Schimbările climatice nu mai reprezintă o amenințare îndepărtată, dar deja ne face să ne confruntăm cu „puncte de bascul” periculoase care ne-ar putea schimba viața de zi cu zi pentru totdeauna. James Dacey descoperă modul în care noi cercetări în sistemele climatice umane ne-ar putea ajuta să evităm dezastrul
„Avertismente de inundații pe măsură ce lovin ploi abundente și furtuni cu descărcări electrice”
„Ploile torențiale declanșează haosul călătoriilor”
„Oameni blocați în timp ce inundațiile întrerup comunitățile”
Poveștile despre inundații sunt o dietă de bază în mass-media. Nu este deloc surprinzător, având în vedere că ploile abundente pot avea un impact uriaș asupra comunităților locale – distrugând casele, întrerupând liniile electrice și blocând drumurile. Dar imaginați-vă dacă o combinație nefericită de inundații locale intense într-o parte a țării a dezlănțuit haosul călătoriilor în întreaga națiune.
Un astfel de eveniment este un exemplu de a punctul de vârf într-un sistem socioeconomic – atunci când un input relativ mic declanșează un rezultat disproporționat de mare care aduce consecințe sociale și economice care nu pot fi inversate cu ușurință. În acest scenariu, declanșatorul sunt inundațiile într-o zonă relativ mică, iar punctul de răsturnare este pierderea funcționalității rețelei de drumuri naționale. Dacă oamenii nu pot călători, atunci activitatea economică și socială se oprește rapid. Da, inundațiile se vor diminua, dar pentru a preveni un rezultat similar, sistemul rutier ar trebui reproiectat.
În fizică, punctele de basculanță – sau punctele critice – sunt obișnuite. Ele pot fi găsite în tot felul de tranziții de fază, fie că este vorba de un lichid care se transformă în gaz sau de magnetizarea bruscă a materialelor feroelectrice (vezi caseta de mai jos). Dar interesul tot mai mare pentru neliniaritate într-un context social poate fi legat de cartea „pop-sociologie” a lui Malcolm Gladwell din 2000. Punctul de cumpana. A deconstruit mai multe tendințe sociale confuze, inclusiv scăderea dramatică a ratei criminalității din New York City în anii 1990 și renașterea neașteptată (și fără legătură) a pantofilor Hush Puppies în același deceniu.
În câțiva ani, conceptul punctului de vârf a intrat și în conversațiile climatice. Temerile au crescut în jurul evenimentelor catastrofale cu reversibilitate limitată, cum ar fi moartea pe scară largă a pădurii tropicale amazoniene (când sănătatea plantelor se deteriorează progresiv, ducând uneori la moartea organismului) și topirea calotelor de gheață care, la rândul lor, determină creșterea nivelului mării la nivel global. Aceste îngrijorări au determinat o echipă de oameni de știință în domeniul mediului din Marea Britanie și Germania să avertizeze în 2008 că „societatea poate fi liniștită într-un fals sentiment de securitate de proiecțiile netede ale schimbării globale” (PNAS 105 1786). Ei au definit un „element de basculare” ca un subsistem subcontinental al Pământului care poate fi comutat – în anumite circumstanțe – într-o stare diferită calitativ prin mici perturbații.
Oamenii sunt deja forțați să-și părăsească casele din cauza creșterii nivelului mării, în timp ce terenurile agricole sunt abandonate din cauza secetei
În ultimii ani, conceptul punctului de vârf s-a extins la sistemele om-climat, iar terminologia acestuia apare chiar în Rapoarte langa IPCC. Impactul mai larg al inundațiilor locale este doar unul dintre multele potențiale puncte de răsturnare socioeconomice declanșate de schimbările climatice. De fapt, oamenii sunt deja forțați să-și părăsească casele din cauza creșterii nivelului mării, în timp ce terenurile agricole sunt abandonate din cauza secetei, iar stațiunile de schi își pierd zăpada din cauza încălzirii globale. Dar, în încercarea de a prevedea praguri periculoase și de a ne împiedica să le depășim, apare un domeniu academic complet nou, în care cercetători din științele sociale și fizice investighează interacțiunile complexe dintre climă și sistemele socioeconomice.
