Fine del mondo, come da previsioni

Se le previsioni climatiche avessero l’affidabilità di quelle sulla prontezza degli uomini ad approfittare delle occasioni, anche le peggiori, avremmo risolto tutti i nostri problemi. Qualche giorno fa Paolo Attivissimo ha lanciato questo tweet:

La cenere del Calbuco è ancora in aria, così come la polvere sollevata dal terremoto in Nepal del 25 aprile; ancora non si conosce la portata reale di entrambe queste calamità naturali che hanno tra l’altro in comune la caratteristica di essere per molti aspetti prevedibili, naturalmente in valore assoluto e senza alcuna pretesa di precisione. Il Calbuco è un vulcano attivo sito in una zona delle zone del pianeta con la più elevata attività vulcanica; forse solo le Haway e l’Islanda possono fare di più (qui, un po’ di storia). Il Nepal e le zone limitrofe sono sedute dove si incontrano le piattaforme dell’India e dell’Asia; la catena dell’Himalaya ne è la prova, semmai qualcuno pensasse che quelle montagne siano arrivate a oltre 8000 metri sul livello del mare con l’ascensore (qui e qui le testimonianze dei precedenti eventi sismici devastanti, di cui si ha notizia sin dal medioevo). Non basta, per il terremoto in Nepal un gruppo di ricercatori indiani aveva detto di aspettarsi un evento molto forte soltanto un paio di mesi fa. Nonostante ciò, ecco qua:

La pagina, per facilitare il compito a chi non avesse twitter è questa. Un bel peana di come ci sia ormai sufficiente consapevolezza scientifica circa il fatto che il global warming è all’origine di questi disastri, perché lo scioglimento dei ghiacci alleggerisce la pressione sulla crosta terrestre e quindi sotto coi terremoti e via con le eruzioni vulcaniche. Almeno così spiega tal Vivek Kumar Srivastava, vice chairman di un centro studi di policy della scienza (CSSP) facente capo al sistema universitario indiano. Il nome del blog è tutto un programma “Countercurrent”, tanto per stare in argomento.

Poco importa che solo un paio di giorni fa, sempre su twitter, Roger Pielke Sr facesse notare che l’estensione del ghiaccio marino globale resti prossima al valore medio di lungo periodo (nel silenzio totale dei media, tra l’altro):

Ma in fondo si tratta di ghiaccio marino, non di quello che occupa la terraferma, Himalaya compresa. Sarebbe quindi forse il caso di rispolverare la fatidica previsione del 4° report IPCC di scioglimento integrale dei ghiacci dell’area per il 2035 divenuto poi 2350 per un dannato refuso, costata al Panel ONU una bella fetta della sua credibilità.

Il tema del resto è sempre lo stesso, quello della fine del mondo. Gli sciamani (e gli sciacalli) di tutte le epoche ci costruiscono da sempre la propria fortuna.

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Author: Guido Guidi

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14 Comments

  1. “Gli sciamani (e gli sciacalli) di tutte le epoche ci costruiscono da sempre la propria fortuna.”

    Credo che più degli sciamani e degli sciacalli siano le persone stesse a produrre leggende e ipostesi del tutto sbagliate .La gente crede al media oggi (un tempo ai vari santoni o pseudo tali) e se domani il media dice che è troppo caldo la gente ci crede perché il 90% della popolazione non legge nulla oltre il gossip quotidiano e non ricorda neppure cosa ha fatto il giorno prima, figuriamoci ad esempio del terremoto anni 70′ in Cina con oltre 800k morti.Questo vale per tutte le altre storie come attualità, cronaca ecc…

