Modelli scientifici e modelli di policy per l’adattamento ai cambiamenti climatici

Modelli scientifici e modelli di policy per l’adattamento ai cambiamenti climatici

Nuove sfide nella gestione delle risorse in un mondo che cambia

La gestione delle risorse naturali da sempre richiede di integrare conoscenze disciplinari diverse e, fra queste, in particolare quelle relative alla gestione dei complessi e dinamici sistemi ecologici e sociali variamente distribuiti nel territorio. Il campo agro-forestale è forse quello nel quale questa necessità si è manifestata maggiormente e prima che in altri settori. Per questa ragione esso è spesso la fonte di proposte innovative, applicate anche altrove.
Tradizionalmente, le diverse discipline hanno affrontato il problema della complessità dei sistemi sviluppando procedure di calcolo (modelli matematici) che permettono di simulare le varie componenti del sistema: ad esempio modelli di equilibrio generale per l’economia di intere nazioni, modelli idrologici per analizzare il ciclo delle acque a livello di bacino, modelli di crescita per simulare i cicli della vegetazione naturale o le colture agrarie. In questi approcci del passato ha generalmente prevalso un approccio di tipo riduzionistico. Nuovi paradigmi sono però stati proposti che mirano ad una sempre maggiore integrazione fra discipline; si parla di interdisciplinarità, o anche “transdisciplinarità”, oppure di approccio olistico, intendendo lo sviluppo di nuove teorie e metodi a cavallo fra le tradizionali discipline, che condividono l’ambizione di affrontare i problemi secondo l’ottica dell’analisi dei sistemi.
Un esempio di tali nuovi paradigmi è quello dell'approccio integrato per l'adattamento ai cambiamenti climatici, ovvero l’insieme delle azioni, misure, strategie volte a contribuire a rendere i sistemi sociali ed ecologici più adatti a situazioni attuali o future che sono la conseguenza degli effetti di tali cambiamenti (in analogia ad un concetto di fitness ecologica), limitandone i possibili impatti, o sfruttandone le opportunità.
A questi nuovi paradigmi si stanno uniformando anche approcci ormai consolidati, come quello della gestione integrata delle risorse idriche (Integrated Water Resources Management, IWRM), che, nella definizione della Global Water Partnership viene espresso come un “processo che promuove lo sviluppo e la gestione coordinati dell’acqua, del suolo e delle altre risorse ad essi connesse, con il fine di massimizzare i risultanti benefici economici e di benessere sociale, con equità e senza compromettere la sostenibilità degli ecosistemi” (Global Water Partnership, 2000). L’approccio adattativo e la nuova dimensione dell’operare in condizioni di cambiamento e non più di relativa stabilità spingono, come si è accennato, verso paradigmi innovativi e revisioni dei metodi e degli strumenti attuali, tant’è che, nell’esempio citato, vari autori preferiscono oggi parlare di Integrated Adaptive Water Management (es. Pahl Wostl, 2007), in un contesto nel quale la prospettiva dei cambiamenti attesi per il futuro assume una rilevanza particolare.
Con il crescere dell’attenzione per i fenomeni di cambiamento globale, alla necessità di integrare in modo sistemico conoscenze diverse, si affianca quindi quella di proiettare nel tempo tendenze attuali, o possibili conseguenze di fenomeni in corso o delle nostre decisioni o azioni, per cui gli strumenti modellistici di simulazione diventano una scelta obbligata, abbinandosi generalmente a tecniche di analisi di scenario.
Un altro aspetto fondamentale dell’evolversi degli approcci per lo sviluppo sostenibile sta nel ruolo sempre più rilevante che assume la partecipazione pubblica e quindi la cultura della gestione dei processi decisionali attraverso un efficace coinvolgimento di molteplici attori.
Sulla spinta di interessi crescenti per problemi legati allo sviluppo sostenibile e ai cambiamenti climatici, è cresciuta così l’ambizione di disporre di strumenti in grado di analizzare l’insieme delle componenti antropiche ed ambientali nelle loro interazioni. Hanno preso quindi piede concetti relativamente nuovi come quello di socio-eco-sistema (Berkes e Folke, 1998), ossia di un complesso sistema adattativo dove agenti sociali (antropici) ed ecologici (biofisici) interagiscono in molteplici scale spaziali e temporali, quello di modelli di valutazione integrata (in inglese Integrated Assessment Models, IAM), ossia di strumenti di simulazione in grado di rappresentare dinamicamente le interazioni fra le componenti naturali e antropiche a diverse scale (Parker et al., 2002), e quello di modelli partecipativi (participatory modelling; Siebenhuner e Barth, 2005), con lo scopo di elaborare metodi e strumenti di simulazione capaci di gestire l’attiva collaborazione fra molteplici attori (stakeholder) coinvolti a vario titolo nei processi decisionali, ad esempio come portatori di interessi o di conoscenze.
Un aiuto alla gestione di processi e di problemi complessi come quelli citati può venire da un’altra famiglia di strumenti chiamati sistemi di supporto alle decisioni, o DSS, dall’acronimo inglese per Decision Support Systems (Giupponi e Sgobbi, 2007), che forniscono la cornice (in particolare quella ICT, per facilitare l’integrazione e la gestione delle diverse componenti disciplinari e dei diversi strumenti (in particolare simulazione e valutazione), assieme anche, talvolta, alla facilitazione della partecipazione pubblica.
Come detto, un campo di grande interesse e in continua crescita è quello dell’adattamento ai cambiamenti climatici. È di dominio comune il relativo spostamento dell’interesse dalle politiche della mitigazione (ossia quelle rivolte alla riduzione delle emissioni di gas serra) a quelle di adattamento ai cambiamenti in corso e attesi negli anni a venire, o meglio ancora all’integrazione fra le due politiche. Non è questa la sede per esplorare le motivazioni di tutto ciò, ma possiamo citare per lo meno il riconoscimento del fatto che molti fenomeni sono comunque in atto e in grado di determinare impatti sui nostri sistemi ecologici e sociali, assieme ad un crescente pessimismo rispetto all’effettiva possibilità di raggiungere accordi internazionali cogenti ed efficaci in tempi relativamente brevi. Molti paesi hanno sviluppato e approvato appositi piani nazionali per l’adattamento, nei quali si propongono misure per affrontare le diverse tipologie di rischio e di impatto, mentre altri ci stanno lavorando attualmente; gli approcci e gli strumenti citati stanno trovando quindi applicazione sempre maggiore.

