"Avvisi di alluvione in caso di forti piogge e temporali"
“Gli acquazzoni torrenziali innescano il caos dei viaggi”
"Persone bloccate mentre le inondazioni tagliano fuori le comunità"

Le storie sulle inondazioni sono un alimento base nei media. Non c'è da stupirsi dato che le forti piogge possono avere un enorme impatto sulle comunità locali, danneggiando le case, interrompendo le linee elettriche e bloccando le strade. Ma immagina se una sfortunata combinazione di intense inondazioni locali in una parte di un paese scatenasse il caos dei viaggi in un'intera nazione.

Tale evento è un esempio di a punto di non ritorno in un sistema socioeconomico – quando un input relativamente piccolo innesca un risultato sproporzionatamente grande che comporta conseguenze sociali ed economiche che non possono essere facilmente annullate. In questo scenario, il fattore scatenante sono le acque di piena all'interno di un'area relativamente piccola e il punto critico è la perdita di funzionalità della rete stradale nazionale. Se le persone non possono viaggiare, l'attività economica e sociale si arresta rapidamente. Sì, le acque alluvionali diminuiranno, ma per evitare che si ripeta un risultato simile, il sistema stradale dovrebbe essere ridisegnato.

In fisica, i punti critici, o punti critici, sono all'ordine del giorno. Possono essere trovati in tutti i tipi di transizioni di fase, che si tratti di un liquido che si trasforma in gas o dell'improvvisa magnetizzazione di materiali ferroelettrici (vedi riquadro sotto). Ma il crescente interesse per la non linearità in un contesto sociale può essere collegato al bestseller "pop-sociology" di Malcolm Gladwell del 2000 Il punto di svolta. Ha decostruito diverse tendenze sociali confuse, tra cui il drammatico calo dei tassi di criminalità di New York City negli anni '1990 e l'inaspettata (e non correlata) rinascita delle scarpe Hush Puppies nello stesso decennio.

Nel giro di pochi anni, il concetto di punto critico era entrato anche nelle conversazioni sul clima. I timori sono cresciuti intorno a eventi catastrofici con reversibilità limitata, come il deperimento su larga scala della foresta pluviale amazzonica (quando la salute delle piante si deteriora progressivamente, provocando talvolta la morte dell'organismo) e lo scioglimento delle calotte glaciali che a sua volta causa l'innalzamento del livello globale del mare. Tali preoccupazioni hanno portato un team di scienziati ambientali nel Regno Unito e in Germania ad avvertire nel 2008 che "la società può essere cullata in un falso senso di sicurezza da proiezioni fluide del cambiamento globale" (PNAS 105 1786). Hanno definito un "elemento di ribaltamento" come un sottosistema subcontinentale della Terra che può essere commutato - in determinate circostanze - in uno stato qualitativamente diverso da piccole perturbazioni.

Le persone sono già costrette a fuggire dalle proprie case a causa dell'innalzamento del livello del mare, mentre i terreni agricoli vengono abbandonati a causa della siccità

Negli ultimi anni, il concetto di punto critico si è esteso ai sistemi umano-climatici e la sua terminologia è persino presente rapporti dal Gruppo intergovernativo sui cambiamenti climatici. L'impatto più ampio delle inondazioni locali è solo uno dei tanti potenziali punti di svolta socioeconomici innescati dai cambiamenti climatici. In effetti, le persone sono già costrette a fuggire dalle proprie case a causa dell'innalzamento del livello del mare, mentre i terreni agricoli vengono abbandonati a causa della siccità e le stazioni sciistiche stanno perdendo la neve a causa del riscaldamento globale. Ma nel tentativo di prevedere soglie pericolose e impedirci di attraversarle, sta emergendo un campo accademico completamente nuovo, in cui ricercatori di tutte le scienze sociali e fisiche stanno studiando le complesse interazioni tra clima e sistemi socioeconomici.

