Bollire una società

©DonkeyHotey - CC BY-SA

Here is how to boil a frog. Place the frog in a pan of tepid water. Raise the temperature so gradually that the frog does not realize it is being cooked. It may even fall into a stupor, as a person might in a hot bath. Eventually it will die. According to experiments done in the nineteenth century, you can indeed boil a frog this way. Biologists today claim that you can’t. Either way, please don’t try it.
Boiling a frog is a metaphor for the problem we all have perceiving changes that are gradual but cumulatively significant, that may creep up and have devastating consequences: a little increase here, a little there, then later some more. Nothing changes very much and things seem normal. Then one day the accumulation of changes causes the appearance of normality to disappear. Suddenly things have changed a great deal. The world is different, and it has been altered in a manner that may not be pleasant. […]
We know how to boil a frog. Complexification is how to boil a society. Complexity grows by small steps, each seemingly reasonable, each a solution to a genuine problem. We can afford the cost of each increment. It is the cumulative costs that do the damage, for the costs of solving previous problems have not gone away and now we are adding to them. The temperature increases sensibly and we are lulled into complacency. Eventually these costs drive a society into insolvency. A few people always foresee the outcome, and always are ignored.
Complexity is not intrinsically good or bad. It is useful and affordable, or it is not. [C]omplexity can affect societies negatively, producing catastrophes […] This is not, however, an inevitable outcome.

Ecco come bollire una rana. Ponete la rana in una pentola con acqua tiepida. Alzate la temperatura così gradualmente che la rana non capisca che sta cuocendo. Potrebbe persino cadere in un torpore, come può succedere ad una persona in un bagno caldo. Alla fine morirà. Secondo degli esperimenti eseguiti nel diciannovesimo secolo, è davvero possibile bollire una rana in questo modo. Oggi i biologi dicono che non è vero. In ogni caso, non provateci, per favore.
Bollire una rana è una metafora per il problema che noi tutti abbiamo nel percepire cambiamenti graduali ma cumulativamente significativi, che possono cogliere di sorpresa e avere consequenze devastanti: un piccolo aumento qui, un po’ di qua, un altro po’ più tardi. Niente cambia granché e le cose sembrano normali. Poi, un giorno, l’accumulo di cambiamenti fa sparire la sembianza di normalità. Improvvisamente le cose sono cambiate parecchio. Il mondo è diverso, ed è stato cambiato in un modo che può non essere piacevole. […]
Sappiamo come bollire una rana. La complessificazione è il modo di bollire una società. La complessità cresce a piccoli passi, ciascuno apparentemente ragionevole, ciascuno una soluzione ad un problema reale. Possiamo permetterci il costo di ciascun aumento. Sono i costi complessivi a fare il danno, poiché il costo delle soluzioni ai problemi precedenti non è ancora estinto e ora ne stiamo aggiungendo altri. La temperatura aumenta in modo ragionevole e ci culliamo nella soddisfazione. Alla fine questi costi spingono la società verso l’insolvenza. Ci sono sempre alcuni che prevedono il risultato, e vengono sempre ignorati.
La complessità non è intrinsecamente buona o cattiva. È utile e ad un prezzo accessibile, o non lo è. […] la complessità può colpire negativamente le società, producendo catastrofi […] Questo però non è un esito inevitabile.

(Joseph A. Tainter & Tadeusz W. Patzek,  Drilling Down – The Gulf Oil Debacle and Our Energy Dilemma, 2011)


Sadly, malaria is making a comeback in many parts of the Third World, due partly to insecticide-resistant mosquitoes and partly to complacency and political disintegration. Irrigation projects such as dams, reservoirs, and irrigation canals often work well in temperate climates. However, in tropical regions, they may backfire. They create large bodies of stationary water that are ideal breeding grounds for the mosquitoes that carry malaria, yellow fever, and other diseases. The slowly moving water of canals also provides a suitable habitat for water snails that carry the parasitic worms causing schistosomiasis (bilharzia). An example was the spread of schistosomiasis during the Senegal River Basin development in West Africa.

