#EarthDay: Sonificare il clima che cambia

Nella comunicazione scientifica moderna si sta facendo largo sempre più spesso una particolare tecnica detta sonificazione. Con questo termine si intende la conversione dei dati scientifici in suoni. Questo permette una più semplice analisi e interpretazione delle informazioni, anche grazie al fatto che il suono è in grado di trasportare informazioni differenti rispetto a grafici e diagrammi.
Si possono fare diversi esempi di sonificazione: per esempio a un livello basico il ticchettio di un contatore Geiger che indica il livello di radiazione è una specie di sonificazione; o ancora si possono sonificare dati astronomici.
Un'altra interessante applicazione è legata ai dati climatici, come ha fatto Elois Zelada con Unnatural nature, installazione immersiva che permette di sperimentare attraverso i suoni e le immagini come il clima della Terra è cambiato dal 1880 a oggi:

Teoria delle catastrofi e cambiamenti climatici

Avevo già scritto della teoria delle catastrofi nella sua formulazione originaria dovuta a René Thom e poi avevo ritoccato l'argomento nella recensione del 15.mo volume della collana Matematica di Luigi Amedeo Bianchi incentrato proprio su tale teoria. Questa, però, si presta a essere applicata a diverse situazioni, come ben mostrato da Marten Scheffer et al. in Early-warning signals for critical transitions, pubblicato nel 2009 su Nature.

La curva di Keeling: monitorare il respiro della Terra

Era il 1938 quando Guy Stewart Callendar, ingegnere e meteorologo dilettante, annunciò che la concentrazione di anidride carbonica era in aumento. Callendar associava questo aumento alle attività antropiche e, soprattutto, lo riteneva responsabile dell'aumento delle temperature, che counque all'epoca stimava piuttosto basso. La comunità scientifica non diede credito alle sue conclusioni, questo perché utilizzò dati che non erano facilmente correlabili tra loro. Callendar, infatti, aveva confrontato i dati sull'anidride carbonica a Kew, un quartiere di Londra, raccolti tra il 1898 e il 1901, e quelli raccolti tra il 1930 e il 1936 negli Stati Uniti orientali. I dati indicavano un aumento della concentrazione di anidride carbonica nell'atmosfera, che passava da 274 parti per milione in volume (ppmv) a 310 ppmv.

Qualcosa, là fuori: alla ricerca di un po' di frescura

Considerato il primo romanzo italiano di climate fiction, Qualcosa, là fuori, come scrive lo stesso Bruno Arpaia nei ringraziamenti a fine volume, deve il titolo all'omonimo saggio di Enrico Bellone. Quest'ultimo è un testo dedicato alle neuroscienze, che è anche il campo di specializzazione del protagonista del romanzo, Livio, un uomo che aspetta solo di morire. E per semplificare il lavoro alla mietitrice decide di intraprendere un viaggio della speranza verso la Scandinavia.
Il mondo del futuro fin troppo prossimo immaginato da Arpaia, infatti, vede il cambiamento climatico che ha travolto senza possibilità di scampo il genere umano. L'aumento delle temperature medie sulla superficie del pianeta ha reso difficile la sopravvivenza di un po' tutti, a parte quei pochi privilegiati che vivono o sono riusciti a spostarsi per tempo nelle zone più prossime ai poli terrestri.
La scarsità sempre maggiore delle risorse e il razionamento dell'acqua, infatti, ha esacerbato le poltiche di ogni stato-nazione della Terra, che si è spostato inesorabilmente sempre più a "destra". Scontri di religione, politiche contro gli immigrati e i non-nativi, istituzioni che, impotenti, semplicemente si ritirano rinunciando a esercitare persino quel controllo che era il pane su cui alimentavano il loro stesso potere.