La strada verso un punto di non ritorno

Uno studio recente in questo settore in crescita ha valutato la robustezza delle reti stradali europee rispetto alle inondazioni (Ricerca sui trasporti Parte D 108 103332). Guidato da Kees Van Ginkel – un ricercatore di adattamento climatico e gestione del rischio presso il Istituto Deltares nei Paesi Bassi – lo studio ha rilevato che i piccoli paesi montuosi, come la Slovenia, la Macedonia e l'Albania, sono particolarmente vulnerabili, con il peggior 5% delle inondazioni che si verificano in un centinaio di anni in aree localizzate che potenzialmente isolano intere regioni a causa di un mancanza di resilienza nella rete stradale. A causa del numero limitato di collegamenti tra i principali centri economici in queste nazioni, si stima che il 32-41% dei conducenti dovrebbe prendere deviazioni, molte delle quali estreme, portando disagi sociali ed economici.

Al contrario, le reti stradali nelle nazioni più ricche e più grandi, come Regno Unito, Germania e Francia, sono generalmente più robuste, sebbene possano ancora presentare vulnerabilità locali. Due giorni di forti piogge sull'Europa centrale nel luglio 2021, ad esempio, hanno portato a inondazioni estreme in cui sono morte almeno 222 persone in Germania e Belgio, con gravi danni alle infrastrutture in una regione più ampia. Gran parte della devastazione si è verificata negli stati tedeschi della Renania settentrionale-Vestfalia e della Renania-Palatinato, dove valli strette e ripide hanno creato effetti simili a imbuti. Inoltre, i livelli delle acque di piena sono aumentati perché i suoli erano in gran parte saturi prima delle precipitazioni record di luglio nei bacini idrografici dei fiumi Ahr ed Erft. Inondazioni e smottamenti hanno portato alla chiusura delle strade, che hanno interrotto le vie di evacuazione per diversi villaggi.

I modelli utilizzati dai ricercatori di social tipping di oggi hanno somiglianze con i recenti sviluppi nella teoria delle reti e le transizioni critiche nei sistemi fisici. Lo studio stradale di Van Ginkel, ad esempio, ha adottato un approccio di percolazione della rete, utilizzato in fisica per modellare le transizioni di fase nei materiali. Questo approccio può descrivere, ad esempio, come una soluzione di polimeri si trasformerà in un gel rigido una volta che un numero sufficiente di catene si sarà unito insieme, con il passaggio che si verificherà in quello che è noto come "punto di percolazione".

Fondamentalmente, il gruppo di van Ginkel ha adattato il modello fisico per renderlo rilevante per i responsabili politici. Questo perché nei sistemi umani, punti di non ritorno inaccettabili possono essere raggiunti molto prima del punto di percolazione matematica. "Nel nostro studio, il vero punto di percolazione è dove l'intero paese è praticamente allagato - e se ciò accadesse, la mancanza di una rete stradale non sarebbe più il problema più grande", afferma.

Invece, i punti critici sociali sono definiti da fattori umani - in questo caso, la grande perdita di funzionalità di una rete stradale nazionale durante un'alluvione, come definito da percorsi interrotti, cambi di percorso e tempi di ritardo complessivi. Van Ginkel afferma che le autorità stradali nazionali sono probabilmente già a conoscenza di alcune delle vulnerabilità rivelate dallo studio del suo gruppo. Il valore, afferma, è che consente di effettuare confronti tra le nazioni, il che potrebbe essere utile per i responsabili politici o per gli investitori aziendali.

Per molti sistemi, il punto critico potrebbe non essere innescato direttamente dal clima. Come sottolinea van Ginkel, potrebbe essere dovuto a un cambiamento politico che rimuove il supporto per le comunità che affrontano gli impatti dei cambiamenti climatici lenti e costanti. I lavoratori agricoli nelle regioni sempre più aride che fanno affidamento sui sussidi governativi, ad esempio, sarebbero esposti agli impatti accumulati a lenta insorgenza del cambiamento climatico se il loro sostegno venisse improvvisamente rimosso. In altre parole: la non linearità esiste nel sistema sociale.

Non solo morte e malinconia

Gli studi sui punti critici sociali non solo espongono vulnerabilità e prevedono catastrofi. Ci aiutano anche a comprendere i meccanismi del rapido cambiamento sociale desiderabile. Perché, ad esempio, è diventato rapidamente impensabile consentire il fumo negli spazi pubblici dopo decenni di tolleranza? Perché la protesta di un alunno svedese ha stimolato una generazione a fare una campagna sulle minacce climatiche? O perché ci è voluta una pandemia perché il lavoro ibrido fosse ampiamente adottato?