Purtroppo, la malaria sta ritornando in molte parti del Terzo Mondo, a causa in parte delle zanzare resistenti agli insetticidi, e in parte alla rassegnazione e alla disintegrazione politica. I progetti di irrigazione come dighe, bacini e canali irrigui spesso funzionano bene nei climi temperati. Tuttavia, nelle regioni tropicali possono essere controproducenti. Essi creano ampie masse d’acqua stagnante che sono terreno ideale di coltura per le zanzare che portano malaria, febbre gialla e altre malattie. L’acqua in lento movimento dei canali fornisce anche un habitat adatto alle lumache acquatiche che recano i vermi parassiti causa della schistosomiasi (bilharziosi). Un esempio fu la diffusione della schistosomiasi durante lo sviluppo del bacino del fiume Senegal in Africa occidentale.

(David Clark, Germs, Genes, and Civilization, 2010)

Abeti, tortricidi e feedback

Tree ring records show that the spruce budworm has been killing spruce and fir trees periodically in North America for at least 400 years. Until this century, no one much cared. The valuable tree for the lumber industry was the white pine. Spruce and fir were considered “weed species.” Eventually, however, the stands of virgin pine were gone, and the lumber industry turned to spruce and fir. Suddenly the budworm was seen as a serious pest.

So, beginning in the 1950s, northern forests were sprayed with DDT to control the spruce budworm. In spite of the spraying, every year there was a budworm resurgence. Annual sprays were continued through the 1950s, 1960s, and 1970s, until DDT was banned. Then the sprays were changed to fenitrothion, acephate, Sevin, and methoxychlor.
Insecticides were no longer thought to be the ultimate answer to the budworm problem, but they were still seen as essential. “Insecticides buy time,” said one forester, “That’s all the forest manager wants; to preserve the trees until the mill is ready for them.”

By 1980, spraying costs were getting unmanageable—the Canadian province of New Brunswick spent $12.5 million on budworm “control” that year. Concerned citizens were objecting to the drenching of the landscape with poisons. And, in spite of the sprays, the budworm was still killing as many as 20 million hectares (50 million acres) of trees per year.

C. S. Holling of the University of British Columbia and Gordon Baskerville of the University of New Brunswick put together a computer model to get a whole-system look at the budworm problem. They discovered that before the spraying began, the budworm had been barely detectable in most years. It was controlled by a number of predators, including birds, a spider, a parasitic wasp, and several diseases. Every few decades, however, there was a budworm outbreak, lasting from six to ten years. Then the budworm population would subside, eventually to explode again.

The budworm preferentially attacks balsam fir, secondarily spruce. Balsam fir is the most competitive tree in the northern forest. Left to its own devices, it would crowd out spruce and birch, and the forest would become a monoculture of nothing but fir. Each budworm outbreak cuts back the fir population, opening the forest for spruce and birch. Eventually fir moves back in.

As the fir population builds up, the probability of an outbreak increases— nonlinearly. The reproductive potential of the budworm increases more than proportionately to the availability of its favorite food supply. The final trigger is two or three warm, dry springs, perfect for the survival of budworm larvae. (If you’re doing event-level analysis, you will blame the outburst on the warm, dry springs.)

The budworm population grows too great for its natural enemies to hold in check—nonlinearly. Over a wide range of conditions, greater budworm populations result in more rapid multiplication of budworm predators. But beyond some point, the predators can multiply no faster. What was a reinforcing relationship—more budworms, faster predator multiplication—becomes a nonrelationship—more budworms, no faster predator multiplication—and the budworms take off, unimpeded.

Now only one thing can stop the outbreak: the insect reducing its own food supply by killing off fir trees. When that finally happens, the budworm population crashes—nonlinearly. The reinforcing loop of budworm reproduction yields dominance to the balancing loop of budworm starvation. Spruce and birch move into the spaces where the firs used to be, and the cycle begins again.