La potenza della Terra

In questi giorni le persone sui social, a seconda del loro credo, hanno condiviso "cose" per dimostrare che il singolo evento meteorologico era una conferma dei cambiamenti climatici, in particolare del riscaldamento globale, oppure uno dei tanti eventi estremi che ci sono stati anche in passato e concludere, quindi, "niente cambiamenti o riscaldamenti".
Il problema di fondo di queste condivisioni è che giocano soprattutto a favore di questi ultimi, e questo perché il singolo evento meteorologico non ci dice nulla sul clima.
Il clima, infatti, viene generalmente descritto da una serie di parametri termodinamici, come pressione, temperatura, ecc., raccolti in un arco di tempo lungo, tipicamente anni. E dunque si può parlare di cambiamenti climatici proprio perché, tra dati diretti, raccolti da stazioni meteorologiche e satelliti in orbita, e dati indiretti, raccolti grazie a prove geologiche (ma non solo), siamo in grado di ricostruire come il clima è cambiato sul nostro pianeta nel corso delle varie ere.
I fattori che influenzano il clima sono diversi: innanzitutto l'attività solare, quindi la concentrazione dei gas presenti nell'atmosfera (e d'altra parte il rapporto tra gli isotopi di particolari gas diventa anche un indicatore dei cambiamenti climatici), in particolare i famosi gas serra, e altri elementi tra cui la potenza termica irraggiata dalla Terra.
L'importanza della potenza termica irraggiata dalla superficie terrestre è strettamente connessa con la capacità dell'atmosfera di trattenere e rimandare verso la superficie tale radiazione, cosa che è regolata dalla concentrazione dei gas serra: in parole povere, per riprendere quelle scritte da Lawrence Krauss su La fisica del cambiamento climatico, l'atmosfera è responsabile di una specie di "effetto coperta". Poiché sulla questione dell'origine dei gas serra, per ora, non voglio dilungarmi, mi è sembrato interessante proporvi il grafico della potenza termica irraggiata dalla superficie del nostro pianeta così come è stata misurata dal Clouds and the Earth's Radiant Energy System della NASA. Ovviamente, maggiore è la radiazione che viene riflessa verso il basso dall'atmosfera, e più aumenterà quella che la Terra rimanderà verso l'alto.

Clima, capitalismo verde e catastrofismo

In un certo senso una delle motivazioni principali del volume di Philippe Pellettier, geografo anarchico, è non molto diversa da quella di Lawrence Krauss con il suo La fisica del cambiamento climatico: smontare il catastrofismo diffuso sulle questioni climatiche per svelare gli "intrallazzi" politici dietro il grande baraccone del cambiamento climatico. Chiariamo la faccenda, però: con queste righe iniziali ho riassunto il libro e la posizione di Pellettier, che, come vedremo, presenta alcuni aspetti problematici.
Iniziamo affrontando la parte più interessante Clima, capitalismo verde e catastrofismo, quella politica, raccontata nell'ottica anarco-libertaria dell'autore. Nella sua ricostruzione e interpretazione dei fatti, il grande successo mediatico degli annunci catastrofisti in merito al riscaldamento globale fanno parte di una strategia per controllare le popolazioni. E tale controllo viene portato avanti dalle elite politiche ed economiche, quelle del "capitalismo verde" del titolo. In questo senso, una volta chiuso il libro, il primo pensiero che ho avuto è stato: allora è fondamentalmente per questo motivo che le politiche ambientali in merito al cambiamento climatico sembrano, nella migliore delle ipotesi, insufficienti.
Se questa parte del libro ci invita a tenere desta l'attenzione per valutare nel modo migliore possibile le proposte politiche, ciò che risulta realmente debole del volume è tutta la parte scientifica, cosa che è indubbiamente piuttosto limitate soprattutto se consideriamo che Pelletier vuole convincere il lettore che l'approccio adottato è di tipo scientifico (cosa ben lontana dall'essere vera, soprattutto se confrontato con il saggio di Krauss).

La percezione dei cambiamenti climatici

Temperature globali dal 1880 - via NASA

(...) l'applicazione più interessante della serie armonica si ha nella percezione dei cambiamenti climatici. Immaginiamo di registrare le temperature massime di ogni anno, e di controllare quando si ha un record. Se i cambiamenti climatici fossero casuali, il primo anno si avrebbe per forza un record, non avendo altri dati: il secondo anno si batterà il record con una probabilità di 1/2; il terzo anno la probabilità di fare meglio di ciascuno dei due anni precedenti sarà 1/3, e così via. In un secolo, la somma di tutte queste probabilità è leggermente superiore a 5, quindi ci aspetteremmo tra i 5 e i 6 record. Averne avuti così tanti in questo decennio ci fa capire che forse le variazioni non sono così casuali...

