Effetto Seneca: quando le cose vanno male, vanno male alla svelta

Vi siete mai chiesti come mai, quando le cose vanno male, vanno male così alla svelta? Beh, adesso potete attribuirlo all' "Effetto Seneca". E' tutto spiegato sulla base di modelli matematici che sviluppo in un post su "Cassandra's Legacy".

Cosa c'entra Seneca? Beh, era lui che aveva detto: "La crescita è lenta ma la rovina è rapida" in una delle sue lettere al suo amico Lucilio. Mi domando cosa penserebbe Seneca se potesse vedere come stiamo mettendo in pratica questa sua idea a livello planetario. Immagino che la prenderebbe con un certo stoicismo.

5G o Agricoltura? Quali Sono le Nostre Priorità?

"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).



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).

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.

Un po' di paglia in fondo al dirupo

Guest post di Dmitri Orlov
Traduzione a cura di Massimiliano Rupalti da Club Orlov

C'è un vecchio detto russo che dice: “Se avessi saputo dove sarei caduto, ci avrei messo sotto un po' di paglia” (“Знал бы, где упаду—соломки бы подостлал”). E' uno delle migliaia di detti che sono i depositari dell'antica saggezza popolare. Normalmente viene utilizzato per esprimere l'inutilità di tentare di anticipare l'inatteso. Qui, gli do un'accezione scherzosa, per sottolineare la follia del rifiuto di anticipare l'inevitabile.

Ho cominciato a pensare a queste righe quando sono stato invitato a parlare alla conferenza annuale di ASPO (Association for the Study of Peak Oil) che si è tenuta a Washington nell'ottobre dello scorso anno. Si profilava come qualcosa tipo un giro d'onore per il movimento del Picco del Petrolio, ora che il momento in cui il petrolio convenzionale globale aveva raggiunto il suo picco storico è veramente ben alle nostre spalle, mentre le più recenti risorse non convenzionali di combustibili liquidi si sono rivelate non abbastanza abbondanti e troppo costose sia per il portafogli che per l'ambiente. Vorrei usare questa opportunità per provare ancora a correggere quello che vedo come il maggior difetto della narrativa sul Picco del Petrolio: l'idea di un declino gentile e geologicamente gestito della produzione di petrolio, che sembra molto irrealistico, come ho detto nei dettagli nel mio articolo “Il Picco del Petrolio è Storia passata” più di un anno fa. Ma volevo anche guardare oltre a questo, abbozzare qualche piano che funzionasse, dopo che la produzione di petrolio si sarà tuffata da un dirupo, e cosa servirebbe per farli decollare.

E' cosa buona e giusta presentare argomenti verbali, ma le parole non valgono contro i numeri e le curve, quindi ho cominciato a guardarmi intorno in cerca di un modello che cogliesse l'essenza di ciò che avevo stabilito. Ho chiesto alla gente di contattarmi se volevano collaborare e sono stato molto felice di ricevere una email dal Prof. Ugo Bardi dell'Università di Firenze che mi chiedeva cosa avessi in mente. Ugo è un'autorità sul modello, tanto calunniato ma ora vendicato, de “I limiti dello Sviluppo”, avendone fornito un aggiornamento in un suo recente libro.

Ho risposto ad Ugo:

“Vorrei argomentare che, mentre il metodo usato per modellare il Picco del Petrolio usando una curva Gaussiana è ragionevole per quanto riguarda specifici giacimenti petroliferi, provincie e nazioni, non è ragionevole se guardiamo all'intero pianeta, perché, diversamente da provincie e nazioni che hanno un declino della produzione, il pianeta non può importare petrolio, mentre gli shock petroliferi causano il collasso delle economie industriali piuttosto del loro declino graduale lungo una curva geologica forzata. Nel mio articolo, ho fatto un lungo elenco di effetti come declino dell'EROEI, l'effetto dell'esportazione della terra, ecc., per avvalorare l'ipotesi di un declino rapido piuttosto che uno graduale”.

“Se prendiamo il nostro bel modello Gaussiano semplice del Picco del Petrolio e ci allontaniamo sufficientemente, questo sembrerà un impulso. L'ampiezza del picco e la larghezza non sono tanto  interessanti, ma sappiamo cos'è l'area sotto la curva: il massimo estraibile. Questa è la visione “Gola di Oduvai” del Picco del Petrolio. Tornando indietro, vediamo che la linea in salita è la linea di “crescita”, influenzata dalla crescita economica, miglioramento tecnologico, esplorazioni sempre più ampie e così via, e ci aspettiamo e vediamo la crescita economica. La linea in discesa, dall'altra parte, dominata dall'improvviso collasso delle economie industriali dovuta a tutti i fattori che ho elencato, ci si aspetterebbe che somigliasse ad un declino esponenziale, ma è così ripida che la potremmo paragonare ad una funzione a gradi. Questo è ciò che vediamo in genere quando un processo di crescita raggiunge il suo limite. La produzione della birra è un esempio famoso: la popolazione di lieviti e l'uso di zucchero aumentano esponenzialmente finché collassano”.

“Mentre il petrolio è la fonte di energia “attivante”, che rende possibile esaurire tutte le altre risorse ad un tasso elevato, un graduale declino della disponibilità arresterebbe il processo di esaurimento di (quasi) tutte le altre risorse (la legna da ardere nelle aree rurali e poche altre sono le eccezioni). Quindi, più il collasso viene ritardato, meno rimarrà per ricominciare, rendendo ogni tentativo di prolungare l'era del petrolio vano. Questo è un tema ecologico: più grande è il superamento (overshoot), più la capacità di carico finale è ridotta. Per questo, investire in schemi e imprese “a prova di collasso” è dannoso”.

Un'alternativa è quella di accantonare risorse (forniture, strumenti ed attrezzature, progetti, pacchetti di conoscenze) che possano essere facilmente distribuiti in caso di collasso. L'intera chiave di volta degli schemi d'impresa può essere sviluppata e capitalizzata, nell'aspettativa di collasso. Ciò 1. accelererebbe il collasso attraverso il ritiro di risorse dall'economia pre collasso (un positivo netto) e 2. provvederebbe ad un rapido sviluppo di imprese post collasso praticabili, come l'agricoltura manuale e biologica, trasporti a vela ed altri trasporti non motorizzati e così via (anche questi un positivo netto). Visto che c'è già una distinta mancanza di buone modalità per investire i soldi (Tesoro americano dei “Subprime”? Lingotti d'oro? Terreni agricoli africani colpiti da siccità?) questo potrebbe essere presentato alla comunità degli investitori come un modo per circoscrivere il collasso”.

Ugo ha risposto:

“Hmmm.... vediamo se ho capito quello che intendi: dici che una curva Gaussiana non va bene, che la discesa “dall'altra parte” del picco dovrebbe essere molto più rapida della crescita. Dico bene?

"Se sì, è curioso che io stessi lavorando a questo concetto proprio oggi – e penso di avere decifrato il problema proprio un'ora fa!! Forse era già ovvio ad altre persone, ma non lo era per me. Forse non sono così intelligente, ma almeno ora sono contento. Quindi, posso dirti che hai ragione sulla base del mio modello di dinamica dei sistemi. La discesa E' molto più veloce dell'ascesa!!”

