I costi del cambiamento degli scenari: perché l’IPCC dovrebbe mantenere un vocabolario coerente nelle valutazioni climatiche

Astratto

Gli scenari utilizzati nei rapporti del Gruppo intergovernativo sui cambiamenti climatici (IPCC) sono strumenti fondamentali per la nostra comprensione e risposta ai cambiamenti climatici e servono come base scientifica per l’azione globale sul clima. Forniscono proiezioni scientificamente rigorose e sottoposte a revisione paritaria delle future condizioni climatiche in diversi percorsi di emissione di gas serra. Dal “SA90” (Scenario A del 1990) nel Primo Rapporto di Valutazione (AR1) al Percorso Socio-economico Condiviso (SSP) nel Sesto Rapporto di Valutazione (AR6), questi scenari si sono evoluti in complessità e precisione, riflettendo la nostra crescente comprensione del sistema climatico e la crescente sofisticazione delle tecniche di modellazione per assistere i settori pubblico e privato nelle decisioni strategiche, nella valutazione del rischio del cambiamento climatico e nella pianificazione dell’adattamento. Questi scenari sono essenziali per informare la politica perché forniscono una gamma di possibili futuri, ciascuno corrispondente a ipotesi specifiche sullo sviluppo socioeconomico, sul progresso tecnologico e sugli sforzi di mitigazione. Delineando le potenziali conseguenze delle diverse traiettorie delle emissioni, consentono ai politici di valutare i rischi e i compromessi associati alle loro decisioni.

Inoltre, gli scenari aiutano a quantificare gli impatti dei cambiamenti climatici a livello globale, regionale e locale. Forniscono dati cruciali per le valutazioni dell’impatto climatico, informando le strategie per l’adattamento e la costruzione della resilienza. Questi scenari svolgono anche un ruolo fondamentale nelle analisi economiche dei cambiamenti climatici, aiutando a identificare strategie di mitigazione economicamente vantaggiose e indirizzando gli investimenti verso uno sviluppo a basse emissioni di carbonio e misure di adattamento ai cambiamenti climatici.

Nel corso degli ultimi sei cicli di valutazione dell’IPCC, le convenzioni di denominazione e i quadri per gli scenari socioeconomici e di emissioni sono cambiati. Sebbene intesa a utilizzare informazioni scientifiche aggiornate, questa terminologia mutevole crea notevole confusione per i governi nazionali e per i settori che hanno bisogno di incorporare scenari nella loro pianificazione e nei decisori politici. Si incontrano sfide significative a causa della mancanza di conoscenze sulla comprensione degli scenari, sull’interpretazione e sui costi di transizione per la valutazione del rischio climatico utilizzando nuovi scenari e sullo sviluppo delle capacità delle parti interessate nazionali e locali e sui cambiamenti legislativi. I cambiamenti nel vocabolario potrebbero creare sfide tecniche, sociali, finanziarie e di sviluppo delle capacità. Le prove provenienti da valutazioni precedenti hanno rivelato che circa 200 milioni di dollari sono stati spesi in costi di transizione tra i rapporti dell’IPCC a causa dei cambiamenti terminologici. Ciò potrebbe amplificare in modo significativo lo sviluppo delle capacità dei paesi, la valutazione del rischio e i cambiamenti nelle legislazioni e nelle politiche. L’IPCC dovrebbe utilizzare un vocabolario di scenari sfumato dopo l’AR6 e utilizzare termini coerenti almeno fino al Settimo rapporto di valutazione (AR7) e potenzialmente seguendo i cicli di valutazione in futuro.

Scenario IPCC e sfide sul vocabolario

L’IPCC valuta la letteratura scientifica per fornire ai politici aggiornamenti regolari e completi sullo stato della scienza dei cambiamenti climatici. I componenti chiave di questi rapporti di valutazione sono gli scenari socioeconomici e di emissioni che alimentano le proiezioni dei modelli climatici. Il processo di sviluppo dello scenario è guidato da gruppi di modellizzazione indipendenti che gestiscono complessi modelli climatici e di valutazione integrata (IAM). Per il recente sesto rapporto di valutazione (AR6) dell’IPCC, il gruppo principale di modellazione degli scenari era lo Scenario Model Intercomparison Project (ScenarioMIP), parte del più ampio Coupled Model Intercomparison Project (CMIP6). Ora, la modellizzazione climatica è passata alla fase successiva, CMIP7, che genererà nuovi scenari e proiezioni da inserire nel prossimo IPCC AR7.

