Cina: il paradosso di un gigante tra emissioni record e transizione verde

La Cina sta rapidamente plasmando il futuro della competitività industriale, delle tecnologie pulite, dei sistemi energetici e dei mercati del carbonio in un momento in cui  l'incertezza geopolitica, la rivoluzione dell'intelligenza artificiale e i rischi climatici fisici stanno avendo un impatto crescente sui bilanci.  I prossimi 16 e 17 settembre si terrà a Wuhan, in occasione del Two Lakes Dialogue 2026, la conferenza cinese sul mercato del carbonio. In questo post si vogliono raccontare lo stato di fatto e prospettive future alla luce del nuovo piano quinquennale.

• Il nuovo piano climatico cinese e la sfida della transizione
• Clima e potere verde: il piano che può cambiare la governance globale
• Emissioni, carbone e rinnovabili: la Cina davanti alla crisi climatica
• La leadership climatica della Cina tra carbone, rinnovabili e geopolitica

La Cina è oggi il più grande emettitore di gas serra al mondo.

Ma è anche il Paese che più di ogni altro sta investendo nella transizione energetica. Un paradosso solo apparente, che racconta molto del presente e del futuro della crisi climatica.

Il nuovo piano quinquennale cinese non introduce svolte clamorose, ma consolida una strategia molto chiara: ridurre l’intensità carbonica, accelerare su rinnovabili e nucleare, intervenire anche sui gas serra diversi dal CO₂ e rafforzare il ruolo di Pechino nella governance climatica globale.

Carbone, fotovoltaico, mercati del carbonio, tecnologie pulite e geopolitica si intrecciano in un quadro complesso che evidenzia come nessuna politica climatica globale può funzionare davvero senza la Cina.

Emissioni totali di gas serra, oltre al biossido di carbonio sono inclusi metano e protossido di azoto, provenienti da tutte le fonti. Si considerano anche le emissioni dovute al cambiamento di uso del suolo.

La Cina è, ad oggi e con certezza, il maggior produttore di gas serra. Con le sue 14 Gt/anno rappresenta circa il 25% delle emissioni mondiali  (dati aggiornati al 2024).

Ma non lo è storicamente: il record di emissioni accumulate, ben lungi dall’essere superato, spetta ancora agli USA.

Da diversi anni però, soprattutto a partire dal 2012, l’era di Xi Jinping, nel grande paese orientale, molte cose sono cambiate. Sono stati elaborati e avviati numerosi piani ambientali tesi innanzi tutto a ridurre l’inquinamento (con risultati a volte che sembrano paradossali) ma anche ambiziosi piani tesi a contrastare gli effetti della crisi climatica. Fino al recentissimo nuovo piano quinquennale.

Il nuovo piano quinquennale cinese per il cambiamento climatico

Un impianto minerario nella miniera di carbone
a cielo aperto di Huaneng Yimin, nella provincia cinese
della Mongolia Interna. Credito: Ng Han Guan / Alamy Stock Photo

È stato infatti di recente pubblicato un piano quinquennale dedicato alla lotta contro i cambiamenti climatici. Ed è solo l’ultimo di ben quindici piani, sempre quinquennali, dedicati a fornire una risposta nazionale ai cambiamenti climatici, l'ultimo di una serie di piani che delineano obiettivi dettagliati in materia di clima ed energia per il periodo 2026-2030. Il nuovo piano non prevede nuovi obiettivi di rilievo, ma si limita a consolidare e ribadire le politiche esistenti e ricordiamo che i piani quinquennali sono gli unici strumenti politici attuativi con cui si danno avvio e seguito alle azioni.

Tra queste figurano quelle delineate nei piani quinquennali per costruire una “Cina bellissima”, secondo i concetti più volte espressi dal premier Xi Jinping, come quello della civiltà ecologica in cui gli esseri umani e la natura coesistono in armonia, sviluppando un nuovo tipo di sistema energetico e promuovendo le energie rinnovabili.

• Nuova capacità: nel corso dell'ultimo anno, la sola nuova potenza eolica e fotovoltaica ha superato i 430 GW.
  
• Mix elettrico: le rinnovabili rappresentano circa il 47% della generazione di elettricità, mentre aggiungendo il nucleare si arriva al 60%. Solo nel 2025 sono stati installati altri 315 GW di fotovoltaico.
  
• Accumulo (Storage): la capacità di accumulo energetico ha raggiunto i 351 GWh, con una potenza cumulata di 136 GW, in forte crescita a gestire l'intermittenza delle fonti verdi.

Inoltre, sono anche stati previsti dei piani separati, sempre per il periodo 2026-2030, quali ad esempio quelli per il raggiungimento del picco delle emissioni di carbonio: il paese si è infatti impegnato a raggiungere il picco delle emissioni prima del 2030 e la neutralità carbonica entro il 2060. Anche se privi di obiettivi di rilievo ci sono però numerosi aspetti significativi, soprattutto per le ricadute in aree politiche chiave, quali quelle legate a gas serra diversi dal CO₂, la governance climatica globale mercati del carbonio.  

Contenuti del nuovo piano climatico

Il Ministero dell'Ecologia e dell'Ambiente ha pubblicato il piano a fine luglio, in collaborazione con altri 18 dipartimenti governativi. Tra questi figurano la Commissione Nazionale per lo Sviluppo e la Riforma, la principale agenzia di pianificazione economica cinese, e l' Amministrazione Nazionale per l'Energia .

Il documento tratta una serie di argomenti, tra cui le emissioni di CO₂, altri gas serra, i mercati del carbonio, l'impronta di carbonio, l'adattamento ai cambiamenti climatici e la cooperazione internazionale in materia di cambiamenti climatici. Per la prima volta a livello di piano quinquennale, il piano crea un sistema di obiettivi completo che copre tutti gli ambiti della politica climatica, con una visione d’insieme davvero globale, aspetto questo davvero raro persino in altri paesi occidentali seriamente impegnati nelle azioni di mitigazione e contrasto, come se avessero accolto seriamente le indicazioni emerse al termine della COP30.

Il piano, non a caso, è descritto come il principale strumento politico per promuovere l'azione climatica della Cina nel periodo 2026-2030.

È un evento raro: raramente in passato le politiche pluriennali cinesi sono state così assertive nelle dichiarazioni d’intenti. In passato, nel 2014, ad esempi fu pubblicato un piano in tema ambientale ma non fu seguito da nessun piano quinquennale, il vero strumento attuativo.

La governance climatica della Cina ha raggiunto un livello strategico senza precedenti, e il piano crea un sistema di obiettivi onnicomprensivo a sostegno degli impegni climatici assunti dalla Cina a partire dall’Accordo di Parigi del 2015 e che stabiliscono gli obiettivi per il 2030 e il 2035.

Sono ancora una volta obiettivi ambiziosi: raggiungere il picco delle emissioni prima del 2030 e ridurre l'intensità di carbonio – ovvero le emissioni per unità di PIL – di oltre il 65% rispetto ai livelli del 2005. Legare la misura delle emissioni al PIL è inoltre un elemento che aumenta la serietà dell’impegno preso. Appena un anno fa, sempre il solito Xi Jinping ha annunciato personalmente l'impegno della Cina a ridurre le emissioni di gas serra del 7-10% rispetto ai livelli massimi entro il 2035, promettendo inoltre uno sforzo a fare di meglio. 

Decisamente una nuova fase nella politica climatica cinese anche, lo si ricorda come ulteriore nota di merito, diversi obiettivi e politiche principali contenuti nel documento non fanno altro che ribadire piani già stabiliti.

Tra questi:

• Riduzione dell'intensità di carbonio del 17% nell'arco di cinque anni
• Riduzione del 3% dell'intensità di carbonio per prodotto nei settori industriali soggetti al mercato cinese del carbonio
• Sostituire i combustibili fossili con le energie rinnovabili
• Rafforzare l'adattamento climatico
• Sostenere la “libera circolazione” delle tecnologie pulite

Azioni nei confronti dei gas serra diversi dal CO₂

Il piano entra anche nel dettaglio sull'approccio della Cina ai gas serra diversi dal CO₂. Ciò include la riaffermazione di un obiettivo di capacità di riduzione delle emissioni di questi gas entro il 2030.

Nel grafico precedente abbiamo visto le emissioni totali mentre in questo ci si focalizza solo su quelle di CO₂; considerando che le circa 3 Gt/anno di altri gas serra rappresentano il 20% del totale, l’impegno preso anche in questa direzione è lodevole.