Drumul spre un punct de cotitură
Un studiu recent în acest domeniu în creștere a evaluat robustețea rețelelor rutiere europene la inundații (Cercetarea transporturilor Partea D 108 103332). Condus de Kees van Ginkel – un cercetător în adaptarea la climă și managementul riscurilor la Institutul Deltares în Țările de Jos – studiul a constatat că țările muntoase mici, cum ar fi Slovenia, Macedonia și Albania, sunt deosebit de vulnerabile, cele mai grave 5% dintre inundațiile de la o sută de ani în zone localizate pot izola regiuni întregi din cauza unei lipsa rezilienței în rețeaua de drumuri. Datorită numărului limitat de conexiuni între centrele economice cheie în aceste națiuni, se estimează că 32-41% dintre șoferi ar trebui să facă ocoluri – multe dintre ele extreme – aducând perturbări sociale și economice.
În schimb, rețelele de drumuri din țările mai bogate și mai mari – cum ar fi Marea Britanie, Germania și Franța – sunt în general mai robuste, deși chiar și acestea pot avea în continuare vulnerabilități locale. Două zile de ploi abundente peste Europa centrală în iulie 2021, de exemplu, au dus la inundații extreme în care cel puțin 222 de persoane au fost ucise în Germania și Belgia, cu daune grave infrastructurii într-o regiune mai extinsă. Cea mai mare parte a devastării s-a produs în statele germane din Renania de Nord-Westfalia și Renania-Palatinat, unde văile înguste abrupte au creat efecte ca o pâlnie. În plus, nivelurile apei de inundații au fost crescute deoarece solurile au fost în mare măsură saturate înainte de precipitațiile record din iulie în zonele de captare ale râurilor Ahr și Erft. Inundațiile și alunecările de teren au dus la închiderea drumurilor, care au întrerupt rutele de evacuare pentru mai multe sate.
Modelele utilizate de cercetătorii de azi cu răsturnări sociale au asemănări cu evoluțiile recente în teoria rețelelor și tranzițiile critice în sistemele fizice. Studiul rutier al lui Van Ginkel, de exemplu, a adoptat o abordare de percolare a rețelei, care este folosită în fizică pentru a modela tranzițiile de fază în materiale. Această abordare poate descrie, de exemplu, modul în care o soluție de polimeri se va transforma într-un gel rigid odată ce suficiente lanțuri s-au legat între ele, schimbarea având loc în ceea ce este cunoscut sub numele de „punct de percolare”.
În mod crucial, grupul lui van Ginkel a adaptat modelul fizic pentru a-l face relevant pentru factorii de decizie. Acest lucru se datorează faptului că în sistemele umane, punctele de vârf inacceptabile pot fi atinse cu mult înainte de punctul de percolare matematic. „În studiul nostru, adevăratul punct de percolare este locul în care întreaga țară este practic inundată – și dacă s-a întâmplat acest lucru, atunci lipsa unei rețele rutiere nu mai este cea mai mare problemă a ta”, spune el.
În schimb, punctele de răsturnare sociale sunt definite de factori umani – în acest caz, pierderea mare a funcționalității unei rețele de drumuri naționale în timpul unei inundații, așa cum este definită de rutele întrerupte, modificările rutei și timpul general de întârziere. Van Ginkel spune că autoritățile rutiere naționale sunt probabil deja conștiente de unele dintre vulnerabilitățile pe care le dezvăluie studiul grupului său. Valoarea, spune el, este că permite să se facă comparații între națiuni, ceea ce ar putea fi util pentru factorii de decizie sau pentru investitorii de afaceri.
Pentru multe sisteme, este posibil ca punctul de vârf să nu fie declanșat direct de climă. După cum subliniază van Ginkel, s-ar putea datora unei schimbări de politică care înlătură sprijinul pentru comunitățile care se confruntă cu impactul schimbărilor climatice lente și constante. Lucrătorii din agricultură din regiunile din ce în ce mai aride care se bazează pe subvenții guvernamentale, de exemplu, ar fi expuși la efectele acumulate cu debut lent al schimbărilor climatice dacă sprijinul lor ar fi eliminat brusc. Cu alte cuvinte: neliniaritatea există în sistemul social.
Puncte critice în sistemele fizice
În fizică, ideea tranzițiilor de fază sau a punctelor critice apare în multe contexte. În fizica materiei condensate, un material poate trece brusc într-o stare fundamental diferită la temperaturi critice, un lichid poate deveni gaz, în timp ce un metal standard se poate transforma într-un supraconductor. Mecanica statistică oferă o modalitate de înțelegere a tranzițiilor de fază prin modelul Ising, dezvoltat inițial pentru a explica magnetizarea spontană în filmul feromagnetic.