Adattamento ai cambiamenti climatici: integrazione, simulazione e partecipazione

In estrema sintesi, da quanto sopra esposto si può ricavare il crescente interesse per approcci integrati per simulare, valutare e decidere nel contesto di piani e programmi per l’adattamento ai cambiamenti climatici. Tali approcci dovrebbero includere strumenti per: (a) identificare, analizzare e coinvolgere nel progresso decisionale i portatori di interesse e di conoscenze necessari; (b) esplorare, analizzare e strutturare i particolari problemi in questione nelle diverse applicazioni; (c) costruire modelli concettuali che permettano di condividere la descrizione del problema, del socio-ecosistema in questione e delle principali dinamiche di interesse; (d) integrare varie fonti di informazione e in particolare conoscenze e preferenze degli attori coinvolti e modelli di simulazione con i loro risultati, nel processo di valutazione.
Esistono molte proposte metodologiche per affrontare una parte o l’insieme delle funzioni elencate ( vi veda ad esempio Giupponi et al., 2008) per la presentazione della metodologia NetSyMoD (Network Analysis, Creative System Modelling and Decision Support); una trattazione complessiva esula dai limiti di questa breve nota, per cui è preferibile piuttosto focalizzarsi di seguito su un aspetto di particolare interesse, che è quello relativo alla necessità di disporre di modelli concettuali condivisi, come base di comunicazione e interazione fra i diversi attori del processo decisionale o pianificatorio.
Infatti, un elemento che troppo spesso non è tenuto in adeguato conto è la necessità di strumenti evoluti ed efficaci per gestire i rapporti fra le diverse tipologie di attori; tra queste in particolare: ricercatori e/o tecnici, decisori e/o policy maker, e infine i portatori di interessi e conoscenze. Per affrontare in modo efficace l’integrazione di ruoli ed esperienze diverse, attraverso il coinvolgimento e la comunicazione con i portatori di interesse, si sono proposti vari approcci basati generalmente su workshop partecipativi (esempio focus group), nei quali si instaura un dialogo fra i diversi attori utilizzando ad esempio tecniche di brainstorming assieme ad altre più strutturate per costruzione di visioni condivise del problema (es. mappe cognitive) e per la costruzione di modelli concettuali (ossia rappresentazioni schematiche e sintetiche degli elementi principali del sistema e del problema in questione), che successivamente si possono eventualmente sviluppare in modelli matematici formalizzati.
Nelle diverse situazioni, in funzione delle risorse e del tempo a disposizione, del numero di persone da coinvolgere, si utilizzano differenti varianti di approcci partecipativi.
Esistono molti casi di successo e almeno altrettanti che testimoniano un ridotto impatto di questi processi sull’effettiva adozione dei risultati da parte dei decisori, ci si focalizzerà brevemente di seguito sul ruolo dei modelli concettuali per favorire la comunicazione e l’interazione fra attori diversi.