“Quando ho ricevuto il tuo messaggio stavo giusto cominciando a preparare un post per “Cassandra's Legacy” su questo argomento. Così, se puoi aspettare un paio di giorni, completerò il mio post e lo pubblicherò. Quindi gli potrai dare un'occhiata e potremo discutere la cosa più a fondo. E farò in modo di citare il tuo post, perché penso che abbia centrato il bersaglio”.

Poco dopo Ugo ha pubblicato il suo post Effetto Seneca. Il nome proviene dalla citazione seguente di Seneca:

"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 

Ho risposto:

“L'effetto Seneca é eccezionale ed ha un nome azzeccato. (L'inverno scorso ho riletto le lettere di Seneca a Lucilius mentre ero a letto con l'influenza e le ho trovate molto rilevanti). Penso che dovrei essere capace di lavorare su questo modello per includervi alcuni altri effetti”.

Nel post di Ugo c'erano i dettagli di due modelli molto semplici.

Il primo modello riproduce la curva di esaurimento canonica, che è simile ad una curva Gaussiana. E' basata solo su un paio di relazioni intuitivamente ovvie: in primo luogo, il tasso al quale la base della risorsa viene sfruttata è proporzionale sia alla dimensione della base della risorsa stessa, sia alla dimensione dell'economia che è solita sfruttarla; in secondo luogo, l'economia decade nel corso del tempo (deprezzamento, entropia, ecc.). Imposta le condizioni iniziali, fa partire il tempo ed esce fuori la curva attesa.  

Il secondo modello incorpora il concetto di inquinamento, o burocrazia, o sovraccarico: gli inevitabili costi esterni dello sfruttamento delle risorse. Circa un terzo del flusso viene dirottato nel secchio dell'inquinamento, il quale anche decade nel tempo. Il primo modello, risulta, deve riempire il secchio dell' “inquinamento” sfruttando alcune altre risorse, attraverso l'importazione. Ma siccome il Pianeta nel suo complesso non importa nulla, il primo modello non è rilevante per fare un modello del Picco del Petrolio globale e quindi dobbiamo usare un secondo modello al suo posto.

Ho trovato il modello del dirupo di Seneca molto facile da riprodurre, prima usando un foglio di calcolo, poi scrivendo un breve programma su Python:

Ho mostrato i miei risultati ad Ugo e mi ha risposto: “Sì, sembra che funzioni”. Poi ho cominciato ad aggiungere elementi a questo modello, per vedere  cosa potrebbe servire per “riavviare” l'economia in un “sistema operativo” post combustibili fossili e post industriale. Sono partito da un assunto fortemente ideologico e molto ottimista: quando una massa critica di gente si rende conto che il Picco del Petrolio globale è avvenuto e che l'economia globale sta cominciando a collassare senza alcuna speranza di recupero, questa farà la cosa giusta, cioè prendere il 10% del rimanente prodotto industriale, dirottarlo e immagazzinarlo perché venga usato per “riavviare” in modo post industriale, una volta che il collasso avrà largamente fatto il suo corso. 

C'è un problema con questo piano: per un profano, il Picco del Petrolio globale è piuttosto difficile da individuare e porta ad uno stato di confusione e fibrillazione. Fino al collasso finale, sembra un plateau, in cui la produzione di petrolio si rifiuta di aumentare nonostante i prezzi siano storicamente alti.

Ma ignorare questo problema (bisogna idealizzare un po', per amor di chiarezza, quando si lavora con modelli concettuali), se cominciamo col mettere da parte un “Picco del Petrolio piccino” intorno a quando avviene il Picco del Petrolio e se distribuiamo tutto ciò che abbiamo accumulato quando l'economia dei combustibili fossili non ci può più sostenere, il quadro risulta essere questo:

Avvicinandoci, ci sono due inneschi: quando il “piccino” comincia ad accumulare (poco dopo il picco) e quando viene distribuito per costruire un'economia post collasso (quando l'economia dei combustibili fossili è ridotta al 50% del suo picco).

L'economia post collasso che ne risulta è molto più ridotta dell'economia dei combustibili fossili, ma ancora abbastanza grande per sostenere una porzione significativa della popolazione attuale, sebbene ad uno standard di vita molto più basso. Potrebbero non esserci riscaldamento o acqua calda nelle abitazioni, di sicuro niente vacanza ai tropici in inverno o frutta fuori stagione, niente trattamenti medici avanzati e così via. Ma sarebbe ancora meglio dell'alternativa, o, piuttosto, della mancanza totale di un'alternativa. 

Ho presentato questi grafici alla conferenza ASPO, dove sono stati accolti con un garbato silenzio. C'erano alcuni “investitori” alla conferenza, ma erano occupati a seguire una sessione dedicata a discutere le opportunità di investimento nell'economia dei combustibili fossili. Nessuno ha portato dei contro-argomenti, ma nessuno si è sentito in dovere di agire sulla base di quello che ho detto. Cosa pensate che sia? Perché questi individui ragionevolmente razionali che sono in grado di seguire un argomentazione e, incapaci di confutarla, non sono in grado di fare la transizione dal pensiero all'azione? Cosa li frena? Gli esseri umani sono chiaramente più intelligenti del lievito, ma che differenza c'è se sono incapaci di agire intelligentemente? Cercherò di affrontare questa domanda in un prossimo post.

Cambiamento climatico:l'effetto Seneca può salvarci?

Da “Resource Crisis”. Traduzione di MR

Di Ugo Bardi

Il “Dirupo di Seneca” (o “Collasso di Seneca”). L'antico filosofo Romano disse che “La strada dell'ascesa è lenta, ma quella della rovina è rapida”. Un Collasso di Seneca” dell'economia mondiale ridurrebbe sicuramente le possibilità di un disastro climatico, ma sarebbe un grande disastro in sé e potrebbe anche non essere sufficiente. 

Niente di ciò che facciamo (o cerchiamo di fare) sembra essere in grado di fermare l'accumulo di biossido di carbonio in atmosfera. E, di conseguenza, niente sembra essere in grado di fermare il cambiamento climatico. Con la situazione che peggiora in continuazione (guardate qui, per esempio), siamo a sperare che un qualche tipo di accordo internazionale per limitare le emissioni possa essere raggiunto. Ma, dopo molti tentativi e molti fallimenti, possiamo davvero aspettarci che la prossima volta, miracolosamente, possiamo avere successo?

Un'altra linea di pensiero, invece, sostiene che l'esaurimento ci salverà. Dopotutto, se finiamo il petrolio (e i combustibili fossili in generale) dovremo smettere di emettere gas serra. Questo non risolverà il problema? In linea di principio sì, ma succederà?

Il nocciolo del dibattito sull'esaurimento dei combustibili fossili è che, nonostante le risorse teoricamente abbondanti, il tasso di produzione è fortemente condizionato da fattori economici. Questi fattori costringono normalmente la curva di produzione a seguire una forma “a campana”, o “di Hubbert”, che raggiunge il picco e comincia a declinare molto prima che le risorse finiscano in senso fisico. In pratica, gran parte degli studi che tengono conto del fenomeno del “picco” giungono alla conclusione che gli scenari del IPCC spesso sovrastimano la quantità di carbonio fossile che si può bruciare (vedete questa recente rassegna di Hook et al.). Da questo, alcuni sono giunti alla conclusione ottimistica che il picco del petrolio ci salverà dal cambiamento climatico (vedete questo mio post). Ma questo è troppo semplicistico.

