Ruota della fortuna globale

Per anni, Ronald Prinn, ScD '71, aveva guardato gli occhi dei politici appannarsi quando presentava loro prove allarmanti del cambiamento climatico causato dall'uomo. Quindi, naturalmente, il professore di scienze atmosferiche è stato piacevolmente sorpreso quando ha appreso a ottobre che il Gruppo intergovernativo di esperti sui cambiamenti climatici avrebbe condiviso il Premio Nobel per la pace 2007 con Al Gore per aver documentato e sensibilizzato sul riscaldamento globale.

Il riconoscimento del cambiamento climatico come un problema vitale è arrivato da molto tempo. Ma finalmente si sta procedendo, grazie ai numerosi scienziati che hanno trascorso anni a raccogliere e interpretare i dati e pubblicizzarne l'importanza. Tale azione include una nuova spinta da parte dei membri del Congresso degli Stati Uniti per approvare una legislazione volta a ridurre le emissioni di gas serra.

In qualità di direttore del Center for Global Change Science del MIT, Prinn ha svolto un ruolo chiave nel portare il cambiamento climatico all'attenzione del pubblico. Il suo esperimento avanzato sui gas atmosferici globali (AGAGE) celebra il suo trentesimo anno di monitoraggio dei composti che riducono lo strato di ozono (compresi i clorofluorocarburi un tempo ampiamente utilizzati negli aerosol) e dei gas serra come il metano. E un programma che ha fondato nel 1991 con il professore della Sloan School Henry Jacoby, un economista, ha portato scienziati fisici e sociali a una collaborazione insolitamente stretta e continua con gli ambientalisti per creare modelli climatici che tengano conto delle cause umane e dei costi del riscaldamento globale. Stanno anche cercando di capire cosa deve essere fatto per mitigarlo o fermarlo. Prinn, uno dei primi sostenitori dell'integrazione della scienza nelle politiche pubbliche, ha testimoniato davanti al Congresso ed è stato l'autore principale del rapporto del 2007 del comitato sul clima vincitore del premio Nobel.

Quando lui e Jacoby hanno iniziato il progetto di modellazione, dice Prinn, hanno affrontato domande di base: potremmo mai prevedere in modo credibile il clima? E qual era il modo migliore per tenere conto dell'attività umana? Alcuni colleghi pensavano che fosse una follia affrontare un compito così complesso, ricorda Prinn. Anche lui considerava l'impresa donchisciottesca. Ma per lui era un dovere morale. Se stai ottenendo finanziamenti per studiare il pianeta Terra e puoi aiutare il processo decisionale, dovresti farlo, insiste.

La cosa insolita di Ron rispetto a molti altri scienziati, dice Jacoby, [è che] fin dall'inizio, ha capito che la scienza, per essere veramente utile, doveva essere integrata con la politica pubblica, ed era disposto a dedicare tempo ed energia per quell'aspetto del lavoro. Ci sono molti buoni scienziati nel mondo. Ma non molti di loro sono bravi in ​​quel tipo di lavoro collaborativo.

Prinn ha visto i suoi colleghi arrivare all'idea di modellare che include input da molte aree di ricerca, comprese le scienze sociali. E ha visto il pubblico preoccuparsi per il riscaldamento globale previsto da quei modelli. È stato interessante vedere l'evoluzione, dice.

Quando Prinn era uno studente laureato al MIT alla fine degli anni '60, solo pochi scienziati al mondo stavano studiando la chimica dell'atmosfera terrestre. Il programma spaziale era agli inizi e Prinn conseguì il dottorato in chimica studiando le atmosfere di altri pianeti: la composizione delle nuvole di Giove, la fotochimica di Venere. È stato nominato assistente professore in meteorologia al MIT nel periodo in cui ha difeso la sua tesi nel 1971.

Ciò che ha acuito il suo interesse per l'atmosfera del nostro pianeta, dice, è stato il suo lavoro negli anni '70 sulla modellazione dell'impatto ambientale del velivolo supersonico proposto da Boeing. Per superare la velocità del suono, il Boeing 2707 avrebbe volato attraverso l'aria sottile dello strato di ozono. Ma i motori avrebbero prodotto ossido nitrico, che i chimici sapevano distrugge l'ozono. Prinn e altri ricercatori del MIT hanno creato una simulazione al computer che dimostra i rischi che una flotta di velivoli supersonici rappresenterebbe per lo strato di ozono, che protegge il pianeta dalle radiazioni ultraviolette del sole. I piani per costruire la flotta furono infine scartati per una serie di motivi, ma il lavoro rimase con lui. Mi sono interessato alla chimica atmosferica sulla Terra, dice.

