Una nuova ricerca pone una grande domanda: esiste una civiltà sostenibile, forse una che si trova ben oltre la nostra galassia? O tutte le civiltà sono condannate a distruggere se stesse?
"Se non siamo la prima civiltà dell'universo, significa che ci sono probabilmente delle regole su come il destino di una giovane civiltà come la nostra progredisce".
Di fronte al cambiamento climatico, alla deforestazione e alla perdita di biodiversità, la creazione di una versione sostenibile della civiltà è uno dei compiti più urgenti dell'umanità. Ma di fronte a questa immensa sfida, raramente ci chiediamo quale possa essere la domanda più urgente di tutti: come facciamo a sapere se la sostenibilità è persino possibile?
Gli astronomi hanno inventariato una parte considerevole delle stelle dell'universo, delle galassie, delle comete e dei buchi neri. Ma i pianeti con civiltà sostenibili sono anche qualcosa che l'universo contiene? O ogni civiltà che potrebbe essere sorto nel cosmo durerà solo pochi secoli prima che cada al cambiamento climatico che scatena?
L'astrofisico Adam Frank, professore di fisica e astronomia all'Università di Rochester, fa parte di un gruppo di ricercatori che hanno fatto i primi passi per rispondere a queste domande. In un nuovo studio sulla rivista Astrobiology, il gruppo affronta queste domande da una prospettiva "astrobiologica".
"L'astrobiologia è lo studio della vita e le sue possibilità in un contesto planetario", dice Frank, che è anche autore del nuovo libro Luce delle stelle: mondi alieni e il destino della terra (WW Norton, 2018), che attinge a questo studio. "Questo include" exo-civiltà "o ciò che di solito chiamiamo alieni."
Frank e i suoi colleghi sottolineano che le discussioni sui cambiamenti climatici raramente si svolgono in questo contesto più ampio, che considera la probabilità che questa non sia la prima volta nella storia cosmica che un pianeta e la sua biosfera si sono evoluti in qualcosa di simile a ciò che abbiamo creato sulla terra.
"Se non siamo la prima civiltà dell'universo", dice Frank, "significa che ci sono probabilmente delle regole su come il destino di una giovane civiltà come i nostri progressi".
Quattro scenari
Man mano che la popolazione di una civiltà cresce, usa sempre più risorse del suo pianeta. Consumando le risorse del pianeta, la civiltà cambia le condizioni del pianeta. In breve, civiltà e pianeti non si evolvono separatamente gli uni dagli altri; si evolvono in modo interdipendente e il destino della nostra stessa civiltà dipende da come usiamo le risorse della Terra.
Per illustrare in che modo la civiltà - i sistemi planetari si sono evoluti in parallelo, Frank ei suoi collaboratori hanno sviluppato un modello matematico per mostrare i modi in cui una popolazione tecnologicamente avanzata e il suo pianeta potrebbero svilupparsi insieme. Pensando a civiltà e pianeti, anche a quelli alieni, nel complesso, i ricercatori possono prevedere meglio ciò che potrebbe essere necessario affinché il progetto umano di civiltà sopravviva.
"Il punto è riconoscere che guidare il cambiamento climatico può essere qualcosa di generico", afferma Frank. "Le leggi della fisica richiedono che qualsiasi giovane popolazione, costruendo una civiltà ad alta intensità energetica come la nostra, abbia feedback sul suo pianeta. Vedere il cambiamento climatico in questo contesto cosmico può darci una visione migliore di ciò che ci sta accadendo ora e di come affrontarlo ".
Usando il loro modello matematico, i ricercatori hanno scoperto quattro potenziali scenari che potrebbero verificarsi in un sistema di pianeta-civilizzazione:
1. Die-off: La popolazione e lo stato del pianeta (indicato da qualcosa come la sua temperatura media) aumentano molto rapidamente. Alla fine, i picchi della popolazione diminuiscono rapidamente, poiché la crescente temperatura planetaria rende le condizioni più difficili da sopravvivere. Viene raggiunto un livello di popolazione stabile, ma è solo una frazione del picco della popolazione. "Immagina se 7 delle persone 10 che conoscevi morisse rapidamente," dice Frank. "Non è chiaro che una complessa civiltà tecnologica potrebbe sopravvivere a quel tipo di cambiamento".
2. Sostenibilità: La popolazione e la temperatura aumentano, ma alla fine entrambi raggiungono valori stabili senza effetti catastrofici. Questo scenario si verifica nei modelli quando la popolazione riconosce che sta avendo un effetto negativo sul pianeta e passa dall'utilizzo di risorse ad alto impatto, come il petrolio, a risorse a basso impatto, come l'energia solare.
3. Comprimi senza modifica delle risorse: La popolazione e la temperatura aumentano rapidamente fino a quando la popolazione raggiunge un picco e scende rapidamente. In questi modelli la civiltà crolla, sebbene non sia chiaro se la stessa specie muoia completamente.
4. Comprimi con cambio di risorse: La popolazione e la temperatura aumentano, ma la popolazione riconosce che sta causando un problema e passa da risorse ad alto impatto a risorse a basso impatto. Le cose sembrano livellarsi per un po ', ma la risposta risulta essere arrivata troppo tardi, e la popolazione collassa comunque.
"L'ultimo scenario è il più spaventoso", afferma Frank. "Anche se hai fatto la cosa giusta, se hai aspettato troppo a lungo, potresti ancora far crollare la tua popolazione."
Guardando l'isola di Pasqua
I ricercatori hanno creato i loro modelli basandosi in parte su studi di casi di civiltà estinte, come gli abitanti dell'Isola di Pasqua. La gente iniziò a colonizzare l'isola tra 400 e 700 CE e crebbe fino a raggiungere un picco di popolazione di 10,000 tra 1200 e 1500 CE. Per il 18esimo secolo, tuttavia, gli abitanti avevano esaurito le loro risorse e la popolazione scese drasticamente verso le persone 2,000.
Il decesso della popolazione dell'isola di Pasqua si riferisce a un concetto chiamato capacità di carico, ovvero il numero massimo di specie che un ambiente può sostenere. La risposta della Terra alla costruzione della civiltà è ciò che è veramente il cambiamento climatico, dice Frank.
"Se si attraversano cambiamenti climatici veramente forti, la capacità di carico potrebbe diminuire, perché, ad esempio, l'agricoltura su vasta scala potrebbe essere fortemente interrotta. Immagina se il cambiamento climatico causasse la pioggia per non cadere nel Midwest. Non saremmo in grado di coltivare cibo e la nostra popolazione diminuirebbe ".
Al momento i ricercatori non possono prevedere in modo definitivo il destino della Terra. I prossimi passi saranno quelli di usare modelli più dettagliati dei modi in cui i pianeti potrebbero comportarsi quando una civiltà consuma energia di qualsiasi forma per crescere. Nel frattempo, Frank emette un sobrio avvertimento.
"Se cambi abbastanza il clima terrestre, potresti non essere in grado di cambiarlo", dice. "Anche se avessi fatto marcia indietro e avessi iniziato a utilizzare l'energia solare o altre risorse meno impattanti, potrebbe essere troppo tardi, perché il pianeta stava già cambiando. Questi modelli mostrano che non possiamo semplicemente pensare a una popolazione che si evolve da sola. Dobbiamo pensare ai nostri pianeti e alle nostre civiltà in continua evoluzione. "
Fonte: Università di Rochester
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