Il problema del cambiamento climatico non è che le temperature continueranno a crescere dolcemente da adesso alla fine del secolo. Il problema è che ci troveremo in grossi guai molto prima se lasciamo aumentare le temperature oltre un certo limite. Aumento del livello del mare, acidificazione dell'oceano e desertificazione sono soltanto alcuni dei problemi, ma uno peggiore potrebbe rivelarsi il “punto di non ritorno climatico”. Cioè che, oltre un certo punto, l'aumento delle temperature comincia ad essere alimentato da una serie di effetti di retroazione interni all'ecosistema e il cambiamento climatico diventerebbe inarrestabile.          

Non sappiamo dove possa essere situato il punto di non ritorno climatico, ma c'è un consenso sul fatto che dobbiamo impedire che le temperature aumentino oltre un certo limite. Spesso il livello di 2°C è considerato il limite per evitare la catastrofe. Grazie al saggio del 2009 di Meinshausen et al. possiamo stimare che, da ora in avanti, non dobbiamo rilasciare più di circa 1x10⁺¹² t di CO₂ nell'atmosfera. Considerando che finora abbiamo rilasciato circa 1,3x10⁺¹² t di CO₂ (fonte: global carbon project), il totale non deve essere più di circa 2,3x10⁺¹² t di CO₂.

Cosa possiamo aspettarci quindi in termini di emissioni totali considerando uno scenario di “picco”? Lasciate che vi mostri alcuni dati di Jean Laherrere, che è stato fra i primi a proporre il concetto di “picco del petrolio”.

In questa figura, fatta nel 2012, Laherrere elenca le quantità di combustibili bruciate, con una “U” ("ultimate"), misurate in Tboe (Terabarrels of oil equivalent, vedete più in fondo i fattori di conversione usati). Come prima approssimazione, se tutte le emissioni fossero da petrolio greggio, emetteremmo 4,5x10+12 t di CO₂. Le cose cambiano un po' se separiamo i contributi dei tre combustibili fossili. Il petrolio greggio, da solo, produrrebbe 1,3x10⁺¹² t di CO₂. Il carbone produrrebbe 2,8x10⁺¹² t e il gas naturale 0,95x10⁺¹² t. Il risultato finale è quasi esattamente  5x10⁺¹² t di CO₂.

In breve, anche se seguiremo una traiettoria di “picco” nella produzione di combustibili fossili, emetteremo circa due volte il biossido di carbonio di quello che al momento è considerato essere il limite “di sicurezza”.

Naturalmente, ci sono moltissime incertezze in questi calcoli e il punto di non ritorno potrebbe essere più lontano di quanto stimato. Ma potrebbe anche essere più vicino. A dobbiamo tenere conto del problema dell'aumento delle emissioni di CO₂ per unità di energia man mano che progressivamente passiamo a combustibili più sporchi e meno efficienti. Così, stiamo davvero giocando col disastro, con una buona possibilità di correre dritti in una catastrofe climatica.

Ciononostante, potrebbe anche essere che Laherrere fosse ottimista nella sua stima. Infatti, la curva quasi simmetrica “a campana” o “di Hubbert” è il risultato dell'ipotesi che l'estrazione venga eseguita in un'economia pienamente funzionante. Ma, una volta che il sistema economico comincia a disfarsi, una serie di retroazioni distruttive accelerano il declino. Si tratta del “Collasso di Seneca” che genera una curva di produzione asimmetrica “il “Dirupo di Seneca”).

Il dirupo di Seneca ci può salvare? Perlomeno ridurrebbe considerevolmente la quantità di carbonio fossile bruciato. A titolo di prova, se il collasso dovesse cominciare entro i prossimi 10 anni e dovesse tagliare più della metà della produzione potenziale di carbone, allora potremmo rimanere entro il limite di sicurezza. Laddove Hubbert non può salvare l'ecosistema, Seneca potrebbe (forse).

Ma, anche se ciò dovesse avvenire, un collasso di Seneca è un grande disastro in sé per l'umanità, quindi c'è poco di cui rallegrarsi al pensiero che potrebbe salvarci dal cambiamento climatico fuori controllo. In pratica, la sola speranza di evitare il disastro sta nell'assumere un ruolo più attivo nel sostituire i fossili con le rinnovabili. In questo modo, possiamo costringere la produzione di combustibili fossili a diminuire più rapidamente, ma senza perdere la fornitura energetica di cui abbiamo bisogno. E' possibile – è un grande sforzo, ma possiamo farlo se siamo disposti a provarci (vedete questo saggio di Sgouridis, Bardi e Csala per una stima quantitativa dello sforzo necessario).
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Unità di conversione

Un Boe di petrolio greggio = 0,43 t CO2 (http://www.epa.gov/cleanenergy/energy-resources/refs.html)

Un Boe di carbone = 0,53 t CO2 (calcolo da https://www.unitjuggler.com/convert-energy-from-Btu-to-boe.html?val=1000000 e da http://www.epa.gov/cpd/pdf/brochure.pdf)

Un Boe di gas naturale: 0,31 t CO2 (calcolo da https://www.unitjuggler.com/convert-energy-from-Btu-to-boe.html?val=1000000 e da http://www.epa.gov/cpd/pdf/brochure.pdf)

Dirupi di Seneca del terzo tipo: come il progresso tecnologico può generare un collasso più rapido

Da “Resource Crisis”. Traduzione di MR

Di Ugo Bardi

L'immagine sopra (da Wikipedia) mostra il collasso delle riserve di merluzzo del Nord Atlantico. Il disastro della pesca dei primi anni 90 è stato il risultato di una combinazione di avidità, incompetenza e supporto governativo ad entrambe. Sfortunatamente, è solo uno dei numerosi esempi di come gli esseri umani tendono a peggiorare i problemi che cercano di risolvere. E' una cosa che il filosofo Lucio Anneo Seneca aveva capito già 2000 anni fa, quando ha detto "Sarebbe una consolazione per la nostra debolezza e per i nostri beni se tutto andasse in rovina con la stessa lentezza con cui si produce e, invece, l'incremento è graduale, la rovina precipitosa.” 

Il collasso della pesca al merluzzo del Nord Atlantico ci fornisce un buon esempio del collasso improvviso della produzione di risorse – anche di risorse che in teoria sono rinnovabili. La forma della curva degli sbarchi del merluzzo mostra una certa analogia con la “curva di Seneca”, un termine generale che ho proposto da applicare a tutti i casi in cui si osserva un rapido declino della produzione di una risorsa non rinnovabile o lentamente rinnovabile. Ecco la forma tipica della curva di Seneca:

L'analogia con gli sbarchi di merluzzo è solo approssimativa ma, chiaramente, in entrambi i casi abbiamo un declino molto rapido dopo una crescita lenta che, nel caso della pesca del merluzzo, è durato per più di un secolo. Cosa ha causato questo comportamento? La curva di Seneca è un caso particolare della “curva di Hubbert”, che descrive lo sfruttamento di una risorsa non rinnovabile in una ambiente di libero mercato. La curva di Hubbert è “a campana” e simmetrica (ed è l'origine del famoso concetto di “picco del petrolio”). La curva di Seneca è simile, ma inclinata in avanti. In generale, l'inclinazione in avanti può essere spiegata col tentativo dei produttori di mantenere la produzione di una risorsa in via di esaurimento ad ogni costo.