The budworm/spruce/fir system oscillates over decades, but it is ecologically stable within bounds. It can go on forever. The main effect of the budworm is to allow tree species other than fir to persist. But in this case what is ecologically stable is economically unstable. In eastern Canada, the economy is almost completely dependent on the logging industry, which is dependent on a steady supply of fir and spruce.

When industry sprays insecticides, it shifts the whole system to balance uneasily on different points within its nonlinear relationships. It kills off not only the pest, but the  natural enemies of the pest, thereby weakening the feedback loop that normally keeps the budworms in check. It keeps the density of fir high, moving the budworms up their nonlinear reproduction curve to the point at which they’re perpetually on the edge of population explosion.

I dati storici degli anelli degli alberi mostrano che la tortricide ha ucciso pecci e abeti periodicamente in Nord America per almeno 400 anni. Fino a questo secolo [il XX, NdT], nessuno se ne curava molto. L’albero considerato di valore per l’industria del legno era il pino bianco. Il peccio e l’abete venivano considerati “specie infestanti”. Alla fine, comunque, le zone  di pino vergine si esaurirono, e l’industria del legno si rivolse al peccio e all’abete. Improvvisamente la tortricide fu vista come una grave peste.

Così, a partire dagli anni ’50, le foreste settentrionali furono irrorate con DDT per controllare la tortricide. Nonostante ciò, ogni anno si verificava una ripresa degli insetti. Le irrorazioni annuali continuarono per tutti i ’50, i ’60 e i ’70, finché il DDT non fu bandito. Allora si passò al fenitrotione, all’acefato, al Sevin e al metossicloro.

Gli insetticidi non erano più ritenuti la risposta definitiva al problema delle tortricidi, ma venivano ancora visti come essenziali. “Gli insetticidi ci fanno guadagnare tempo,” diceva un guardaboschi, “è tutto quello che vuole chi gestisce una foresta: conservare gli alberi finché la segheria non è pronta.”

Intorno al 1980, i costi di irrorazione stavano diventando ingestibili – la provincia canadese del New Brunswick quell’anno spese 12,5 milioni di dollari per il “controllo” della tortricide. I cittadini preoccupati si opponevano all’inondare il paesaggio con dei veleni. E, nonostante le irrorazioni, la tortricide continuava a uccidere circa 20 milioni di ettari di alberi l’anno.

C. S. Holling dell’Università della Columbia Britannica e Gordon Baskerville dell’università del New Brunswick misero insieme un modello al computer per avere uno sguardo all’intero sistema coinvolto nel problema delle tortricidi. Scoprirono che prima dell’inizio delle irrorazioni, la tortricide era stata a malapena rilevabile per la maggior parte degli anni. Era controllata da una serie di predatori, compresi uccelli, un ragno, una vespa parassita, e diverse malattie. Ogni qualche decennio, comunque, c’era un’esplosione di tortricidi, di durata compresa tra i 6 e i 10 anni. Dopo di che, la popolazione di tortricidi diminuiva, per poi esplodere di nuovo successivamente.

La tortricide attacca preferibilmente l’abete del balsamo, e secondariamente il peccio. L’abete del balsamo è l’albero più competitivo delle foreste settentrionali. Lasciato a se stesso, si moltiplicherebbe tanto da scacciare il peccio e la betulla, e la foresta diventerebbe nient’altro che una monocultura di abeti. Ogni esplosione di tortricidi sfoltisce la popolazione di abeti, aprendo la foresta al peccio e alla betulla. Poi l’abete si ripresenta.

Man mano che la popolazione di abeti cresce, cresce anche la probabilità di un’esplosione delle tortricidi in modo non lineare. Il potenziale riproduttivo della tortricide cresce più che proporzionalmente alla disponibilità di provviste del suo cibo preferito. L’innesco finale è una sequenza di due o tre primavere calde e asciutte, perfette per la sopravvivenza delle larve. (Limitandosi ad un’analisi al livello dei singoli eventi, si darebbe la colpa del focolaio alle primavere calde e asciutte.)