O teorie înrudită, teoria percolației, este utilizată pentru a modela apariția bruscă a conectivității pe distanță lungă într-un sistem de clustere deconectate aleatoriu. Teoria percolării a fost folosită pentru a studia totul, de la propagarea fracturilor în materiale, până la răspândirea incendiilor forestiere și fragmentarea virusurilor biologice. Astăzi, unele dintre aceste instrumente de fizică statistică sunt reutilizate pentru a investiga dinamica socială – de la modul în care știrile se răspândesc pe rețelele sociale, până la modelele de vot și interacțiunile complexe dintre climat și sistemele socioeconomice.
Nu doar socoteală și întuneric
Studiile sociale nu expun doar vulnerabilitățile și prezic catastrofe. Ele ne ajută, de asemenea, să înțelegem mecanismele schimbării sociale rapide dezirabile. De ce, de exemplu, a devenit rapid de neconceput să se permită fumatul în spațiile publice după decenii de toleranță? De ce protestul unui elev suedez a stimulat o generație să facă campanie împotriva amenințărilor climatice? Sau de ce a fost nevoie de o pandemie pentru ca munca hibridă să fie adoptată pe scară largă?
Răspunsul simplu la astfel de întrebări este că era momentul potrivit – dar asta este evident doar din retrospectivă. Întrebarea mai relevantă pentru cei care fac schimbarea este: cum puteți „înclina” sistemele sociale și economice pentru a facilita schimbarea rapidă progresivă?
În Gladwell's Punctul de cumpana el susține că intervențiile de succes tind să fie bine concentrate și necesită schimbări comportamentale modeste pentru indivizi. Potrivit lui, inițiativele de socializare trebuie să fie convenabile și furnizate de o combinație de agenți de vânzări, conectori și experți. El citează o inițiativă de conștientizare a diabetului și a cancerului de sân în comunitatea neagră din San Diego, condusă de asistenta medicală Georgia Sadler. După ce o campanie inițială în bisericile locale a avut un impact redus, Sadler și-a mutat atenția către saloanele de înfrumusețare locale. Ea știa că sunt locuri relaxante în care oamenii au deja încredere în stiliști, așa că au fost instruiți să transmită mesaje de campanie în conversație. Această modificare a tacticii a dus la un mare succes – un studiu ulterioară, în colaborare cu Sadler, a constatat rate semnificativ mai mari de mamografie în rândul femeilor afro-americane expuse mesajelor din salon, în comparație cu un grup de control care nu a făcut (J. Natl Med. conf. univ. 103 735).
Provocarea cu criza climatică este că schimbarea lentă și constantă ar putea să nu mai fie suficient de bună pentru a evita catastrofa. Cercetătorii au descoperit recent că încălzirea globală actuală de 1.1 °C peste nivelurile preindustriale ne-a mutat deja în intervalele pentru cinci puncte de vârf ale climatului (Ştiinţă 10.1126/science.abn7950). Acestea sunt prăbușirea atât a stratului de gheață Groenlandei, cât și a Antarcticii de Vest; dezghețarea regiunilor de permafrost într-un interval scurt de timp eliberând cantități mari de dioxid de carbon stocat; pierderea completă a recifelor de corali la latitudini joase; şi slăbirea drastică a unui important curent oceanic în nordul Atlanticului.
Pentru a aborda provocările climatice, liderii mondiali se întâlnesc acum (6-18 noiembrie) la Conferința ONU privind schimbările climatice din Egipt (COP 27), pentru a negocia aspecte cheie, cum ar fi finanțarea climatică, căile energetice și adaptarea la amenințările climatice. Dar orice acorduri care sunt încheiate vor fi de puțin folos dacă schimbările promise nu sunt acceptate de persoanele, comunitățile și întreprinderile pe care le afectează. De aceea, factorii de decizie trebuie să înțeleagă dinamica schimbării sociale.
Un cercetător care investighează mecanismele tranzițiilor în sistemele om-climat este Ilona Otto, un om de științe sociale la Universitatea din Graz, Austria. Într-o lucrare din 2020, Otto și echipa ei au identificat șase elemente sociale considerate esențiale pentru îndeplinirea Acordul Paris privind schimbările climatice (PNAS 117 2354). Acopera energia; decarbonizarea orașelor; retragerea din combustibili fosili; implicațiile morale ale combustibililor fosili; educație și implicare în domeniul climei; și informații îmbunătățite privind emisiile de gaze cu efect de seră. Au fost sugerate strategii pentru fiecare element de basculare, pe baza consultărilor cu experți din mediul academic, industrie și organizații civile și guvernamentale. Ideile variază de la materiale de construcție noi și promovarea dietelor fără carne, până la formarea unei instanțe globale de mediu.