- da Matematica in pausa pranzo di Maurizio Codogno

E alla fine nulla ha più importanza

I Linkin Park mossero i loro primi passi nel 1996 quando i tre compagni di scuola, Mike Shinoda, Rob Bourdon e Brad Delson reclutarono Joe Hahn, Dave Farrell e Mark Wakefield per entrare nella loro band, gli Xero. Il loro primo demo uscì nel 1997. In quello stesso anno aprirono un concerto dei System of a Down nel locale Whisky a Go Go.
La band, però, non decollava, così Wakefield abbandonò il progetto per prendere altre strade. E come spesso succede per le grandi band, questo fu un punto di svolta fondamentale: nel 1999, infatti, su consiglio di Jeff Blue, la band assunse nei suoi ranghi Chester Bennigton. Dopo un primo cambio di nome in Hybrid Theory, la band grazie a una perfetta alchimia tra Shinoda e Bennigton, intraprese una nuova strada al metal, una fusione tra l'hip-hop e il rock che risultò nel corso degli anni successivi un mix di successo. Solo che ebbe bisongo di un po' di tempo affinché la Warner si convincesse del successo della formula.
Il loro primo disco ufficiale, uscito dopo il definitivo cambio di nome in Linkin Park, venne rilasciato alla fine il 25 ottobre del 2000: era giunto tra noi Hybrid Theory.

Il rapporto tra i fiumi e il cambiamento climatico

Su Science è uscito un interessante articolo in cui un team internazionale (e la cosa non poteva essere diversamente in questo caso specifico) ha studiato i flussi fluviali in giro per il mondo. L'interesse verso questi particolari "comportamenti ambientali" è dovuto essenzialmente agli eventi catastrofici imprevisti di questi ultimi anni, con esondazioni che avvengono in periodi in cui gli esseri umani sono impreparati. Generalmente, infatti, le variazioni nei flussi di acqua sono periodiche, come ben sappiamo dai tempi dell'Antico Egitto: in un certo senso si potrebbero far risalire a quell'epoca i primi tentativi di studi meteorologici, visto che gli egizi cercavano di prevedere la stagionalità delle esondazioni. E in queste loro "ricerche" svilupparono al contempo lo studio del cielo, ma questa è un'altra storia. Torniamo alla nostra.

Scritte sui muri

Il muro più famoso di tutti è, indubbiamente, quello cantato dai Pink Floyd alla fine del 1979 in The Wall, 11.mo album in studio della loro produzione. La traccia più famosa di quell'album è indubbiamente Another Brick in the Wall, in particolare la parte due, il cui video ufficiale, se la memoria non mi inganna, venne persino mandato in onda in televisione in un programma per ragazzi. In sintesi era una canzone di denuncia contro un sistema scolastico troppo rigido e abusivo.
Nel 2021, però, sono usciti altri due muri, per certi versi entrambi significativi per i tempi che corrono.
Let the Bad Times Roll è il decimo album in studio degli Offspring, band statunitense punk guidata da Dexter Holland, che tra le altre cose si è laureato in biologia molecolare, ottenendo anche il dottorato nel 2017, dopo aver interrotto la carriera scientifica per seguire l'attività musicale. Magari in una puntata futura affronterò anche la ricerca con cui Holland ha ottenuto il dottorato, così come avevo fatto con Brian May. Torniamo però a Let the Bad Times Roll. La terza traccia, Behind Your Walls affronta il tema del dolore, ma dal testo è evidente che il dolore su cui si concentra il gruppo è quello psicologico, quello che ti spinge a erigere un muro intorno a te per isolarti dal resto del mondo.
E poi, a settembre, esce Senjutsu, 17.mo album in studio degli Iron Maiden, che erano già stati protagonisti di questa rubrica l'anno scorso.

Un paio di grafici sul riscaldamento globale

All'interno delle iniziative della Week for future si sono inseriti i due Fridays for future del 20 e del 27 settembre. L'Italia ha scelto venerdì 27 per il suo venerdì per il clima, partecipando attivamente alla discussione in atto sul surriscaldamento globale di origine antropica scatenato dalla giovane studentessa svedese Greta Thunberg. In anticipo rispetto alla giornata di domani, visto che pur se pochi in giro ci sono comunque un numero sufficiente di negazionisti sulle cause umane del fenomeno, vi voglio proporre un paio di grafici. Il primo è realizzato dalla NASA e mette a confronto la temperatura media del pianeta con l'attività solare, mostrando come quest'ultima negli ultimi 80 anni circa è diminuita mentre la temperatura media del pianeta è aumentata.