La semplice risposta a queste domande è che era il momento giusto, ma questo è ovvio solo col senno di poi. La domanda più pertinente per i changemaker è: come si possono "suggerire" i sistemi sociali ed economici per facilitare un cambiamento rapido e progressivo?

Da Gladwell Il punto di svolta sostiene che gli interventi di successo tendono ad essere strettamente focalizzati e richiedono modesti cambiamenti comportamentali per gli individui. Secondo lui, le iniziative di social tipping devono essere convenienti e fornite da una combinazione di venditori, connettori ed esperti. Cita un'iniziativa di sensibilizzazione sul diabete e sul cancro al seno nella comunità nera di San Diego, guidata dall'infermiera Georgia Sadler. Dopo che una campagna iniziale nelle chiese locali ha avuto scarso impatto, Sadler ha spostato la sua attenzione sui saloni di bellezza locali. Sapeva che erano luoghi rilassanti in cui le persone si fidano già degli stilisti, quindi sono stati addestrati a trasmettere messaggi della campagna durante la conversazione. Questa modifica tattica ha portato a un grande successo: uno studio di follow-up coautore di Sadler ha rilevato tassi significativamente più elevati di mammografia tra le donne afroamericane esposte alla messaggistica del salone, rispetto a un gruppo di controllo che non aveva (J. Natl Med. Ass. 103 735).

La sfida con la crisi climatica è che il cambiamento lento e costante potrebbe non essere più sufficiente per evitare la catastrofe. I ricercatori hanno recentemente scoperto che l'attuale riscaldamento globale di 1.1 °C rispetto ai livelli preindustriali ci ha già spostati negli intervalli per cinque punti critici climatici (Scienze 10.1126/scienza.abn7950). Questi sono il collasso delle calotte glaciali della Groenlandia e dell'Antartide occidentale; lo scongelamento delle regioni di permafrost in un breve lasso di tempo rilasciando grandi quantità di anidride carbonica immagazzinata; la completa perdita delle barriere coralline alle basse latitudini; e il drastico indebolimento di un'importante corrente oceanica nell'Atlantico settentrionale.

Per affrontare le sfide climatiche, i leader mondiali si stanno incontrando ora (6-18 novembre) alla Conferenza delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici in Egitto (COP 27), per negoziare questioni chiave come i finanziamenti per il clima, i percorsi energetici e l'adattamento alle minacce climatiche. Ma qualsiasi accordo stipulato sarà di scarsa utilità se i cambiamenti promessi non vengono accolti dagli individui, dalle comunità e dalle imprese interessate. Ecco perché i decisori devono comprendere le dinamiche del cambiamento sociale.

Un ricercatore che indaga sui meccanismi delle transizioni nei sistemi umano-climatici lo è Ilona Otto, uno scienziato sociale presso il Università di Graz, Austria. In un documento del 2020, Otto e il suo team hanno identificato sei elementi di ribaltamento sociale ritenuti cruciali per soddisfare il Accordo di Parigi sul cambiamento climatico (PNAS 117 2354). Coprono l'energia; decarbonizzare le città; disinvestimento da combustibili fossili; implicazioni morali dei combustibili fossili; educazione e impegno sul clima; e maggiori informazioni sulle emissioni di gas a effetto serra. Sono state suggerite strategie per ogni elemento di ribaltamento, sulla base di consultazioni con esperti del mondo accademico, dell'industria e delle organizzazioni civili e governative. Le idee spaziano da nuovi materiali da costruzione e la promozione di diete prive di carne, alla formazione di un tribunale ambientale globale.

Per Otto, i driver più potenti per il cambiamento riguardano le infrastrutture e le norme sociali. Prendiamo, ad esempio, i due gasdotti Nord Stream, che sono stati costruiti per trasportare il gas naturale dalla Russia all'Europa. Dopo l'invasione russa dell'Ucraina all'inizio del 2022, il gasdotto Nord Stream 11 da 2 miliardi di dollari è stato quasi abbandonato e da allora la Russia ha disattivato il Nord Stream 1 in risposta alle sanzioni occidentali. Di conseguenza, i prezzi dell'energia e al consumo in tutta Europa sono aumentati vertiginosamente.

