Mechanistic Ecological Feedbacks in DICE 2023: Physical Divergence and Welfare Sensitivity
Questo studio dimostra che, sebbene l'incorporazione di feedback meccanicistici dello scongelamento del permafrost nel modello DICE 2023 aumenti significativamente le temperature globali proiettate, le perdite di benessere risultanti appaiono trascurabili sotto le funzioni di danno e le convenzioni di sconto standard, rivelando che l'insensibilità del modello ai feedback ecologici deriva da assunzioni strutturali nei suoi parametri di danno e di sconto piuttosto che dalle dinamiche climatiche fisiche stesse.
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La storia del cambiamento climatico viene spesso raccontata come una battaglia tra l'industria umana e il mondo naturale, ma una narrazione più profonda e complessa si sta sviluppando sotto la superficie. Essa coinvolge la Terra stessa, che non rimane semplicemente passiva mentre noi la riscaldiamo. Al contrario, il pianeta possiede i propri sistemi interni che possono reagire al riscaldamento rilasciando ancora più gas che intrappolano il calore, creando un ciclo in cui il problema alimenta se stesso. Gli scienziati chiamano questi cicli di auto-rinforzo "feedback". Uno degli esempi più preoccupanti è lo scongelamento del permafrost, il terreno ghiacciato che ha intrappolato enormi quantità di carbonio antico per migliaia di anni. Mentre l'aria si riscalda, questo terreno si scioglie, rilasciando quel carbonio nell'atmosfera, il che causa ulteriore riscaldamento, che a sua volta scioglie altro terreno. Per pianificare il futuro, gli economisti e gli scienziati del clima utilizzano sofisticati modelli informatici che cercano di prevedere come questi cambiamenti fisici impatteranno sull'economia globale. Questi modelli sono gli strumenti primari utilizzati dai decisori politici per decidere quanto denaro spendere oggi per ridurre le emissioni ed evitare disastri domani. Tuttavia, se i modelli non catturano accuratamente come i sistemi naturali della Terra reagiranno, il consiglio economico che forniscono potrebbe essere pericolosamente errato.
Un team di ricercatori dell'Università del Vermont e della George Mason University ha deciso di testare i limiti di uno dei modelli più ampiamente utilizzati, noto come DICE 2023. Questo modello è progettato per trovare il percorso più efficiente affinché l'economia globale gestisca il cambiamento climatico, bilanciando il costo della riduzione delle emissioni con il danno causato dall'aumento delle temperature. I ricercatori sospettavano che il modello fosse troppo semplice nel modo in cui gestiva il ciclo del carbonio terrestre. Nella versione standard, il modello tratta la capacità del pianeta di assorbire il carbonio come un processo singolo e uniforme che risponde fluidamente al riscaldamento. I ricercatori hanno sostituito questa visione semplificata con una rappresentazione meccanicistica più dettagliata che suddivide il ciclo del carbonio nelle sue reali parti fisiche: l'atmosfera, le piante, il suolo e gli oceani. Hanno anche aggiunto regole specifiche per simulare lo scongelamento lento e strisciante del permafrost e il rilascio improvviso e catastrofico di carbonio che può avvenire quando il terreno ghiacciato crolla. Eseguendo queste versioni del modello più realistiche, volevano vedere se la realtà fisica di una Terra che si riscalda avrebbe cambiato le conclusioni economiche prodotte dal modello.