Ci sono diversi meccanismi che possono alterare la curva. Nella mia prima nota su questo tema, ho osservato come il comportamento Seneca potrebbe essere originato dall'aumento dell'inquinamento e, in seguito, come potrebbe essere invece il risultato dell'impiego di più risorse per la produzione come conseguenza dell'aumento dei prezzi di mercato. Tuttavia, nel caso della pesca del merluzzo, nessuno dei due fattori sembra essere fondamentale. L'inquinamento sotto forma di cambiamento climatico potrebbe aver svolto un ruolo, ma non spiega il picco verso l'alto degli anni 60 nella produzione di pesce. Inoltre, non abbiamo prove di aumenti netti dei prezzi del merluzzo durante questa fase del ciclo di produzione. Piuttosto, ci sono prove chiare che il picco ed il successivo collasso siano stati originati dai miglioramenti tecnologici. L'effetto di tecnologie migliori e nuove viene chiaramente descritto da Hamilton et al. (2003).

La pesca è cambiata quando si è sviluppata una nuova tecnologia per pescare merluzzo e gamberi e i pescherecci sono aumentati di dimensioni. Un pugno di pescatori sono passati alla pesca a strascico o agli attrezzi “da traino”. Il governo federale ha svolto un ruolo decisivo introducendo nuova tecnologia e fornendo risorse finanziarie ai pescatori che erano disposti a prendersi il rischio di investire in nuovi attrezzi e barche più grandi.
... I pescatori su imbarcazioni aperte e i palangari hanno continuato a pescare merluzzi, aragoste e foche verso la costa. Nel frattempo i pescherecci a strascico ed altri palangari si sono spostati in oceano aperto, pescando merluzzo e gamberi quasi tutto l'anno. Al culmine del boom, i capitani dei pescherecci a strascico guadagnavano 350.000-600.000 dollari all'anno dal solo merluzzo... Il governo federale ha aiutato a finanziare miglioramenti delle navi,  fornendo contributi che coprivano il 30-40% dei loro costi. 
...

Per la fine degli anni 80, alcuni pescatori hanno riconosciuto segni di declino. Le imbarcazioni aperte e i palangari raramente potevano raggiungere le loro quote. Per trovare il merluzzo rimasto, i pescatori hanno navigato sempre più verso nord, dispiegato più attrezzi e intensificato i loro sforzi. Alcuni hanno cominciato a spostarsi su specie alternative come i granchi. Infrangere le regole della pesca – vendendo il pescato non dichiarato di notte, usando reti a maglie piccole e buttando il pesce indesiderato in mare – si diceva che fosse una pratica comune. Grandi catture illegali, oltre a quote legali troppo alte, hanno ridotto la risorsa. Alcuni dicono di ever percepito il problema in arrivo, ma si sono sentiti impotenti nel fermarlo. 

Non ci servono quindi modelli complicati (ma vedete sotto) per capire come l'avidità umana e l'incompetenza – e l'aiuto da parte del governo – abbia generato il disastro del merluzzo. I merluzzi sono stati uccisi più rapidamente di quanto si potessero riprodurre e il risultato è stato la loro distruzione. Notate anche che nel caso della caccia alle balene del 19° secolo, la tecnologia di pesca non poteva “progredire”, non poteva essere così radicale come è stata nel 20° secolo. Il collasso di Seneca della pesca del merluzzo dell'Atlantico è solo uno dei molti casi in cui gli esseri umani “tirano la leva dalla parte sbagliata”, generando direttamente il problema che cercano di evitare. Se c'è una qualche speranza, un giorno, che la pesca del merluzzo possa riprendere, la situazione è ancora più chiara con le risorse completamente non rinnovabili come petrolio e la maggior parte dei minerali. Sembra che nessuno si preoccupi del fatto che più velocemente lo si estrae, più velocemente lo si esaurisce: tutto il concetto della curva di Seneca è qui. Quindi fate attenzione: c'è un dirupo di Seneca in vista anche per il petrolio!
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Un modello dinamico semplice per descrivere come il progresso tecnologico possa generare il collasso della produzione di una risorsa lentamente rinnovabile, come nel caso della pesca 

Di Ugo Bardi

Nota: questo non è un saggio scientifico formale, solo una breve nota per tratteggiare come possa essere costruito un modello dinamico che descrive la pesca eccessiva. Vedete anche un modello analogo che descrive l'effetto dei prezzi sulla produzione di una risorsa non rinnovabile.

I fondamentali di un modello di dinamica dei sistemi che descrive lo sfruttamento di una risorsa non rinnovabile in un libero mercato sono descritti nei dettagli in un saggio del 2009 di Bardi e Lavacchi. Secondo il modello sviluppato in questo saggio, viene ipotizzato che la risorsa non rinnovabile (R) esista sotto forma di riserva iniziale di misura determinata. La riserva di risorsa viene gradualmente trasformata in una riserva di capitale (C) che a sua volta declina gradualmente. Il comportamento delle due riserve come funzione del tempo è descritto da due coppie di equazioni differenziali.

R' = - k1*C*R 
C' = k2*C*R – k3*C,

dove R' e C' indicano il flusso delle riserve come una funzione del tempo (R' è ciò che chiamiamo “produzione”), mentre le “ks” sono costanti. Questo è un modello essenziale che, ciononostante, può riprodurre la curva “a campana” di Hubbert e adattarsi ad alcuni casi storici. Aggiungere una terza riserva (inquinamento) al sistema genera la “Curva Seneca”, che è una curva di produzione, col declino più rapido della crescita. Il sistema a due riserve (che non tiene conto dell'inquinamento) può a sua volta produrre una curva Seneca se l'equazione sopra viene leggermente modificata. In particolare, possiamo scrivere:

R' = - k1*k3*C*R 
C' = ko*k2*C*R – (k3+k4)*C.

Qui, “k3” indica esplicitamente la percentuale di capitale reinvestito in produzione, mentre k4 è proporzionale al deprezzamento del capitale (o qualsiasi altro uso non produttivo). Possiamo quindi ipotizzare che la produzione è proporzionale alla quantità di capitale investito, cioè a k3*C. Notate come il rapporto di R' rispetto al flusso di capitale nella creazione di risorsa descriva la produzione energetica netta (EROEI), che risulta essere uguale a k1*R. Notate anche che “ko” è un fattore che definisce l'efficienza della trasformazione di risorse in capitale. Può essere visto come collegato all'efficienza tecnologica.

Il modello descritto sopra vale per una risorsa completamente non rinnovabile. Avendo a che fare con la pesca, che in teoria è rinnovabile, dovremmo aggiungere un fattore di crescita ad R', sotto forma di k5*R. Ecco il modello come l'ho implementato usando il software Vensim (TM) per la dinamica dei sistemi. Alle “ks” sono stati dati dei nomi espliciti. Sto anche usando la convenzione di “modelli a portata di mente” con riserve di energia libera maggiori che appaiono al di sopra delle riserve di energia libera minore.

