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Il tema dei cambiamenti climatici è centrale nel dibattito sulla sostenibilità e necessita di un approccio altamente interdisciplinare, dato che le componenti fisiche e socioeconomiche del sistema Terra sono altamente interconnesse.
Finora però, dal punto di vista modellistico queste componenti sono state trattate in maniera separata. Per esempio, modelli di impatto socioeconomico usano dati climatici come input esterno, mentre modelli climatici usano le concentrazioni di gas serra o l’uso del territorio derivanti da attività umane come forcing esterno.
La nuova frontiera della modellistica climatica è quindi quella di descrivere esplicitamente le interazioni ed i processi di feedback fra queste due componenti all’interno di modelli climatici complessi, sia globali che regionali.
Si propone quindi di utilizzare questa modellistica accoppiata di componenti fisiche e socioeconomiche con casi di studio regionali (per esempio l’area del Mediterraneo), usando come piattaforma base il modello regionale sviluppato nella sezione Earth System Physics (ESP) dell’ICTP.
Una particolare enfasi viene data alla modellizzazione del rischio idrogeologico ed economico associato all’aumento di eventi meteo-climatici estremi, sia di carattere alluvionale che siccitoso, indotti dal riscaldamento globale.
Questo tipo di modellistica richiede non solo l’uso di software modellistici avanzati, ma anche l’analisi di big data sia di carattere osservativo che prodotti da simulazioni climatiche disponibili in siti di carattere pubblico.
Accanto a queste attività di carattere modellistico, sono oggetto di studio e dibattito le principali questioni etiche e filosofiche legate ai cambiamenti climatici e allo sviluppo sostenibile in genere, quali equità, economia, patto intergenerazionale e sfide cognitive.
È quindi evidente che la modellazione climatica ha la necessità di migliorare la nostra comprensione delle possibili evoluzioni climatiche nel corso del XXI secolo attraverso l’inclusione di una componente umana interattiva nei Climate System Models (CSM). Si tratta di un compito formidabile che richiede un approccio interdisciplinare che vada ben oltre lo stato dell’arte dell’attuale modellizzazione climatica e richiederà probabilmente un decennio prospettiva modellistica.
Alcuni programmi internazionali hanno iniziato ad affrontare questa sfida scientifica attraverso il concetto di digital twins del Sistema Terra, ma sono ancora in stato embrionale.
Sulla base di queste considerazioni, le attività del Gruppo di Lavoro saranno focalizzate sulla nuova frontiera che la comunità dei modelli climatici si trova ad affrontare, attraverso l’introduzione degli “esseri umani interattivi” nei modelli climatici stessi, verso lo sviluppo di Populated Climate System Models o Pop-CSM.
Lo sviluppo dei Pop-CSM rappresenta un pilastro fondamentale per lo sviluppo dei digital twins del Sistema Terra, che rappresentano un importante e imprescindibile traguardo nella modellizzazione del sistema climatico. Questo obiettivo offre opportunità molto stimolanti ed entusiasmanti per la ricerca innovativa, soprattutto per una nuova generazione di scienziati veramente interdisciplinari, e costituirà un passo avanti qualitativo verso una migliore comprensione dell’Antropocene.