Modelli concettuali e sistemi di supporto alle decisioni

Molti e diversi problemi possono condizionare negativamente i processi partecipativi con attori così diversi come quelli sopra citati; tipicamente, ad esempio, l’integrazione fra discipline diverse si scontra generalmente con grossi problemi derivanti da linguaggi e gerghi differenti, diversi usi della stessa terminologia, rigidità e scarsa disponibilità alla condivisione di sfere di influenza, ecc.
Nello specifico delle interazioni tra ricercatori/tecnici e decisori, un aspetto spesso trascurato per ottenere un’efficace comunicazione e collaborazione è la necessità di condividere dei modelli concettuali per lo meno simili, con i quali affrontare la formalizzazione dei sistemi socio-ecologici e le loro dinamiche, oltre che i vari aspetti di particolare rilevanza per il caso in questione, ad esempio i meccanismi di impatto e le modalità di intervento. In particolare, in passato la comunità scientifica non ha generalmente considerato l’opportunità, o meglio la necessità, di conformare i propri strumenti ai modelli concettuali più diffusi e utilizzati da parte dei decisori (in questo caso pubblici).
Nella nostra esperienza, troppo spesso si assiste, infatti, a tentativi di portare i decisori e i policy maker verso l’adozione di schemi sviluppati precedentemente dai ricercatori, molto spesso in modo indipendente dallo specifico contesto applicativo e senza che esista un’efficace interfaccia per gli utilizzatori e per la comunicazione dei risultati. Succede così spesso che i modelli scientifici siano percepiti dai decisori come scatole chiuse non trasparenti (black box) i cui risultati devono essere accettati o semplicemente rigettati, cosa non infrequente in particolare quando vadano nella direzione opposta a quella auspicata.
I sistemi di supporto alle decisioni possono essere di grande aiuto in questo contesto, fornendo strumenti di comunicazione e più efficaci interfacce utente, rispetto a quelle che generalmente hanno i modelli matematici come quelli che si utilizzano per la simulazione dei fenomeni di interesse nel caso dell’adattamento ai cambiamenti climatici: modelli di circolazione atmosferica per la simulazione delle tendenze evolutive del clima, modelli per la stima degli impatti e dei danni, modelli di vulnerabilità, ecc.

Due esempi

Secondo quanto proposto, i modelli di simulazione e valutazione esistenti e quelli futuri dovrebbero essere ulteriormente sviluppati dotandoli di interfacce conformi ai modelli concettuali abitualmente adottati dai policy maker. Tali modelli, generalmente molto semplificati, tipicamente derivano dai riferimenti normativi e dai documenti di riferimento delle politiche in questione e sono quindi ben conosciuti dai decisori. Se adottati, i modelli di policy, svolgerebbero quindi il ruolo di interfacce fra i contenuti e le procedure più solidamente scientifici e i vari utenti, in modo che, con adeguati strumenti DSS, le diverse forme e fonti di conoscenza possano essere efficacemente integrate negli schemi e nei processi decisionali previsti dai riferimenti normativi.
Due esempi classici nel campo dell’adattamento sono il modello concettuale DPSIR (Determinanti, Pressioni, Stato dell’ambiente, Impatti, Risposte, ossia politiche e misure; EEA, 1999) e il modello di vulnerabilità ai cambiamenti climatici, rappresentata come risultante della combinazione fra impatti potenziali capacità adattative locali, con le misure di adattamento che possono limitarla agendo di volta in volta su uno o più dei nodi a monte. La figura 1 riporta entrambi gli schemi tratti da un manuale UNEP-IISD-UNITAR (2009) per la valutazione di impatti e vulnerabilità per l’adattamento ai cambiamenti climatici.