Un obiettivo, si dichiara, relativamente realizzabile, citando tra le possibili soluzioni l'aumento del numero di progetti di utilizzo del metano proveniente dalle miniere di carbone, con lo sviluppo delle tecnologie cosiddette Gas to Power (ne parlammo qui). Soltanto i progetti che utilizzano metano proveniente dai sistemi di ventilazione o dalle miniere di carbone potrebbero consentire da soli una riduzione significativa entro il 2030. 

Inoltre, le misure mirate al protossido di azoto (N₂O) e agli idrofluorocarburi (HFC) di origine industriale potrebbero contribuire a colmare la lacuna necessaria per raggiungere l'obiettivo.

Secondo l’Institute for Global Decarbonization Progress (IGDP) i rapporti biennali presentati dalla Cina all'UNFCCC, descrivono che nel 2021 la Cina ha emesso circa 14.000 milioni di tonnellate di CO₂ equivalente di gas serra (CO₂e, un parametro che equipara gli effetti di altri gas serra al biossido di carbonio), escludendo l'uso del suolo, il cambiamento di uso del suolo e la silvicoltura. I gas serra diversi dal CO₂ rappresentavano circa 2.700 Mt CO₂e, ovvero il 19% del totale, la maggior parte dei quali era metano, come mostrato nella figura sottostante.

Analisi di IGDP del primo Rapporto biennale sulla trasparenza
e del quarto Rapporto biennale di aggiornamento della Cina (CarbonBrief).

I piani della Cina per ridurre il tasso di emissione di questi climalteranti oltre che inquinanti generici, nel corso di un quinquennio includono progetti di utilizzo del metano proveniente dalle miniere di carbone, tecnologie di distruzione a valle del ciclo di emissione per gli HFC e linee guida sull'uso di catalizzatori per ridurre le emissioni di N₂O.

Il piano prevede anche il recupero e la sostituzione dell'esafluoruro di zolfo (SF6) nelle apparecchiature elettriche.

La governance climatica globale

L’obiettivo, espresso con chiarezza, è che è che la Cina svolga un ruolo più attivo nella governance globale del clima, in un ambito di cooperazione internazionale. Secondo il rapporto, entro il 2030 la Cina dovrebbe incrementare notevolmente influenza, guida, gestione degli eventi e pianificazione delle azioni, oltre che, testualmente «il richiamo morale» in questo ambito. Secondo il rapporto, le azioni della Cina in materia di clima potrebbero anche confluire nella Global Governance Initiative , un'iniziativa politica volta a riformare il sistema di governance globale. La Cina si prefigge inoltre l'obiettivo di «costruire una nuova narrativa sulla governance climatica». Al di là della retorica la disponibilità della Cina a guidare l’azione globale sul clima è quanto meno apprezzabile, e visto i successi ottenuti in casa non ci sono motivi per non fidarsi del loro potere attuativo, così come il mercato tecnologico si fida ormai senza remore delle loro soluzioni tecnologiche, soprattutto in ambito ambientale, che siano motori elettrici o pannelli fotovoltaici.

Un altro punto focale per la cooperazione internazionale è rappresentato dai mercati del carbonio. 

Il piano prevede che la Cina ampli l'influenza globale del suo mercato del carbonio, ad esempio attraverso la definizione di norme internazionali, la cooperazione sugli standard e ospitando la ormai prossima Conferenza cinese sul mercato del carbonio.

Che la Cina abbia già un ruoto attivo nella determinazione del prezzo globale del carbonio è già evidente nel lancio della coalizione aperta sui mercati del carbonio conformi, insieme all'UE e al Brasile. Si prevede che questa coalizione adotterà un piano di lavoro in occasione della Conferenza cinese sul mercato del carbonio, che si terrà a settembre.

La Cina potrebbe diventare il più grande acquirente mondiale di crediti di compensazione delle emissioni di carbonio con il progredire della sua transizione energetica. Ecco spiegato perché la Cina trarrebbe vantaggio dal contribuire a definire le regole globali nell'ambito del quadro normativo previsto dall'articolo 6  dell'Accordo di Parigi. 

Conclusione

Il ruolo della Cina nel contrasto alla crisi climatica è uno dei paradossi più grandi e complessi della geopolitica moderna: da un lato è il principale responsabile delle emissioni globali in termini assoluti, dall'altro è il motore incontestato della transizione energetica mondiale.

Anche se non storicamente abbiamo visto che la Cina produce circa il 30% delle emissioni globali di gas serra. Sebbene le emissioni pro capite restino inferiori a quelle degli Stati Uniti, il suo modello industriale pesante storicamente alimentato a carbone la rende l'attore decisivo: nessuna politica climatica globale può funzionare senza la Cina sia coinvolta: ecco perché le intenzioni del piano quinquennale sono sicuramente da accogliere favorevolmente.

Purtroppo il carbone costituisce ancora la colonna portante per la stabilità della rete elettrica e la sicurezza energetica del paese, coprendo ancora oltre il 50-60% della generazione di corrente, e ciò comporta ancora sia la continuazione dell’esistente che la costruzione e mantenimento di centrali termoelettriche per gestire i picchi di domanda domestica. D’altra parte abbiamo visto che le fonti rinnovabili e il nucleare superano ormai il 47-60% della capacità installata o del mix di potenza nazionale, grazie a un boom record nel fotovoltaico e nell'eolico.

Infine la Cina domina nettamente nella produzione e nell’adozione delle tecnologie green e, a corollario, ha incassato tra il 2020 e il 2025, quasi 1.000 miliardi di dollari per batterie, fotovoltaico e veicoli elettrici. Nel fotovoltaico controlla l’80% della catena di fornitura globale, nel campo delle batterie al litio e nel controllo della raffinazione delle terre rare o dei materiali critici è in dominio assoluto, è il primo mercato al mondo per adozione di veicoli elettrici e leader nelle esportazioni tecnologiche del settore e infine, nelle installazioni aggiunge ogni anno più capacità solare ed eolica di quanti ne installi tutto il resto del mondo.

Gli obiettivi ufficiali ben definiti, ovvero raggiungere il picco delle emissioni entro il 2030 e la neutralità carbonica entro il 2060, pongono il paese in posizione di leadership: la spinta green non è solo una scelta ecologica o di salute pubblica per ridurre l'inquinamento delle città, ma una strategia industriale e di sicurezza nazionale. Dominare le tecnologie del futuro garantisce indipendenza dai combustibili fossili d'importazione e una posizione di forza nel commercio globale.

Il resto del mondo dovrà farsene una ragione e, per molti aspetti, prendere ad esempio o accettare le linee guida che verranno da questo paese. Soprattutto in questo momento dove la geopolitica scellerata della Russia e degli USA di Trump hanno messo la Cina in una posizione di vantaggio che, anche se immobilista e attendista, non potrà che favorirne sempre di più il ruolo di leadership.

Incertezze scientifiche e scetticismo climatico - Prima parte

Premessa
Torno a scrivere dopo una lunga assenza dovuta soprattutto all’essere un po’ stufo di predicare ai convertiti, a mancanza di stimoli o idee e, perché no, anche al gran caldo. Ma è proprio quest’ultimo e le reazioni osservate a commento di contenuti social di varia natura, che mi porta, ancora una volta, a riprendere l’argomento, pur perfettamente conscio che tanto, il crawler Google continua ad ignorare impunemente i contenuti delle mie pagine.

Anche se da un diverso punto di vista si parlerà quindi ancora di cambiamento climatico, così come definito dal punto 2 dell’Art. 1 della costituzione della UNFCCC (United Nations Framework Convention on Climate Change). Faccio però notare che, in linea di principio, molte delle considerazioni si applicano anche alla maggior parte delle discipline scientifiche, considerando la crescente sfiducia che è diffusa nei loro confronti, che si tratti di vaccini o di ingegneria i meccanismi della negazione sono i medesimi.

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Il cambiamento climatico non è una questione di opinioni contrapposte, ma un campo scientifico complesso in cui l’incertezza non significa ignoranza. Proprio perché il sistema climatico è difficile da descrivere in ogni dettaglio, la prudenza della scienza viene spesso trasformata in dubbio artificiale da chi preferisce rinviare le decisioni. Eppure le evidenze sono solide: l’aumento dei gas serra di origine umana sta modificando atmosfera, oceani, ghiacci ed ecosistemi. Questo articolo prova a distinguere il vero dibattito scientifico dalla negazione organizzata, mostrando perché aspettare una certezza assoluta significhi, di fatto, scegliere l’inazione. Perché il clima riguarda tutti, e capire come funziona è il primo passo per pretendere scelte più responsabili.