La popolazione della tortricide cresce troppo perché i suoi nemici naturali riescano a tenerla sotto controllo – in modo non lineare. In un’ampia gamma di condizioni, una popolazione più grande di tortricidi ha come risultato una moltiplicazione più rapida dei predatori delle tortricidi. Ma oltre un certo punto, i predatori non possono moltiplicarsi più velocemente.  Quella che era una relazione che si rafforzava – più tortricidi, più veloce la moltiplicazione dei predatori – diventa una non-relazione – più tortricidi, nessuna moltiplicazione più veloce – e le tortricidi prendono il sopravvento, libere da ostacoli.

A questo punto c’è solo una cosa che può fermare l’epidemia: che l’insetto riduca le proprie provviste di cibo facendo strage di abeti. Quando ciò infine succede, la popolazione di tortricidi collassa – in modo non lineare. Il feedback positivo della riproduzione della tortricide cede il controllo al feedback compensativo della mancanza di cibo. Il peccio e la betulla riempiono gli spazi lasciati dagli abeti, e il ciclo ricomincia.

Il sistema tortricide/peccio/abete oscilla su periodi di decenni, ma è ecologicamente stabile all’interno di certi limiti. Può andare avanti all’infinito. L’effetto principale della tortricide è quello di permettere ad altre specie di alberi oltre all’abete di persistere. Ma in questo caso ciò che è ecologicamente stabile è economicamente instabile. Nel Canada orientale, l’economia è quasi completamente dipendente dall’industria del legname, che dipende da una fornitura costante di abete e peccio.

Quando l’industria irrora dei pesticidi, essa sposta l’intero sistema su punti di equilibrio instabile all’interno delle sue relazioni non lineari. Non uccide solo l’animale infestante, ma anche i suoi nemici naturali, in modo tale da indebolire l’anello di feedback che di solito mantiene la tortricide sotto controllo. Mantiene alta la densità dell’abete, spostando la tortricide su per la sua curva non lineare di riproduzione fino al punto in cui è costantemente sul bordo di un’esplosione demografica.

(Donella H. Meadows, Thinking in Systems: A Primer, 2008)

I limiti dell’ingegno

Historical evidence would indicate that very few key inventions have been made by men who had to spend all their energy overcoming the immediate pressures of survival. Atomic energy was discovered in the laboratories of basic science by individuals unaware of any threat of fossil fuel depletion. The first genetic experiments, which led a hundred years later to high-yield agricultural crops, took place in the peace of a European monastery. Pressing human need may have forced the application of these basic discoveries to practical problems, but only freedom from need produced the knowledge necessary for the practical applications.

La testimonianza storica sembrerebbe indicare che sono state ben poche le invenzioni chiave fatte da uomini obbligati ad impiegare tutte le proprie energie per superare le pressioni immediate per la sopravvivenza. L’energia atomica fu scoperta nei laboratori di scienza pura da individui ignari di alcuna minaccia di esaurimento dei combustibili fossili. I primi esperimenti genetici, che cent’anni dopo condussero a colture agricole ad alte rese, ebbero luogo nella pace di un monastero europeo. La pressione delle necessità umane può aver portato ad applicare queste scoperte teoriche a dei problemi pratici, ma solo la libertà dalle necessità ha prodotto la conoscenza necessaria per le applicazioni pratiche.

(Donella H. Meadows, Dennis L. Meadows, Jørgen Randers, William W. Behrens III, The Limits to Growth, 1972)


Siamo gli usurai del nostro pianeta:

In a lecture to the Royal Academy of Engineering in May, Professor Rod Smith of Imperial College explained that a growth rate of 3% means economic activity doubles in 23 years. At 10% it takes just seven years. This we knew. But Smith takes it further. With a series of equations he shows that “each successive doubling period consumes as much resource as all the previous doubling periods combined”. In other words, if our economy grows at 3% between now and 2040, we will consume in that period economic resources equivalent to all those we have consumed since humans first stood on two legs. Then, between 2040 and 2063, we must double our total consumption again.