Già questo sarebbe un forte indizio sul contributo antropico al riscaldamento globale, ma in un articolo del 2016 Philippede Larminat, combinando modelli climatici e osservazioni sperimentali, arriva alla conclusione che proprio il contributo antropico, che nella figura qui sotto ho indicato con una freccia rossa, è quello predominante nell'aumento di temperature degli ultimi 80 anni:

de Larminat, P. (2016). Earth climate identification vs. anthropic global warming attribution. Annual Reviews in control, 42, 114-125. doi:10.1016/j.arcontrol.2016.09.018

Credo che, nonostante il problema sia ben chiaro a una larga fetta della popolazione, sia importante ribadire come la certezza delle cause antropiche dell'andamento delle temperature degli ultimi decenni sia pressocchè unanime tra i climatologi e astronomi, in particolare i planetologi.
Abbiamo modificato il clima del pianeta con le nostre attività industriali grazie alla spinta del capitalismo e del consumismo. Invertire la rotta non sarà semplice, ma qualcosa bisognerà farla nell'immediato futuro, ed è questo che Fridays for future chiede ai governi mondiali, iniziando da quelli Occidentali. Il cambio di abitudini inciderà inevitabilmente sulla vita di ciascuno di noi e forse la soluzione sarà quella di andare verso una società più anarchica, quindi più ristretta nei metodi di produzione come suggerito da Yona Friedman.

Fare harakiri ed essere contenti

Serj Tankian è un cantante statunitense di origini armene meglio noto per essere il vocal leader dei System of a Down. In un post su facebook, che trovate tradotto sulla versione italiana di Rolling Stone, spiega i motivi per cui la band è bloccata da un decennio. Il cantante però in questi anni non è rimasto con le mani in mano, realizzando dischi da solista e soundtrack per film, come per il recente Spitak, film armeno di Aleksandr Kott sul terremoto che colpì l'Armenia nel 1988.
Pur risultando "solo" il cantante dei SOAD, Serj nella sua carriera da solista si è dimostrato un abile compositore sia di testi sia di musica. Basti pensare al raffinato Orca Symphony No. 1 del 2013, che purtroppo non ha ricevuto alcun seguito, o ad Harakiri dell'anno prima. In una sorta di continuità narrativa tra i due progetti, Orca si occupa in maniera esplicita dell'ambiente, in particolare del mare, e in seconda battuta del genere umano, come ha spiegato lo stesso Tankian:

Orca is known as the killer whale, but is really a dark dolphin, a symbolism for human dichotomy.

In questa occasione, però, non mi preme scrivere di Orca, ma della title track di Harakiri, che rappresenta simbolicamente l'impegno di Tankian verso temi centrali in questi ultimi giorni grazie alla discussione sui cambiamenti climatici globali innescata dal COP24.