Nel 1974, i futuri premi Nobel Sherwood Rowland e Mario Molina (che sarebbe diventato un professore del MIT) hanno pubblicato il loro lavoro fondamentale che descrive come i clorofluorocarburi inerti (CFC) ampiamente utilizzati nei sistemi di refrigerazione e nelle bombolette spray potrebbero raggiungere lo strato di ozono, dove le radiazioni ultraviolette potrebbero rimuovere molecole di cloro altamente reattive che potrebbero catalizzare la decomposizione dell'ozono. All'epoca, tuttavia, Rowland e Molina non avevano prove dirette che ciò stesse accadendo. Il loro lavoro ha lasciato i chimici con una sensazione di allarme: si sapeva così poco sulla chimica dell'atmosfera, e in particolare sugli effetti dei gas prodotti dall'uomo su di essa. Nessuno sapeva quale potesse essere il ciclo di vita di questi gas o se lo strato di ozono si stesse effettivamente rompendo. I CFC persistevano davvero nell'atmosfera e viaggiavano nello strato di ozono? In che modo le sostanze chimiche altamente reattive presenti in natura, chiamate radicali idrossilici, interagivano con le emissioni prodotte dall'uomo?

Queste domande spinsero Prinn a lanciare, nel 1978, un progetto su larga scala per misurare e modellare la chimica dell'atmosfera terrestre. AGAGE monitora continuamente il tasso di emissione e la persistenza di 45 gas serra e dannosi per l'ozono, inclusi CFC, radicali idrossilici, metano e protossido di azoto. Misura inoltre i livelli globali di tutti i gas regolamentati dai protocolli di Kyoto e Montreal (eccetto l'anidride carbonica, che è monitorata da un'agenzia governativa degli Stati Uniti). I risultati dei rilevatori del progetto in cinque siti costieri in tutto il mondo mostrano la distribuzione regionale di questi gas e consentono ai ricercatori e ai governi di monitorare da dove provengono e dove vanno. I risultati sono pubblicati online.

Negli anni '60, l'inquinamento atmosferico regionale era il principale interesse per il monitoraggio atmosferico e la scienza; il monitoraggio globale era davvero il campo di pochi scienziati, ricorda Paul Fraser, che guida il gruppo di ricerca sull'atmosfera mutevole presso l'agenzia scientifica nazionale australiana, la Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation. (Uno di quei pochi era Charles Keeling del Caltech, che aveva iniziato il monitoraggio continuo dei livelli di anidride carbonica atmosferica a Mauna Loa, HI, nel 1958.)

Il grande contributo di Ron è stato quello di espandere l'idea che dovevamo guardare la Terra globalmente, non solo per la CO2 ma per tutto i gas importanti per il cambiamento climatico e la riduzione dell'ozono, afferma Fraser. Questo è stato un grande cambiamento di enfasi nel luogo in cui veniva svolta l'eccitante scienza. Il suo lavoro ha portato a una grande espansione degli sforzi delle agenzie di ricerca di tutto il mondo nello studio del problema globale e nel mantenimento degli studi sull'inquinamento regionale.

L'industria chimica ha accettato di finanziare il progetto AGAGE per tre anni, dice Prinn, perché le aziende volevano sapere come stavano influenzando l'ambiente. Le società hanno fornito informazioni sulla produzione e vendita di gas e, allo scadere dei tre anni, gli scienziati avevano fornito prove del fatto che i CFC persistevano a lungo e avevano il potenziale per causare una grave distruzione dell'ozono. I risultati sono stati drammaticamente confermati nel 1985, quando è stato individuato un buco nello strato di ozono sopra l'Antartide. Sapevamo che c'erano rapidi aumenti di questi gas e che gli esseri umani stavano svolgendo un ruolo enorme, se non esclusivo, nell'esaurimento dell'ozono e nelle emissioni di gas serra, afferma Prinn. Riconoscendo il valore del monitoraggio sia di queste sostanze chimiche pericolose di lunga durata che dei gas presenti in natura nell'atmosfera, la NASA è diventata il principale finanziatore del progetto.