In una conferenza alla Royal Academy of Engineering nel maggio scorso, il professor Rod Smith dell’Imperial College ha spiegato che una crescita del 3% significa che l’attività economica raddoppia in 23 anni. Al 10%, impiega solo 7 anni. Questo lo sapevamo. Ma Smith non si ferma qui. Con una serie di equazioni mostra che “ogni successivo periodo di raddoppiamento consuma tante risorse quanto tutti i precedenti periodi di raddoppiamento combinati”. In altre parole, se la nostra economia cresce del 3% da adesso al 2040, in quel periodo consumeremo risorse economiche equivalenti a tutte quelle che abbiamo consumato da quando l’uomo per la prima volta si è alzato su due gambe. Poi, tra il 2040 e il 2063, dobbiamo raddoppiare di nuovo il nostro consumo totale.

George Monbiot: This crisis demands a reappraisal of who we are and what progress means | The Guardian, 4 dicembre 2007

Alta Immobilità

Beyond a certain level of energy, used for the acceleration of any one person in traffic, the transportation industry immobilizes and enslaves the majority of nameless passengers, and provides only questionable marginal advantages to an Olympian elite. No new fuel, technology, or public control can keep the rising mobilization of society from producing increased harriedness, paralysis, and inequity.

Oltre un certo livello di energia, impiegato per far muovere più velocemente una qualsiasi singola persona, l’industria dei trasporti immobilizza e riduce in schiavitù la maggioranza dei passeggeri anonimi, e fornisce solo discutibili vantaggi marginali ad un’élite. Nessun nuovo carburante, tecnologia o controllo pubblico possono impedire che la crescente mobilizzazione della società produca un aumento della preoccupazione, della paralisi e dell’iniquità.

(Ivan Illich, “Tantalizing Needs”, in Toward a History of Needs, 1978)

Cori, cori, ma ‘ndo cori?

Un’aggiunta a quanto già calcolato.

Prendiamo una distanza qualsiasi tra quelle elencate: A1 da Orte a Caserta Nord, lunghezza percorso 242,4 km.

Prendiamo una tabella che dia un’idea dei consumi di un’auto di una certa cilindrata, che sia quindi capace di raggiungere i 150 km/h: ad esempio, una berlina da 1800 cc. Leggiamo che il consumo a 130 km/h è di 8,9 km/litro. Non è indicato il consumo a 150 km/h, ma data la dipendenza inversa col quadrato della velocità, lo possiamo quantificare in circa 6,7 km/litro.

Quanto carburante in più spenderai per percorrere quei 242,4 km a 150 invece che a 130 km/h, nell’ipotesi di mantenere tale velocità per l’intera tratta, ovvero il caso ottimo teorico?

  • A 150 km/h si spendono 242,4/6,7 = 36,18 litri di benzina.
  • A 130 km/h si spendono 242,4/8,9 = 27,24 litri di benzina.

Andando a 150 km/h si spendono 8,94 litri di benzina in più. Immaginiamo di pagarla ad un prezzo al momento piuttosto conveniente, ma comunque nella media di questo periodo: 1,3 €/l.

Significa che spenderai 11,62 € di benzina in più.

Immaginiamo che tu guadagni più dignitosamente, per poterti permettere un’auto del genere: 90.000 € l’anno. Netti.

Ipotizziamo 13 mensilità, 40 ore settimanali. Fanno, a spanne, 44 € l’ora. Vale a dire che guadagni 0,73 € al minuto lavorativo.

Per guadagnare gli 11,62 € con cui pagare la benzina aggiuntiva, devi lavorare poco meno di 16 minuti.

Andando a 150 km/h invece che a 130 km/h per 242,4 km, hai risparmiato quasi 15 minuti di tempo. Ma ne dovrai lavorare quasi 16 per pagare il carburante consumato in più.

Benvenuto nel mondo dei ritorni marginali decrescenti, idiota.