Sulle pagine di questo blog si è discusso innumerevoli volte che quello del cambiamento climatico sia un fenomeno complesso e ricco di sfaccettature e di come tutto ciò alimenti incertezze. Un’accusa questa, mossa spesso sia ai dati che arrivano che agli enti che, da decenni, forniscono le prove del cambiamento climatico in atto e della sua origine pressoché esclusivamente antropica. In un articolo su «Scientific American» qualche anno fa si evidenziava infatti come i climatologi tendano a sottovalutare l’emergenza climatica per evitare di sbagliare ed essere messi alla berlina dai negazionisti, tendendo a sottovalutare i potenziali pericoli climatici: è eccesso di prudenza forse, ma resta comunque uno dei pilastri del metodo scientifico, non sinonimo di ignoranza. Ma poiché l'incertezza è solitamente equiparata all'ignoranza, questo fatto alimenta lo scetticismo sugli impatti indotti dall'uomo sul clima globale e collega il cambiamento climatico solo alle cause naturali.

Lo si è visto anche durante questa torrida estate caratterizzata, soprattutto nell’emisfero settentrionale, in Europa e nel bacino del Mediterraneo in particolar modo: nonostante le fortissime anomalie termiche, le ondate di calore, l’anticiclone africano che ha soppiantato l’ormai mitologico anticiclone delle Azzorre, la voce del negazionismo è rimasta forte e rilanciata dalla cassa di risonanza dei social. Non sono nemmeno particolarmente d’accordo con coloro i quali sostengono che, stante l’impossibilità di negare i dati, adesso i negazionisti hanno virato sul tema a loro molto caro: quello che è troppo tardi per fare qualsiasi cosa sia tesa a mitigare. I climascettici continuano imperterriti a chiamare in causa il Sole, i cicli naturali e quelli orbitali, ma soprattutto, come un disco rotto, le parole di quattro gatti da Nobel, ormai famosi più per il loro negazionismo e le fesserie climatologiche, che per il soggetto che consentì loro di ottenere l’ambito premio.

 

Introduzione

Anche se quella della “serra” è una metafora ben riuscita (in realtà nelle serre il riscaldamento è dovuto a fenomeni fisici diversi) esiste la vita sulla Terra (anche) grazie all'effetto serra naturale dell'atmosfera, che mantiene la temperatura media superficiale intorno a 33 °C più alta rispetto a quanto sarebbe altrimenti: senza questo effetto la temperatura sarebbe –18 °C invece degli attuali +15 °C. L'effetto serra funziona perché i gas serra (GHG, greenhouse gas) come il vapore acqueo, il biossido di carbonio (CO₂), il metano (CH₄) e il protossido di azoto (N₂O) agiscono come una coperta attorno alla Terra, permettendo ai raggi solari di raggiungere la superficie terrestre, e trattenendo l’energia che si irradia da essa, impedendo così al calore che generano di fuoriuscire nello spazio - repetita iuvant qui. La capacità delle emissioni, sia quelle naturali che le antropogeniche, di intrappolare il calore in questo modo è considerata un dato di fatto, scientificamente consolidato oltre ogni ragionevole dubbio.

 

Gli scienziati che si sono impegnati a comprendere il clima terrestre sanno che il clima è in continuo cambiamento e che molti fattori lo influenzano (si veda il post citato in precedenza e questo). I loro studi sui climi passati hanno mostrato che i cambiamenti nell'orbita terrestre, le eruzioni vulcaniche e le variazioni solari erano cause principali di una qualche forma di cambiamento climatico. Da molti decenni ormai, a questa lista si aggiungono gli impatti indotti dall'uomo sulla composizione atmosferica dei gas serra che derivano dall’uso di combustibili fossili e dalla deforestazione: fattori importanti e fondamentali per giustificare l’impennata nel tenore di gas serra a partire dall’avvio dell’era industriale, e la grande accelerazione degli ultimi 50-60 anni. Per la maggior parte, causa unica del cambiamento climatico recente e sostenuta da argomenti che godono di un consenso scientifico pressoché totale. 

 

Il cambiamento climatico, o meglio la crisi climatica, giacché il cambiamento è ormai un fatto consolidato, è un fenomeno estremamente complesso, con molte implicazioni politiche altrettanto complesse, talmente articolate che, come ho avuto modo di scrivere diverse volte, la gestione di questa crisi, unico argomento globale degno di importanza assoluta, è stata pressoché fallimentare.

 

Fondato su un vasto insieme di scienze interdisciplinari, oggi il sistema climatico è complessivamente ben conosciuto. Eppure rimangono molte incertezze, che tante volte su queste pagine abbiamo detto essere il motore stesso del progresso scientifico. Queste stesse incertezze però, agli occhi del profano, dello scettico e del negazionista, alimentano il dubbio sugli impatti umani sul clima globale, oltre che diffidenza e negazione. Una concezione più ampia del cambiamento climatico, con questioni scientifiche e tecniche intrecciate con quelle sociali e umane, introduce tipi di incertezza molto diversi da quelli che gli scienziati solitamente incontrano nella formulazione di valutazioni quantitative delle prove. Poiché l'incertezza è solitamente equiparata all'ignoranza, i media e i non scienziati in generale tendono a dedurre che gli scienziati non sappiano nulla su un argomento solo perché non ne sanno tutto: ed è questo un famoso luogo comune, un pregiudizio, che i non addetti hanno della scienza e del suo metodo. Pur sembrando paradossale, tornando a quell’eccesso di prudenza di cui s’è detto all’inizio, una credenza diffusa tra gli scienziati è che comunicare in libertà al pubblico sia difficile, perché l'incertezza verrebbe interpretata come un'ammissione che la loro comprensione di un argomento non è completa. Non è facile trasmettere il messaggio che un socratico e determinato “non lo so” è proprio il carburante del progresso scientifico.

Purtroppo gli argomenti legati a quel dubbio sono proprio gli argomenti in malafede usati dai soliti noti per alimentare il dubbio, l’ignoranza cattiva, quella vera: «la vera ignoranza non è l’assenza di conoscenza, ma il rifiuto di acquisirla», come diceva Karl Popper, e come molto bene ci hanno raccontato Naomi Oreskes ed Erik Conway nel loro bel libro “Mercanti di dubbi”. Ne ho scritto approfonditamente qui e qui.

 

Nonostante abbia trattato in passato questo e molti argomenti ad esso correlati questo post è dunque un ulteriore tentativo di riassumere la comprensione attuale del cambiamento climatico, concentrandosi sulle fondamenta scientifiche passate e presenti degli impatti naturali e antropici su di esso, nonché su alcuni tipi specifici di incertezza scientifica, diversi dalle comuni incertezze che gli scienziati incontrano nella formulazione di valutazioni quantitative delle loro evidenze, che siano di laboratorio o dal campo. Si cercherà inoltre di dare spazio ad una panoramica dei rischi quantitativi del cambiamento climatico riportata da IPCC, e destinata ai decisori politici, confrontandola con opinioni scettiche espresse da alcuni scienziati che hanno accusato IPCC di allarmismo e conclusioni false sugli impatti umani sul cambiamento climatico.

Per quanto possibile cercherò di essere sintetico per quanto riguarda gli aspetti scientifici, avendone trattato in diversi post sul mio blog, concentrandomi di più su quelli che inducono a confondere l’incertezza con la crassa ignoranza.

Non climatologia, ma scienza del cambiamento climatico

La scienza del cambiamento climatico si è progressivamente distinta dalla climatologia tradizionale praticata per decenni dagli specialisti della materia, di estrazione per lo più fisica e matematica. Gli studiosi di questo ambito, oggi relativamente nuovo, provengono da discipline diverse (per citarne alcune discipline come geologia, geofisica, paleontologia, geografia, biologia, oceanografia, astronomia, matematica, fisica, chimica e ingegneria) e sono in grado di gestire grandi quantità di dati riferiti a periodi molto estesi. Grazie alla raccolta e all’analisi di questi dati con metodi sviluppati nel tempo, possono individuare tendenze significative, tra cui l’andamento delle temperature, le variazioni del livello del mare, la riduzione del volume dei ghiacciai, i cambiamenti nella circolazione atmosferica e oceanica e le variazioni dell’energia ricevuta e redistribuita dai processi terrestri. La conoscenza dei cambiamenti climatici del passato consente inoltre di comprendere meglio il clima futuro e di valutare come l’umanità possa mitigare alcuni dei problemi più probabili nei diversi scenari climatici possibili.

Il clima sulla Terra è solitamente considerato come una media delle fluttuazioni meteorologiche, anche se il tempo è solo la condizione atmosferica come la temperatura dell'aria, la pressione, l'umidità, le nuvole, le precipitazioni, la visibilità, il vento, misurata in un momento e luogo specifici. Le statistiche climatiche si ottengono facendo la media delle condizioni meteorologiche su un periodo lungo rispetto al limite deterministico di prevedibilità per il moto atmosferico, che è di circa due settimane. Poiché il cambiamento climatico interessa un periodo che va da decenni a secoli, deve essere distinto dalla variabilità climatica, che si riferisce a fluttuazioni climatiche a breve termine (anni o decenni), misurate da variazioni in tutte le caratteristiche associate al clima, come temperatura, schemi di vento, precipitazioni e tempeste.