Nel 1988, l'anno successivo alla pietra miliare del Protocollo di Montreal, che iniziò a eliminare gradualmente i CFC nei paesi industriali, il problema del clima stava diventando grande, afferma Prinn. È diventato così grande che Prinn non ha più avuto il tempo di continuare a studiare la chimica extraterrestre: i pianeti sono caduti da un lato e ho iniziato a concentrarmi sul clima globale. Lui e Thomas Jordan, allora capo del dipartimento di scienze della terra, dell'atmosfera e planetaria, hanno fondato il Center for Global Change Science nel 1990 per studiare come interagiscono gli oceani, la terra e l'atmosfera per determinare il clima terrestre.

Ma il lavoro del centro non ha tenuto conto di come l'attività umana stesse contribuendo al cambiamento climatico. Così nel 1991, sperando di combinare il lavoro degli scienziati del clima con quello di economisti e altri scienziati sociali, Prinn ha collaborato con Jacoby per lanciare il Programma congiunto sulla scienza e la politica del cambiamento globale. A quel tempo, [se fossi] uno scienziato, essere coinvolto nella politica potrebbe contaminarti, dice Prinn. Sospetta che quando ha iniziato il programma congiunto, alcuni dei miei colleghi pensavano che fossi andato fuori di testa.

In effetti, il problema che si erano assunti era intricato. Il progetto principale del programma è una simulazione al computer chiamata MIT Integrated Global Systems Model, che può, tra le altre cose, prevedere l'aumento della temperatura media globale nel tempo. Si basa su informazioni su variabili tra cui la crescita economica mondiale, la crescita della popolazione mondiale, i cambiamenti tecnologici, le emissioni di gas serra e le dinamiche geologiche, oceanografiche e atmosferiche. I ricercatori hanno utilizzato il megamodello per valutare il potenziale impatto sulla temperatura del pianeta delle principali bollette energetiche in discussione al Congresso e per determinare l'impatto delle tecnologie energetiche alternative sul prodotto interno lordo degli Stati Uniti.

La ricerca sul clima è come un'orchestra, afferma Prinn. Per fare buona musica, devi avere tutte queste cose che suonano insieme. Ci sono voluti cinque anni di prove per integrare i modelli economici e climatici in uno strumento di ricerca unificato. Stavamo osservando l'intera terra: clima, salute umana, agricoltura, economia, dice. Sapevamo che le previsioni sarebbero state incerte, quindi abbiamo deciso di dare le probabilità di risultati particolari date scelte particolari.

Gestire l'incertezza significa eseguire centinaia e centinaia di esecuzioni del modello con diverse ipotesi, afferma Prinn. Ad esempio, il modello fa ipotesi su fattori economici come produttività e innovazione per prevedere le emissioni industriali di gas serra. I ricercatori esaminano quindi i risultati e valutano quanto sia probabile e pericoloso ciascuno di essi.

Dal 1999, Prinn, Jacoby e i loro collaboratori hanno pubblicato molti articoli scientifici basati sulle previsioni del modello. E per spargere la voce al pubblico e ai legislatori, hanno realizzato un paio di ruote da gioco per rappresentare le probabilità di un intervallo di aumento della temperatura nei prossimi cento anni. Come le versioni verticali della ruota utilizzata su Ruota della fortuna , ognuno è un grafico a torta rotante. Una ruota non presuppone alcun cambiamento di politica e l'altra presuppone che il Protocollo di Kyoto, che prevede la riduzione delle emissioni di anidride carbonica e di altri cinque gas serra, sia implementato entro il 2010 da tutti i paesi che lo avevano originariamente approvato. Presuppone inoltre l'adozione di politiche più aggressive che riducano le emissioni globali di gas serra a meno del doppio dei livelli preindustriali entro il 2100. (Vedi quale ruota preferiresti girare? di fronte.)