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  2. @Donato
    La ringrazio per la risposta.Interessante l’esempio di Lorentz.Comunque penso anch’io che vi siano sistemi  nei quali l’effetto farfalla è reale (oltre quello di Lorentz).Nel caso del clima (atmosfera, oceani,….) non mi pare sia possibile fare esperimenti per stabilire se il sistema sia o non sia “sensibile”(con la metafora della farfalla: se una farfalla batte le ali in Amazzonia e dopo qualche tempo si scatena un uragano in Texas non potremo sapere cosa sarebbe successo se quella farfalla non avesse battuto le ali; l’unica possibilita’, mi pare, sarebbe quella di utilizzare modelli…).L’esempio del ponte sul Tacoma mi fa venire in mente la seguente domanda; se in un sistema è presente l’effetto farfalla a piccola scala questo basta per poter dire che il sistema nel suo complesso risente dell’ effetto farfalla? Penso all’atmosfera.Cioè, una piccola perturbazione che si amplifica avrà a che fare anche con la forza di coriolis che determina la direzione degli alisei… quel che non riesco a immaginare è che questa piccola perturbazione cresca a tal punto da sconvolgere gli alisei (mi sono venuti in mente gli alisei e la forza di coriolis,  ma anche le variazioni dell’attività solare immagino abbiano effetti imponenti tali da rendere irrilevanti tutte le farfalle).

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    • @Daniele Detto in modo sbrigativo ed assai impreciso, i sistemi complessi, e quindi figuriamoci quelli caotici, generalmente hanno la scocciante caratteristica di dover essere considerati nella loro totalità, nel senso che la conoscenza di una parte non è sufficiente a prevedere il comportamento del tutto, neanche in modo approssimativo. L’altra considerazione da fare è che i sistemi complessi possono comportarsi in modo contro-intuitivo, per cui non è detto che il “buon senso” aiuti. C’è solo una cosa da fare: dotarsi di pazienza, raccogliere dati, formulare modelli, metterli alla prova, vedere che non funzionano, capire dove non funzionano, affinarli, eccetera, ed andare avanti finché, sperabilmente, si riescono finalmente a fare previsioni.

      Ovvero, tutto quello che in gran parte NON si sta facendo a proposito del clima.

    • Credo che a proposito del sistema atmosferico F. Giudici abbia fornito una risposta encomiabile che io sottoscrivo integralmente.
      .
      In merito al ponte sul Tacoma la questione è più semplice in quanto i parametri in gioco sono di gran lunga inferiori a quelli di un sistema complesso come quello atmosferico: ciò che ha determinato il problema è stata la snellezza della struttura ovvero la scarsa rigidezza flessionale e torsionale dell’impalcato. Questa “debolezza strutturale” ha consentito al ponte di entrare in risonanza ed ha permesso all’effetto farfalla di compiere il suo lavoro distruttivo. Se la rigidezza flessionale e torsionale dell’impalcato fossero state maggiori non ci sarebbe stato alcun feedback e la struttura si sarebbe deformata senza entrare in risonanza. L’elevata snellezza dell’impalcato del ponte è stata la causa scatenante del crollo, se esso fosse stato meno snello non ci sarebbe stato crollo e neppure effetto farfalla in quanto le debolissime differenze di pressione iniziali non avrebbero potuto essere amplificate fino a determinare il collasso strutturale dell’impalcato.
      Da allora una delle verifiche che facciamo sempre sulle strutture è quella della deformabilità: le norme stabiliscono una snellezza limite che noi progettisti ci guardiamo bene dal superare.
      Ciao, Donato.

  3. Grazie. Ma se si può dire che l’alleggerimento dei ghiacciai ha un impatto trascurabile nel caso di attività vulcanica lieve, non si può concludere che l’impatto è ancora più trascurabile se l’attività vulcanica sottostante è violenta?