Insomma, così come speranza e aspettativa anche meteo e clima sono due cose completamente diverse, e lo si è ribadito spesso. Il famoso matematico e meteorologo Edward Lorenz diceva che “Il clima è ciò che ti aspetti, il meteo è ciò che ottieni”

La scienza del cambiamento climatico è un esempio emblematico di approccio interdisciplinare: per spiegare processi così complessi è necessario integrare molte discipline scientifiche. Il clima terrestre nasce da un equilibrio delicato tra apporti energetici, processi chimici e fenomeni fisici; anche una lieve perturbazione, amplificata da diversi meccanismi di retroazione, può produrre cambiamenti non lineari nel sistema climatico globale. Tuttavia, il sistema Terra-oceano-atmosfera possiede capacità di riequilibrio che rendono poco probabili scenari estremi come un effetto serra fuori controllo o una glaciazione incontrollata.

 

Ovviamente, nessuno scienziato ha mai messo in dubbio che esistono fenomeni naturali, sorti con la formazione stessa della Terra e della sua atmosfera, che influenzano il clima in modi innumerevoli. Tant’è che sono proprio questi fenomeni naturali intrinseci che vengono richiamati di continuo per giustificare anche quanto è ormai invece attribuito all’influenza antropica.

Prendendo come riferimento per approfondire questo mio vecchio post, possiamo annoverare i cambiamenti nell’orbita terrestre rispetto al Sole, modificando la distribuzione latitudinale e stagionale della radiazione solare in arrivo nella sommità dell'atmosfera, le eruzioni vulcaniche, soprattutto se relative a Large Igneous Province (LIP, si veda questo post dell’amico Aldo Piombino) e le variazioni dell'energia emessa dal Sole: tutti hanno un effetto sul cambiamento climatico. Il clima è inoltre influenzato dai cambiamenti nella composizione dell'atmosfera, in particolare da quelli della concentrazione atmosferica di gas serra e dalla nuvolosità, così come dall'albedo terrestre e dall'interazione del sistema atmosfera-terra-oceano. Il vapore acqueo si verifica naturalmente tramite l'evaporazione dell'acqua proveniente da oceani, terre e fiumi, e può causare raffreddamento o riscaldamento a seconda della forma in cui si manifesta il vapore, come ad esempio diversi tipi di nuvole o un aumento dell'umidità.

I cambiamenti nel movimento orbitale della Terra attorno al Sole hanno un impatto a lungo termine sul clima, con cicli di migliaia di anni. Le grandi eruzioni vulcaniche producono un effetto di raffreddamento dovuto alla cenere ed altri aerosol, laddove persistano per alcuni anni riducendo la quantità di energia del Sole che raggiunge la superficie terrestre: possono abbassare la temperatura dell'aria superficiale di circa 0,2 °C per alcuni anni dopo perché, durante le eruzioni vulcaniche, particelle fini di cenere e polvere (così come gas) possono essere espulse nella stratosfera. Certo, così come quelli vulcanici anche gli aerosol industriali, (in una parola, l’inquinamento) hanno un effetto raffrescante che contribuisce in parte a compensare il riscaldamento da emissioni di CO₂, tuttavia, le misure rigorose adottate per ridurre l'inquinamento (qui la storia recente di un apparente paradosso) hanno fatto sì che gli aerosol industriali iniziassero a fornire una compensazione minore per il crescente riscaldamento causato dal noto gas serra. Tornando in tema gli effetti delle eruzioni vulcaniche sul clima passato sono difficili da valutare a causa di interpretazioni alternative in contrasto tra loro, ma chi sostiene che l’aumento di CO₂ in atmosfera degli ultimi 250 anni sia dovuto al vulcanismo della Terra è in errore: a conti fatti le emissioni vulcaniche rappresentano meno dell'1% delle emissioni antropogeniche! E in questo vulcanismo comprendiamo quello meno noto che avviene sul fondo degli oceani nelle cosiddette dorsali medio-oceaniche.

Senza entrare qui nel dettaglio dei diversi ruoli e impatti dei vari gas serra, o del vapore acqueo, la nostra atmosfera stabile per millenni ha iniziato quindi, dalla nascita dell’era industriale con l’invenzione del motore termico alimentato a carbone, ad accumulare gas serra, soprattutto CO₂, senza possibilità di riciclo né nel grande ciclo del carbonio che da miliardi di anni opera sulla Terra né in quello minore e più rapido dovuto alla presenza di organismi fotosintetici. Prima dell'industrializzazione il CO₂ componeva solo circa lo 0,03% dell'atmosfera (circa 280 ppm), ma oggi, principalmente a causa dell'influenza umana, abbiamo recentemente toccato le 430 ppm! E almeno il 30 percento di questo incremento è avvenuto negli ultimi decenni, in meno di un secolo.

 

I processi che avvengono sulla superficie terrestre regolano gli scambi di calore, umidità e quantità di moto tra suolo e atmosfera. Numerosi fenomeni naturali influenzano sia la circolazione atmosferica sia il clima superficiale. L’interazione tra atmosfera e superfici sottostanti dipende da proprietà come il trasferimento radiativo, l’umidità del suolo - che determina flussi di calore sensibile e latente e deflussi energetici - e persino la rugosità della superficie. Anche le variazioni dell’albedo, cioè della quota di radiazione riflessa rispetto a quella ricevuta, insieme alla copertura nuvolosa e all’interazione atmosfera-Terra-oceano, possono incidere in modo significativo sul clima. La Terra e la sua atmosfera hanno un’albedo complessiva di circa il 30%, valore che può cambiare per effetto delle modifiche della superficie terrestre, come deforestazione e desertificazione, e della nuvolosità. Le nubi riflettono parte della radiazione solare verso lo spazio, producendo un effetto di raffreddamento, ma assorbono anche la radiazione infrarossa emessa dalla Terra, contribuendo al riscaldamento. L’effetto dipende dal tipo di nube e dalle sue proprietà fisiche: i cirri d’alta quota tendono a rafforzare l’effetto serra, mentre le nubi stratificate basse riflettono molta energia solare in arrivo e hanno quindi un effetto raffreddante. Nel complesso, le nubi esercitano un effetto netto di raffreddamento.

Gli oceani, grazie alla loro grande capacità di immagazzinare energia, svolgono un ruolo centrale nel definire i modelli meteorologici, moderare le oscillazioni climatiche e influenzare l’andamento globale e la velocità del cambiamento climatico. Funzionano inoltre come enormi serbatoi di CO₂: il loro contenuto totale di anidride carbonica è circa 50 volte superiore a quello atmosferico, rendendoli una componente essenziale del sistema climatico. L’assorbimento del carbonio di origine antropica modifica però l’equilibrio chimico dell’oceano, perché il CO₂ disciolto forma un acido debole: all’aumentare del CO₂, il pH diminuisce e l’oceano diventa più acido. Inoltre, le acque oceaniche sono in continuo movimento e scambiano costantemente calore con l’atmosfera e questo argomento, con i suoi fenomeni, è stato utilizzato da alcuni scienziati che sostengono che la maggior parte del riscaldamento possa essere il risultato di un ciclo naturale di copertura nuvolosa dovuto ai cambiamenti nella circolazione oceanica: peccato che le supposte variazioni storiche non abbiano poi riscontro con i dati provenienti da altre discipline come la paleontologia, la dendrocronologia (anelli degli alberi), l’analisi degli isotopi dell’aria fossile contenuta nei ghiacci formatisi in passato, ed altro ancora.

Insomma, ancora una volta e su questo blog materiale per approfondire ce n’è parecchio, i dati diretti ed indiretti provenienti da numerose discipline mostrano che sì, il clima terrestre è cambiato notevolmente nel passato geologico, con periodi anche molto più caldi di oggi ma anche con diverse glaciazioni. Ma il cambiamento climatico che si osserva oggi non ha precedenti per ritmo che per ampiezza. La rincorsa al record dell’anno più caldo di sempre è partita da un pezzo.

A questo punto ci starebbe bene uno spiegone sul contesto scientifico del cambiamento climatico, la legge di Arrhenius e il lavoro di Keeling, Milankovic…ma non voglio ripetermi, basterà usare i tag di questo blog.  E quindi salto rimandando a quanto ho già scritto, come qui, ad esempio.

Modelli climatici, computer e imperfezioni

Sui modelli in generale ho scritto tempo fa…«sia data una mucca...» disse il professore tracciando un cerchio alla lavagna...    