L’analisi degli scenari è una componente fondamentale delle valutazioni climatiche dell’IPCC e l’IPCC ha evoluto il suo vocabolario degli scenari nel tempo per riflettere i progressi nella comprensione scientifica e per fornire valutazioni più complete. Tuttavia, le convenzioni e i quadri di denominazione per questi scenari sono cambiati con ogni ciclo di rapporto di valutazione (AR), alternandosi da SA90 a IS92, SRES, RCP e ora SSP (IPCC, 2021). Sebbene questo aggiornamento assomigli ai miglioramenti degli scenari, il cambiamento del vocabolario aumenta i costi di transizione per la valutazione del clima, i cambiamenti politici e lo sviluppo di capacità (Nakicenovic, 2000). La tabella 1 riassume gli scenari dell’IPCC, l’accuratezza del modello, i limiti e i vantaggi.

Figura: sintesi degli scenari IPCC ed evoluzione del modello

Il nuovo ciclo di valutazione dell’IPCC (AR7) è appena iniziato e vengono pubblicate proposte per nuovi scenari, come TEWA: “The Emission World Evitare”, NFA: “No Further Action”, DASMT: “Delayed Climate Action and Stabilization Path Missing Target”, DAPD: “Picco e declino dell’azione ritardata” e IAPD: “Picco e declino dell’azione immediata” (Meinshausen, 2023).

Tuttavia, sebbene questi nomi possano apparire più intuitivi e rispondere alla domanda scientifica di diversi scenari (Meinshausen 2023), il continuo cambiamento nella terminologia e negli scenari nei rapporti di valutazione dell’IPCC può portare a incomprensioni e interpretazioni errate tra gli utenti degli scenari, come la comunità dell’impatto, settore finanziario e servizi climatici. Inoltre, può presentare sfide in termini di compatibilità e integrazione dei dati. Nel passaggio alla tecnologia del gemello digitale, anche il mantenimento della coerenza del vocabolario è fondamentale.

Descriviamo qui diverse sfide sul vocabolario degli scenari IPCC:

Confusione e interpretazione errata: I cambiamenti nel vocabolario degli scenari portano a confusione tra politici, ricercatori e pubblico in generale (Parson, 2007). Termini e concetti familiari potrebbero non essere più in linea con il nuovo vocabolario, con conseguenti interpretazioni errate dei risultati e ostacolando un processo decisionale efficace. L'uso di acronimi come SRES, RCP e SSP può creare confusione, soprattutto per i non esperti che cercano di interpretare i rapporti. Ci vuole tempo per imparare cosa rappresenta ciascuno. Anche i nomi degli scenari dell'IPCC potrebbero creare confusione perché non sempre sono coerenti con il modo in cui le persone usano la lingua. Ad esempio, lo scenario A1B dell’IPCC è uno scenario in cui le emissioni globali di gas serra continuano ad aumentare nel corso del 21° secolo. Tuttavia, il termine “A1B” non ha un significato chiaro al di fuori della comunità scientifica del clima. Ciò potrebbe rendere difficile per le persone che non hanno familiarità con la scienza del clima comprendere lo scenario A1B.

Sfide di comunicazione: Il vocabolario gioca un ruolo cruciale nel comunicare e facilitare una comprensione comune di concetti complessi. Se il linguaggio e i termini cambiano, può essere difficile comunicare in modo efficace i risultati scientifici ai politici, alle parti interessate e al pubblico, ostacolando lo sviluppo di politiche e azioni informate. Termini come “percorsi di concentrazione rappresentativa” o “percorsi socioeconomici condivisi” non sono intuitivi o facilmente comprensibili dai non esperti. Un linguaggio più semplice aiuterebbe ad aumentare la chiarezza e la comprensione.