Se le costanti rimangono costanti durante il run, il modello è lo stesso del famoso “Lotka-Volterra”. Se il tasso di riproduzione viene regolato a zero, il modello genera una curva di Hubbert simmetrica. Per simulare il progresso tecnologico, la costante di “efficienza di produzione” è ipotizzata raddoppiare intorno metà ciclo. Un possibile risultato è il seguente, che qualitativamente riproduce il comportamento della pesca del merluzzo del Nord Atlantico.

Fra le altre cose, questo risultato conferma le conclusioni di un mio saggio (2003) su questo tema, sulla base di un diverso metodo di modellazione.

Lasciate che sottolinei ancora una volta che questo non è un saggio accademico. Sto semplicemente mostrando i risultati di prove fatte con semplici ipotesi riguardo alle costanti. Ciononostante, questi calcoli mostrano che il dirupo di Seneca è un comportamento generale che si verifica quando i produttori tendono il loro sistema allocando percentuali sempre maggiori di capitale in produzione. Se ci fosse qualche volontario per darmi una mano a fare modelli migliori, sarei felice di collaborare!

Le dieci migliori previsioni a lungo termine della storia

 

Sopra: Ugo Bardi utilizza tecniche di previsione altamente sofisticate. 

Le profezie hanno spesso la cattiva fama di finire con un fallimento, come ho descritto in un post precedente , dove ho elencato dieci delle peggiori previsioni della storia. Qui, cerco di fare il contrario: affrontare previsioni di successo. Nel lavorare a questo post, devo dire che non è stato facile mettere insieme 10 pronostici davvero riusciti. La storia è piena di falsi profeti, poveri previsori, stupidi estrapolatori, disastrosi impiccioni con codici informatici e altro ancora. Le previsioni davvero buone a lungo termine sono estremamente rare. I veggenti dell'antichità e i previsori dei nostri tempi hanno affrontato, e affrontano tuttora, lo stesso problema: se esiste qualcosa come "il futuro", è qualcosa con cui non possiamo fare esperimenti. Forse gli Dei vedono qualcosa che noi non possiamo vedere, ma se lo fanno, non condividono la loro conoscenza con noi.

Quindi, ecco l'elenco delle migliori profezie che ho trovato. Alcuni sono meno che impressionanti, lo so, ma è così che stanno le cose. Forse il segreto della profezia non è cercare di predire il futuro, ma essere preparati ad esso.


1. Seneca e il collasso . Intorno al 60 d.C., il filosofo romano Lucius Annaeus Seneca (4 d.C.-65 d.C.) scrisse che " La crescita è lenta, ma la via per la rovina è rapida ". Come previsione, era alquanto generica, ma non c'è dubbio che si è rivelato corretto molte volte nella storia. Valeva anche per lo stesso Seneca, colpito al culmine di una brillante carriera quando il suo ex allievo, l'imperatore Nerone, gli ordinò di suicidarsi, accusato di tradimento. Molto più tardi, l'osservazione di Seneca fu trasformata in una teoria matematica da Ugo Bardi che lo ha soprannominato "Effetto Seneca" e non c'è dubbio che possa essere applicato a una varietà di casi.

2. Yeshua ben Hananiah e la caduta di Gerusalemme . Flavio Giuseppe Flavio ( 37 d.C.- 100 d.C. ) scrisse il suo “ La guerra giudaica ” alcuni anni dopo la caduta di Gerusalemme, nel 70 d.C. Nel libro, riferisce di un residente di Gerusalemme dell'epoca, Yeshua ben Hanania, che,

... ogni giorno pronunciava queste lamentevoli parole, come se fosse il suo voto premeditato: "Guai, guai a Gerusalemme". Né disse offese a chi ogni giorno lo picchiava, né buone parole a chi gli dava da mangiare: ma questa era la sua risposta a tutti gli uomini; e in effetti nient'altro che un malinconico presagio di ciò che doveva venire.. . Fino al momento stesso in cui vide adempiersi sul serio il suo presagio nel nostro assedio. Infatti, mentre girava intorno alle mura, gridava con tutta la sua forza: «Guai, guai ancora alla città, al popolo e alla santa casa». E proprio mentre aggiungeva alla fine: "Guai, guai anche a me stesso", una pietra uscì da una delle macchine Romane e lo colpì e lo uccise immediatamente. E mentre pronunciava gli stessi presagi, passò a miglior vita.

Yeshua aveva ragione: Gerusalemme cadde poco dopo che fu ucciso. Ma va detto che per chiunque avesse accesso ai bastioni, la visione di tre legioni romane accampate intorno alla città, equipaggiate con ogni genere di macchine d'assedio, deve aver reso questa previsione relativamente facile

3. Il crollo della popolazione umana . Il reverendo Malthus (1766 - 1834) è ben noto per il suo " Saggio sul principio della popolazione " dove fu il primo nella storia a notare che"La popolazione, se non controllata, aumenta in modo esponenziale." Ha poi continuato prevedendo che, nel tempo, la crescita della popolazione britannica sarebbe stata fermata da carestie, guerre, epidemie o una combinazione di questi fattori. La cosa curiosa è che Malthus è spesso citato come esempio di previsioni sbagliate , ma se guardi quello che ha scritto, noterete che non ha mai e poi mai detto che il disastro che stava vedendo nel futuro sarebbe avvenuto in qualche data specifica. Malthus era infatti profetico perché la popolazione umana è cresciuta esponenzialmente fino a tempi relativamente recenti. Come interverrà l'ecosistema per porre un limite a ciò è ancora da vedere, ma le profezie di Malthus sono probabilmente le più realistiche mai viste nella storia umana.

4. Il picco del carbone di Jevons.William Stanley Jevons (1835-1882) è stato uno degli economisti più brillanti della storia, riconosciuto per diverse idee chiave nella scienza economica. Era particolarmente bravo a comprendere i fenomeni dinamici, ad esempio sul fatto che i miglioramenti tecnologici che portano a una maggiore efficienza non portano le persone a ridurre il consumo di risorse naturali. È etichettato come "paradosso di Jevons" ma, se ci pensate, vedrete che non è affatto un paradosso. È solo che gli economisti moderni non hanno la visione che aveva Jevons. A proposito di previsioni, Jevons ha fatto centro con il suo libro " The Coal Question " ( 1866) dove ha esaminato la quantità limitata di risorse di carbone in Inghilterra. Sulla base dei dati che aveva, non poteva calcolare una scala temporale esatta, ma scrisse nel suo libro che sarebbe successo "entro un secolo dal tempo presente". In effetti, la produzione di carbone in Inghilterra raggiunse il picco intorno al 1920. Non una previsione esatta, ma rilevante che, come al solito, nessuno ha veramente capito. ( dati da Newsletter Aspo )

5. Jules Verne e gli uomini sulla Luna . Complessivamente i tentativi di previsione dello sviluppo delle nuove tecnologie andarono molto male ma, in alcuni casi, portarono a brillanti intuizioni. Uno fu quando Arthur C. Clarke propose i satelliti orbitanti come ripetitori per le telecomunicazioni, già nel 1945. Molto prima, nel 1865, Jules Verne (1828-1905) pubblicò un romanzo intitolato De la Terre à la Lune ( Dalla Terra alla Luna ) che fu forse la prima descrizione nella storia di un viaggio interplanetario fisicamente concepibile. Con la sua idea di un proiettile sparato da un lungo e potente cannone, Verne era più avanzato del suo giovane contemporaneo HG Wells, che mandò anche lui i suoi personaggi sulla Luna, ma fece loro usare un improbabile "specchio gravitazionale" chiamato cavorite. Naturalmente, in pratica, sarebbe impossibile sparare persone nello spazio usando un cannone, come descritto nel romanzo di Verne. Ma il vero viaggio sulla Luna è stato reso possibile dai missili che sono stati inizialmente sviluppati come armi che potrebbero avere una gittata maggiore rispetto all'artiglieria convenzionale. Oggi, il concetto di utilizzare un cannone ad alta potenza per inviare oggetti nell'orbita terrestre bassa è talvolta chiamato "Cannone di Verne", anche se non sembra che sia mai stato utilizzato nella pratica.