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    • forse intendevi attività sismica?
      Ovviamente certo che si;
      in una zona come la catena Himalayana, in tutta la fascia collisionale tra la placca indiana e quella asiatica, ci sono almeno 80/100 km di spessore di crosta continentale frantumata, fagliata, ridotta a giganteschi brandelli impilati, accavallati e spiegazzati gli uni sugli altri, fagliati fino all’inverosimile, figuriamoci se qualche decina di metri di spessore di ghiaccio in più o in meno ha la capacità di influenzare o condizionare sismi così violenti, e che spesso tra l’altro hanno origine a profondità elevate; è come togliere uno scatolone di viennette da sopra la piramide di Cheope 😀

    • Sì, intendevo dire attività sismica. Direi che con la tua ultima risposta tutto è molto chiaro. 😉

  4. Molto più terra terra, per mie limitazioni… A me sembra sufficiente la considerazione di Guido nel post: parliamo di due scienze che non sono in grado di fornire previsioni quantitative, e comunque si tratta di una delle aree più sismiche del mondo. Si sta parlando di aria fritta. Prima datemi un modello (!!), poi me lo testate e poi vediamo. Secondariamente: il Tibet non è l’unico posto al mondo con grandi ghiacciai. Poche settimane fa ho letto che l’Islanda si solleverebbe di 3/4 cm all’anno a causa dello scioglimento dei ghiacci. Bene, anche l’Islanda è su una faglia. Si è verificato un aumento dell’attività sismica?

    Traparentesi, se non erro esistono i “terremoti glaciali” che sono provocati dallo scorrimento di grossi ghiacciai, come in Groenlandia o nell’Antartico. Se i ghiacciai si sciolgono più velocemente, presumo che sia lecito attendersi una maggior attività di questo tipo. Sono in grado di scatenare terremoti tradizionali? Immagino che l’attività sismica sia misurata in tutto il mondo, quindi se ci fossero più terremoti in Groenlandia o in Antartico lo sapremmo, giusto?

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    • per Fabrizio:
      “Da Wikipedia,
      Il ghiacciaio Helheim della Groenlandia viene monitorato per lo studio dei terremoti glaciali
      I terremoti glaciali sono scosse sismiche di grande intensità, con magnitudo maggiore di 5.1, che si verificano in zone dove il ghiacciaio si muove più velocemente di un chilometro l’anno.
      Il numero di terremoti glaciali in Groenlandia mostra un picco ogni anni a luglio, agosto e settembre, e il numero è in aumento con il passare del tempo. In uno studio basato sui dati prelevati dal gennaio del 1993 all’ottobre del 2005, sono stati rilevati più eventi annuali a partire dal 2002, e nel 2005 ne vennero registrati il doppio rispetto alla media annuale di tutti gli altri anni. Questo incremento nel numero di terremoti glaciali in Groenlandia sembra possa essere una risposta al riscaldamento globale.
      Le onde sismiche sono anche generate dalla Whillans Ice Stream, un grande fiume di ghiaccio in rapido movimento che si riversa dal ghiacciaio dell’antartico occidentale nella piattaforma glaciale di Ross. Ogni giorno vengono rilasciate due esplosioni di onde sismiche, ognuna equivalente a un terremoto di magnitudo 7, e sono apparentemente correlate all’azione mareale del Mar di Ross. Durante ogni evento una regione estesa 96 per 193 chilometri del ghiacciaio si muove a 0,67 metri circa ogni 25 minuti, si ferma per 12 ore, e poi si muove di un altro mezzo metro. Le onde sismiche sono registrate dai sismografi intorno all’Antartide, e anche da quelli in Australia, a una distanza di oltre 6400 chilometri. Poiché il movimento avviene in periodo di tempo lungo 10-25 minuti, non può essere avvertito dagli scienziati che si trovano sul ghiacciaio in movimento. Non è noto se questi eventi siano collegati al riscaldamento globale . ”

      Sotto certi aspetti l’impatto sismico è equivalente a quello di un grande terremoto, ma a prima vista non ce ne si accorge perché il movimento è molto più lento di quello di uno vero. I dati delle misurazioni sono molto simili, ma lo slittamento avviene almeno in 10 minuti, mentre in un terremoto di queste dimensioni si sviluppa al massimo in 10 secondi. Il punto da cui origina lo slittamento è probabilmente un punto in cui il ghiaccio incontra una frizione superiore rispetto a tutte le aree circostanti, provocando un accumulo di stress che improvvisamente vince la resistenza.