Costi di transazione e sviluppo di capacità: Costi di transazione ed esigenze di sviluppo delle capacità: le modifiche nella terminologia degli scenari non solo portano a costi di transazione, ma richiedono anche risorse sostanziali per lo sviluppo di capacità tra i governi nazionali e i politici (Rozenberg, 2014). Ciò comprende la riqualificazione del personale, la revisione delle linee guida e il riallineamento delle politiche con il vocabolario aggiornato. Tali spese possono essere significative, distraendo da altre aree essenziali. Ad esempio, la transizione dal rapporto UK Climate Projections 2009 all’UKCP18, che aggiornava gli scenari da SRES a RCP, ha reso necessaria la riqualificazione dei dipendenti pubblici, adeguamenti nei processi di pianificazione e la comunicazione delle proiezioni riviste alle parti interessate sulla base degli scenari modificati. Questi costi di transazione hanno comportato ritardi nell’attuazione delle politiche. Inoltre, l’introduzione di nuovi scenari richiede strategie di comunicazione efficaci per garantire chiarezza ai media, al pubblico in generale e ai decisori che conoscono gli scenari più vecchi, assicurando che comprendano e adottino i cambiamenti senza problemi (Geden 2015).

Mancanza di coerenza: Il passaggio da SRES a RCP tra AR6 (2021) e AR5 (2013) e i precedenti rapporti dell’IPCC entro determinati anni rappresenta un quadro e presupposti completamente diversi. Ciò rende difficili i confronti diretti tra i report. Tuttavia, offre anche l’opportunità alla comunità di ricerca di comprendere i limiti e i miglioramenti del modello.

Miriade di scenari: All'interno di ciascun report vengono utilizzati più scenari diversi (ad esempio RCP2.6, RCP4.5, RCP6.0, RCP8.5). Per gli utenti spesso sorge la domanda su quale di questi utilizzare, quale è più probabile, plausibile o rilevante (si noti che, per definizione, non esiste alcuna probabilità assegnata dall'IPCC a nessuno degli scenari). Alcuni scenari (ad esempio, RCP8.5) sono stati dichiarati irrealistici anche nell'ambito di un solo ciclo di valutazione. Inoltre, inquadrare le emissioni come una narrazione del “business as usual” può essere fuorviante (Hausfather e Peters 2020. Avere proiezioni provenienti da modelli climatici sia globali che regionali aggiunge ulteriore complessità nella terminologia e nell’interpretazione (vedi ad esempio Ranasinghe et al. 2021).

Standard dei dati e interoperabilità: I cambiamenti nel vocabolario degli scenari portano a incoerenze nei dati utilizzati per l'apprendimento automatico o la valutazione dell'intelligenza artificiale. I modelli di intelligenza artificiale spesso si basano su dati storici e proiezioni basate su scenari specifici. Se il vocabolario cambia, i dati utilizzati per la formazione e la valutazione potrebbero non essere più in linea con la nuova terminologia, portando a risultati imprecisi e valutazioni distorte. Il passaggio dai dati di addestramento degli scenari RCP ai nuovi scenari SSP non interagirebbe perfettamente e richiede la preelaborazione per trasformare gli input/output nella terminologia SSP prevista (Eyring et al, 2016). Ciò potrebbe introdurre errori se non gestito adeguatamente nell’adattamento dei sistemi di intelligenza artificiale.

Adattamento del modello: I modelli di intelligenza artificiale sono addestrati a riconoscere modelli e relazioni specifici all'interno dei dati. I cambiamenti nel vocabolario degli scenari richiedono la riqualificazione o l’adattamento di questi modelli per garantire che comprendano e interpretino correttamente la nuova terminologia. Questo processo può richiedere molto tempo, molte risorse e modifiche sostanziali all'architettura del modello. Ad esempio, se sviluppiamo un modello più semplice (reti neurali) per imitare quelli complessi, risparmiando potenza di calcolo. Questi modelli più semplici vengono addestrati su scenari specifici (ad esempio RCP 4.5, RCP 8.5). Le etichette di input dei dati di addestramento e le corrispondenti variabili di output dovrebbero essere trasformate per corrispondere al nuovo vocabolario dello scenario SSP e agli output del modello aggiornato. La riqualificazione sui nuovi dati etichettati spesso non è sufficiente, poiché i modelli di relazione tra input e output potrebbero essere cambiati nel nuovo quadro dello scenario. Ciò potrebbe richiedere la modifica dell’architettura stessa della rete neurale dell’emulatore, regolando il numero di livelli, nodi e connessioni per consentire l’apprendimento delle nuove associazioni.

