Crossing environmental thresholds determines the risk of a sixth mass extinction

La storia della vita sulla Terra è punteggiata da momenti di profonda perdita. Negli ultimi mezzo miliardo di anni, il pianeta ha sopportato cinque grandi catastrofi in cui la maggioranza delle specie è scomparsa in un battito di ciglia geologico. Questi eventi non sono stati declini lenti e gentili, ma improvvisi crolli innescati quando l'ambiente ha superato un punto di rottura. Gli scienziati chiamano questi punti di rottura "soglie". Pensate a una soglia come al bordo di un precipizio: si può camminare sul terreno pianeggiante per molto tempo senza cadere, ma una volta oltrepassato quel bordo, l'esito cambia istantaneamente e drammaticamente. Oggi, mentre l'attività umana modella il pianeta, una domanda critica pende sul futuro della biodiversità: stiamo semplicemente camminando sul terreno pianeggiante, o abbiamo già fatto un passo verso il bordo?

Un nuovo studio di Kunio Kaiho della Tohoku University affronta questa domanda esaminando le forze specifiche che spingono le specie verso l'estinzione. La ricerca va oltre le semplici ipotesi su quanti animali potrebbero scomparire. Al contrario, si chiede se gli stress che creiamo — come l'aumento delle temperature, l'inquinamento tossico, la distruzione delle foreste e il sovrasfruttamento della fauna selvatica — si comportino come quelle antiche catastrofi. Lo studio suggerisce che queste pressioni moderne non si sommano semplicemente in linea retta. Piuttosto, agiscono come interruttori che, una volta azionati, causano picchi nei tassi di estinzione. Combinando i dati sulle passate estinzioni di massa con le proiezioni della popolazione umana e delle emissioni di carbonio estendendosi molto nel futuro, la ricerca mappa esattamente dove si trovano questi bordi pericolosi e cosa succede se li attraversiamo.

L'indagine è iniziata esaminando la tempistica dei disastri passati. Per molto tempo, gli scienziati hanno creduto che queste antiche estinzioni di massa si siano consumate nell'arco di migliaia o milioni di anni. Tuttavia, analizzando record ad alta risoluzione di rocce e fossili, questo studio ha scoperto che le fasi di mortalità più intense sono avvenute in realtà molto più velocemente. L'estinzione del Permiano, l'evento più grave nella storia della Terra, ha probabilmente visto il suo peggiore impulso di perdita avvenire in soli mille anni. L'impatto dell'asteroide che pose fine all'era dei dinosauri causò una massiccia moria in soli due o tre anni. Questa consapevolezza è cruciale perché significa che la velocità dei cambiamenti odierni guidati dall'uomo è paragonabile alla velocità di quelle antiche catastrofi. Il pianeta non sta reagendo lentamente; sta reagendo con la stessa urgenza con cui ha reagito quando la vita rischiò di finire.

Per capire cosa potrebbe accadere in seguito, il ricercatore ha costruito un modello che traccia cinque grandi driver dell'estinzione: il riscaldamento climatico, l'inquinamento, la perdita di habitat, lo sfruttamento eccessivo e il rischio di conflitto nucleare. Il modello non assume che un aumento dell'inquinamento o del riscaldamento porti sempre a un numero proporzionalmente maggiore di estinzioni. Invece, testa proprio quei livelli critici. Lo studio identifica soglie specifiche per ogni driver. Ad esempio, se le temperature globali aumentano di circa nove gradi Celsius, o se la deforestazione raggiunge l'ottanta per cento delle foreste mondiali, il rischio di un'estinzione di massa diventa molto alto. Allo stesso modo, se i livelli di inquinamento, misurati tramite il mercurio nell'ambiente, salgono di quattro o cinque volte rispetto ai livelli naturali di fondo, il sistema scatta.