      In ogni caso, questo tipo di rilasci di energia, sono originati in superficie, quindi non hanno un ipocentro nel sottosuolo, sono di estensione limitata (seppur misurati dagli strumenti a migliaia di km), e non hanno nessuna correlazione con l’assetto geologico e geodinamico delle zone interessate;

      PS: L’Islanda è la parte emersa di una dorsale oceanica, una zona cosiddetta di margine divergente; non subisce spinte compressive; è per questo che conta 31 vulcani attivi e un’attività sismica costante ma lieve, che infatti non risulta aumentata o modificata nelle sue caratteristiche, seppur invece i ghiacciai dell’isola dagli anni 60 ad oggi di variazioni di spessore/estensione, e arretramenti, ne hanno conosciuti, soprattutto dagli anni 90 in poi;

      la sitazione geologica del Nepal è diametralmente opposta (trattasi di collisione della placca litosferica continentale indiana contro quella asiatica, e conseguente parziale subduzione della prima sotto la seconda, con accavallamento dei margini e sollevamento delle catene montuose); questo è all’origine della violenta sismicità dell’area, come quella di tutti gli analoghi margini tettonici cosiddetti convergenti;
      😀

  5. Alcune considerazioni (dubbi) sull’effetto farfalla citato da Donato.Si afferma che il battito d’ali di una farfalla in amazzonia determinerebbe un uragano in Texas volendo significare, mi pare, che in un sistema non lineare piccole perturbazioni possono generare grandi effetti.Il mio dubbio è questo: un conto è un “modello matematico”, equazioni differenziali (per quelle ordinarie c’è un teorema di Liapunov; per quelle alle derivate parziali la situazione mi  pare più complicata) ,un conto è la realtà. L’effetto farfalla non potrebbe essere un problema del modello matematico (per forza di cose imperfetto)? A me pare inverosimile che una farfalla, perquanto s’impegni, riesca a farsi notare al di la di qualche metro. Fuor di metafora: quanto deve essere “grande” un fenomeno per influenzare significativamente l’evoluzione del clima (l’attuale eruzione in Cile che farfalla è ?) Per quanto riguarda i terremoti ho letto che negli USA pare che il fracking abbia provocato alcune scosse di terremoto (max 3,6 richter). Sicuramente ci saranno sistemi nei quali l’effetto farfalla può essere sperimentato.È evidente che non ho le idee molto chiare in merito all’effetto farfalla; spero si (qualcuno) capisca quel che voglio dire.Ringrazio per i chiarimenti.

