Senza la scienza della complessità non potremo affrontare il cambiamento climatico e ambientale globale

I metodi tradizionali non possono darci le intuizioni di cui abbiamo bisogno per comprendere i cambiamenti degli ecosistemi

[23 Giugno 2023]

«Se vogliamo affrontare le sfide poste dal cambiamento climatico e da altri cambiamenti ambientali globali, dobbiamo portare la scienza della complessità nel mix con l’ecologia e la conservazione della biodiversità». E’ quello che emerge dallo studio “Toward a cohesive understanding of ecological complexity”, pubblicato su  Science Advances da un team internazionale di ricercatori che indicano il percorso per riuscirci e si dicono fiduciosi riguardo al potenziale di scoperte in ecologia e biologia della conservazione».

Come evidenziano all’università di Helsinki, «La Terra è piena di sistemi intricati e complessi che stiamo ancora imparando a capire. Dal mercato finanziario globale al funzionamento del cervello umano, fino a qualcosa di apparentemente semplice come uno stormo di uccelli che cambia direzione o le luci incandescenti delle lucciole, i sistemi complessi sono tutt’intorno a noi. In effetti, la Terra stessa è un sistema complesso. Sebbene i diversi tipi di sistemi complessi siano generalmente difficili da prevedere, condividono alcuni punti in comune che possono aiutarci a comprenderli meglio. E’ qui che entra in gioco la scienza della complessità: è il campo di studio che cerca i principi condivisi dietro tutti i tipi di sistemi complessi. E’ particolarmente importante quando si tratta di comprendere il nostro ambiente perché gli ecosistemi sono i primi esempi di sistemi complessi. E con le attività umane che cambiano questi ecosistemi a un ritmo senza precedenti, dobbiamo gestire questa complessità».

Ma lo studio, che si aggiunge ad altri precedenti sullo stesso tema, dimostra che abbiamo ancora molta strada da fare.

Il co-autore principale dello studio, il biologo Federico Riva della Carleton University, dell’insectarium di Montreal Space for Life, dell’Université de Lausanne e attualmente alla VU Amsterdam , sottolinea che «In quanto scienziati, amiamo usare la parola ‘complesso, ma la complessità è un termine difficile da definire. Se non siamo chiari su cosa intendiamo per complessità, può generare confusione, rallentando i nostri sforzi per capire come le attività umane stanno influenzando gli ecosistemi». Ma Riva  vede una speranza nella scienza della complessità: «I metodi tradizionali potrebbero non essere all’altezza del compito di studiare alcuni aspetti degli ecosistemi, ma la scienza della complessità fornisce una nuova prospettiva. Dobbiamo sfruttarla al meglio, il che inizia con la comprensione delle prerogative di un sistema complesso e dagli obiettivi e dagli approcci della scienza della complessità».

Per illustrare questo punto, i ricercatori dicono di pensare a un patch di foresta: «Questo ecosistema è un sistema complesso, costituito non solo da alberi, ma anche da innumerevoli specie di animali, insetti e microrganismi, tutti interagenti tra loro e con le parti non viventi dell’ambiente, come il suolo e il clima. Ora immaginatevi che gli esseri umani inizino ad abbattere alcuni alberi per il legname. Questa perturbazione del sistema cambierà non solo quali alberi e animali rimarranno nella foresta, ma anche come questi componenti interagiscono tra loro. Esplorando le connessioni tra le parti che compongono la foresta e, più in generale, i modelli che potrebbero emergere a diversi livelli organizzativi man mano che questo sistema cambia, la scienza della complessità potrebbe aiutarci a prevedere cosa significhi la raccolta del legname per la foresta nel suo insieme».

L’altro co-autore principale dello studio Caio Graco-Roza, borsista post-dottorato all’Helsingin Yliopisto ed esperto di fitoplancton dell’Universidade do Estado do Rio de Janeiro, è d’accordo: «Abbiamo approfondito gli articoli di ricerca sulle scienze ambientali per capire cosa avevano in mente gli autori quando parlavano della complessità ecologica. Quello che abbiamo scoperto è che c’è molto interesse in tutto il mondo per lo studio della complessità in ecologia. Tuttavia, questa ricerca non è sempre in linea con i principi chiave della scienza della complessità come non linearità, stabilità e resilienza. Ma vede un terreno comune, soprattutto quando si tratta di autori che inquadrano il loro lavoro attorno alla teoria di base, al ridimensionamento e alla macroecologia, i tre paradigmi centrali per la scienza della complessità».

I ricercatori concludono: «Mentre continuiamo a sperimentare cambiamenti accelerati nel clima e nell’utilizzo del suolo, l’organizzazione dello studio della complessità ha un grande potenziale per aumentare la nostra comprensione del mondo naturale con nuove idee, tecniche e prospettive».