6. Svante Arrhenius e il riscaldamento globale. Svante Arrhenius ( 1859 – 1927) fu uno dei fondatori della chimica fisica moderna, gli fu assegnato il premio Nobel e ancora oggi le sue scoperte sono alla base della molti campi della chimica. Scienziato poliedrico che studiò anche la fisica dell'atmosfera, fu il primo, nel 1896, a notare il fenomeno che oggi chiamiamo "Effetto Serra". Ha scoperto che la temperatura media della superficie terrestre è di circa 15 C a causa della capacità di assorbimento dell'infrarosso del vapore acqueo e dell'anidride carbonica. Questo è chiamato effetto serra naturale. Arrhenius ha suggerito che un raddoppio della concentrazione di CO2 porterebbe a un aumento della temperatura di 5°C. Questo non è ancora avvenuto, ma è notevolmente vicino ai valori previsti dai moderni modelli climatici.

7. L'ascesa del fascismo negli Stati Uniti. Sinclair Lewis (1885 – 1951) pubblicò nel 1935 un romanzo intitolato " Non può succedere qui"Lewis ha immaginato l'ascesa di una figura populista che diventa presidente dopo aver fomentato la paura tra i cittadini e poi procede a imporre il fascismo negli Stati Uniti con l'aiuto di una spietata forza paramilitare. Era davvero profetico?

8. Picco del petrolio Il geologo americano Marion King Hubbert ha il merito di essere stata il primo a identificare le principali tendenze nella produzione energetica del 21° secolo, quasi 50 anni prima che che si arrivasse al picco. Nel suo articolo del 1956,  Energia nucleare e combustibili fossili, ha presentato la figura sottostante: un audace tentativo di collocare l'esperienza umana con l'energia su una scala di 10.000 anni. Ovviamente Hubbert era eccessivamente ottimista sull'energia nucleare che, in realtà, iniziò a declinare prima dei combustibili fossili. Ma, con questo grafico, Hubbert aveva delineato la situazione umana con diversi anni di anticipo rispetto a "The Limits to Growth" (1972). "Overshoot" di Catton (1980) e molti altri. La produzione di combustibili fossili non ha ancora raggiunto il suo picco, ma sembra molto vicina, quindi la previsione di Hubbert potrebbe essere stata ritardata di qualche decennio. Non molto su una scala di 10.000 anni!

9 Lo sterminio di tutte le creature non umane . Nel 1970 Isaac Asimov pubblicò un racconto intitolato " 2430 AD " in cui raccontava di come la popolazione umana della Terra si fosse espansa fino ad occupare l'intero spazio ecologico del pianeta. La storia parla dell'uccisione degli ultimi animali tenuti in uno zoo. Questo lascia la Terra nella "perfezione", con i suoi quindici trilioni di abitanti, venti miliardi di tonnellate di cervello umano e la "squisita nullità dell'uniformità". Non siamo ancora arrivati ​​a questo punto, ma la tendenza si sta chiaramente muovendo in quella direzione, con il numero di vertebrati selvatici dimezzato negli ultimi 40 anni circa. Se le cose continuano a muoversi al ritmo attuale, non avremo bisogno di aspettare il 2430 per vedere la scomparsa di tutti i vertebrati non umani. Per quanto riguarda la "squisita nullità dell'uniformità", potremmo essere piuttosto avanzati anche in questo.

10. I limiti alla crescita. Nel 1972 un gruppo di ricercatori del MIT di Boston pubblicò i risultati di uno studio che era stato patrocinato dal Club di Roma con il titolo " The Limits to Growth." Era un tentativo ambizioso di prevedere l'evoluzione del sistema economico globale su una scala temporale di oltre un secolo. Lo studio divenne famoso e fu subito rifiutato per aver previsto qualcosa che sembrava impossibile: la crescita economica mondiale si sarebbe arrestata e iniziare un declino irreversibile in un momento del 21° secolo.Secondo lo studio, i dati più affidabili indicano che l'inizio del declino potrebbe verificarsi in un momento prima del 2020. Oggi, nel 2020, sembra che la previsione fosse addirittura troppo buona!


Bonus 11a previsione (forse la migliore della storia!) . Robert A. Heinlein e l'epidemia extraterrestre. Nel 1951, Robert Heinlein pubblicò un romanzo intitolato " The Puppet Masters" dove ha descritto come la Terra era stata invasa da una razza di parassiti ("lumache") provenienti dallo spazio che infettavano e prendevano il controllo degli esseri umani. La presenza dei parassiti era rilevabile sulla pelle delle persone infette, quindi, per combattere l'infezione, il presidente e il congresso emanavano una legge che imponeva a tutti quanti di andare in giro nudi per dimostrare di non essere infetti. E tutti lo fanno senza protestare! Non esattamente quello che è successo con il COVID; ma abbastanza simile sotto certi aspetti. 

2015: l'anno che ha cambiato tutto?

Da “Cassandra's Legacy”. Traduzione di MR

Recenti incendi in California, foto da the Independent 

Certo che nel 2015 non sono mancati i disastri. Alcuni possono essere classificati come “naturali”, altri come causati dall'uomo. In tutti i casi, comunque, sono un'indicazione dello stress percepito dall'ecosistema e dal sistema economico allo stesso tempo. Stiamo raggiungendo, infine, i nostri limiti, come sapevamo che avremmo dovuto dal momento in cui siamo stati avvertiti, nel 1972, dallo studio intitolato “I Limiti della Crescita”.

La barriera di Hubbert: ripensare al paradosso di Fermi

Traduzione da Cassandra's Legacy a cura di Massimiliano Rupalti

L'astronave "Orion" è spinta in avanti dalla detonazione di bombe nucleari. E' un concetto proposto negli anni '50 come un modo per raggiungere i pianeti del sistema solare in pochi giorni ed altre stelle in pochi anni. Astonavi del genere sono teoricamente possibili ma, con la quantità di energia di cui disponiamo oggi, è dura pensare che possiamo assemblare abbastanza risorse per costruire una flotta di astronavi interstellari. Al contrario, potremmo star scivolando giù dall'altra parte della curva di Hubbert e potremmo dover abbandonare ogni sogno di esplorazione spaziale. Potrebbero civiltà extraterrestri far meglio di noi? Forse no. E' possibile che ogni civiltà industriale basata su risorse non rinnovabili affronterebbe lo stesso problema che stiamo affrontando noi: il collasso generato dall'esaurimento. Possiamo chiamarlo “la barriera di Hubbert”.