Pentru Otto, cei mai puternici factori de schimbare se referă la infrastructură și normele sociale. Luați, de exemplu, cele două conducte Nord Stream, care au fost construite pentru a livra gaze naturale din Rusia către Europa. După invadarea Ucrainei de către Rusia la începutul anului 2022, conducta Nord Stream 11, în valoare de 2 miliarde de dolari, a fost aproape abandonată, iar Rusia a oprit de atunci Nord Stream 1 ca răspuns la sancțiunile occidentale. Ca urmare, prețurile la energie și de consum în Europa au crescut.
Fizica opiniei publice
Cu toate acestea, în ciuda strângerii, cei mai mulți rezidenți europeni nu strigă pentru ca conductele să fie repornite – există o acceptare colectivă că ar fi oribil moral să finanțeze războiul Rusiei. Otto spune că aceste evoluții recente sunt un semn clar că alternativele de energie regenerabilă ar trebui să fie accelerate. Ea se teme, totuși, că proiectele multinaționale la scară Nord Stream par să se întâmple doar pentru combustibilii fosili – în ciuda tuturor retoricii despre tranzițiile la energia verde.
Otto se uită în prezent la impactul alegerilor personale asupra climei, analizele provizorii ale Regatului Unit și Germaniei sugerând că sistemele de încălzire de uz casnic sunt de obicei cea mai mare variabilă în emisiile individuale. Pentru a înțelege problemele economice, sociale și morale complexe cu care se confruntă consumatorii, Otto folosește „modele de contagiune”, care sunt de obicei folosite pentru a studia modul în care se răspândesc epidemiile. Rezultatele ar putea ajuta la campanii care să încurajeze oamenii să mănânce mai puțină carne, să folosească forme mai ecologice de călătorie sau să declanșeze schimbări în programele școlare. „Oamenii de știință socială lucrează acum mai cantitativ și sunt mai deschiși la modele cantitative”, spune Otto.
Perspective globale
Punctele de bascule sociale ridică, de asemenea, întrebări morale. S-ar putea spune că China a demonstrat cea mai eficientă răsturnare socială din istoria recentă, prin intervenții la nivel de stat, cum ar fi politica copilului unic (1980–2016) și dezvoltarea sa economică rapidă. Dar o cale fixă pentru schimbarea socială aleasă de liderii unui stat cu partid unic este foarte diferită de tranzițiile care apar prin alegeri societale – indiferent dacă sunt „înclinate” de politicile guvernamentale sau nu.
De fapt, unele țări au oportunități unice de bacșiș socioeconomic. În Africa de Sud, de exemplu, aproape 90% din electricitate era generate de cărbune în 2020, totuși, o infrastructură îmbătrânită înseamnă că țara se confruntă în mod regulat cu întreruperi de curent. Mulți speră că obiectivele climatice și scăderea vertiginoasă a costurilor energiei regenerabile vor permite Africii de Sud să ocolească ruta standard de dezvoltare alimentată cu carbon – să treacă în schimb la un nou regim centrat pe energia regenerabilă. Potrivit unui studiu din 2022 condus de Jonathan Hanto a Institutul de Tehnologie din Berlin, această tranziție începe încet. Noile instalații eoliene și solare au fost mai ieftine decât noile centrale pe cărbune din Africa de Sud din 2015, în timp ce noua legislație susține alternative cu emisii scăzute de carbon (Energie pentru dezvoltare durabilă 69 164).
Reinette (Oonsie) Biggs, cercetător în sustenabilitate la Universitatea Stellenbosch, Africa de Sud, spune că schimbarea sistemului energetic al țării într-un nou stat va fi un „schimbător de joc”, deoarece o mare parte din economie și societate este construită în jurul utilizării energiei. Dar ea avertizează că schimbările vor fi transformatoare doar dacă modelul economic devine mai distribuit și mai echitabil. Biggs vrea o legislație care impune ca un anumit procent de energie să fie generat de proiectele comunitare și să scadă ștacheta pentru ca proiectele la scară mică să fie vândute în rețea.
Cu provocări atât de uriașe, va fi necesară o combinație de inițiative locale și intervenții ale statului pentru a ne îndepărta de pragul dezastrului climatic. Dar tranzițiile socio-economice nu trebuie să fie în totalitate dezamăgiți. Dacă imaginația colectivă poate fi activată, poate ne putem înclina într-o lume nouă în care resursele naturale nu mai sunt stăpânirea celor puțini și prosperitatea este o opțiune pentru toți.