Trasferimento dell'apprendimento: I modelli di machine learning addestrati utilizzando il vocabolario degli scenari esistente potrebbero avere difficoltà a trasferire le loro conoscenze a un nuovo vocabolario. Ciò può limitare la loro capacità di fornire valutazioni o previsioni accurate con la nuova terminologia, rendendo necessario investire risorse significative nella riqualificazione o nella costruzione di nuovi modelli da zero. Anche la scala della valutazione è cambiata nel tempo. I primi rapporti si concentravano sugli impatti globali. Tuttavia, rapporti più recenti hanno incluso gli impatti regionali e locali. Ciò ha consentito una valutazione più dettagliata dei potenziali impatti dei cambiamenti climatici. Tuttavia, ciò rende difficile confrontare la valutazione delle diverse versioni dei modelli.

Costo di transizione: Il costo del vocabolario degli scenari potrebbe essere considerato come un costo di transizione e potrebbe essere considerato sulla base dello sviluppo delle capacità, della valutazione tecnica, dell’analisi dei dati, dello sviluppo delle politiche, delle comunicazioni e dei costi opportunità solo per relazionarsi con gli scenari. Il costo complessivo della transizione al nuovo vocabolario è mostrato nella Tabella 2.

Tabella 2: Costo di transizione delle modifiche al vocabolario

Ciò indica una forte evidenza del fatto che il cambiamento della terminologia e del vocabolario comporta notevoli costi tecnici, finanziari e di apprendimento sugli scenari, fornendo solo vantaggi marginali rispetto al vincolo del quadro normativo. Se consideriamo l’intera comunità globale, i costi di transizione legati all’applicazione dei cambiamenti lessicali potrebbero essere più alti del previsto. L’inclusione della scienza del clima nelle politiche può essere effettuata in modo mirato; lo sviluppo sostanziale delle capacità è essenziale per produrre la scienza utilizzabile necessaria per un’elaborazione politica informata nel corso di decenni.

raccomandazioni

I costi per lo sviluppo delle capacità dei paesi sulla scienza del clima e i costi per includere la scienza del clima nella politica sono significativi. Tuttavia, questi costi sono necessari per affrontare le sfide del cambiamento climatico. L’IPCC dovrebbe mantenere la coerenza terminologica nei cicli di valutazione. Ciò ridurrebbe i costi di transizione associati ai cambiamenti nel vocabolario degli scenari e renderebbe più facile per i politici e il pubblico comprendere gli scenari dell’IPCC. Inoltre, un vocabolario coerente è essenziale affinché l’apprendimento automatico e i modelli di intelligenza artificiale possano elaborare e interpretare in modo efficace il linguaggio naturale (Miller, 2019). Questa coerenza consente ai modelli di rappresentare numericamente le parole, cogliere le sfumature contestuali, gestire discrepanze, errori e generalizzare bene a nuovi input (Riedel et al., 2017).

Coerenza e stabilità: Mantenere un vocabolario di scenari coerente e stabile consente una comprensione più semplice, garantisce la continuità nelle valutazioni e promuove un processo decisionale efficace. La stabilità della terminologia consente una valutazione a lungo termine degli impatti dei cambiamenti climatici e facilita il confronto dei risultati tra diversi periodi e regioni. L’IPCC potrebbe fornire linee guida o principi affinché gli sviluppatori di scenari possano mirare in futuro a convenzioni di denominazione e terminologia più intuitive e accessibili. Pur non essendo vincolante, ciò potrebbe contribuire a orientare il processo.

