazione ambientale (4). In un modo o nell'altro pensiamo che ce la caveremo. Questo può anche essere vero, ma è un modo di pensare incosciente se si tratta di sopravvivenza.

Ad ogni modo, dobbiamo fare il possibile per garantirci un futuro e questo implica occuparsi seriamente della questione del cibo. Ci stiamo cullando da mezzo secolo nella bambagia di una catena agroalimentare che ci serve di tutto. Oggi sappiamo meglio quanta energia sia necessaria per mantenerla in vita e molti hanno capito che questa energia non sarà disponibile per molto ancora.



Al di là del fatto che è assai dubbio se mantenere in piedi questo sistema così com'è abbia dei fondamenti etici, è necessario a mio parere fare un salto cognitivo. La domanda è: che cosa succederà alla produzione del cibo se avverrà l'effetto Seneca?

Dobbiamo situarci nell'ipotesi peggiore se vogliamo parlare davvero di resilienza e renderci conto che se non creiamo resilienza in questa fase, ci aspetta un passaggio di stato catastrofico (tipping point) (5), cioè una semplificazione radicale della complessità sociale ed economica. Detto in altri termini, l'ipotesi peggiore è che non resti in piedi niente di ciò che costituisce l'attuale società. L'età della pietra.


Per capire che questa ipotesi è verosimile bisogna afferrare lo stretto legame che sussite fra tecnologia ed economia. Non ci rendiamo ancora bene conto dell'interconnessione sistemica fra globalizzazione economica e sviluppo della tecnologia (6).

Risultati immagini per globalizzazione interconnessione

Se l'economia globale dovesse crollare - per esempio in base a come la vede Gail Tverberg - non avremo più alcuna "infrastruttura" funzionante a proteggerci, perchè tutti i "pilastri" che tengono in piedi questo macro-sistema economico richiedono immensi input di energia e materie prime. Se il flusso si dovesse interrompere in un qualche punto del sistema la conseguenza non sarebbe un "lieve sobbalzo" come è stato la Grande Recessione - ma il Grande Collasso, meglio noto come Effetto Seneca.

Ci sono vie di mezzo nel collasso di un'economia globale? Ciò che da un lato è la sua forza - assorbire le crisi locali - diventa la sua debolezza nel lungo termine.

Se vogliamo avere un futuro dobbiamo dunque preoccuparci di prevenire le ipotesi peggiori, quelle che ci possono lasciare in braghe di tela. Questo è il significato di Resilienza espresso anche da Ugo Bardi:

"Quello che si deve fare è rendere più leggero il collasso, seguirlo, non cercare di fermarlo. Altrimenti sarà peggio."

E' per questo che Dennis Meadows diceva che non c'è più tempo per lo sviluppo sostenibile e che dobbiamo porre più enfasi sulla resilienza. Non nutriva più speranza di tenere in piedi questa società.
Ora, che ne sarebbe della produzione di cibo se l'Effetto Seneca cominciasse ad esprimersi adesso? Ci siamo assicurati almeno per questo, che è la base della nostra vita? Il che equivale a chiedere: le nostre tecniche sono lungimiranti?

Come continueremo ad arare i campi con i trattori fermi (7)? Potremo tornare agli animali da tiro? e come se gli unici animali che ci rimangono sono vacche da latte rinchiuse in stalle di cemento?

Altro che "internet delle cose", smartphone e 5G: dobbiamo tornare a occuparci del settore primario della nostra vita e ridare un pò di spinta all'evoluzione della biosfera...


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NOTE

(1) Jared Daimond - Armi, acciaio e malattie. Nei primi capitoli di questo importantissimo libro questo autore illumina le dinamiche che hanno portato la nostra specie a diventare stanziale. Non è certo stata  dovuta al colpo di genio di un uomo seduto a progettare la nascita dell'agricoltura a tavolino, ma del tentativo per prova ed errore di gruppi di primitivi che provarono a seminare dei terreni resi fertili tramite il debbio, in quei lassi di tempo che gli rimanevano dopo essere andati a caccia.
(2) Umberto Galimberti nella sua lunga e bella opera Psiche e Techne, parla di Gunther Anders (in particolare dell'opera L'uomo) come di colui che meglio ha spiegato che cosa ci differenzia dall'animale, designandolo come "carenza biologica", dunque come un problema e un'anomalia nel mondo della vita.
(3) Ancora J. Daimond nel libro citato, fa degli esempi della capacità che l'uomo ha mostrato di sterminare le altre specie già nell'antichità. Egli mostra che dopo il primo passaggio dell'uomo in Australia non rimane niente di tutta la cosiddetta "megafauna australiana". Ma siamo sterminatori sia in senso infraspecifico che inTraspecifico perchè non riconsciamo gli altri umani quando sono diversi da noi come appartenenti tutti alla stessa specie.
(4) A differenza di quello che accade DOPO le grandi catastrofi, in cui l'umanità ritrova quel senso di solidarietà e calore che aveva perduto nel periodo di relativa pace che aveva preceduto la crisi. Renè Girard ci avvertirebbe però che questo è il comportamento abituale per l'uomo, che in verità utilizza le crisi e le cerca appositamente allo scopo di godere di quel senso di ritrovata armonia, sempre a scapito di qualcun'altro (uomini, ambiente, ...).
(5) David Korowicz - nei suoi libri scaricabili on-line: Tipping Point.
(6) Sempre Korowicz ci ricorda che per i pezzi di un Boing 747 sono neccessarie centinaia di transazioni commerciali da diverse nazioni e che l'economia, oggi virtuale al 97%, è possibile solo tramite miliardi di transazioni virtuali ogni anno. Nel 2015 426 miliardi.
(7) Si potrebbero proporre interessanti argomentazioni a proposito di quella tecnica agricola fondamentale che è "l'aratura". Considerata come una tecnica evidentemente necessaria, essa nasconde invece delle grosse problematiche. In primo luogo, l'invenzione dell'aratro a versoio è stata decisiva nello "sviluppo" della civiltà perchè ha aumentato grandemente il potere dell'uomo nella competizione con la natura (il controllo delle erbe infestanti). Tuttavia il versoio, rovesciando la zolla di terra, genera una situazione che non esiste in natura, il capovolgimento degli strati, e questo ha conseguenze sulla fertilità. In secondo luogo, come ha scritto Daimond, l'agricoltura è di per sè un'arma a doppio taglio (come tutte le tecnologie?) perchè ha sì generato migliori rese per ettaro, ma ha ampliato e complessificato il problema che intendeva risolvere, poichè ha a sua volta aumentato la popolazione.