1. Il rapporto del M.I.T.
Tra tutti i modelli simulativi-globali quello elaborato da D.H.Meadows e' forse
il piu' noto (8).
Nel 1970 il Club di Roma (9) affido' a Jay Forrester e Dennis Meadows, entrambi studiosi di dinamica dei sistemi
del Massachusetts Institute of Tecnnology (M.I.T.), il compito di elaborare uno studio per estrapolare il futuro
andamento dello sviluppo economico mondiale alla luce delle crescenti interdipendenze ed interazioni di cinque
fattori critici: l'aumento della popolazione, la produzione di alimenti, l'industrializzazione, l'esaurimento delle
risorse naturali e l'inquinamento. Forrester elaboro' dapprima due modelli sperimentali del sistema mondiale, chiamati
WORLD I e WORLD II (10), ma il modello definitivo e piu' accurato fu' elaborato da Meadows, in collaborazione con
uno staff di ecologi, demografi ed economisti, chiamato System Dynamics Group.
Il modello WORLD III, presentato con il titolo "The Limits to Growth" espose, in uno schema che verra'
poi definito "neo-malthusiano", i rapporti tra i cinque fattori critici del sistema mondiale, evidenziando
come essi crescano esponenzialmente con il tempo.
Lo studio del System Dynamics Group parte dal presupposto che la crescita della popolazione mondiale e lo sviluppo
economico-industriale si basano sulla disponibilita' di fattori materiali i quali possono essere limitati dalla
dinamica degli altri tre fattori analizzati: la produzione di alimenti, l'esaurimento delle risorse naturali e
l'inquinamento. Certamente non si dimentica l'esistenza di fattori sociali, i quali non sono comunque suscettibili
di stima o previsione e quindi non inseribili in un modello.
Prima di esporre le relazioni fondamentali del modello e di tentare delle proiezioni sulla base dei dati disponibili,
il rapporto illustra le caratteristiche principali dei cinque fattori analizzati.
1) Popolazione mondiale.
A partire dal 1650 la popolazione del pianeta e' aumentata in maniera esponenziale e nel 1970 ammontava a 3,6 miliardi,
con la tendenza a crescere ad un tasso del 2,1% annuo.
2) Sviluppo economico.
La produzione industriale mondiale mostra una crescita ancor piu' rapida di quella della popolazione, ma questo
sviluppo e' concentrato nei paesi gia' industrializzati.
3) Produzione alimentare.
La superficie di terra coltivabile in tutto il globo ha un'estensione massima di 3,2 miliardi di ettari; anche
supponendo che si riesca a quadruplicare la produttivita' agricola e che le citta' non sottraggano spazio ai terreni
coltivabili, se la popolazione continua a crescere al ritmo attuale, entro il 2100 il fabbisogno di terra per usi
agricoli si scontrera' con questo limite. Il necessario aumento dello stock di capitale devoluto alla produzione
di alimenti e' comunque legato alla disponibilita' di materie prime non rinnovabili.
4) Risorse non rinnovabili.
Nel rapporto si stima, utilizzando dati del Bureau of Mines degli Stati Uniti sulle riserve allora conosciute,
la durata prevedibile di alcune materie prime, ad un tasso di consumo costante. I dati mostrano pero' come sia
prevedibile una crescita esponenziale dei consumi e come, anche tenendo conto delle possibili scoperte di nuovi
giacimenti (ipotizzando riserve quintuplicate), tutte le risorse non rinnovabili siano destinate ad esaurirsi entro
un secolo.
Il rapporto prende anche in considerazione il fatto che i consumi sono influenzati in maniera determinante dai
prezzi e che un loro aumento puo' mettere in opera tecnologie risparmiatrici o sostitutrici. Per studiare l'effetto
del prezzo come regolatore della scarsita' viene illustrata una simulazione per il cromo. La conclusione e' che,
facendo agire i meccanismi di mercato, si rimanda solo di 30 anni l'esurimento di questa risorsa.
5) Inquinamento.
Si mettono in luce quattro aspetti di questo fenomeno. In primo luogo si sostiene che la crescita esponenziale
delle diverse sostanze inquinanti e' direttamente correlata alla crescita della popolazione e all'industrializzazione.