La fisica dell'opinione pubblica

Eppure, nonostante la stretta, la maggior parte dei residenti europei non sta gridando che gli oleodotti vengano riattivati ​​– c'è un'accettazione collettiva che sarebbe moralmente ripugnante finanziare la guerra della Russia. Otto afferma che questi recenti sviluppi sono un chiaro segnale che le alternative di energia rinnovabile dovrebbero essere accelerate. Teme, tuttavia, che i progetti multinazionali su scala Nord Stream sembrino realizzarsi solo per i combustibili fossili, nonostante tutta la retorica sulle transizioni verso l'energia verde.

Otto sta attualmente esaminando l'impatto delle scelte personali sul clima, con analisi provvisorie del Regno Unito e della Germania che suggeriscono che i sistemi di riscaldamento domestici sono solitamente la variabile più grande nelle emissioni individuali. Per comprendere le complesse questioni economiche, sociali e morali che i consumatori devono affrontare, Otto utilizza i "modelli di contagio", che vengono tipicamente utilizzati per studiare come si diffondono le epidemie. I risultati potrebbero aiutare con campagne per incoraggiare le persone a mangiare meno carne, utilizzare forme di viaggio più ecologiche o innescare cambiamenti nei programmi scolastici. "Gli scienziati sociali ora lavorano in modo più quantitativo e sono più aperti ai modelli quantitativi", afferma Otto.

Prospettive globali

I punti critici sociali sollevano anche questioni morali. Si potrebbe dire che la Cina abbia dimostrato il ribaltamento sociale più efficace nella storia recente, attraverso interventi a livello statale come la politica del figlio unico (1980-2016) e il suo rapido sviluppo economico. Ma un percorso fisso per il cambiamento sociale scelto dai leader di uno stato a partito unico è molto diverso dalle transizioni che emergono attraverso le scelte della società, siano esse "ribaltate" dalle politiche del governo o meno.

In effetti, alcuni paesi hanno opportunità di ribaltamento socioeconomico uniche. In Sud Africa, ad esempio, quasi il 90% dell'elettricità era generato dal carbone nel 2020, tuttavia un'infrastruttura obsoleta significa che il paese subisce regolarmente blackout. Molti sperano che gli obiettivi climatici e il crollo dei costi delle energie rinnovabili consentiranno al Sudafrica di aggirare il percorso standard di sviluppo alimentato dal carbonio, passando invece a un nuovo regime incentrato sulle energie rinnovabili. Secondo uno studio del 2022 condotto da Jonathan Hanto della Istituto di tecnologia di Berlino, questa transizione sta lentamente iniziando. Le nuove installazioni eoliche e solari sono state più economiche delle nuove centrali a carbone in Sud Africa dal 2015, mentre la nuova legislazione sostiene alternative a basse emissioni di carbonio (Energia per lo sviluppo sostenibile 69 164).

Reinette (Oonsie) Biggs, ricercatore di sostenibilità presso Stellenbosch University, Sud Africa, afferma che lo spostamento del sistema energetico del paese in un nuovo stato sarà un "punto di svolta" perché gran parte dell'economia e della società è costruita attorno all'uso dell'energia. Ma avverte che i cambiamenti saranno trasformativi solo se il modello economico diventerà più distribuito ed equo. Biggs vuole una legislazione che richieda che una certa percentuale di energia sia generata da progetti comunitari e che abbassi il livello per i progetti su piccola scala da vendere nella rete.

Con sfide così enormi, sarà necessaria una combinazione di iniziative locali e interventi statali per allontanarci dall'orlo del disastro climatico. Ma le transizioni socioeconomiche non devono essere tutte negative. Se l'immaginario collettivo può essere attivato, forse possiamo proiettarci in un nuovo mondo in cui le risorse naturali non sono più il dominio di pochi e la prosperità è un'opzione per tutti.

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• Fonte: https://physicsworld.com/a/climate-tipping-points-retreating-from-the-brink-and-accelerating-positive-change/