In che modo il cambiamento climatico potrebbe influenzare l'acidificazione degli oceani del mondo o la qualità dell'aria in Cina e India nei prossimi decenni, e quali politiche climatiche potrebbero essere efficaci nel ridurre al minimo tali impatti? Per rispondere a tali domande, i responsabili delle decisioni si affidano abitualmente a proiezioni scientifiche degli impatti fisici ed economici dei cambiamenti climatici su regioni e settori economici selezionati. Ma le proiezioni che ottengono potrebbero non essere così affidabili o utili come sembrano:il gold standard odierno per le valutazioni dell'impatto climatico - i progetti di intercomparazione dei modelli (MIP) - non è all'altezza in molti modi.

MIP, che utilizzano modelli climatici e di impatto dettagliati per valutare gli effetti ambientali ed economici di diversi scenari di cambiamento climatico, richiedono un coordinamento internazionale tra più gruppi di ricerca, e utilizzare una struttura di modellazione rigida con un insieme fisso di scenari di cambiamento climatico. Questo altamente disperso, L'approccio di modellizzazione inflessibile rende difficile produrre valutazioni dell'impatto climatico coerenti e tempestive nell'ambito delle mutevoli politiche economiche e ambientali. Inoltre, I MIP si concentrano su un singolo settore economico alla volta e non rappresentano feedback tra i settori, degradando così la loro capacità di produrre proiezioni accurate degli impatti climatici e confronti significativi di tali impatti in più settori.

Per superare questi inconvenienti, i ricercatori del programma congiunto del MIT sulla scienza e la politica del cambiamento globale propongono un metodo alternativo che solo una manciata di altri gruppi stanno attualmente perseguendo:un quadro di modellizzazione autoconsistente per valutare gli impatti climatici in più regioni e settori. Descrivono l'attuazione di questo metodo da parte del Programma congiunto e forniscono esempi illustrativi in ​​un nuovo studio pubblicato su Comunicazioni sulla natura .

Il metodo del programma congiunto è essenzialmente un modello di valutazione integrato (IAM) di nuova generazione. Gli IAM si presentano in genere in due forme:o come semplici modelli climatici accoppiati con algoritmi che traducono l'aumento della temperatura superficiale globale media in danni ambientali ed economici noti come costo sociale del carbonio; o come modelli più dettagliati del sistema Terra con una rappresentazione in continuo miglioramento degli impatti fisici, abbinato a modelli economici. Il programma congiunto IAM integra una rappresentazione fisica risolta geospaziale degli impatti climatici in un quadro di modellazione del sistema umano e terrestre accoppiato.

Sviluppato negli ultimi 26 anni, il framework MIT Integrated Global System Modeling (IGSM) consente ai ricercatori di progettare scenari di cambiamento climatico personalizzati e valutare gli impatti climatici in tali scenari. Per un dato scenario di cambiamento climatico, possono utilizzare il quadro per analizzare la catena dei cambiamenti fisici a livello regionale e settoriale, e quindi stimare gli impatti economici a quei livelli.

"Il framework IGSM consente di effettuare una valutazione dell'impatto climatico multisettoriale all'interno di un unico framework di modellizzazione all'interno di un singolo gruppo, "dice Erwan Monier, autore principale dello studio e ricercatore principale presso il Joint Program. "È sensibile ai cambiamenti nelle politiche ambientali, internamente coerente, e molto più flessibile delle esercitazioni internazionali multimodello."

Nello studio, Monier e i suoi coautori hanno applicato il quadro IGSM per valutare gli impatti climatici in diversi scenari di cambiamento climatico:"Paris Forever, " uno scenario in cui gli impegni dell'Accordo di Parigi vengono mantenuti fino al 2030, e poi mantenuto a quel livello fino al 2100; e "2C, " uno scenario con una politica di riduzione delle emissioni basata sulla tassa sul carbonio globale progettata per limitare il riscaldamento globale a 2 gradi Celsius entro il 2100. Le valutazioni mostrano che "Paris Forever" porterebbe a un'ampia gamma di impatti climatici previsti in tutto il mondo, evidenziato da diversi livelli di acidificazione degli oceani, qualità dell'aria, scarsità d'acqua, e la produttività agricola nelle diverse regioni. Lo scenario "2C", però, mitigherebbe una parte sostanziale di questi impatti. I ricercatori hanno anche esplorato ulteriori scenari sviluppati da Shell International per quanto riguarda il potenziale sviluppo di tecnologie energetiche a basse emissioni di carbonio.

"Questi esempi mostrano la reattività, coerenza e capacità multisettoriale del nostro approccio, che riteniamo rappresenti una direzione promettente per la comunità dei modelli di impatto climatico, "dice Sergey Paltsev, coautore dello studio e vicedirettore del MIT Joint Program, nonché ricercatore senior presso la MIT Energy Initiative e il MIT Center for Energy and Environmental Policy Research. "A differenza degli IAM e dei MIP tradizionali, i modelli di sistema accoppiato uomo-Terra migliorati come il quadro IGSM consentono ai ricercatori di progettare nuovi scenari di emissioni nel giro di mesi anziché anni, evitare incongruenze tra i diversi componenti e scenari del modello, e analizzare più settori contemporaneamente."

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione di MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un popolare sito che copre notizie sulla ricerca del MIT, innovazione e didattica.