Oggi gli scienziati studiano il cambiamento climatico con tecniche e strumenti di calcolo sempre più avanzati. Per stimare l’evoluzione del clima in risposta all’aumento dell’effetto serra utilizzano soprattutto due approcci: i modelli climatici computerizzati e il confronto con registri storici e paleoclimatici. Con le dovute cautele, anche l’intelligenza artificiale sta iniziando ad avere un ruolo in questo ambito. I modelli numerici del clima globale sono strumenti essenziali per comprendere e prevedere il cambiamento climatico: consistono in programmi informatici che risolvono equazioni fisiche ben note, descrivendo processi come la formazione dei venti, l’assorbimento dell’energia, le variazioni di temperatura, l’evaporazione dell’umidità dalla superficie e la formazione delle precipitazioni.

I modelli climatici moderni sono sempre più affidabili grazie a una migliore comprensione dei principi scientifici e a osservazioni più accurate del sistema climatico. Trattandosi di “sistemi complessi” l’ausilio dei computer è diventato insostituibile. Simulando al computer le interazioni tra le sue componenti, gli scienziati hanno ricostruito l’andamento generale del clima passato e possono elaborare proiezioni future basate su diverse ipotesi relative a fenomeni naturali e attività umane.

Dipendendo da variabili ancora incerte si ha che i modelli non possono prevedere il futuro con esattezza. Per questo gli scienziati costruiscono scenari diversi, considerando fattori come crescita demografica, politiche climatiche ed emissioni future di CO₂ e altri gas serra. Le proiezioni indicano intervalli di possibile variazione della temperatura: pur riproducendo abbastanza bene i cambiamenti globali passati e presenti, i modelli restano meno precisi su scala regionale o locale. Rimangono comunque strumenti essenziali per valutare direzione e intensità del cambiamento climatico futuro, con un’affidabilità in continuo miglioramento.

I modelli climatici attuali prevedono che la temperatura media terrestre continui ad aumentare nel prossimo secolo, pur con possibili anni di stabilità o lieve calo. La tendenza generale resta però al rialzo, con effetti comunque negativi. Il riscaldamento varierà per regione: sarà più marcato sulle terre emerse che sugli oceani in inverno, più intenso alle alte latitudini settentrionali nella stagione fredda e limitato sull’Artico in estate. Si prevede inoltre un ciclo idrologico globale più intenso, con maggiori precipitazioni e umidità del suolo alle alte latitudini in inverno. Questi cambiamenti potranno aggravare siccità o inondazioni in alcune aree e attenuarle in altre, oltre a innalzare il livello del mare di diverse decine di centimetri entro la fine del secolo, soprattutto per l’espansione termica degli oceani e lo scioglimento di ghiacciai e calotte glaciali. Nel complesso, il cambiamento climatico modificherà le condizioni medie e la frequenza degli eventi estremi, con impatti rilevanti su terre, oceani, risorse, economia e qualità della vita delle generazioni presenti e future.

«E’ difficile fare delle previsioni, soprattutto sul futuro». Questa ironica affermazione, quasi paradossale, che l’abbia o meno davvero pronunciata Niels Bohr, uno dei padri fondatori della moderna fisica atomica (pare sia apocrifa), apre comunque a degli scenari da non sottovalutare affatto, anche se forse sarebbe opportuno fare previsioni solo su quel che accadrà tra dozzine di miliardi di anni, quando il cosmo sarà buio e freddo, e soprattutto senza nessuno a controllare la qualità della previsione.

Indipendentemente dalla validità granitica dei cosiddetti “punti di non ritorno” l'incertezza degli esiti di un modello, nota anche come errore di previsione (la differenza tra il valore reale osservato e quello stimato da un modello statistico o matematico), nasce dalla propagazione delle incertezze attraverso la simulazione del modello ed è evidenziata dagli esiti simulati. L'errore di previsione del modello può essere valutato rispetto a soluzioni analitiche note, confronti con altre simulazioni e/o confronti con osservazioni. Un aiuto nel ridurre questa incertezza e trasformarla in fiducia ci viene ancora una volta dagli scienziati dell’IPCC, che hanno descritto tre approcci per indicare la fiducia in un determinato risultato e/o la probabilità che una determinata conclusione sia corretta:

1. una scala di comprensione qualitativa descrive il livello di comprensione scientifica in termini di quantità di prove disponibili e grado di accordo tra gli esperti. Possono esserci prove limitate, medie o numerose, e l'accordo può essere basso, medio o alto;
2. una scala di fiducia quantitativa stima il livello di fiducia per un risultato scientifico e varia da “molto alta” (probabilità 9 su 10) a “molto bassa” (meno di 1 probabilità su 10);
3. una scala di verosimiglianza quantitativa rappresenta "una valutazione probabilistica di un risultato ben definito che si è verificato o si verifica in futuro". La scala varia da "praticamente certo" (probabilità superiore al 99%) a "eccezionalmente improbabile" (probabilità inferiore all'1%); 

L'incertezza va distinta dal rischio perché il rischio coinvolge una probabilità nota, mentre un'incertezza sorge quando tali probabilità non sono disponibili. Questa distinzione è utile perché l'IPCC assegna esplicitamente probabilità alle sue principali previsioni climatiche, rendendo la situazione più di rischio che incertezza.

Sembrano chiacchiere accademiche, è solo una teoria direbbe il negazionista al bar, ma non direi affatto. I modelli di 30 o persino 50 anni fa erano decisamente meno sofisticati e prodotti con meno potenza di calcolo degli attuali, eppure allora fecero delle previsioni sui fenomeni che sarebbero avvenuti – probabilmente, in senso matematico, e non ce ne sono altri.

La realtà delle previsioni è ormai evidente, e le probabilità indicate sono rilevanti. Poiché molti effetti considerati altamente probabili comportano costi significativi, alcune forme di intervento appaiono giustificate. Chi nega l’origine antropica del cambiamento climatico sostiene che le stime probabilistiche dell’IPCC non siano affidabili e vadano quindi ignorate. Tuttavia, non agire in nome dell’incertezza significa o rifiutare il problema del riscaldamento globale per ciò che è, oppure assumere che “non fare nulla” sia la risposta corretta all’incertezza.

Il successo del cosiddetto hindcasting è palese. Ne ho già scritto, qui e, a seguire, lo ripeto.

I modelli climatici sono inaffidabili - Confutazione

Abbiamo visto che i modelli climatici, per loro natura, non sono perfetti: riflettono la capacità ancora limitata di simulare il clima e presentano sia inadeguatezze sia incertezze. Le prime dipendono da una comprensione incompleta del sistema climatico, dai limiti delle soluzioni numeriche usate nei modelli informatici e dal fatto che nessun modello può riprodurre esattamente il sistema reale. La struttura dei modelli - equazioni dinamiche, condizioni iniziali e al contorno, sottosistemi inclusi come chimica stratosferica o dinamica delle calotte glaciali - richiede inoltre scelte e semplificazioni. Queste introducono ulteriori incertezze, frutto del compromesso tra stabilità numerica, fedeltà alle teorie, credibilità dei risultati e risorse computazionali disponibili.

I modelli climatici sono dunque sofisticati strumenti computazionali costruiti su leggi fondamentali valide in ambito multidisciplinare (dalla fisica alla biologia, dalla chimica alla paleobotanica) ma non sono sfere di cristallo perfette: tuttavia sono incredibilmente potenti per comprendere sistemi complessi e ormai corredati da una solida esperienza:

• Successo dell'hindcasting: hanno "retroceduto" con successo i cambiamenti climatici del passato, riproducendo l'andamento storico della temperatura osservati, la fusione dei ghiacci e l'innalzamento del livello del mare. Anche i modelli delle previsioni meteorologiche funzionano così: elaborare un modello e applicarlo ad una serie di fatti accaduti nel passato per vedere se i dati previsti dal modello coincidono con le misure. Se così, da quel momento in poi quel modello sarà applicato ogni qual volta i dati derivanti dalle misurazioni assumono quella determinata condizione, prevedendo quanto accadrà.
• Accuratezza predittiva: molte delle prime previsioni dei modelli climatici, fatte decenni fa, sono state in gran parte confermate da osservazioni successive, tra cui l'andamento generale della temperatura globale. Così procede la scienza, che si nutre inoltre dei suoi stessi errori.
• Miglioramento continuo: i modelli vengono continuamente perfezionati con più dati, una maggiore potenza di calcolo e una comprensione più profonda dei sistemi terrestri. Mentre i singoli modelli possono avere lievi variazioni, il consenso su un insieme di modelli indipendenti prevede costantemente un riscaldamento significativo in presenza di continue emissioni di gas serra. Questi modelli non si limitano a prevedere la temperatura ma proiettano inoltre cambiamenti nei modelli di precipitazione, eventi meteorologici estremi, acidificazione degli oceani e altro ancora.