Quando i ricercatori hanno eseguito le simulazioni, il mondo fisico nei loro nuovi modelli si è comportato in modo molto diverso rispetto alla versione standard. Il modello che includeva il ciclo del carbonio dettagliato e le dinamiche del permafrost mostrava che la Terra si sarebbe riscaldata significativamente di più rispetto a quanto previsto dal modello originale. Mentre il modello standard suggeriva che le temperature avrebbero raggiunto un picco per poi iniziare a scendere entro l'anno 2300, il nuovo modello con il permafrost mostrava che le temperature sarebbero rimaste alte, restando quasi due gradi Celsius sopra i livelli pre-industriali anche secoli dopo. Ciò accadeva perché il permafrost in scioglimento continuava a pompare carbonio nell'atmosfera molto tempo dopo che le emissioni industriali umane erano diminuite. La Terra stava essenzialmente combattendo, rilasciando i propri gas intrappola-calore in un modo che la politica umana non poteva fermare facilmente. I ricercatori hanno scoperto che questo riscaldamento extra era guidato principalmente dallo scongelamento del permafrost, che agiva come un motore persistente di calore, mentre altri processi naturali, come la crescita più rapida delle piante dovuta ai livelli più elevati di carbonio, cercavano di raffreddare il sistema ma non erano abbastanza forti da fermare lo scioglimento.
Nonostante queste drammatiche differenze fisiche, i risultati economici sono stati sorprendentemente silenziosi. Quando i ricercatori hanno calcolato il benessere economico totale — la somma del benessere umano nei prossimi quattrocento anni — i nuovi scenari più caldi hanno mostrato solo una minuscola diminuzione rispetto al modello standard. La differenza era così piccola da essere quasi trascurabile, pari a una frazione di punto percentuale. Questo risultato sembrava suggerire che il calore extra non importasse molto per l'economia, il che risultava controintuitivo data la realtà fisica del riscaldamento. I ricercatori si sono resi conto che il problema non era nella fisica, ma nelle regole economiche costruite all'interno del modello. Il modello standard utilizza una formula specifica per calcolare quanto danno il calore arreca all'economia, e questa formula è calibrata per mostrare costi relativamente bassi per la quantità di riscaldamento prevista. Quando i ricercatori hanno sostituito questa formula con una basata su stime più recenti e più elevate dei danni climatici, il quadro economico è cambiato istantaneamente. Improvvisamente, le perdite di benessere sono diventate molto più grandi, e l'impatto dei feedback fisici è diventato chiaro.
Lo studio rivela un distacco critico tra la realtà fisica del cambiamento climatico e gli strumenti economici utilizzati per gestirlo. I ricercatori hanno scoperto che l'insensibilità del modello al calore extra non era dovuta al fatto che il calore fosse innocuo, ma perché le regole matematiche usate per dare valore a quel calore erano troppo indulgenti. Il modello standard essenzialmente "smussa" i peggiori effetti, facendo apparire l'aggiunta di riscaldamento derivante dallo scioglimento del permafrost come un minore intoppo economico. Tuttavia, quando i ricercatori hanno utilizzato una stima del danno che rifletteva conseguenze economiche più severe, l'effetto del riscaldamento extra causato dai loop di feedback della Terra è diventato una grande minaccia economica. Ciò suggerisce che le attuali raccomandazioni politiche, che si affidano a questi modelli, potrebbero sottostimare l'urgenza della situazione. I punti di non ritorno fisici sono reali e pericolosi, ma i modelli economici sono attualmente progettati in modo tale da renderli invisibili ai decisori che hanno bisogno di vederli.
I risultati evidenziano anche la tempistica di questi rischi. Il calore extra dal permafrost in scioglimento è una minaccia a lento movimento; è innescato dalle emissioni che rilasciamo oggi, ma le sue peggiori conseguenze economiche potrebbero non essere avvertite per secoli. Poiché i modelli economici scontano pesantemente il valore del futuro lontano, tendono a ignorare questi pericoli a lungo termine. I ricercatori hanno dimostrato che se si cambia il modo in cui il modello valuta il futuro, l'importanza di evitare questi punti di non ritorno fisici diventa centrale. Lo studio conclude che rendere i modelli climatici semplicemente più accurati dal punto di vista fisico non è sufficiente. Per ottenere la giusta consulenza politica, dobbiamo anche correggere le formule economiche che traducono il calore fisico in costo umano. Se non lo faremo, rischiamo di progettare un futuro in cui pensiamo di essere al sicuro, mentre la Terra sta silenziosamente consolidando una realtà molto più calda e dannosa.
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