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    • Daniele, la mia era una citazione ironica: in sostanza sostengo che NON esiste alcun legame tra scioglimento dei ghiacci himalayani e terremoto nepalese.
      .
      Sgomberato il campo da questo equivoco, mi sembra che il resto del suo commento sia di notevole interesse. Da quel che mi è sembrato di capire lei considera l’effetto farfalla una specie di artificio di calcolo derivante dall’armamentario matematico utilizzato per risolvere il problema. In un certo qual modo la sua interpretazione è condivisibile. Consideriamo per ipotesi un sistema fluidodinamico. Esso è rappresentabile da una serie di equazioni differenziali caratterizzate da un certo numero di variabili. Nel caso del celebre attrattore di Lorenz il sistema fuidodinamico era schematizzato da tre equazioni differenziali in tre incognite (i parametri di stato del sistema fluidodinamico) discretizzate con una trasformazione di Fourier e risolte iterativamente. Lorentz notò che facendo variare di poco i dati di input del sistema, si ottenevano soluzioni diverse del sistema.
      Detto in altre parole il comportamento del sistema fisico diventava non prevedibile oltre un certo lasso di tempo. Ciò in estrema sintesi significa che se dopo un certo numero di cicli vado a misurare le caratteristiche di stato del sistema, le misure saranno diverse da quelle previste dai calcoli.
      In questa ottica la sua definizione di effetto farfalla è perfettamente condivisibile: le soluzioni del sistema (matematico) dipendono dalle condizioni iniziali. Essendo le soluzioni del sistema rappresentate da equazioni esponenziali è ovvio che modeste variazioni iniziali vengono amplificate ad ogni passo dell’elaborazione fino ad ottenere risultati finali enormemente diversi.
      .
      Personalmente credo che l’effetto farfalla riguardi anche il sistema fisico e non solo la matematica del fenomeno fisico. Mi spiego meglio. Tornando all’esempio di Lorentz e del suo sistema di due piastre a differente temperatura tra cui si manifesta il moto del fluido, credo che lei convenga con me che variando le condizioni iniziali, cambia anche lo stato finale del sistema stesso. Fino a qui potremmo dire che note le condizioni iniziali determiniamo quelle finali, però, a parità di condizioni iniziali, possono verificarsi dei risultati diversi da quelli misurati in precedenza. Il motivo deve essere ricercato non solo nello strumento matematico utilizzato, ma anche in una incompleta comprensione del fenomeno fisico per cui, oltre ai parametri iniziali presi in esame, ne esistono altri che non conosciamo o che sono trascurati perché difficilmente quantificabili o che appaiono trascurabili per altri motivi. Anche in questo caso, pertanto, piccole differenze in qualche parametro di input di cui non abbiamo tenuto conto, possono modificare i risultati finali a parità di condizioni iniziali. L’effetto farfalla in questo caso è reale e non legato a fatti matematici (sul problema del reale potremmo iniziare un’altra discussione, ma è meglio soprassedere 🙂 ).
      .
      Tanto per fare un esempio banale pensiamo di far oscillare un pendolo in laboratorio. A me capita spesso di osservare il disappunto dei miei allievi allorché, facendo oscillare il pendolo, lo vedono assumere posizioni sempre diverse. Eppure cercano di partire sempre dalle stesse condizioni iniziali (angolo con la verticale e posizione nel piano orizzontale). In ogni caso la configurazioni del pendolo ad un certo intervallo di tempo prefissato è sempre diversa: considerando i parametri di stato classici (lunghezza ed accelerazione di gravità) non si tiene conto di tutte le altre cause che determinano il comportamento del pendolo reale (attriti, ampiezza dell’angolo di oscillazione, deformabilità della corda, rotazione terrestre e forze di Coriolis, ecc.).
      .
      Quanto alla sua riflessione su quanto deve essere grande l’effetto farfalla per produrre effetti sul sistema non credo di essere in grado di risponderle in modo esaustivo, ma credo che nessuno sia in grado di farlo altrimenti avremmo già risolto da tempo tutti i nostri problemi di previsioni e prevedibilità dei sistemi complessi. Posso solo dirle che, a volte, variazioni anche piccole sono in grado di creare effetti molto forti.
      .
      Restando in un campo a me piuttosto familiare vorrei farle un piccolo esempio. Consideriamo una formazione militare in marcia con passo cadenzato. Quando essa attraversa un ponte di barche o altre strutture provvisorie gli ufficiali fanno rompere il passo ad intervalli più o meno regolari per evitare che le vibrazioni prodotte dalla cadenza del passo possano mandare in risonanza la struttura e produrre delle deformazioni tali da sbalzare gli uomini in acqua o farli cadere dal ponte. Il fatto che possano produrre il crollo di un ponte in muratura o in altri materiali pesanti è solo una leggenda. Ciò non toglie, però, che la rottura del passo venga ordinata, a scopo puramente precauzionale, anche durante l’attraversamento di ponti stradali: lesioni o altri difetti potrebbero minare la resistenza strutturale.
      Diverso fu, invece, il caso del ponte sul Tacoma distrutto dal vento nel 1940: il flusso d’aria urtando contro la struttura del ponte determinò la formazione di vortici il cui distacco produsse oscillazioni che determinarono, per il fenomeno della risonanza, il crollo del ponte da poco inaugurato. Tutto ebbe inizio da piccole differenze di pressione tra il lato dell’impalcato sottovento e quello sopravvento che determinarono la formazione di vortici. Questi staccandosi dal ponte cominciarono ad imprimere sullo stesso delle sollecitazioni che produssero delle deformazioni flessionali e torsionali che inizialmente erano di pochi millimetri, ma poco prima del crollo raggiunsero valori di diversi metri.
      https://www.youtube.com/watch?v=e7Pjak3fBA4.