Pur restando incertezze significative sia nelle prove empiriche dirette del riscaldamento sia nella comprensione teorica del sistema climatico nel suo complesso, incertezze che si influenzano a vicenda, non si può escludere che il riscaldamento globale risulti più grave di quanto previsto finora. Il punto decisivo, tuttavia, non è l’esistenza dell’incertezza scientifica, ma il modo in cui l’umanità sceglierà di agire di fronte a essa.

Comprendere il ruolo e l'importanza dei modelli climatici consente infine di rifiutare e replicare le ipotesi di complotto che stanno caratterizzando una parte del negazionismo più becero. Uno dei temi a cui si appellano per spiegare come sia possibile fare previsioni con i modelli, non potendo più negare l'evidenza dei dati, si appella al complotto: «hanno programmato per...» è la nuova litania ricorrente.

Il seguito nella seconda parte...

La decarbonizzazione infelice

Premessa

«Torneremo alle caverne» disse l’emiro aprendo la COP28 a Dubai. In quel caso intendeva che senza vendere petrolio il suo paese non sarebbe mai stato così ricco ma, senza saperlo, stava prevedendo quel che comunque accadrà. Magari non così disastrosi, giacché le posizioni legate a catastrofismo ed ecoansia vanno evitate a prescindere, ma gli scenari che si profilano in tempi tutto sommato molto brevi, non sono affatto da sottovalutare, perché nascono da posizioni ben precise, quelle del cosiddetto realismo energetico, un approccio pragmatico alla transizione ecologica che cerca di bilanciare gli obiettivi di sostenibilità con la sicurezza energetica, quel che obiettivamente sarà possibile avere, l'economicità e la fattibilità sociale.

Più volte su queste pagine ho messo in evidenza come, ancora oggi, in piena indiscutibile crisi climatica, col termine decarbonizzazione che appare ovunque e comunque, l’analisi della situazione attuale mette chiaramente in luce una gestione politica carente, come sottolineato dai più recenti rapporti dell’IPCC (AR5 del 2014 e AR6 del 2021-22), che denunciano con forza l’inazione dei governi e la loro incapacità di assumersi la responsabilità di un cambiamento concreto: una gestione che ho definito fallimentare. Le promesse fatte durante le conferenze internazionali, come le varie COP, restano spesso lettera morta, evidenziando un divario drammatico tra la realtà fattuale e la percezione dei politici, che dovrebbero invece essere i primi a vigilare sul futuro dei paesi di appartenenza ma con un approccio globalista, e a possedere una conoscenza approfondita delle problematiche ecologiche e climatiche. Un futuro plasmato insieme dal riscaldamento globale e dal rapido declino geologico di petrolio, gas e carbone, più che da scelte politiche graduali e reversibili, affiancato a mancanza di volontà e di sapere: riflesse nelle campagne elettorali, dove il tema dell’emergenza climatica è quasi del tutto assente, e nelle scelte tecnologiche, come la fiducia riposta nella mobilità elettrica di massa, nell’idrogeno, nella biomassa e nei biocarburanti, senza una reale comprensione dei limiti e delle lacune di tali soluzioni.

Anche se studi autorevoli dimostrano che persino un paese come il nostro può decarbonizzare e rendersi indipendente dalle fonti fossili, la domanda è: ma quanta energia potenziale sarà disponibile? Potremo, ad esempio, elettrificare tutto il parco veicoli, trasporto pesante compreso? (spoiler: no). Cosa potremo tenere acceso e cosa dovremo necessariamente spegnere o ridurre? Insomma, la decarbonizzazione non è affatto felice e guarda un po’, tutti i discorsi fatti a proposito della crisi climatica e delle sue conseguenze passano, apparentemente, in secondo piano; perché, se da una parte gli scenari climatici saranno meno impattanti di quel che è stato modellato, dall’altra le fonti fossili di energia (a iniziare dal petrolio, seguito a ruota da gas naturale e carbone) diventeranno via via sempre meno disponibili. Non perché si esauriranno completamente (cosa che comunque accadrà), quanto perché da un lato le pressioni sul fronte della indispensabile e necessaria riduzione delle emissioni di gas serra spingeranno affinché se ne brucino sempre meno, e dall’altro sarà sempre meno redditizio estrarle e trasportarle, anche in conseguenza della domanda in costante calo. In altre parole, comparato a quel che accadrà alla temperatura media del pianeta da qui a 50 o anche 100 anni, quello delle fonti energetiche è il problema più serio[1].

In questo contesto, è fondamentale respingere l’inazione, il fatalismo e promuovere un’azione concreta e consapevole, anche nel proprio piccolo, come suggerito dalla spinta gentile descritta da Irene Ivoi nel suo libro “La cerniera. La spinta gentile al servizio della sostenibilità”. Solo una conoscenza totale può generare la coscienza necessaria per affrontare gli anni a venire, preparandoci a scenari che potrebbero vederci disorientati e privi di beni essenziali se non si agisce per tempo. Con prudenza però, perché se c’è qualcosa di davvero complesso, gli scenari climatici sono in testa alla classifica: riscaldamento globale ed esaurimento dei combustibili fossili sono problemi interconnessi, nessuno può prevedere con certezza gli effetti delle crisi multiple. Resta comunque indispensabile cambiare, perché ormai non è solo auspicabile, ma necessario.

L’acclarato (quanto negato) declino del petrolio, e sua fine,  (a seguire gas e carbone), signore e padrone del funzionamento delle nostre società, porterà una lunga serie, per usare un eufemismo, di…problematiche. Secondo qualcuno siamo appena all’inizio del cosiddetto picco del petrolio, che indica il momento in cui l'estrazione mondiale di petrolio raggiunge il massimo livello storico, per poi iniziare un declino definitivo: non l’esaurimento totale come predetto, ma la fine della produzione a basso costo. Ed è sulla base di ciò che prenderò in considerazione come esempio, soltanto uno degli aspetti di queste problematiche future: l’elettronica e il digitale, che appaiono ancora, nella mente dei politici e non solo,  come un’evidenza eterna, allineato ai rimedi miracolosi con cui immaginano si risolverà il tutto.

Elettronica ovunque
Ognuno di noi conosce ciò che è necessario per produrre degli strumenti digitali, e la lista a seguire non è completa. Che si tratti di un personal computer, portatile o meno, uno smartphone, una macchina fotografica o una video camera, un display per qualsiasi scopo, anche riportare arrivi e partenze dei treni alla stazione, o ancora un dispositivo diagnostico come un ecografo, tutto ciò necessita di microprocessori, chip, schede madri, magneti, schermi, pannelli di vetro, saldature, connessioni elettriche, diodi elettroluminescenti, optoelettronica come le fibre ottiche, alluminio rinforzato e altro ancora (altra lista incompleta). A cui aggiungere i prodotti derivati e a corollario:  batterie, hard disk, modem di collegamento a Internet, dispositivi touch screen, carte di credito, lampadine a LED, nonché i già citati strumenti diagnostici medici come scanner, per risonanze magnetiche, elettrocardiogrammi, tomografie ed ecografi.

Tra i materiali necessari alla produzione, distinti in minerali vari, metalli puri e persino gas, figurano circa trenta metalli differenti, tra cui diciassette terre rare: questi ultimi, fondamentali per tutta l’industria elettronica, saranno in stato di scarsità o criticità entro la prima metà di questo XXI secolo o poco dopo, tanto da aver richiesto la creazione di un apposito regolamento da parte del Consiglio Europeo. A questi si aggiungano altri metalli, minerali e un gas (l’elio). L’unico per il quale si prevede una data di esaurimento più lontana (2064) è il platino.  Faccio notare che per esaurimento non si intende solo la possibilità che in assoluto questo o quello vengano a mancare, ma anche che i costi di estrazione e produzione diventino insostenibili, anche in presenza di sovvenzioni e finanziamenti statali. E già qui vi si dovrebbe accendere una lampadina.

Tutto questo porta immediatamente a mettere in discussione il mondo del digitale: qualcosa che è data come eternamente scontata, pensata e utilizzata come non ci fosse un domani. Di dimensioni gigantesche e di cui si parla poco. Su tale ambito abbiamo basato, anno dopo anno, l’intero nostro sistema globalizzato di informazioni e comunicazioni, di lavoro e scambi, di studio e ricerca, in qualsiasi settore, primario, secondario e terziario, fino al settore sanitario e alla sfera privata. Sì, anche primario: pensate al supporto che l’elettronica e l’informatica forniscono oggi anche, un esempio, alla corretta gestione di un moderno trattore agricolo! Un’organizzazione, questa, che verrebbe del tutto distrutta se tale sistema, che ha ormai invaso ogni ambito, dovesse scomparire. E alla fine di questa gigantesca catena tutti gli apparecchi informatici sostenuti dalla onnipresente elettronica.

