Lo scritto seguente corrisponde al secondo paragrafo del terzo capitolo (Pensieri eretici sulla scienza e la società) del libro A many-colored glass (Un bicchiere colorato – riflessioni sulla vita nell’universo), University of Virginia Press, Charlottesville e Londra, 2004.

Clima e gestione del territorio
di Fremann J. Dyson

Il tema principale di questo capitolo è il problema dei cambiamenti climatici. Questo è un argomento polemico che coinvolge la politica, l’economia e la scienza. La scienza è inestricabilmente confusa con la politica. Tutti concordano sul fatto che il clima sta cambiando, ma ci sono opinioni fortemente divergenti sulle cause del cambiamento, sulle conseguenze del cambiamento e sui possibili rimedi. Sto promuovendo un’opinione eretica, la prima delle tre eresie di cui parlerò in questo articolo.

La mia prima eresia dice che tutto il clamore sul riscaldamento globale è grossolanamente esagerato. Qui mi oppongo alla santa fratellanza degli esperti di modelli climatici e alla folla di cittadini illusi che credono nei numeri previsti dai modelli computerizzati. Certo, dicono, non ho una laurea in meteorologia e quindi non sono qualificato per parlare. Ma ho studiato i modelli climatici e so cosa possono fare. I modelli risolvono le equazioni della fluidodinamica e fanno un ottimo lavoro nel descrivere i movimenti fluidi dell’atmosfera e degli oceani. Fanno un lavoro molto povero nel descrivere le nuvole, la polvere, la chimica e la biologia dei campi, delle fattorie e delle foreste. Non iniziano a descrivere il mondo reale in cui viviamo. Il mondo reale è una melma disordinata e pieno di cose che non comprendiamo ancora. È molto più facile per uno scienziato sedersi in un edificio con aria condizionata e gestire modelli di computer, piuttosto che indossare abiti invernali e misurare cosa sta realmente succedendo fuori nelle paludi e nelle nuvole. Ecco perché gli esperti di modelli climatici finiscono per credere ai propri modelli.

Non c’è dubbio che le parti del mondo si stanno riscaldando, ma il riscaldamento non è globale.

Non sto dicendo che il riscaldamento non causi problemi. Ovviamente lo fa. Ovviamente dovremmo cercare di capirlo meglio. Sto dicendo che i problemi sono grossolanamente esagerati. Staccano denaro e attenzione da altri problemi più urgenti e più importanti, come la povertà e le malattie infettive e l’istruzione pubblica e la salute pubblica, e la conservazione di creature viventi sulla terra e negli oceani, per non parlare di problemi facili come la costruzione tempestiva di dighe adeguate intorno alla città di New Orleans.

Discuterò in dettaglio il problema del riscaldamento globale perché è interessante, anche se la sua importanza è esagerata. Una delle principali cause del riscaldamento è l’aumento del biossido di carbonio nell’atmosfera derivante dalla nostra combustione di combustibili fossili come petrolio, carbone e gas naturale. Per capire il movimento del carbonio attraverso l’atmosfera e la biosfera, abbiamo bisogno di misurare un sacco di numeri. Non voglio confonderti con un sacco di numeri, quindi ti chiederò di ricordare solo un numero. Il numero che ti chiedo di ricordare è un centesimo di pollice all’anno (0,254 mm/a NDT). Ora spiegherò cosa significa questo numero. Considera la metà della superficie terrestre della terra che non è deserto o calotta di ghiaccio o città o strada o parcheggio. Questa è la metà della terra che è coperta di terra e sostiene la vegetazione di un tipo o dell’altro. Ogni anno assorbe e converte in biomassa una certa frazione del biossido di carbonio che emettiamo nell’atmosfera. La biomassa significa creature viventi, piante e microbi e animali, e i materiali organici che vengono lasciati indietro quando le creature muoiono e si deteriorano. Non sappiamo quanto una parte delle nostre emissioni sia assorbita dalla terra, poiché non abbiamo misurato l’aumento o la diminuzione della biomassa. Il numero che ti chiedo di ricordare è l’aumento di spessore, media di oltre la metà della superficie terrestre del pianeta, della biomassa che risulterebbe se tutto il carbonio che emettiamo bruciando combustibili fossili fosse assorbito.

L’aumento medio dello spessore è pari a un centesimo di pollice all’anno.