Il sole artificiale e altre storie

Il sole artificiale

Come ricorda Michio Kaku in Mondi paralleli, per Carl Sagan l'ultimo grande salto tecnologico lo faremo quando riusciremo realmente a controllare l'energia a un livello galattico. Più o meno era quello che pensava anche Tesla e, probabilmente, lo stesso pensiero c'era anche in Tezuka mentre scriveva e disegnava Il sole artificiale. Tra l'altro questo particolare robot senza mente realizzato da Ochanomizu e Hirata per produrre energia, è incredibilmente simile per concezione e struttura con Solaris e Mageddon, soli artificiali malvagi ideati da Grant Morrison sulle pagine della JLA: che sia rimasto colpito dall'episodio corrispondente nella serie animata?
Se a questa domanda potrebbe rispondere solo lo sceneggiatore scozzese, a quella rivolta a Ochanomizu sul perché ha costruito un robot che si rivelerà nella storia così pericoloso, la risposta la si trova nella storia: permettere agli esseri umani di lavorare in un ambiente più confortevole nelle zone più periferiche della galassia, come per esempio sulla superficie di Plutone. E qui la vicinanza con Solaris in particolare si fa più forte: anche il sole malvagio viene costruito con un intento altruistico. Bisogna, infatti, creare un hardware sufficientemente avanzato per permettere al virus-Hourman di abbandonare la Terra e impedire ai suoi abitanti di uccidersi a vicenda.
Solaris, quindi, si rileva al tempo stesso una macchina salvifica, perché nasce con il seme della salvezza, e malvagia, poiché la sua direttiva primaria sembra essere uccidere Superman e la sua famiglia e tutta la razza umana. In Tezuka, invece, il sole artificiale, dotato di tentacoli e non di coni energetici come il computer malvagio di Morrison, è semplicemente uno strumento attraverso il quale si compie il volere degli uomini, prima quello altruistico di Ochanomizu e di Hirata, quindi quello egoistico e criminale di Sankaku Kin, ritornato dopo l'avventura sull'isola croce.
Anche la sconfitta dei due soli artificiali non è dissimile: mentre Solaris viene allontanato dal Sistema Solare grazie alla barra cosmica dello Starman del lontano futuro, il sole di Ochanomizu e Hirata viene guidato da Atom contro il Sole vero e proprio. Le differenze stanno però, una nella storia: quella di Morrison è un'avventura temporale che chiude Solaris in un loop temporale di creazione-distruzione; e l'altra, già accennata in precedenza, sta nell'intelligenza artificiale, completamente assente nel sole artificiale di Tezuka.

Questa differenza, però, è in un certo senso in accordo con uno dei punti più importanti di tutta la saga di Astro Boy: Atom, infatti, ogni volta che si confronta con i suoi avversari robotici, spesso si sente rispondere qualcosa del tipo "Mi hanno ordinato di comportarmi così". Atom, invece, replica che "un ordine, per quanto proveniente dal proprio creatore, se malvagio non va per forza rispettato". E' un po' come spostare la responsabilità dal costruttore/padre/padrone al robot, che da semplice arma (o da esecutore) passa a intelligenza autonoma, in grado di un giudizio personale.
E' anche abbastanza evidente, poi, il perché Tezuka non dota di una seppur minima intelligenza il suo sole artificiale: l'idea principale è quella di porre l'attenzione sul controllo del clima del pianeta: non credo sia un caso che l'esperimento di Ochanomizu si riveli un fallimento, mentre l'utilizzo egoistico di Sankaku Kin si riveli un successo, almeno fino all'intervento di Atom. Sembra quasi che il mangaka voglie invitare alla cautela con l'uso delle nuove tecnologie.
Altro tema fondamentale è, poi, dettato dalla sottotrama legata al rapporto tra Atom stesso e Sherlock Holmespan, erede di Holmes e narrativamente parlando sua futuristica variazione. Holmespan, infatti, si rivela essere un cyborg che odia i robot, ritenendosi da questi diverso. Solo il rapporto con Atom e la letale situazione in cui si verrà a trovare nel finale, lo spingeranno a ricredersi definitivamente sui robot.

Finiremo cancellati da un'enorme flatulenza

Il titolo del post è un tweet di Massimiliano Tanzini a commento della scoperta di un enorme sbuffo di metano che dal mare siberiano è finito nell'atmosfera terrestre:

(mega fiammata di metano sul pendio di Laptev Mare, a circa 62 m di profondità)

Stiamo "annusando" il metano. Ne vediamo le bolle nel video della telecamere montata sul CTD, o il Multicorer. Tutte le analisi ci raccontano i segni. Ci troviamo dentro una mega fiammata. La vediamo nella colonna d'acqua, la leggiamo sulla superficie e la seguiamo su su fino in cielo con i radar e i laser. La vediamo mischiata con l'aria e portata via dai venti. Metano nell'aria.

Queste, invece, sono le parole di Ulf Hedman dello Swedish Polar Research Secretariat a commento dell'immagine. Ho aggiunto la punteggiatura, che secondo me era mancante anche in originale.
Ad ogni modo, al di là dei commenti più o meno divertenti, si nota l'eccitazione per una scoperta che potrebbe contribuire in maniera importante alla comprensione dei meccanismi dietro i cambiamenti climatici cui è soggetto il nostro pianeta nel corso dei millenni.

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Leggi anche il commento di Örjan Gustafsson, uno dei ricercatori del team, e il comunicato stampa ufficiale.