Ma in gioco c’è anche la sicurezza degli Stati Uniti e di altre nazioni. Cosa succederebbe se le persone avessero un disperato bisogno di cibo? Cosa succederebbe se i microbi a lungo dormienti prendessero vita a causa dello scioglimento del permafrost? E se l'acqua e l'elettricità cominciassero a scarseggiare?

Questo è il tipo di domande che i ricercatori del Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) del Dipartimento dell'Energia si pongono mentre prendono parte a una serie di forum nazionali. Gli scienziati hanno sollevato queste e altre domande in occasione dei recenti incontri dell'American Geophysical Union (AGU), dell'American Meteorological Society e delle forze armate statunitensi.

Questa settimana, mentre il mondo celebra la Giornata della Terra, più di una dozzina di scienziati del PNNL e altri si riuniscono alla Conferenza sulle innovazioni nella resilienza climatica (ICR 2024) di Battelle a Washington, D.C., per discutere del cambiamento climatico e del suo impatto. Decarbonizzazione, stoccaggio dell'energia, combustibili puliti e implicazioni per la sicurezza nazionale sono tra gli argomenti discussi dai ricercatori del PNNL.

"La sicurezza nazionale ha molti aspetti direttamente influenzati dal clima", ha affermato Jill Brandenberger, un'oceanografa che fa parte del comitato organizzatore dell'ICR e che guida la ricerca sulla sicurezza climatica del Laboratorio. "Si tratta di energia e acqua, il che potrebbe essere più ovvio, ma anche di sicurezza alimentare, infrastrutture e salute. Tutti questi aspetti sono fondamentali per la sicurezza nazionale e la sicurezza umana in generale."

Comprendere i cambiamenti inizia con intuizioni fondamentali sul clima. Il PNNL ospita Ruby Leung, capo scienziato dell'Energy Exascale Earth System Model (E3SM) del Dipartimento dell'Energia, un'impresa sofisticata per modellare il clima e le interazioni umane. Il modello, sorprendente per la portata dei dati che racchiude, è il punto di partenza per molti studi scientifici che esplorano il futuro della Terra.

Allo stesso tempo, il PNNL è una delle principali risorse nazionali sulle questioni di sicurezza nazionale, poiché affronta una serie di minacce tradizionali (come le armi di distruzione di massa) e minacce emergenti per proteggere i suoi cittadini.

All'AGU lo scorso dicembre, Brandenberger e il collega Brian O'Neill hanno unito questi due temi e hanno organizzato una sessione speciale sul clima e sulla sicurezza nazionale. O'Neill, uno scienziato della Terra presso il Joint Global Change Research Institute (JGCRI), ha suggerito che le condizioni sociali ed economiche, non solo i rischi climatici, sono importanti per comprendere i rischi per la sicurezza derivanti dai cambiamenti climatici.

"Spesso, la prima tendenza è quella di creare modelli climatici, proiettare eventi estremi e poi notare la vulnerabilità della società agli effetti del clima su cibo, acqua e altre questioni", ha affermato O'Neill, membro della tavola rotonda sulla sicurezza climatica delle Accademie nazionali. . "Ma in genere, questi problemi sono modellati molto più da altre condizioni sottostanti, come fattori sociali ed economici:possono essere esacerbati dal clima, ma è fondamentale tenere in considerazione la vulnerabilità di base, al di fuori del clima."

Quando si considerano fattori più ampi oltre il clima, O'Neill afferma che non è affatto chiaro che il futuro sarà peggiore del presente, anche con un clima in riscaldamento.

In un commento su Natura Cambiamenti Climatici , ha osservato che fattori come i livelli di povertà, il reddito e l’istruzione sono migliorati in molte parti del mondo e si prevede che continueranno a farlo. Anche se ci saranno sicuramente effetti dannosi del cambiamento climatico che non possono essere evitati, il miglioramento delle condizioni sociali probabilmente supererà il riscaldamento climatico in alcune parti del mondo.

"Il clima ha un'influenza diretta sulle complesse dinamiche sociali e sulla situazione geopolitica mondiale", ha aggiunto Todd Hay, che gestisce un progetto quinquennale finanziato dal Dipartimento della Difesa per studiare le minacce climatiche. "Possiamo fondere i risultati dei modelli climatici con i sistemi del dominio umano in modi che i pianificatori possano utilizzare per prendere decisioni che avranno ampie conseguenze tra 10 o 20 anni?"

Sicurezza alimentare nel futuro

Stephanie Waldhoff del JGCRI si sta occupando della sicurezza alimentare, una questione che va ben oltre le preoccupazioni su quali alimenti possano essere coltivati ​​in ambienti più caldi o in aree soggette a maggiore siccità o piogge più intense.