Sforzi globali coordinati: Il cambiamento climatico è una sfida globale che richiede sforzi coordinati da parte di più parti interessate. Un vocabolario coerente facilita la collaborazione e la condivisione delle conoscenze tra scienziati, politici e organizzazioni di tutto il mondo, migliorando l'efficacia delle iniziative e delle politiche internazionali volte ad affrontare il cambiamento climatico e a riferire sul rischio del cambiamento climatico (ad esempio, Task Force on Climate-Related Financial Disclosures -TCFD o National governi). Ad esempio, il settore finanziario deve affrontare la sfida di rendicontare i rischi legati al clima (ad esempio le raccomandazioni del TCFD), compreso uno scenario ad alte emissioni, e deve decidere quali scenari utilizzare mentre non ci sono solo gli scenari IPCC tra cui scegliere, ma anche scenari sviluppato, ad esempio, dall’Agenzia internazionale per l’energia o dalla Rete per l’inverdimento del sistema finanziario (NGFS). Sfide simili si trovano ad affrontare i governi nazionali o i settori pubblico e privato nella selezione degli scenari. Avere una serie di scenari comuni o armonizzati di fascia bassa, media e alta faciliterebbe il processo decisionale e renderebbe più trasparente e coerente quali impatti economici aspettarsi dai futuri cambiamenti climatici.

Pianificazione a lungo termine: Un vocabolario coerente supporta la pianificazione a lungo termine da parte di governi e altri enti. Consente loro di sviluppare politiche, strategie di mitigazione e piani di adattamento in linea con valutazioni e proiezioni scientifiche. I frequenti cambiamenti nel vocabolario interrompono i processi di pianificazione e introducono inutili complessità e incertezze.

Comunicazione effettiva: Un vocabolario stabile migliora la comunicazione efficace tra scienziati, politici e pubblico in generale. Garantisce che i messaggi e i risultati chiave siano compresi accuratamente e aiuta a evitare malintesi che potrebbero ostacolare l’attuazione delle azioni sul cambiamento climatico. L’IPCC spesso invita i principali gruppi di utenti (politici, leader aziendali, ecc.) a fornire feedback sulle sfide legate alla comprensione o all’applicazione degli scenari. Questo contributo potrebbe ispirare gli sforzi volti a migliorare la chiarezza.

Per favorire una più ampia comprensione da parte del pubblico, sono essenziali sforzi dedicati verso una comunicazione diretta e chiara e visualizzazioni illustrative per chiarire le distinzioni tra gli scenari nei vari rapporti. In definitiva, mantenere l’uniformità e la precisione nella terminologia è fondamentale per aggirare potenziali ambiguità. Affrontare questo problema rimane una sfida persistente nella comunicazione.

Conclusione

L’IPCC ha cambiato più volte la terminologia relativa agli scenari a partire dal 1990, creando sfide per la valutazione del cambiamento climatico. Questi frequenti cambiamenti hanno comportato costi di transizione significativi per l'aggiornamento dei modelli, la riqualificazione degli utenti e la comunicazione di nuovi termini. Inoltre, questi cambiamenti hanno inavvertitamente compromesso la comprensibilità e l’applicabilità degli scenari IPCC per i policy maker, le parti interessate nel settore finanziario – sia pubblico che privato – e la popolazione in generale. Per ridurre questi costi di transizione e migliorare la comprensione e l’utilizzabilità degli scenari, l’IPCC dovrebbe mantenere un vocabolario di scenari coerente durante i cicli di valutazione.

Rafforzando la terminologia post-AR6 e garantendo l’uso costante di RCP e SSP almeno fino all’AR7, e possibilmente nei cicli successivi, l’IPCC può spostare la sua attenzione dagli aggiornamenti terminologici al miglioramento della qualità e dell’interpretazione degli scenari. L’istituzione di una serie standardizzata di scenari, che comprendano traiettorie di fascia bassa, media e alta con una terminologia uniforme, fornirebbe ai politici e ai leader dei settori pubblico e privato una comprensione più chiara degli scenari climatici. Ciò, a sua volta, consentirebbe loro di prendere decisioni ben informate di fronte alle sfide climatiche.

Riconoscimento:

Gli autori hanno riconosciuto Anne-Sophie STEVANCE dell'International Science Council (ISC) per il ruolo di revisione editoriale.

Circa gli autori

Bapon Fakhruddin

Fondo verde per il clima (GCF); Presidente del gruppo di lavoro RIA, IRDR; Sedia, CODATA TG-FAIR Dati per DRR, ISC.

Jana Silmann

Università di Amburgo; Presidente del gruppo di lavoro RIA, IRDR.

Foto di Mick Haupt on Unsplash

Negazione di responsabilità
Le informazioni, le opinioni e le raccomandazioni presentate in questo articolo sono quelle dei singoli contributori e non riflettono necessariamente i valori e le convinzioni dell'International Science Council.