In un'epoca di accelerazione del cambiamento climatico (link esterno a ibm.com), la previsione del prossimo futuro può portare grandi vantaggi. Ad esempio, quando i funzionari dei servizi pubblici sono consapevoli che è in arrivo un'ondata di caldo, possono pianificare l'approvvigionamento energetico per prevenire interruzioni di corrente. Quando gli agricoltori delle regioni soggette a siccità sono in grado di prevedere quali colture sono suscettibili di fallimento, possono implementare un'irrigazione aggiuntiva.

Queste misure proattive sono rese possibili dall'evoluzione delle tecnologie progettate per aiutare le persone ad adattarsi agli effetti odierni del cambiamento climatico. Ma quali saranno gli impatti del cambiamento climatico in futuro? E come si adatteranno allora gli esseri umani?

Le attività umane hanno accelerato i cambiamenti del clima terrestre nel 20° secolo e determineranno in gran parte il clima futuro. Una riduzione significativa delle emissioni di gas serra potrebbe contribuire a mitigare la crisi climatica. In uno scenario di emissioni più elevate, tuttavia, il 21° secolo vedrebbe conseguenze molto più gravi del cambiamento climatico.

I modelli climatici globali hanno fornito ai climatologi una serie di aspettative su ciò che il futuro potrebbe riservare, sia per la Terra in generale che per aree geografiche specifiche. La modellazione climatica consiste nell'utilizzare set di dati e calcoli complessi per rappresentare le interazioni tra i principali componenti del sistema climatico, vale a dire l'atmosfera, la superficie terrestre, gli oceani e il ghiaccio marino.

Una delle più recenti iniziative di modellazione climatica è il risultato di una partnership tra IBM e la NASA. La collaborazione è attualmente focalizzata sulla creazione di un modello di base basato sull'intelligenza artificiale per rendere le applicazioni climatiche e meteorologiche più veloci e accurate. Il modello potrebbe potenzialmente essere utilizzato per identificare le condizioni che aumentano i rischi di incendi boschivi e prevedere uragani e siccità. Un modello precedente costruito attraverso la partnership IBM-NASA è diventato uno strumento per aiutare gli scienziati a mappare le isole di calore urbane negli Emirati Arabi Uniti e monitorare la riforestazione in Kenya.

Secondo il Geophysical Fluid Dynamics Laboratory della National Oceanic and Atmospheric Association (NOAA) degli Stati Uniti, «I modelli climatici riducono l'incertezza degli impatti dei cambiamenti climatici, il che aiuta l'adattamento».¹

Esaminiamo ora le previsioni dei modelli per il cambiamento climatico e al modo in cui la società potrebbe adattarsi.

Il segno più noto del cambiamento climatico, ovvero l'aumento della temperatura superficiale o riscaldamento globale, è il risultato dell'effetto serra, il processo in cui concentrazioni crescenti di anidride carbonica, metano e altri gas serra fungono da barriera, intrappolando il calore nell'atmosfera terrestre. Secondo Copernicus, il servizio di monitoraggio climatico dell'Unione Europea, il 2023 è stato l'anno più caldo mai registrato: quasi 1,48 gradi Celsius (2,66 gradi Fahrenheit) più caldo dei livelli preindustriali del XIX secolo.²

Quanto aumenteranno le temperature? Secondo il Climate Science Special Report del Change Research Program degli Stati Uniti, le temperature potrebbero aumentare di almeno 5 gradi Celsius entro la fine del XXI secolo. Tuttavia, una forte riduzione delle emissioni di gas serra potrebbe limitare l'aumento della temperatura ad un massimo di 2 gradi Celsius.³

Sebbene la transizione dai combustibili fossili alle fonti di energia pulita e rinnovabile sia già in corso, accelerare questa transizione potrebbe aiutare a limitare ulteriormente le emissioni, anche in presenza di un crescente fabbisogno energetico globale. L'Agenzia internazionale dell'energia prevede che sarà una combinazione di energia rinnovabile e di energia nucleare a soddisfare oltre il 90% dell'aumento della domanda entro il 2025^.4

Con il peggioramento del riscaldamento globale, le ondate di caldo diventeranno più frequenti e intense. Il Gruppo intergovernativo sul cambiamento climatico delle Nazioni Unite (IPCC) prevede che gli abitanti di Africa, Australia, Nord America ed Europa saranno esposti a rischi per la salute a causa dell'aumento delle temperature e delle ondate di caldo.⁵

Il Global Disaster Preparedness Center raccomanda a governi ed enti normativi di adottare una serie di misure per aiutare i propri territori ad adattarsi all'aumento delle temperature. Tra queste vi sono misure per ridurre le temperature superficiali, come la creazione di più spazi verdi e la progettazione di edifici con strati vegetativi sui tetti, fino alla creazione di centri di raffreddamento e spray park.⁶

Il riscaldamento globale sta causando siccità più intense e sta aumentando la quantità d'acqua assorbita dai terreni, riducendo quindi la disponibilità di acqua dolce. L'IPCC prevede che l'acqua disponibile per il consumo umano continuerà a diminuire in Nord America, mentre la sicurezza idrica sarà a rischio in Africa, Asia e Sud America. La siccità e la scarsità d'acqua avranno anche un impatto sulle coltivazioni, minacciando la sicurezza alimentare. Alcune zone dell'Africa saranno particolarmente vulnerabili, con un calo dei raccolti agricoli fino al 50%^.7 Inoltre, le condizioni più secche stanno prolungando la stagione degli incendi boschivi in tutto il mondo.