Nei discorsi pubblici, Prinn mostra le due ruote e chiede quanto il pubblico, dati 100.000 dollari da scommettere, pagherebbe per una politica energetica che permetta loro di girare quella con gli esiti più favorevoli. La risposta, dice, tende ad essere di circa $ 10.000. Il denaro è del tutto ipotetico, ovviamente, ma Prinn afferma che i suoi sondaggi informali rivelano che il pubblico è disposto a investire denaro a breve termine per ridurre il rischio di un disastroso cambiamento climatico. E l'investimento richiesto potrebbe rivelarsi sorprendentemente piccolo. Secondo uno studio britannico completato lo scorso anno, l'attuazione di politiche che mitigano il cambiamento climatico costerebbe solo l'1% del prodotto interno lordo globale.

Le persone sono abituate a gestire l'incertezza, afferma Prinn. Sono abituati a pensare di cambiare le loro abitudini e pagare qualcosa anche quando sanno che il risultato che vogliono non è garantito. Ad esempio, è improbabile che un paziente informato di un rischio di infarto del 50% superiore alla media si rifiuti di pagare i farmaci per il colesterolo solo perché non può essere promessa una particolare aspettativa di vita.

In questo momento, dice Prinn, i computer stanno facendo le fusa, lavorando a tempo pieno per eseguire una nuova serie di calcoli che incorporano nuove scoperte sulla capacità degli oceani di assorbire il calore, tra le altre cose. Gli oceani rallentano il riscaldamento, ma non tanto quanto pensavamo, dice. Sarebbe stato meraviglioso se la scienza avesse concluso che non è una situazione così negativa, ma questa è la natura della nostra ricerca. Lasciamo che i risultati cadano dove possono. Gli scienziati del MIT stanno ora rifacendo le ruote per rappresentare una situazione più urgente.

Prinn è convinto che gli Stati Uniti non possano più aspettare per mitigare il cambiamento climatico e nutre solo un cauto ottimismo sul fatto che agirà abbastanza rapidamente. Ho un atteggiamento di attesa e speranza su ciò che [cambiamenti di politica] potrebbero accadere per affrontare questo problema, dice. La sicurezza energetica incombe [sempre più grande]. Questi sono problemi di cui sono preoccupati i liberali e i conservatori. All'interno del mondo accademico, gli studenti stanno guidando il cambiamento, dice. I giovani non sono scettici sul clima.

Quale ruota preferiresti girare?
Scommettere su quanto si scalderà il pianeta se limitiamo o non limitiamo le emissioni di gas serra.

Il programma congiunto del MIT sulla scienza e la politica del cambiamento globale ha creato un paio di ruote da gioco che girano per dimostrare il potenziale impatto delle politiche progettate per mitigare il riscaldamento globale. I ricercatori del programma hanno stimato la probabilità di aumenti trascurabili, moderati e drammatici della temperatura media globale tra il 1990 e il 2100 se i firmatari originali del Protocollo di Kyoto (compresi gli Stati Uniti) ne adotteranno le disposizioni entro il 2010 o prima e implementeranno politiche ancora più rigorose per ridurre le emissioni a meno di raddoppiare i loro livelli preindustriali entro il 2100. Hanno anche calcolato le probabilità assumendo nessun cambiamento di politica e hanno creato grafici a torta che mostrano la probabilità di vari aumenti della temperatura globale in entrambi gli scenari. (Ogni pezzo di torta rappresenta un intervallo di aumenti di temperatura; la sua dimensione riflette la sua probabilità.)

La ruota senza cappello ha solo un nastro che rappresenta un aumento di temperatura inferiore a 1 ºC; se la ruota gira, c'è solo una probabilità del 4,1% (1 possibilità su 24) che si fermi lì. Le probabilità di atterrare sul cuneo che mostra un aumento superiore a 5 ºC sono circa 1 su 26, ovvero il 3,8 percento.

Nello scenario cap, è più probabile un riscaldamento più mite; i due maggiori aumenti di temperatura dalla ruota senza cap non sono inclusi. L'aumento maggiore, maggiore di 3 ºC, rappresenta una probabilità di circa 1 su 29, o 3,5 percento. Le probabilità di aumenti più lievi sono molto migliori: 1 su 6, o 15,8 percento, per meno di 1 ºC e 36 percento per tra 1 e 1,5 ºC.

Entrambe le ruote sono soggette a revisioni che fanno riflettere, tuttavia, in vista delle nuove scoperte secondo cui gli oceani non rallentano il riscaldamento globale tanto quanto si pensava in precedenza.

nascondere