      E pensare che quel giorno il vento non era neanche molto forte e non presentava raffiche. A tal proposito bisogna precisare che il vento soffiò per settimane e, pertanto, trasmise alla struttura energie dell’ordine dei milioni di kW prima di determinarne il crollo.
      Detto in altri termini l’effetto farfalla dipende anche dall’energia in gioco per cui i fenomeni di innesco possono essere anche non confrontabili con quelli che si vanno ad alterare, ma devono esistere dei meccanismi di amplificazione e di retroazione che siano in grado di potenziarne gli effetti. Insomma è un bel problema quello da lei sollevato. 🙂
      Ciao, Donato.

  6. C’è anche chi afferma categoricamente che sarebbe un “terremoto indotto”. Sì, così, laconicamente, indotto da chi o da cosa, non dice, lascia che chi vuole capire capisca.
    Trattandosi di fonte che crede che ogni cosa, ogni cielo, ogni pioggia, ogni siccità, ogni temporale o cataclisma sia causato dalle irrorazioni degli aerei o da haarp, l’interpretazione più plausibile sarebbe che qualcuno con un aereo sarebbe passato a scatenare il terremoto con le sue scie, o che dallo spento Haarp sia partito un segnale, sfuggito ai radioamatori, che abbia causato il sisma.
    Va bene, scusatemi se vi ho tediato con queste fantasie. Ma era solo per richiamare l’attenzione su tutto un sottobosco di figure prive di cultura scolastica che si affannano a dare interpretazioni perentorie ed apodittiche di fatti di cui non hanno alcuna competenza.
    Farebbero ridere se non invocassero linciaggi e abbattimenti di aerei e cose simili (di cui conservo molte schermate).
    Secondo me.

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  7. Nel mio piccolo cerco sempre di essere realista (non nascondo che la cosa è molto difficile e compenso questo eccesso rifugiandomi, quando posso, nel genere fantasy in quanto ognuno di noi ha necessità di fantasticare un po’ 🙂 ), ma a volte scopro che qualcuno che dovrebbe essere realista per definizione, non lo è affatto.
    Il post di G. Guidi ci fornisce un esempio lampante di questa “disconnessione” dal mondo reale. Che a seguito della fusione delle calotte glaciali continentali si registri una variazione del livello dei continenti lo sappiamo tutti, ma non mi sembra che l’entità della fusione dei ghiacciai himalayani sia di entità tale da poter innescare un terremoto di intensità paragonabile a quella del terremoto nepalese. E’ vero che i sistemi complessi sono sensibili alle condizioni iniziali (effetto farfalla 🙂 ), ma in questo caso mi sembra veramente troppo.
    Ciao, Donato.

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  8. un piccolo appunto:
    il vulcanismo delle Hawaii e dell’Islanda hanno un’origine e una causa radicalmente diversa dal vulcanismo del Calbuco (e di tutte le Ande), anche in termini di esplosività e di rischio, che nel caso della catena Andina è decisamente maggiore;

    per il resto, sulla delirante pagina del guru indiano che collega cambiamenti climatici col terremoto in Nepal, per fortuna leggo la maggior parte dei commenti di persone competenti che lo deridono bellamente, argomentando correttamente nozioni basilari di geologia e dinamica tettonica che dovrebbero essere patrimonio culturale di tutti, ormai….

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