Figura 1 - a) Modello concettuale di vulnerabilità e adattamento ai cambiamenti climatici, da UNEP, IIESD e UNITAR (2009)

b) framework DP SIR adattato al contesto dell'adattamento, da EEA (1999)

Trattandosi di due schemi concettuali molto diffusi e persone noti a chi si occupi delle tematiche ambientali e dell’adattamento, si presenta quindi l’opportunità di adottarli nelle interfacce dei modelli, o meglio dei DSS che si intendono proporre all’attenzione dei policy maker, in modo che almeno una delle barriere alla comunicazione e uno dei limiti nell’utilizzazione dei prodotti della ricerca possano essere superati.
Nelle ricerche condotte negli ultimi dieci anni abbiamo sviluppato vari strumenti mirati in questa direzione, due esempi sono riportati in figura 2, con riferimento ad un caso applicativo nel contesto di misure di adattamento ai cambiamenti climatici nell’alto bacino del fiume Brahmaputra, nell’Himalaya. Come si può vedere nel confronto fra le due figure, gli strumenti di simulazione e di supporto alle decisioni sviluppati presentano un’interfaccia e riporta complessi strumenti di elaborazione e calcolo ad una coerenza visiva e anche concettuale, con gli schemi più familiari ai policy makers, contribuendo quindi a rendere tali strumenti di più facile comprensione ed utilizzazione da parte dei potenziali interessati.

Nota conclusiva

Nella ricerca mirata a supportare i processi di adattamento ai cambiamenti climatici si incontrano numerosi problemi applicativi legati fra l’altro alla molteplicità degli attori e alla complessità dei sistemi coinvolti.
I modelli di simulazione e le analisi di scenario sono divenuti strumenti indispensabili per i decisori pubblici, ma molto spesso sono poco sfruttati, a causa di varie barriere relative alla comunicazione e all’usabilità, come quelle citate in questo articolo. Problemi di formulazione concettuale e comunicazione sono molto frequenti e per essi non esistonosoluzioni semplici e di validità generale, ci sono però anche errori comuni che si possono evitare, fra questi la divergenza fra i modelli concettuali adottati dai decisori e quelli dei tecnici/ricercatori, che potrebbe essere superata con strumenti di supporto alle decisioni di nuova generazione.

Figura 2 - Adattamento ai rischi idrologici legati ai cambiamenti climatici nell’alto fiume Brahmaputra:
a) Modello di simulazione di vulnerabilità e adattamento ai cambiamenti climatici implementato in ambiente system dynamics,

b) interfaccia del DSS con evidenziati indicatori e possibili fonti di informazioni per lo stesso caso studio.

Riferimenti Bibliografici

  • Berkes F., Folke C., eds. (1998). Linking Social and Ecological Systems: Management Practices and Social Mechanisms for Building Resilience. Cambridge, UK: Cambridge Univ. Press.
  • E.E.A. (1999) Environmental indicators: Typology and Overview (European Environmental Agency, Copehagen). p. 25 [link]
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  • Giupponi C, Sgobbi A, Mysiak J, Camera R, & Fassio A (2008) NetSyMoD: an integrated approach for water resources management. Integrated water management: practical experiences and case studies, eds Maire P, Coenen M, Lombardo C, Robba M, & Sacile R (Springer), pp 69-93.
  • G.W.P. (2000). Integrated Water Resources Management. GWP.
  • Pahl-Wostl, C. (2007): Transitions towards adaptive management of water facing climate and global change. Water Resources Management 21(1), pp. 49-62.
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  • Siebenhuner B., Barth V. (2005) The role of computer modelling in participatory integrated assessments. Environmental Impact Assessment Review 25(4), 367-389.
  • UNEP, IIES, UNITAR (2009) Vulnerability and Impact Assessment for adaptation to climate change. IEA Training Manual Vol.2. UNEP
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