Il punto di questo calcolo è il tasso di scambio molto favorevole tra carbonio nell’atmosfera e carbonio nel suolo. Per impedire che il carbonio nell’atmosfera aumenti, abbiamo solo bisogno di crescere la biomassa nel suolo di un centesimo di pollice l’anno. Il buon terriccio contiene circa il dieci percento di biomassa, [Schlesinger, 1977], quindi un centesimo di pollice di crescita di biomassa significa circa un decimo di pollice di terreno vegetale. I cambiamenti nelle pratiche agricole come l’agricoltura senza lavorazione, evitando l’uso dell’aratro, fanno sì che la biomassa cresca almeno altrettanto rapidamente. Se pianifichiamo colture senza arare il terreno, una parte maggiore della biomassa entra in radici che rimangono nel terreno e meno ritorno nell’atmosfera. Se usiamo l’ingegneria genetica per mettere più biomassa nelle radici, possiamo probabilmente ottenere una crescita molto più rapida del suolo. Concludo da questo calcolo che il problema del biossido di carbonio nell’atmosfera è un problema di gestione del territorio, non un problema di meteorologia. Nessun modello informatico di atmosfera e oceano può sperare di prevedere il modo in cui gestiremo la nostra terra.

Ed ecco qui un altro pensiero eretico. Invece di calcolare le medie mondiali della crescita della biomassa, potremmo preferire esaminare il problema localmente. Considera un possibile futuro, con la Cina che continua a sviluppare un’economia industriale basata in gran parte sulla combustione del carbone, e gli Stati Uniti che decidono di assorbire il biossido di carbonio risultante aumentando la biomassa nel nostro suolo. La quantità di biomassa che può essere accumulata nelle piante e negli alberi viventi è limitata, ma non c’è limite alla quantità che può essere immagazzinata nel terreno vegetale. Per coltivare il terriccio su scala massiccia può essere o meno pratico, a seconda dell’economia e della silvicoltura. È almeno una possibilità da considerare seriamente, che la Cina potrebbe diventare ricca bruciando carbone, mentre gli Stati Uniti potrebbero diventare virtuosi per l’ambiente accumulando terriccio, con il trasporto di carbonio dalla miniera in Cina verso il suolo in America fornito gratuitamente dall’atmosfera, rimanendo costante l’inventario del carbonio nell’atmosfera. Dovremmo prendere in considerazione tali possibilità quando ascoltiamo le previsioni sul cambiamento climatico e sui combustibili fossili. Se la biotecnologia prende il sopravvento sul pianeta nei prossimi cinquant’anni, come la tecnologia informatica ha preso il controllo negli ultimi cinquant’anni, le regole del gioco sul clima saranno radicalmente cambiate.

Quando ascolto i dibattiti pubblici sul cambiamento climatico, sono colpito dalle enormi lacune nelle nostre conoscenze, dalla scarsità delle nostre osservazioni e dalla superficialità delle nostre teorie. Molti dei processi fondamentali dell’ecologia planetaria sono capiti male. Devono essere capiti meglio prima di poter raggiungere una diagnosi accurata della condizione attuale del nostro pianeta. Quando stiamo cercando di prenderci cura di un pianeta, proprio come quando ci prendiamo cura di un paziente umano, le malattie devono essere diagnosticate prima che possano essere curate. Dobbiamo osservare e misurare ciò che accade nella biosfera, piuttosto che basarci su modelli di computer.

Tutti concordano sul fatto che la crescente abbondanza di anidride carbonica nell’atmosfera ha due importanti conseguenze, in primo luogo un cambiamento nella fisica del trasporto di radiazioni nell’atmosfera, e in secondo luogo un cambiamento nella biologia delle piante sul terreno e nell’oceano. Le opinioni divergono sull’importanza relativa degli effetti fisici e biologici e sul fatto che gli effetti, separatamente o congiuntamente, siano benefici o dannosi. Gli effetti fisici sono osservati nei cambiamenti di pioggia, nuvolosità, forza del vento e temperatura, che sono normalmente raggruppati insieme nella frase fuorviante “riscaldamento globale”. Nell’aria umida, l’effetto dell’anidride carbonica sul trasporto di radiazioni non è importante perché il trasporto delle radiazioni termiche è già bloccato dal più ampio effetto serra del vapore acqueo. L’effetto del biossido di carbonio è importante quando l’aria è secca e l’aria è solitamente asciutta solo dove è fredda. L’aria calda del deserto può sembrare secca ma spesso contiene molto vapore acqueo. L’effetto di riscaldamento dell’anidride carbonica è più forte dove l’aria è fredda e secca, principalmente nell’Artico piuttosto che nei tropici, principalmente nelle regioni montagnose piuttosto che nelle pianure, principalmente in inverno piuttosto che in estate, e principalmente di notte piuttosto che durante il giorno. Il riscaldamento è reale, ma rende più caldi i luoghi freddi piuttosto che riscaldare i luoghi caldi.

