Un discorso epistemologico sulla complessità nelle Scienze della

comportano in termini di erosione, capacità di trasporto,
modalità di sedimentazione ecc.
Se il classico marziano osservasse la struttura ed il comportamento
di un sistema fl uviale nel tempo e nello spazio,
dai torrenti montani ai meandri della piana alluvionale, fi no
al sistema deltizio emerso e sommerso, valutandone ad
esempio le infi nite modifi che al solo accenno di variazioni
climatiche o del livello di base, ne trarrebbe certamente il
sospetto che si tratti di un organismo vivente.
Rispetto alla realtà di un fi ume, non c’è niente di più lontano
e di meno paragonabile che un sistema idraulico defi -
nito da apporti, condotte, chiuse, serbatoi, perdite, scarichi.
Incomprensioni di questo tipo, legate ad un approccio ingegneristico
al problema, sono purtroppo all’origine di guasti
ambientali irreparabili un po’ in tutto il mondo.
Ma l’attività fl uviale non è che un aspetto molto limitato
dei processi esogeni, cioè di quell’insieme di fenomeni che
contribuiscono a modellare la superfi cie terrestre e che vedono
interagire tutti i sottoinsiemi del pianeta.
Osserviamo ad esempio lo schema di Berger e Vincent
(1981), che interpretano il sistema esogeno terrestre come
una macchina a controllo cibernetico: sotto un input fondamentale
in parte terrestre (movimenti delle placche, vulcanesimo
ecc.) e in parte astronomico (cosmico, solare, in
buona parte legato ai parametri che regolano la rotazione
terrestre), il clima e le situazioni geologiche interagiscono e
retroagiscono producendo come output fi nale dei sedimenti
organizzati in successioni stratigrafi che (che contengono anche
preziosi segnali climatici).
Il fattore di instabilità è qui introdotto da un accumulo
locale e temporaneo di sedimenti che può venire messo in
circolo in maniera improvvisa, per lo più in seguito a variazioni
nell’equilibrio geografi co.
Si tratta di uno schema che non rende conto neanche in
modo superfi ciale di quanto siano complicate nella realtà le
cose, anche se fornisce un’idea del legame fondamentale
che unisce tutto il sistema. Si tratta di una visione olistica
che necessita come minimo di un approfondimento riduzionista
e che soprattutto non sembra tener conto a suffi cienza
della “storia’’ del Sistema Terra.
Si può iniziare con il porci alcune domande su come
funzionino e come si siano evoluti nel tempo i meccanismi
per mezzo dei quali la Terra nel suo insieme (vale a dire,
utilizzando ed integrando in vario modo i suoi sottosistemi)
è stata in grado di affrontare, a partire da qualche miliardo
di anni, alcuni problemi essenziali. Proviamo ad esempio a
chiederci:
• Come sia potuto accadere che la Terra abbia raggiunto
e poi conservato per miliardi di anni una temperatura
“confortevole’’, adatta a mantenere l’acqua allo stato fl uido
e tiepida, anziché i circa 20 gradi sotto zero che le
competerebbero data la sua posizione astronomica.
• Come si siano sviluppati i meccanismi estremamente
complicati che la proteggono da sbalzi eccessivi nel tenore
in anidride carbonica dell’atmosfera.
• Come mai, a un certo punto della sua lunga storia, la Terra
si sia trovata ad avere un’atmosfera ricca di ossigeno
e l’abbia poi mantenuta, ormai da oltre due miliardi di
anni, con tenori abbastanza costanti (un’atmosfera fortemente
ossidante che persista così a lungo è un’anomalia
che da sola rende la Terra un pianeta unico).
• Come si sia attivato ed auto-organizzato, nello stesso intervallo
di tempo, uno scudo di ozono altamente effi cace
ed autoregolato, in grado di proteggere i viventi dai raggi
ultravioletti.
• Come si sia egualmente attivato ed auto-organizzato il
sistema dei venti e delle correnti oceaniche, capace di redistribuire
in modo uniforme l’energia che proviene dal
Sole e compensare le variazioni di salinità negli oceani.
• E ancora, come si sia attivato ed auto-organizzato il sistema
di circuiti convettivi all’interno della Terra, nel
nucleo e nel mantello (questi ultimi diretti responsabili
della stessa tettonica a placche), necessari per liberare
l’eccesso di energia interna; con la conseguenza di indurre
da qualche miliardo di anni i continenti in superfi cie a
frammentarsi e muoversi di continuo in modo da evitare
un accumulo troppo localizzato e massiccio di scorie
superfi ciali (cioè gli stessi continenti, ostacolo al libero
gioco delle placche litosferiche e quindi alla liberazione
nello spazio di tale energia interna, il cui accumulo riporterebbe
la Terra allo stato fuso).
E infi ne, che signifi cato dare al loop inestricabile in cui
sono implicati da qualche miliardo di anni i sedimenti
oceanici, parte attiva ed al tempo stesso magazzino temporaneo
di un sistema in cui interagiscono, con tutta una
serie di controreazioni positive e negative: radiazione
solare (modulata da cicli astronomici di tipo milankoviano),
scambi con l’atmosfera, biomassa, reazioni di equilibrio
dei carbonati e della silice, pompaggio biologico
in profondità dell’anidride carbonica, tenore in ossigeno
delle acque superfi ciali e profonde, temperatura dei fondali,
correnti superfi ciali e profonde, calde e fredde, iperaline
ed ipoaline… Già a prima vista idrosfera, criosfera,
atmosfera e biosfera oceaniche si presentano come un
unico sistema complesso, che ha inoltre infi niti scambi
anche con la litosfera ed è soggetto a forti input astronomici.
Se esaminiamo queste domande una per volta (e varrebbe
la pena, anche se sarebbero necessarie molte pagine),
entrando nei dettagli dei meccanismi che di volta in volta
entrano in gioco, ci rendiamo conto che la Terra ci appare
effettivamente come un sistema integrato di cinque componenti
fondamentali (litosfera, idrosfera, criosfera, atmosfera,
biosfera) che presenta, all’interno dei componenti e
Geoitalia 36, 2011 11