Quando ho cominciato a leggere libri di astronomia, negli anni 60, nessuno sapeva se esistessero pianeti intorno ad altre stelle e la visione comune era che fossero molto rari. Naturalmente, questo contrastava con il tema principale della fantascienza del tempo, di cui ero pure un avido lettore. L'idea che i sistemi planetari fossero comuni nella galassia era molto più affascinante di quella “ufficiale” ma , a quel tempo, sembrava essere pura fantasia. Ma ora viene fuori che la fantascienza aveva assolutamente ragione, almeno su un punto. Stiamo scoprendo centinaia di pianeti in orbita intorno a stelle e le ultime notizie sono che una stella di classe analoga al sole su tre potrebbe avere un pianeta simile alla Terra in orbita abitabile. Fantastico!

Le misurazioni che ci riportano di pianeti extra-solari non possono dirci nulla di civiltà aliene, un altro tema tipico della fantascienza. Ma se i pianeti simili alla Terra sono comuni nella galassia, di conseguenza forma di vita a base carbonio, organiche, potrebbe essere altrettanto comuni. E se la vita è comune, la vita intelligente non può essere tanto rara. E se la vita intelligente non è rara, allora devono esserci civiltà aliene là fuori. Con 100 miliardi di stelle nella nostra galassia, potremmo pensare che anche su questo punto la fantascienza potrebbe aver avuto ragione. Potrebbe la galassia essere popolata da civiltà aliene?

Qui, tuttavia, abbiamo un problema ben noto chiamato “il Paradosso di Fermi”. Se tutte quelle civiltà esistono, potrebbero aver sviluppato il viaggio interstellare? E, in questo caso, se ce ne sono così tante, perché non sono qui? Naturalmente, per tutto ciò che sappiamo la velocità della luce rimane un barriera insormontabile. Ma, anche a velocità inferiori a quella della luce, niente di fisico impedisce ad una nave spaziale di attraversare da parte a parte la galassia in un milione di anni o anche meno. Siccome la nostra galassia ha più di 10 miliardi di anni, alieni intelligenti avrebbero avuto un sacco di tempo per esplorare e colonizzare ogni stella della galassia, saltando da una all'altra. Ma non vediamo alieni qua intorno e questo è il paradosso. La conseguenza sembra essere che siamo gli unici esseri senzienti della galassia, forse nell'intero Universo. Così, sembriamo tornare a certi vecchi modelli del sistema solare che ci dicono che siamo eccezionali. Una volta, ci dicevano che siamo eccezionali perché i pianeti sono rari, ora potrebbero dircelo perché le civiltà sono rare. Ma perché?

Su questo punto dovremmo rivedere alcuni presupposti stanno dietro al paradosso di Fermi. Quello di base è che esistono civiltà intelligenti, naturalmente, ma ce n'è un altro che dice che le civiltà si muovono su un sentiero di espansione progressiva che porta verso il controllo di livelli di energia sempre più alti. Se ci pensate, questo è un tipico risultato del modo di pensare degli anni 50, quando “l'era atomica” era appena iniziata e la gente vedeva come ovvio che saremmo saltati da una fonte energetica all'altra. Avremmo lasciato presto i combustibili fossili per la fissione nucleare. Da lì ci saremmo spostati alla fusione nucleare e poi chissà verso quale altra fonte. Questa progressione è cruciale perché il paradosso di Fermi abbia senso: naturalmente serve un'enorme quantità di energia per imbarcarsi in una gigantesca impresa come quella di esplorare lo spazio e le civiltà interstellari.

Una stima della quantità minima di potenza è di circa 1000 Terawatts (TW) come ordine di grandezza. E' solo una supposizione, ma ha una qualche logica. La potenza complessiva installata oggi sul nostro pianeta è sull'ordine dei 15 TW ed il massimo che potremmo fare sarebbe esplorare i pianeti del nostro sistema solare ed anche quello piuttosto sporadicamente.  Così, il paradosso di Fermi richiede che le civiltà aliene seguano più o meno la stessa strada tracciata per noi negli anni 50. Sarebbero partite dai combustibili fossili, poi sarebbero passati a varie forme di energia nucleare.

Fino a un certo punto, non è male come modello. E' probabile che pianeti “simili alla Terra” o “superterre” avessero una tettonica a placche attiva e, se si fosse sviluppata la vita, questo avrebbe portato alla formazione di combustibili fossili come risultato della sedimentazione ed il seppellimento di materia organica. Quindi, potremmo presumere che gli alieni intelligenti operino secondo principi economici simili a quelli che governano il nostro comportamento, vale a dire che tenderebbero ad usare le risorse col più alto rendimento energetico e quindi userebbero combustibili fossili come inizio della loro civiltà industriale.

I combustibili fossili, tuttavia, sono una fonte energetica debole e troppo inquinante per essere usata per il viaggio interstellare. Un pianeta extrasolare potrebbe ben esserne maggiormente dotato dei nostri, ma ciò non aiuterebbe. I limiti per i nostri alieni sarebbero gli stessi che abbiamo noi: che sia l'esaurimento o la saturazione dell'atmosfera di gas serra (forse entrambi). Ma il limite dei combustibili fossili è più sottile di questo ed è in relazione al modello di Hubbert che dice che il modello della produzione di energia di una risorsa non rinnovabile è assolutamente non lineare e segue una curva “a campana”.

Il modello è basato sul concetto che lacrescita della produzione di energia dipende dal rendimento energetico della risorsa (EROEI, energy returned on energy invested). Più l'EROEI è alto, più rapidamente la risorsa è sfruttata. Siccome le migliori risorse (con l'EROEI più alto) sono sfruttate per prime, l'EROEI declinano ed alla fine condizionano la capacità di estrarre ulteriori risorse. La produzione raggiunge un picco e poi declina. Il risultato è la tipica curva a campana di Hubbert. Se, in aggiunta, la risorsa sfruttata produce un inquinamento significativo, il declino sarà solitamente più rapido della crescita, ovvero la curva sarà asimmetrica ed inclinata in avanti (ciò che ho chiamato “effetto Seneca”). La curva è valida per tutte le risorse non rinnovabili, anche se è più spesso applicata ai combustibili fossili.

Tim O'Reilly potrebbe essere stato il primo a notare, nel 2008, che la curva di Hubbert potrebbe essere rilevante per il paradosso di Fermi. A causa della non linearità della curva, non importa quali risorse vengano usate, una civiltà letteralmente “divampa” e poi scompare, essendo capace di mantenere il massimo livello di produzione di energia per un periodo molto breve. Questo fenomeno, che possiamo chiamare “la Barriera di Hubbert”, potrebbe essere generalizzato e far sì che le civiltà industriali nella galassia abbiano vita molto breve. Il declino associato con l'esaurimento e con l'inquinamento, potrebbero rapidamente riportare una civiltà all'età della pietra, da cui non sarebbe più in grado di sviluppare ancora una tecnologia sofisticata. Questo è una barriera particolarmente ostica se si attiva l'effetto Seneca (forse potemmo chiamarla “la barriera di Seneca”). In ogni caso, questo effetto limita fortemente la durata di una civiltà.