I pericoli rilevati dal rapporto sono: il quantitativo crescente di CO2 (anidride carbonica) presente nell'atmosfera
dovuto all'uso di combustibili fossili, l'inquinamento termico, le scorie radioattive, inquinamenti di provenienza
industriale, agricola e urbana.
In secondo luogo si rileva come, pur potendo estrapolare la curva esponenziale dell'inquinamento e ricavarne il
prevedibile andamento futuro, non si conoscano precisamente i limiti superiori, cioe' fino a che punto si puo'
continuare a turbare il naturale equilibrio ecologico della terra.
In terzo luogo, esaminando le proprieta' di sostanze tossiche quali il DDT, si nota un ritardo tra il momento dell'emissione
e quello del suo manifestarsi in qualche sua forma nociva e quindi come sia difficile tenere sotto controllo questi
fenomeni, poiche' cio' richiede previsioni assai lontane nel futuro.
Infine si sottolinea che l'inquinamento, pur essendo in generale un fenomeno dei paesi piu' sviluppati, presenta
nel lungo andare la caratteristica di distribuirsi su tutta la superficie terrestre.
Dopo aver considerato separatamete questi cinque fattori, l'analisi del System Dynamics
Group si sposta sulle interdipendenze ed interazioni tra di essi, cercando di costruire un modello del sistema
mondiale.
Questo modello puo' definire con relazioni matematiche le tendenze di fondo del sistema ma, come sottolineato dal
rapporto stesso, non puo' essere utilizzato per fare precise previsioni, dato il livello di aggregazione dei dati
(per esempio, viene indicato un certo andamento temporale per le risorse naturali non-rinnovabili, valevole per
tutte le materie prime, anche se e' noto che ciascuna segue questo andamento a un certo livello e in base ad indici
propri).
Nel rapporto viene illustrato un diagramma di flusso, abbastanza complesso, che rappresenta, secondo gli autori,
un valido modello generale del sistema mondiale.
Supponendo di conoscere le relazioni causali tra le variabili del sistema, e' possibile costruire un tale diagramma
ma, poiche' non si dispone di informazioni complete e precise su di esse, bisogna comunque fare delle ipotesi per
elaborare ulteriormente e tradurre quindi in termini quantitativi il nostro modello.
La metodologia seguita dagli autori e' illustrata attraverso tre esempi di relazioni causali.
Il primo esempio, relativo al consumo pro capite di risorse naturali al variare del PNL, esprime una relazione
di tipo economico, relativamente ben conosciuta e comunque ottenibile con interpolazione da dati statistici.
Il secondo esempio e' l'indice di natalita' desiderato al variare del PNL pro capite, una variabile "socio-psicologica",
che per quanto difficile da esprimere in forma quantitativa, e' tuttavia considerata abbastanza nota.
Il terzo esempio e' quello relativo all'inquinamento ed ai suoi effetti sulla durata della vita e rappresenta una
variabile biologica a tutt'oggi ancora quasi completamente sconosciuta.
Costruito questo modello, il System Dynamics Group, lo fa funzionare, analizzando le possibili tendenze future
legate a diverse ipotesi, sia sul modo in cui la societa' umana reagira' ai problemi, sia sull'entita' delle risorse
e sulle possibilita' tecnologiche.
Ogni analisi viene illustrata attraverso un diagramma che illustra l'evoluzione tendenziale dal 1900 al 2100 dei
cinque fattori critici: popolazione, prodotto industriale pro-capite, alimenti pro-capite, risorse naturali, inquinamento.
I valori riportati sono in generale storicamente corretti, fin dove cio' e' possibile. Non vengono comunque riportate
le scale delle grandezze in ordinate, mentre nelle ascisse figurano solo i valori estremi della scala dei tempi:
questo per scoraggiare la tendenza a leggere questi tracciati come vere e proprie predizioni.
Innanzitutto si suppone che, rispetto agli ultimi cento anni, non cambieranno ne' i fondamentali valori umani,
ne' il funzionamento del sistema economico mondiale. Il diagramma mostra come, in questo caso, il sistema tende
ad un collasso provocato dall'esaurimento delle risorse non rinnovabili, con conseguente crollo della produzione
agricola ed industriale, aumento dell'indice di mortalita' e quindi arresto dello sviluppo prima dell'anno 2100.