Rappresentare questo riscaldamento locale con una media globale è fuorviante.

La ragione fondamentale per cui il biossido di carbonio nell’atmosfera è di fondamentale importanza per la biologia è che ce n’è così poco. Un campo di grano che cresce alla piena luce del sole nel mezzo del giorno consuma tutta l’anidride carbonica entro un metro dal terreno in circa cinque minuti. Se l’aria non fosse costantemente agitata dalle correnti di convezione e dai venti, il grano smetterebbe di crescere. Circa un decimo di tutto il biossido di carbonio nell’atmosfera viene convertito in biomassa ogni estate e restituito all’atmosfera ogni autunno.

Questo è il motivo per cui gli effetti della combustione dei combustibili fossili non possono essere separati dagli effetti della crescita e del decadimento delle piante. Ci sono cinque riserve di carbonio che sono biologicamente accessibili in tempi brevi, senza contare le rocce carbonatiche e gli oceani profondi che sono accessibili solo su una scala temporale di migliaia di anni. I cinque bacini accessibili sono l’atmosfera, le piante terrestri, il terriccio in cui crescono le piante terrestri, lo strato superficiale dell’oceano in cui crescono le piante oceaniche e le nostre riserve accertate di combustibili fossili. L’atmosfera è il più piccolo serbatoio e i combustibili fossili sono i più grandi, ma tutti e cinque i serbatoi sono di dimensioni comparabili. Tutti interagiscono fortemente tra loro. Per comprenderne uno, è necessario comprenderli tutti.

Come esempio del modo in cui i diversi serbatoi di anidride carbonica possono interagire tra loro, considerare l’atmosfera e il suolo. Gli esperimenti in serra mostrano che molte piante che crescono in un’atmosfera arricchita con anidride carbonica reagiscono aumentando il loro rapporto radice-germoglio. Ciò significa che le piante mettono più della loro crescita in radici e meno in steli e foglie. Ci si deve aspettare un cambiamento in questa direzione, perché le piante devono mantenere un equilibrio tra le foglie che raccolgono il carbonio dall’aria e le radici che raccolgono i nutrienti minerali dal terreno. L’atmosfera arricchita inclina l’equilibrio in modo che le piante abbiano bisogno di meno area fogliare e più area radice. Considerate ora cosa succede alle radici e ai germogli quando la stagione vegetativa è finita, quando le foglie cadono e le piante muoiono. La nuova biomassa decade e viene mangiata da funghi o microbi.

Parte di essa ritorna nell’atmosfera e parte viene convertita in terreno vegetale. In media, più della crescita fuori terra tornerà nell’atmosfera e più della crescita del sottosuolo diventerà terreno. Pertanto, le piante con un maggiore rapporto tra radice e germoglio provocheranno un aumento del trasferimento di carbonio dall’atmosfera al suolo. Se l’aumento del biossido di carbonio atmosferico dovuto alla combustione di combustibili fossili ha provocato un aumento del rapporto medio tra radice e germoglio delle piante su vaste aree, allora il possibile effetto sul serbatoio del suolo superiore non sarà limitato. Al momento non abbiamo modo di misurare o addirittura di indovinare la dimensione di questo effetto. La biomassa aggregata del terriccio del pianeta non è una quantità misurabile. Ma il fatto che il terriccio non sia misurabile non significa che non sia importante.

Al momento non sappiamo se il terreno vegetale degli Stati Uniti sia in aumento o in diminuzione. Nel resto del mondo, a causa della deforestazione su larga scala e dell’erosione, il bacino del terreno vegetale probabilmente sta diminuendo. Non sappiamo se una gestione intelligente del territorio potrebbe aumentare la crescita del bacino del suolo terrestre di quattro miliardi di tonnellate di carbonio all’anno, la quantità necessaria per fermare l’aumento di anidride carbonica nell’atmosfera. Tutto ciò che possiamo dire con certezza è che questa è una possibilità teorica e che dovrebbe essere seriamente esplorata.

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