Waldhoff ha esaminato i fattori che potrebbero contribuire alla sicurezza alimentare di una nazione, ad esempio la siccità, il reddito, le alleanze globali e la dipendenza da altre nazioni per le forniture alimentari. In particolare, ha studiato i livelli di reddito necessari affinché le persone possano soddisfare le proprie esigenze alimentari.

I suoi modelli mostrano che nei prossimi decenni sarà probabilmente disponibile più cibo per le popolazioni africane, grazie soprattutto all’aumento dei redditi e al miglioramento dei rendimenti agricoli. Ma altre parti del mondo, come le aree dell'India, dove si prevede che i redditi crescano più lentamente, hanno maggiori probabilità di sperimentare carenze alimentari.

"Devi mangiare, ma man mano che i prezzi aumentano, le persone spenderanno di più per il cibo, mangeranno di meno e cambieranno ciò che mangiano, spostandosi verso cibi più economici, ma meno nutrienti, e aumentando la quantità di spesa per il cibo. Ciò si tradurrà in cibo. insicurezza", ha detto Waldhoff.

“I gruppi a basso reddito dovranno fare dei compromessi per procurarsi il cibo, e questo può esacerbare gli esiti negativi su altri aspetti del benessere, come la sicurezza energetica o l’edilizia abitativa. Un aumento dei prezzi alimentari colpisce le persone in modo molto diverso se guadagnano 10.000 dollari al giorno. anno rispetto a $ 100.000 all'anno."

Oscuramento del sole

Ben Kravitz dell'Università dell'Indiana sta esplorando un modo per ridurre il riscaldamento globale riducendo la quantità di luce solare che colpisce la Terra. Un approccio a questa geoingegneria solare sarebbe quello di utilizzare aerei per depositare minuscole particelle note come aerosol nell'alta atmosfera, riflettendo parte della luce solare lontano dalla Terra.

Kravitz ha discusso delle potenziali preoccupazioni globali e di come i governi potrebbero lavorare insieme per affrontare le questioni. Ad esempio, chi prenderebbe le decisioni su un’iniziativa che avrebbe ripercussioni sull’intero pianeta? E cosa succederebbe se ci fossero disaccordi, ad esempio su alcune località in cui un po' più di riscaldamento potrebbe effettivamente aiutare l'economia locale rispetto ad ampie aree del pianeta che ne verrebbero danneggiate?

"La geoingegneria è un argomento volatile", ha detto Kravitz. "Ci sarebbero vincitori e vinti. Alcune persone trovano il concetto spaventoso, ma lo è anche il cambiamento climatico. Le persone stanno iniziando a riconoscere che esiste un compromesso. È magico pensare che rimarremo al di sotto di un aumento di 1,5°. senza intraprendere azioni forti."

Patogeni nel permafrost

L’aumento della temperatura è già reale nell’Artico, dove il permafrost si sta sciogliendo rapidamente. L'anno scorso, Brandenberger ha contribuito a organizzare un seminario sugli agenti patogeni e il permafrost in cui gli esperti hanno discusso i potenziali rischi del fenomeno. In cima alla lista ci sono i potenziali agenti patogeni che potrebbero essere rilasciati con l'aumento delle temperature.

"Non vediamo alcuni di questi agenti patogeni da centinaia o addirittura migliaia di anni. Non siamo sicuri con cosa abbiamo a che fare. Dobbiamo tracciare i percorsi che gli agenti patogeni potrebbero seguire per infettare piante o animali", ha affermato Brandenberger. "Dobbiamo assolutamente comprendere meglio questo problema. Non possiamo metterlo sullo scaffale e dire che non dobbiamo pensarci."

Un’ulteriore preoccupazione è la qualità dell’acqua poiché il ghiaccio e la neve congelati da tempo si trasformano in acqua. Essere in grado di identificare microbi che forse non sono mai stati visti sarà fondamentale per mantenere sicura la fornitura d’acqua per truppe, scienziati e altri. Rilevare e identificare agenti patogeni sconosciuti e determinare se sono amici o nemici è un punto di forza di lunga data di PNNL.

La collega di Brandenberger, Becky Hess, sta studiando i microbi che potrebbero essere trovati nel permafrost sciolto. Altri gruppi hanno trovato frammenti di geni di più batteri nel permafrost scongelato. Hess sta studiando il permafrost a 150 piedi sotto la superficie per vedere se i batteri dormienti da tempo potrebbero essere ancora vivi una volta che il permafrost si scioglie.

"Il cambiamento climatico presenta nuove sfide su molti fronti:non c'è posto sulla Terra che non ne sia influenzato, compreso il suolo sotto i nostri piedi", ha affermato Brandenberger. "La Giornata della Terra offre l'opportunità di considerare come prepararsi ai cambiamenti climatici, comprese le sfide poste alla sicurezza nazionale. I modelli che stiamo costruendo sono progettati per anticipare i cambiamenti e gli impatti che potrebbero avere sull'ambiente e sulla società, che a loro volta avere un impatto sulla sicurezza nazionale."