Notate come questo modello sia differente dalla visione degli anni 50. Negli anni 50, credevamo in una espansione continua della produzione di energia; “saltellare” da una fonte all'altra era visto come un processo graduale. Ma il modello di Hubbert dice che saltare ad una nuova fonte energetica è invece un drammatico ostacolo ed il successo non è in alcun modo garantito. Potremmo aver fallito nel nostro tentativo di saltare al “livello successivo”, visto come fissione nucleare. Con il declino dei combustibili fossili, potrebbe essere troppo tardi per raccogliere sufficienti risorse da investire nell'energia nucleare. Alieni intelligenti potrebbero far meglio di noi nel raccogliere le risorse, ma la barriera di Hubbert rimane un grosso problema. Un problema con l'energia nucleare è che questa produce una forma particolarmente disastrosa di inquinamento: la guerra nucleare. La possibilità che civiltà aliene si autodistruggano regolarmente quando approdino all'era atomica è qualcosa che Asimov stesso propose nel suo breve racconto “Gli avvoltoi gentili”. Ma, supponiamo che non accada. Può la fissione nucleare fornire sufficiente energia per il viaggio interstellare? Molto probabilmente no.

L'uranio ed il torio, elementi fissili, sono estremamente rari nell'Universo. Da quello che sappiamo, si sono accumulati a livelli tali da fornire un buon EROEI solo nei pianeti simili alla Terra che hanno un'attività tettonica a placche. In corpi celesti come la Luna e gli asteroidi, l'uranio esiste in quantità estremamente piccole, dell'ordine di parti per miliardo e questo rende l'estrazione un'impresa impossibile. E' improbabile che un pianeta roccioso alieno possa avere molto più uranio del nostro. Così, facciamo un rapido calcolo. Oggi, la fissione nucleare genera una potenza di circa 0,3 TW sul nostro pianeta. Abbiamo detto che per espanderci nella galassia abbiamo bisogno di qualcosa nell'ordine dei 1000 TW. Questo è un obbiettivo lontano per noi, considerando che con le limitate risorse di uranio disponibili non siamo nemmeno sicuri che saremo in grado di mantenere attiva l'attuale flotta di reattori nucleari nei prossimi anni. Ma, assumendo miglioramenti tecnologici, una stima ottimistica ci dice che, con reattori autofertilizzanti, le risorse di uranio minerale potrebbero durare "30,000 anni" al tasso di consumo attuale. Forse, ma se dovessimo raggiungere i 1000 TW, finiremmo l'uranio in 10 anni. Questo numero ci dà una stima grezza del lasso di tempo che una civiltà può sostenere con una potenza abbastanza grande da premettere il viaggio nello spazio interstellare: decine o forse centinaia di anni ma non di più. Civiltà del genere, all'inizio, generano un grande picco di produzione di energia ma poi ci dovrebbe essere un rapido declino fino allo zero per mancanza di risorse combustibili. E' ancora la barriera di Hubbert in azione.

Eccoci quindi alla fusione nucleare, la bandiera dell'Era Atomica. La fusione può usare isotopi di idrogeno e l'idrogeno è l'elemento più abbondante dell'Universo. L'idea comune negli anni 50, era che con la fusione avremmo avuto energia “troppo a buon mercato da essere misurata”, così abbondante da poter passare fine settimana sulla Luna con l'intera famiglia. Be', le cose sono risultate essere molto più difficili di quanto sembrassero. In più di mezzo secolo di tentativi, non siamo stati capaci di ottenere più energia dalla fusione di quanta non ne avessimo impiegata per attivarla. Anche le “bombe a fusione” sono in realtà bombe a fissione migliorate da una fusione. Forse c'è qualche trucco che ora non riusciamo a vedere per far funzionare la fusione; forse siamo solo più stupidi della media delle civiltà della galassia. Potremmo anche affermare, tuttavia, che non si può ottenere dalla fusione un guadagno energetico, fatta eccezione per le stelle. Naturalmente, non possiamo esserne certi, ma il paradosso di Fermi potrebbe in realtà dirci, “guardate, la fusione nucleare controllata NON è possibile”:

Naturalmente, ci sono altre possibilità per una civiltà di sviluppare potenti fonti energetiche. Pensate ai buchi neri, per esempio. Se potete controllare un piccolo buco nero, gettarci dentro qualsiasi cosa genererà molta energia che potrebbe essere usata per il viaggio interstellare. I buchi neri sono molto difficili da controllare ed una civiltà che usi questa tecnologia potrebbe trovarsi di fronte al problema di inquinamento definitivo: la creazione di un buco nero grande abbastanza da risucchiare qualsiasi cosa intorno a lui, compresa la civiltà che l'ha creato. In ogni caso, anche i buchi neri sono soggetti alla Barriera di Hubbert, se continui a buttarci dentro materia, pian piano la esaurirai. Una civiltà basata sui buchi neri potrebbe divampare molto rapidamente per poi scomparire, lasciando solo un po' di buchi neri orbitanti.

Chiaramente, stiamo entrando in un reame di speculazioni, ma il punto che volevo rilevare con questo post è che il meccanismo di Hubbert genera un tempo di vita breve per le civiltà basate su risorse non rinnovabili. Genera anche problemi drammatici nel passaggio da una risorsa all'altra. Se questo è un comportamento generale per le civiltà, potrebbe spiegare il paradosso di Fermi. Gli esseri senzienti potrebbero essere comuni nella nostra galassia, ma la loro esistenza come civiltà industriale potrebbe essere estremamente breve. Così, non dovremmo essere sorpresi di non vedere astronavi aliene che girano intorno a noi. Forse avremo la fortuna di captare un segnale radio da una di queste civiltà, ma sarà come avvistare un'altra nave attraversando l'oceano. Ci sono tantissime navi che attraversano l'oceano, ma prendete un momento preciso ed un luogo specifico ed è molto improbabile che una sia visibile da lì.

Alla fine dei conti, la fonte energetica disponibile per una civiltà planetaria è limitata da ciò che può essere ottenuto dal sole del pianeta. Potrebbe essere molto: sulla Terra la quantità totale che vi arriva è di circa 100.000 TW che potrebbe essere aumentata con installazioni spaziali. Con questa risorsa, sarebbe perfettamente possibile arrivare a quei 1000 TW che abbiamo detto essere necessari per il viaggio interstellare. Ma siamo arrivati ad un concetto completamente diverso da quello che sta alla base del paradosso di Fermi: l'idea, tipica degli anni 50, che una civiltà continui ad espandersi sempre. Una civiltà basata su una fonte fissa di energia, una stella, potrebbe ragionare e comportarsi in termini completamente diversi. Si potrebbe concentrare sullo sfruttamento della stella (questo è il concetto della sfera di Dyson) piuttosto che sul viaggio interstellare.

Appena ci allontaniamo dalle cose che ci sono familiari, ci ritroviamo in un territorio sconosciuto. Come si manifesterebbe una civiltà con un simile potere? Qual è l'Universo che possiamo definire “naturale” in opposizione ad uno “artificiale”. L'unica cosa che possiamo dire è che le stelle sono dei motori meravigliosi: stabili, potenti, affidabili e di lunga durata. Se non fossero naturali, qualcuno avrebbe dovuto inventarle.... ma, naturalmente, sono naturali....sì...credo che lo siano..... .


Nota aggiunta dopo la pubblicazione: ho scoperto che John Greer ha esaminato questo argomento in termini analoghi nel 2007, (h/t Leanan)