Un pianeta finito ha risorse finite
La criticità o la scarsità di una ventina di elementi[2] necessari all’elettronica-informatica riguarda prevalentemente il periodo che qualcuno ritiene ormai imminente, prima del 2040 addirittura, con elementi ad alto rischio come lo stagno, l’argento, l’oro, l’antimonio, il gallio, l’indio e il terbio, e il periodo a cavallo della metà del secolo per altri quattro elementi, tra cui il rame.

Anche se le quantità di tali elementi utilizzate in un singolo apparecchio informatico sono generalmente minime, occorre considerare che appena dieci anni fa c’erano 2,4 miliardi di computer in uso nel mondo e 3,3 miliardi di smartphone, che oggi sono 7,5 miliardi, di cui circa 7 attivi! Nel 2018 c’erano 20 milioni di fotocamere digitali, e nel 2021 un miliardo di telecamere di sorveglianza, senza contare quelle private, per un totale di quasi sette miliardi di dispositivi digitali, in crescita continua, cosa che rende tutt’altro che irrilevante il consumo di materie prime.

Altre fonti di consumo esponenziale di metalli e minerali preziosi sono quelle delle marmitte catalitiche, che contengono oro, argento, palladio, platino e cerio; i pannelli solari, che consumano argento e grandi quantità di silicio, estratto principalmente dalla sabbia: siamo riusciti a rendere critico un materiale che credevamo infinito.

A tale proposito va detto che fra tutti i materiali che estraiamo dalla Terra (minerali grezzi e petrolio, rame e argilla, gemme e carbone, bauxite e scisto) soltanto l’acqua supera la sabbia e la ghiaia quanto a volume prelevato. Per sabbia e ghiaia si tratta di 50 miliardi di tonnellate all’anno, destinate per lo più alla produzione del cemento. Usandole per costruire un muro attorno all’equatore, esso sarebbe alto 27 metri e largo altrettanto[3].

E l’elenco procede con turbine eoliche, che pure richiedono silicio, zinco, manganese, rame, piombo e cobalto; ma anche la produzione esponenziale di fibra ottica, ottenuta dalla preziosa silice (per non parlare dei semplici vetri delle nostre abitazioni), o dei fili di plastica che le contengono, prodotti del petrolio. Per quanto riguarda la scarsità di fibra ottica, è già qui. Utilizzata prevalentemente nelle telecomunicazioni, è impiegata anche nell’illuminazione a LED ed è indispensabile nella medicina e nella chirurgia endoscopiche. C’è stata un’esplosione della domanda di fibra ottica. Nel 2017 il consumo mondiale ha superato i cinquecento milioni di chilometri ed è la Cina, che sta rapidamente ampliando le sue infrastrutture di telecomunicazione, il paese che consuma più della metà delle scorte. C’è già qualcuno che sta pensando di mitigare la cosa mantenendo o reinstallando i vecchi sistemi di comunicazione laddove la fibra ottica non sia necessaria, e qualcun altro maledice la dismissione e l’abbandono delle linee di comunicazione telefoniche analogiche via cavo, fax compresi. Un aneddoto. Un mio anziano parente non volle passare alla fibra ottica per Internet quando lo avvisai che, in caso di mancanza di energia elettrica, avrebbe perso anche la possibilità di telefonare.

L’86% della produzione mondiale d’oro è usato dalle industrie della gioielleria e dell’oreficeria, con un riciclo in costante aumento. Considerando che se questi settori dovessero subire una battuta d’arresto, visto che si tratta di prodotti piuttosto superflui, la scarsità di questo metallo potrebbe rallentare o arrestarsi.

E il riciclo? Purtroppo non sarà in grado di soddisfare l’aumento della domanda mondiale e resterà inferiore al 20-30% degli approvvigionamenti necessari. Per quanto riguarda i componenti elettrici ed elettronici, secondo un recente rapporto dell’ONU, meno del 25% del materiale elettronico dismesso viene correttamente raccolto e riciclato, a fronte dei 62 milioni di tonnellate di rifiuti elettronici prodotti nel 2022: un triste record, con un aumento dell'82% rispetto al 2010. Il fenomeno è aggravato dal malcostume della cosiddetta obsolescenza programmata.

Tutti medici di campagna, e a dorso di mulo

Tornando all’elettronica e al digitale come sorgente di soluzioni e strumentazioni, in questo contesto il settore medico, pur non essendo ai primi posti come consumi, è chiaramente il primo a dover essere preservato: tutte le apparecchiature di rilevazione e controllo pre e postoperatorio necessitano di un computer o di uno schermo, come minimo, che si tratti di scanner, risonanze magnetiche, ecografi, fibroscopi o endoscopi (che devono anche disporre di una microcamera digitale), o di apparecchi per la radiografia. Inoltre, qualunque referto, prescrizione, cartella clinica, comunicazione e condivisione di diagnosi e prognosi oggi viaggia in formato digitale. Gli scanner e le risonanze magnetiche hanno anche bisogno di componenti come l’elio, utilizzato come gas refrigerante per i magneti, e insostituibile per tale scopo. Questo settore consuma diversi milioni di metri cubi di elio all’anno. Il terbio e il selenio sono necessari per la radiografia, mentre il silicio è essenziale per la fibra ottica utilizzata nell’endoscopia. 

L'industria elettronica si troverà quindi in seria difficoltà entro un paio di decadi: diventa fondamentale quindi migliorare e potenziare il riciclo, la sostituzione, il risparmio di materiali in altri settori e confidare nelle innovazioni che verranno da ricerca e tecnologia. Ma sarà molto probabilmente soltanto un modo per posticipare la cosa perché c’è una serie di ostacoli che minacciano seriamente la possibilità di continuare la tecnologia digitale già a partire dalla seconda metà di questo secolo. Il resto del mondo è ad oggi strettamente dipendente dalla Cina per la maggior parte della produzione delle terre rare: così, mentre la Cina dipende dagli Stati Uniti per l’importazione di chip di ultima generazione, la maggior parte dei paesi dipende dalla Cina per le proprie apparecchiature digitali, che si tratti di magneti, batterie o elettronica. In secondo luogo nulla e nessuno possono assicurare la necessaria stabilità geopolitica e finanziaria tali da garantire che offerta e domanda restino stabili.

Che dire poi del declino petrolifero (e di gas e carbone) ormai all’orizzonte che metterà a repentaglio il settore dei trasporti portandolo rapidamente al collasso? Ovvero il crollo delle importazioni di materie prime verso i paesi produttori, poi verso le fabbriche e, infine, dai prodotti finiti verso i paesi importatori e fino ai centri di distribuzione. Infine, l’obsolescenza degli impianti minerari e di estrazione in genere: più la miniera è vecchia, minore è la concentrazione di metalli al suo interno e maggiore è l’energia richiesta (petrolio, gas, carbone) per isolarli dal minerale. La riduzione energetica accelera quindi quella minerale, perché disporremo di sempre meno energia per estrarre metalli che, a loro volta, saranno sempre più rari. In un mondo dove il potenziale energetico è in calo non c’è spazio per scenari di incremento della domanda di energia.

Dopo aver vissuto a lungo nell’illusione di un’eterna disponibilità di petrolio e altri idrocarburi, oggi ci culliamo, senza porci domande, nell’illusione dell’eternità dei veicoli elettrici e dell’elettronica. Ma ciò non accadrà.

La crisi. Quale delle due?
La crisi climatica, il riscaldamento globale? Non sembra siano più un gran problema, l’aumento di temperatura non sarà poi così disastroso, per lo meno non per il nord del mondo, e il motivo è che già a partire dalla seconda metà del XXI secolo le emissioni di gas serra diminuiranno, dapprima perché non ci sarà più tutto il petrolio attuale da bruciare, poi il gas, e infine il carbone. E non tanto perché le riserve saranno state prosciugate, quanto perché (e la corsa a non investire da parte delle banche è già iniziata) estrarlo e trasportarlo sarà sempre meno lucrativo.

La rarefazione e poi la scomparsa del petrolio, del gas e del carbone, rallentando il riscaldamento globale, ci manterranno in uno scenario tutto sommato…sostenibile. A quale prezzo? Con un bel salto all’indietro nel passato, soprattutto in termini di tecnologia e fabbisogno energetico.

