Ambiente: intelligenza artificiale utile per lo sviluppo di strategie sostenibili

L’IA permetterà di prevedere meglio le transizioni ecologica e climatica

Dalla nascita i computer hanno cercato di aiutare nella gestione delle risorse idriche. Limitiamoci a considerare gli acquedotti. Alla fine degli anni ‘60 del secolo scorso era già possibile per un ingegnere collegarsi via telefono a un IBM 360  e calcolare gratuitamente con il metodo di Hardy Cross, un algoritmo semplice che permetteva il calcolo manuale, la pressione e la portata  di reti di acquedotti a maglie chiuse. Gli algoritmi più raffinati basati sulla soluzione di grandi sistemi di equazioni erano disponibili ma i computer erano ancora troppo lenti per utilizzarli e dunque inapplicabili per simulare reti di acquedotti reali con migliaia di tubi. Con l’aumento della velocità dei computer il problema fu rapidamente risolto e già dagli anni ’80 la simulazione di grandi reti era possibile. Insieme ai sistemi di misura della pressione e della portata questo ha permesso di migliorare la gestione, ridurre le perdite e ottimizzare il consumo di energia.

Che contributo può aggiungere l’Intelligenza Artificiale – IA a sistemi già molto avanzati di approvvigionamento idrico? Con l’IA sembra possibile gestire una complessità sempre maggiore: realizzare sistemi che integrino la simulazione e il monitoraggio in continuo delle reti e degli impianti di produzione e potabilizzazione e dei consumi idrici ed energetici con le previsioni metereologiche e il rischio di siccità e di inquinamento. Si stanno predisponendo “gemelli digitali”  di sistemi reali che vengono aggiornati in continuo e che consentono di  progettare e verificare gli interventi prima di realizzarli.

L’IA si rivela sempre più utile per ridurre l’incertezza delle previsioni a breve e lungo termine. Gli approcci predittivi sono spesso limitati perché non riescono ad utilizzare l’intera gamma dei dati disponibili e quelli che i sistemi di monitoraggio stanno producendo. L’aumento della complessità rende sempre più difficoltoso sviluppare nuove conoscenze e incrociare i dati. Gli algoritmi di Machine Learning invece sembrano poter superare i limiti dell’intelligenza umana. Dunque l’IA non solo per gestire una quantità di dati sempre maggiore ma per individuare e sviluppare nuove idee di ricerca. Insomma un “Robot Ricercatore” che aiuti ad andare oltre la capacità umana.

Nel 2030 con un progetto dell’Unione Europea avremo il “gemello digitale” del Pianeta: The Destination Earth System.  La conoscenza dei parametri fisici e sociali sarà dettagliata e continuamente aggiornabile. Per la gestione dell’acqua e dei sistemi ambientali ad essa collegati cosa si potrebbe desiderare di più? Quale strumento migliore per elaborare strategie di sviluppo sostenibile? La ricchezza della conoscenza del Pianeta permetterà insieme alla IA di meglio prevedere le transizioni ecologica e climatica anche a livello locale e di predisporre politiche di adattamento allo sviluppo demografico piuttosto che alle variazioni climatiche.

Le previsioni potranno diventare meno contraddittorie ma le contraddizioni decisionali della politica probabilmente rimarranno. Nel 2015 le conoscenze del nostro Pianeta erano già più che adeguate per capire i rischi globali per la pace, per ambiente, per il clima, per i diritti umani: è l’anno della Laudato si di Papa Francesco e dell’accordo sul clima di Parigi.

Le Nazioni Unite con il consenso di 193 Paesi approvarono l’Agenda 2030 con gli SDG – Sustainable Development Goals da raggiungere dopo 15 anni. Le difficoltà dell’Agenda 2030, certificate dall’assemblea Generale dell’ONU del settembre 2023, di avvicinare in modo significativo gli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile evidenziano il fallimento delle speranze del 2015.

Cosa faranno i sistemi politici ed economici della conoscenza sempre più completa e di qualità del Pianeta? Chi la utilizzerà per prendere decisioni? L’IA ci potrà aiutare ma accetteremo i suoi suggerimenti? Non potremmo far decidere in modo sempre maggiore all’IA visti i risultati degli umani?

James Lovelock nel suo ultimo libro esorta a non aver paura dei cyborg se ci sostituiranno al comando! Afferma che essi essendo il risultato dell’intelligenza umana sono i nostri discendenti e non ci tratteranno male, avranno rispetto per noi come noi cerchiamo di averlo per i nostri genitori.

Non dobbiamo preoccuparci perché, almeno inizialmente, questi esseri inorganici avranno bisogno di noi e dell’intero mondo organico per continuare a regolare il clima, mantenere la Terra abbastanza fredda da controbilanciare il calore proveniente dal Sole e proteggerci dagli effetti più gravi delle catastrofi future “ (J. Lovelock, Novacene-L’età della iperintelligenza. Bollati Boringhieri,2019)

INTELLIGENZA ARTIFICIALE DANNOSA PER L’AMBIENTE?

Da qualche mese la comunicazione è pervasa di interventi che evidenziano come l’uso dell’IA possa contribuire a distruggere l’ambiente attraverso un uso smodato dell’acqua. L’utilizzo dei corpi idrici superficiali e sotterranei per raffreddare i server è ben noto da decenni. Il prelievo dell’acqua è molto cresciuto con lo sviluppo della società digitale ed è curiosa la colpevolizzazione dell’IA a fronte di tutte le altre applicazioni della rete.

In tutti questi interventi non sono riuscito a vedere precisata la differenza fra prelievi e consumi di acqua che sarebbe utile conoscere. Tutti i dati “catastrofici” si riferiscono ai prelievi che vengono comunicati invece come consumi. I sistemi di raffreddamento che usano l’acqua dei fiumi e delle falde  come sorgente fredda la restituiscono alla sorgente nella stessa quantità prelevata, aumentata di temperatura di una decina di gradi.  Questo significa maggiore evaporazione e dunque consumo che prossimo stimare grossolanamente a circa il 5-10% dell’acqua prelevata.

Questa imprecisione è tradizionale nella stampa nazionale ed internazionale quando si occupa di acqua. Ma oggi possiamo per fortuna chiarire la questione rivolgendo a ChatGPT la domanda: DIFFERENZE FRA PRELIEVI E CONSUMI DI ACQUA. Che risponde:

“In sintesi, la differenza principale tra i prelievi e i consumi di acqua è che i prelievi si riferiscono alla quantità totale di acqua prelevata da una sorgente, mentre i consumi si riferiscono alla quantità effettivamente utilizzata e non restituita alla sorgente. La gestione sostenibile delle risorse idriche richiede una comprensione chiara di entrambi questi concetti per garantire un uso responsabile dell’acqua e la conservazione delle risorse idriche.”

Giorgio Valentino Federici

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