Giovedì 1 febbraio 2018 la rivista scientifica inglese Nature ricordava come i cambiamenti del clima stiano accelerando così tanto l’evoluzione di alcuni sistemi viventi, da accorciare la distanza tra tempi geologici e tempi biologici e rendendo visibili ai nostri occhi gli effetti di quella che Darwin chiamava selezione naturale del più adatto. Il giorno dopo la rivista americana Science ricordava che è vero anche il contrario: i sistemi biologici influenzano e dirigono i cambiamenti climatici. E che, dunque, per cercare di avere una comprensione migliore della co-evoluzione tra clima e organismi viventi siano necessari nuovi e più complessi modelli matematici, chiamati ESMs (Earth System Models).
Che il clima e, più in generale, l’ambiente fisico e chimico influenzino in maniera decisiva la vita, a ogni livello, è nozione nota. Su Venere non c’è vita – o, almeno, non c’è vita così come noi la conosciamo – perché l’effetto serra di un’atmosfera ricchissima di anidride carbonica genera una temperatura alla superficie del pianeta di circa 400 gradi. Una temperatura alla quale anche il piombo è allo stato fuso. Meno noto, forse, è che è stata proprio la vita – e, in particolare, gli organismi campaci di fotosintesi – che ha fatto dell’atmosfera e, più in generale, della biosfera terrestre un vero e proprio assurdo chimico: pieno zeppo com’è di ossigeno, una delle molecole più reattive che si conoscano. Un vero e proprio veleno. Noi – animali umani e non umani – siamo i frutti della capacità della vita di adattarsi a un ambiente forgiato dalla vita stessa.
È dunque vero che la biosfera del pianeta Terra è un sistema complesso co-evolutivo in cui la vita entra da protagonista in tutti i feedback, con le cause che sono anche effetti e gli effetti che sono anche cause. Ed è aderendo a questa visione che sono nati, non più di qualche anno fa, quegli ESMs, quei modelli del sistema Terra, che guardano al nostro pianeta come a un unico e integrato ecosistema cui Science dedica un’approfondita review. Vero è che già un secolo fa o giù di lì il naturalista russo Vladimir Vernadskij proponeva di guardare alla Terra con un approccio olistico. E che, più di recente, l’inglese James Lovelock proponeva di considerare la biosfera come un unico organismo vivente, dandogli anche un nome: Gaia. Ma è anche vero che solo da qualche anno che l’ecologia globale si è potuta trasformare da ipotesi o da metafora in studio scientifico. Grazie anche alla potenza dei computer che ormai riescono a governare modelli matematici che rappresentano sistemi dinamici con una quantità enorme di variabili.
Nelle immagini che propone Science questo salto di complessità tra i modelli ormai tradizionali per lo studio dei cambiamenti climatici e quelli ESMs, del sistema Terra, è evidente. Nei primi vengono presi in considerazione una quantità non banale di variabili: l’energia solare, le relazioni tra atmosfera e oceani, le relazioni tra atmosfera e biosfera; i ghiacci, la neve, le piogge. Nei modelli del sistema Terra le variabili sono molte di più: a quelle precedenti si aggiungono, infatti, le foreste e le paludi, gli scambi di sostanze chimiche tra suolo e atmosfera, e tutti i processi biologici oltre che chimici e fisici che si svolgono nei diversi strati di acqua dei mari e degli oceani.
Gli studi con gli ESMs sono ancora recenti. Non ci hanno fornito ancora risultati solidi. E tuttavia promettono di costruire scenari evolutivi sempre più verosimili non solo del clima, ma anche della vita sulla Terra. Questa è la sfida, infatti, sostiene Science.
All’interno di questi modelli una delle variabili è quella della società umana. Che nel sistema complesso ambiente terrestre subisce e, insieme, causa i cambiamenti. Il clima, infatti, influenza da sempre la condizione umana, sia in termini biologici che culturali. Ma è anche vero il contrario, l’umanità influenza da sempre, ma con un’intensità enormemente accresciuta negli ultimi due secoli e ancor più negli ultimi decenni, l’ambiente in cui vive.
Con gli ESMs questa visione sistemica cessa di essere un’ipotesi metafisica e diventa un’ipotesi scientifica verificabile in termini quantitativi. Non abbiamo più la necessità di tenere separati gli studi dei parametri fisici dei cambiamenti climatici: gli studi dei loro impatti a ogni livello, gli effetti delle politiche di prevenzione e delle politiche di adattamento. Gli ESMs ci consentono ormai di studiare tutto questo in maniera integrata. E così se questi studi saranno accurati avremo la possibilità di costruire con maggiore definizione di dettaglio un futuro desiderabile. Una possibilità unica. Che ci riempie, ancor di più, di inedite responsabilità.