La deflazione degli idrocarburi, e in particolare la fine prematura dello sfruttamento del petrolio, provocherà una gravissima crisi economica, con conseguenze molto pesanti sui nostri mezzi di sussistenza e sulla loro precarietà. Allo stesso tempo sarà evidentemente benefica, perché affosserà un gran numero di industrie che smetteranno così di emettere CO₂ e altri inquinanti, rallenterà l’acidificazione degli oceani, metterà fine all’agro-allevamento industriale[4] e al suo ingente consumo e inquinamento delle acque, alla degradazione qualitativa dei suoli, al loro compattamento che ostacola l’attività biologica e alla conseguente riduzione dei nutrienti, pulirà gradualmente le acque fluviali a vantaggio di una pioggia più pura che le rinvigorirà. Tutti questi vantaggi cumulati salveranno miliardi di vite, che non sarebbero sopravvissute con altri scenari di emissioni fuori controllo, o che ne avrebbero sofferto molto.

Un destino migliore che non dobbiamo in alcun modo all’intervento dei governi, i quali anno dopo anno non fanno che peggiorare lo stato del mondo, bensì esclusivamente ai vincoli geologici che la natura ci impone. Un destino migliore ma molto difficile.

I più penalizzati? Ovviamente noi occidentali, i ricchi del mondo, quei pochi punti percentuali di umanità che inquina, consuma e spreca tanto quanto la stragrande maggioranza degli umani di questo pianeta.

Questa interruzione, che bisogna assolutamente rendere provvisoria, è già in corso in Europa e si estenderà al resto del mondo.

Un altro mondo

Un esempio tra tanti, che ci mette concretamente di fronte all’enorme cantiere che si apre davanti a noi e davanti al quale potremmo stare a guardare, rassegnati, impotenti e piegati in attesa delle tempeste, dal momento che non ci aspettiamo nulla di risolutivo da parte dei nostri responsabili politici attuali e futuri, un’inazione governativa, questa, che IPCC osserva e denuncia molto fermamente nei suoi ultimi due rapporti globali, AR5 del 2014 e AR6 del 2021-22. 

Quando in realtà ora più che mai è importante agire, respingere la negazione, non cedere al fatalismo ed esortare i nostri responsabili a pensare e concepire realmente questo futuro – anziché limitarsi a rivolgergli uno sguardo rapido e senza seguito –, e prevederne poi le conseguenze per poter lavorare a mitigare i traumi che ne deriveranno, che si tratti di preparare le nostre nuove mobilità, ricomporre i nostri territori e le nostre culture, rilanciare l’artigianato, difendere i mezzi di comunicazione e l’illuminazione del passato. Spingere all’azione concreta.

Manca una volontà politica, sottolinea IPCC, che veda come noi, COP dopo COP, i governi del mondo fare promesse che poi non mantengono. Governi che mancano non solo di questa volontà, ma anche di una conoscenza approfondita della situazione e delle gravi carenze delle soluzioni proposte, sulle quali si appoggiano senza ulteriori riflessioni. Una gestione, finora, che appare piuttosto fallimentare.

Governi che per primi ripongono la propria fiducia nella mobilità elettrica di massa, nell’idrogeno, nella biomassa, nei biocarburanti, senza però informarsi sui limiti e sulle lacune di questi mezzi e comprendere che tutto questo non ci salverà. Peccato che senza conoscenza, conoscenza totale e non superficiale, non possa esistere la coscienza chiara del futuro, la coscienza di dover agire al più presto. Nella stragrande maggioranza dei paesi europei, nelle loro ultime campagne elettorali il tema dell’emergenza ecologica è stato quasi del tutto assente, ad emblema del drammatico divario tra la realtà fattuale e lo stato d’animo dei politici, teoricamente deputati a vigilare sul futuro del paese. E in quanto tali, a conoscere tutto sullo sconvolgimento che sta arrivando.

Questo sconvolgimento ci proietterà inevitabilmente in un altro mondo, dopo un secolo trascorso, per quanto riguarda i paesi più avvantaggiati, in una condizione di comfort e crescita quasi eccessivi. Un nuovo mondo e uno stile di vita di fronte ai quali saremo disorientati, impreparati, inadatti, persino minacciati, se non avremo compiuto gli sforzi di previsione necessari, ma essenzialmente vivi. Vivi, ma in mancanza di beni di prima necessità, a cominciare dagli alimenti e dall’acqua, che scarseggeranno in molte parti del mondo. Per non parlare della scarsità o assenza di qualsiasi altro tipo di bene non essenziale.

E se…
Ma quanto sono realistiche queste analisi?

Il climatologo Luca Mercalli cerca di mediare: «Condivido gli inviti volti a un aumento della resilienza per un futuro con diminuzione dei combustibili fossili. Tuttavia non prenderei gli scenari dell’IPCC con la precisione del decimo di grado, visto che sono ordini di grandezza, ma anche 2-3 gradi in più rischiano di consegnarci a un pianeta ostile; e soprattutto sottolineo il fatto che nessuno conosce la possibilità di attivazione dei punti di non ritorno, quindi potrebbe verificarsi uno ‘scenario peggiore’ inedito anche con aumenti termici più limitati. Insomma», continua Mercalli, «è vero che probabilmente non c’è abbastanza materiale fossile per far aumentare il CO₂ fino al limite del caso peggiore, come afferma IPCC, ma nessuno conosce l’effetto di combinazione multipla di varie crisi, se non che porterebbero a conseguenze mai viste. Tutto suggerisce la prudenza nell’interagire con i delicati meccanismi planetari, indipendentemente dal sindacare su un decimo di grado in più o in meno». Molti scenari inoltre sono stati ipotizzati prima della retromarcia sul clima di Trump. In sintesi, conclude il climatologo, «avremo tutti e due i problemi: riscaldamento globale ed esaurimento dei combustibili fossili. Uno non deve coprire l’altro, ma non possiamo non ricordare che risolvendone uno (con le energie rinnovabili), si risolve anche l’altro».

Posizione quest’ultima, per me, forse troppo ottimistica. Per dirla come raccomanda un altro famoso climatologo italiano, Antonello Pasini, nel suo recente libro “La sfida climatica. Dalla scienza alla politica: ragioni per il cambiamento”, la climatologia è scienza assai complessa: prudenza dunque.

Di fronte a questi scenari di realismo energetico quindi, ripeto, cambiare comunque non è solo auspicabile, ma necessario.

In definitiva, è fondamentale sottolineare questo aspetto spesso trascurato nel dibattito pubblico: non saranno soltanto le politiche ambientali o le innovazioni tecnologiche a frenare la crescita delle emissioni di gas serra, ma piuttosto la stessa scarsità dei combustibili fossili. È proprio il progressivo esaurimento di queste risorse, pilastro della nostra economia e società, a rappresentare il vero limite fisico alla corsa dei modelli climatici verso scenari sempre più drammatici. Questo dato di realtà, tuttavia, pone di fronte a un paradosso: se da un lato la diminuzione forzata delle emissioni potrebbe mitigare alcuni effetti del cambiamento climatico, dall’altro la crisi economica globale che deriverà dalla fine dell’era fossile rischia di essere ancora più devastante e dirompente per le nostre società. In altre parole, la soluzione naturale al problema delle emissioni potrebbe portare con sé conseguenze economiche e sociali ben più gravi di quelle generate dalla crisi climatica stessa.

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[1] A corollario di tutto ciò va detto che la necessaria ed auspicata riduzione delle emissioni di gas serra sarà coadiuvata, paradossalmente, proprio dalla diminuzione delle materie prime che li generano
[2] piombo, parzialmente riciclabile; stagno, non sostituibile; zinco; argento, non sostituibile; antimonio; ittrio; arsenico; gallio: già critico oggi; indio; palladio, sostituibile con rame e nichel; oro, sostituibile con il platino; lantanio: a criticità alta; terbio; gadolinio; stronzio; silicio; elio. A tutto ciò si aggiungano rame, selenio, tantalio e disprosio.
[3] È un processo geologico su scala globale: vengono scavati grossi buchi poi riempiti d’acqua, altrove si innalzano città, ponti e fabbricati di numerosi piani. Con il passare del tempo questi edifici crolleranno e i granelli di cemento saranno dilavati verso il mare, finendo sul fondo dei fiumi verranno arrotondati, frantumati nuovamente nei materiali che li compongono e schiacciati in sedimenti.
[4] Senza trattori, impensabile come potrebbe essere possibile gestire appezzamenti estesi per dozzine e centianaia di ettari? L'elettrificazione dei motori dei trattori è oggi un settore d'avanguardia, e per il futuro potrebbero comunque esserci carenze di potenza disponibile. Solo l'Italia possiede circa 2 milioni di trattori, a cui affiancare decine di migliaia di altre macchine agricole.