I risultati mostrano una netta differenza tra ciò che è probabile che accada e ciò che potrebbe accadere. Sotto gli attuali scenari plausibili, in cui le popolazioni umane si stabilizzano infine e le emissioni raggiungono un picco, lo studio prevede che perderemo un numero significativo ma gestibile di specie. Per la vita marina, la perdita potrebbe variare dal tre al sette per cento, mentre per gli animali terrestri potrebbe essere compresa tra l'otto e il quindici per cento. Questo è un declino serio, che rappresenta un'estinzione di massa di basso livello, ma rimane al di sotto del collasso totale visto nella storia della Terra. La ricerca indica che, in assenza di un conflitto nucleare, un'estinzione di massa sesta è improbabile. Tuttavia, se gli altri quattro driver superano le loro soglie, potrebbe verificarsi un'estinzione di massa di basso livello. Se riusciamo a mantenere l'inquinamento, la distruzione degli habitat e la sovraesplorazione al di sotto delle loro soglie critiche, lo scenario peggiore di un collasso totale degli ecosistemi può essere evitato.

Tuttavia, lo studio evidenzia anche un terrificante scenario "e se" riguardante il conflitto nucleare. Mentre gli altri driver sono continui e graduali, una guerra nucleare su larga scala agirebbe come uno shock improvviso e massiccio. Il fuliggine derivante dal bruciare delle città bloccherebbe il sole, causando un rapido raffreddamento globale noto come inverno nucleare. Questo evento farebbe crollare l'approvvigionamento alimentare per quasi tutta la vita. Il modello mostra che se un tale conflitto dovesse verificarsi sopra lo stress ambientale esistente, il tasso di estinzione non aumenterebbe solo leggermente; esploderebbe. In questo scenario peggiore, la perdita di specie marine potrebbe balzare a quasi il quarantasei per cento, e gli animali terresti potrebbero vedere perdite fino al settanta per cento. Questo livello di distruzione corrisponderebbe alla gravità delle cinque grandi estinzioni di massa del passato, confermando che una sesta estinzione di massa è possibile, ma solo se attraversiamo la soglia della guerra nucleare.

Un'intuizione chiave dello studio è come questi diversi pericoli interagiscano tra loro. Non stanno semplicemente uno accanto all'altro; si amplificano a vicenda. Quando le popolazioni di animali sono già in riduzione a causa della perdita di habitat o del riscaldamento, diventano molto più vulnerabili ad altri stress. La ricerca ha scoperto che questi effetti combinati possono aumentare il rischio di estinzione di circa il quaranta per cento rispetto all'analisi di ogni singola minaccia in isolamento. Inoltre, lo studio sottolinea che la dimensione di una popolazione è fondamentale. Anche se una specie non viene immediatamente sterminata, se i suoi numeri diminuiscono significamente, è molto più probabile che vada in estinzione in seguito a causa della mancanza di partner o dell'incapacità di riprendersi da piccoli incidenti. Questo "effetto della dimensione della popolazione" significa che ogni specie che perdiamo oggi rende le rimanenti più fragili per domani.

Guardando lontano nel futuro, il modello prevede che la popolazione umana e le emissioni di carbonio probabilmente raggiungeranno il picco intorno alla metà di questo secolo per poi iniziare a diminuire. Man mano che l'impronta umana si restringe, la pressione sull'ambiente dovrebbe diminuire, permettendo alle specie più vulnerabili di stabilizzarsi. Lo studio suggerisce che la finestra per prevenire un'estinzione di massa si sta chiudendo, ma non è ancora chiusa. La strada da seguire dipende interamente dalla nostra capacità di mantenere l'inquinamento, lo sfruttamento eccessivo e il rischio di conflitto nucleare al di sotto delle loro soglie specifiche. Se avremo successo, la Terra subirà una significativa perdita di biodiversità, ma il sistema rimarrà intatto. Se falliremo nel rispettare questi limiti, in particolare permettendo all'inquinamento di spiralare fuori controllo o dando il via a un conflitto nucleare, il risultato potrebbe essere una cicatrice permanente nella storia della vita, indistinguibile dai grandi decessi del passato. La scelta, conclude lo studio, non è tra un mondo perfetto e uno distrutto, ma tra un mondo che si riprende e uno che non lo fa.