Le soluzioni tecnologiche e basate sulla natura offrono alcune possibilità di adattamento alle condizioni più secche. Gli studi dimostrano che la piantumazione di alberi combatte la desertificazione e innesca maggiori precipitazioni,⁸ mentre le previsioni climatiche basate sull'intelligenza artificiale e l'analisi dei dati sulle colture possono aiutare gli agricoltori a prendere decisioni informate sulla gestione delle colture in circostanze difficili. In tutto il mondo, i modelli climatici basati sull'intelligenza artificiale e altre tecnologie possono aiutare scienziati, funzionari governativi e fornitori di servizi pubblici a prevedere le condizioni di accesso all'acqua e a migliorare la gestione delle risorse idriche.

Man mano che alcune parti della Terra diventano più secche, altre diventeranno più umide. Anche se l'aumento della temperatura è limitato a 1,5 gradi Celsius, l'IPCC prevede che le forti precipitazioni e le inondazioni diventeranno più frequenti e intense in Africa, Asia, Nord America ed Europa. Si prevede che anche le tempeste e i cicloni tropicali si intensificheranno.

I politici guardano a una varietà di strategie per mitigare le inondazioni costiere e interne, tra cui l'installazione di canali, sistemi di drenaggio e sistemi di stoccaggio dell'acqua piovana, nonché la conservazione e il ripristino di barriere naturali "spugnose" come dune, mangrovie e zone umide. In alcuni casi, quest'ultimo aspetto può significare il ritorno in auge di antiche strategie di mitigazione delle inondazioni. In una città della Cina, per esempio, i funzionari hanno rimosso un muro antialluvione in cemento per fare spazio alle piante e agli stagni di esondazione^.9

Secondo l'IPCC, il riscaldamento globale e le emissioni di gas serra stanno modificando la composizione degli oceani e continueranno a farlo fino alla fine del secolo. Con l'aumento delle temperature medie globali, i livelli di ossigeno negli oceani continueranno a diminuire, un fenomeno noto come deossigenazione degli oceani. Anche l'acidificazione degli oceani continuerà. Entrambi i processi sono considerati dannosi per la vita marina.

La chiave per mitigare questi cambiamenti è ridurre le emissioni di carbonio, ma esistono anche altre soluzioni. Il deflusso e l'inquinamento delle acque contribuiscono alla deossigenazione; secondo l'Unione internazionale per la conservazione della natura e delle risorse, il monitoraggio della legislazione e la limitazione del deflusso potrebbero essere d'aiuto.¹⁰ Per quanto riguarda l'acidificazione degli oceani, alcuni scienziati sperano in una nuova tecnologia per eliminare l'acido dall'acqua di mare.¹¹

Nel XX secolo il livello del mare è aumentato rapidamente, in gran parte a causa dello scioglimento dei ghiacciai e dell'espansione termica degli oceani. Si prevede che questa tendenza continuerà: la NASA ha scoperto che dal 1993, il tasso medio di innalzamento medio globale del livello del mare è aumentato da circa 2,5 millimetri all'anno a 3,4 millimetri all'anno.¹² L'innalzamento del livello del mare in corso può essere causato dall'instabilità e dalla disintegrazione delle piattaforme e delle calotte glaciali in Antartide e Groenlandia. L'IPCC prevede che il livello medio globale del mare aumenterà fino a 0,29 metri (0,95 piedi) entro il 2050 e di 1,01 metri (3,3 piedi) entro la fine del secolo.¹³

Come per le inondazioni, l'adattamento all'innalzamento del livello del mare può assumere la forma di soluzioni sia artificiali che basate sulla natura, tra cui l'erezione di barriere fisiche come dighe e argini e il ripristino o la conservazione di barriere naturali come le zone umide. Considerare l'innalzamento del livello del mare durante la progettazione di infrastrutture e progetti di costruzione potrebbe rendere tali strutture più resilienti: in California, ad esempio, i funzionari dei trasporti stanno pianificando di sollevare una parte di un'autostrada trafficata di 9 metri a causa dell'innalzamento del livello del mare.¹⁴

I cambiamenti nel sistema climatico terrestre includeranno mutamenti negli ecosistemi e nelle popolazioni di fauna selvatica. La ricerca mostra, ad esempio, che gran parte dell'Amazzonia si sta avvicinando al punto di svolta della trasformazione da foresta pluviale a savana a causa degli incendi e della siccità, mettendo in pericolo le specie che hanno il loro habitat nelle.¹⁵ Nel frattempo, il riscaldamento globale e le conseguenti ondate di calore marino continuano a mettere in pericolo le barriere coralline, e l'IPCC prevede un declino dal 70% al 90% delle barriere coralline una volta che le temperature medie globali saranno più alte di 1,5 gradi Celsius. Il superamento di questa soglia di temperatura comporterebbe anche la perdita di almeno metà del proprio habitat per il 4% dei mammiferi, secondo le Nazioni Unite.¹⁶

Gli sforzi di monitoraggio, conservazione e ripristino possono contribuire a salvare gli ecosistemi e gli animali. In Europa, i responsabili politici hanno approvato una legge nel 2023 che stabilisce obiettivi di ripristino della natura per l'Unione europea, compresi obiettivi vincolanti per ripristinare almeno il 30% degli habitat degradati nei paesi dell'UE entro il 2030 e il 90% entro il 2050.¹⁷

Man mano che sempre più aziende lavorano per adattarsi ai cambiamenti climatici della Terra, gli strumenti giusti possono aiutarle a monitorare, prevedere e rispondere all'impatto meteorologico e climatico. IBM® Environmental Intelligence Suite è una piattaforma SaaS che include dashboards, allarmi e notifiche, application programming interface (API) di dati geospaziali e meteorologici e componenti aggiuntivi con modelli ambientali specifici del settore, per la resilienza e l'ottimizzazione aziendale. Scopri l'IBM Sustainability Accelerator.