Anche ipotizzando, grazie a nuovi ritrovamenti o progressi tecnologici, di raddoppiare l'entita' delle riserve
stimate di materie prime, il comportamento del sistema porterebbe comunque ad un collasso finale. La fine dello
sviluppo questa volta sarebbe provocata dall'inquinamento, e precisamente dal superamento della capacita' naturale
di assorbimento dell'ambiente.
In seguito vengono introdotte nel modello ipotesi via via piu' ottimistiche sulle conseguenze di nuove tecnologie.
In primo luogo si suppone che l'energia nucleare possa risolvere tutti i problemi del settore "risorse naturali",
rendendo possibile lo sfruttamento di minerali piu' poveri, di giacimenti marini e il riciclaggio i materiali gia'
usati. Nonostante che si ipotizzi trascurabile l'effetto inquinante di tale energia, lo sviluppo viene comunque
arrestato da un enorme aumento dell'inquinamento.
Si introduce quindi l'ipotesi dello sviluppo di tecnologie per il controllo dell'inquinamento. Questa volta popolazione
e prodotto industriale pro-capite raggiungono valori molto piu' elevati rispetto ai casi precedenti, ma la crisi
sopraggiunge poi per la carenza di alimenti, dovuta al superamento dei limiti produttivi delle terre coltivabili.
Il rapporto prende in considerazione la possibilita' di riuscire a raddoppiare il normale rendimento delle terre
coltivate o di ottenere un efficace controllo delle nascite, rallentando la crescita della popolazione. In questi
due casi la produzione industriale cresce talmente da provocare un elevato inquinamento, nonostante le tecnologie
per tenerlo sotto controllo.
Se consideriamo queste due ultime ipotesi congiuntamente la situazione precipita al seguito di tre crisi simultanee:
crollo della produzione alimentare, esaurimento delle risorse, inquinamento.
Il rapporto si chiude con un esperimento sul funzionamento del modello nel caso che si abbandoni l'ipotesi che,
rispetto agli ultimi cento anni, non cambieranno ne' i fondamentali valori umani, ne' il funzionamento del sistema
economico mondiale.
Si ipotizza quindi l'introduzione di alcuni provvedimenti, finalizzati in modo di controllare lo sviluppo.
In primo luogo si osserva come, limitandosi a stabilizzare dal 1975 la popolazione mondiale, lo sviluppo venga
comunque a cessare in seguito all'esaurirsi delle risorse naturali.
Si introduce cosi' anche l'ipotesi di stabilizzazione del capitale industriale pro-capite a partire dal 1985, uguagliando
il tasso di investimento a quello di deprezzamento del capitale. Anche in questo caso si arriva comunque all'esaurimento
delle risorse naturali.
Si prospetta cosi' la necessita' di combinare l'adozione di ritrovati della tecnologia con il cambiamento di alcuni
valori fondamentali della societa' umana, introducendo nel modello alcune ipotesi quali, oltre alla stabilizzazione
della popolazione e del capitale industriale, una diminuzione di 1/4 nel consumo delle materie prime per unita'
di prodotto industriale, la produzione di servizi piuttosto che di beni materiali di consumo, riduzione dell'inquinamento,
ogni sforzo indirizzato verso la produzione di alimenti, tecniche di arricchimento e conservazione dei suoli per
evitarne l'erosione, riutilizzazione delle materie prime e vita media dei prodotti piu' lunga. L'applicazione di
questi provvedimenti al modello porta ad una situazione stabile, con un PNL lordo pro-capite medio mondiale tre
volte quello del 1970.
Anche abbandonando le ipotesi meno realistiche di una totale stabilizzazione della popolazione e del capitale industriale,
e applicandole in maniera piu' moderata (pur sempre assieme agli altri provvedimenti prospettati), si nota come
il sistema continuerebbe a mantenersi stabile.
Un'altra applicazione del modello dimostra come tali provvedimenti presi solamente a partire dal 2000 non sortirebbero
lo stesso effetto di stabilizzazione, portando comunque il sistema al collasso.