L’intelligenza come processo su scala planetaria

Convenzionalmente, l’intelligenza è vista come una proprietà degli individui. Tuttavia, è anche nota per essere una proprietà dei collettivi. Qui, allarghiamo l’idea di intelligenza come proprietà collettiva e la estendiamo a scala planetaria. 

Consideriamo i modi in cui l’apparizione dell’intelligenza tecnologica può rappresentare una sorta di transizione su scala planetaria, e quindi potrebbe essere vista non come qualcosa che accade su un pianeta ma a un pianeta, per quanto alcuni modelli propongano che l’origine della vita stessa fosse un fenomeno planetario. Il nostro approccio segue il riconoscimento tra i ricercatori che la scala corretta per comprendere gli aspetti chiave della vita e della sua evoluzione è planetaria, in contrapposizione alla più tradizionale focalizzazione sulle singole specie. 

Esploriamo i modi in cui il concetto può rivelarsi utile per tre domini distinti:

1. Sistemi terrestri e studi sugli esopianeti; 
2. Antropocene e studi di sostenibilità; 
3. Studio delle Tecnosignature e della Ricerca dell’Intelligenza Extraterrestre (SETI). 

Sosteniamo che le esplorazioni dell’intelligenza planetaria, definita come l’acquisizione e l’applicazione di conoscenze collettive operanti su scala planetaria e integrate nella funzione di sistemi planetari accoppiati.

L’intelligenza collettiva

Convenzionalmente, l’intelligenza è vista come una proprietà degli individui. Tuttavia, può anche essere proprietà di collettivi. Gli esempi includono il processo decisionale collettivo da parte degli insetti sociali, labirinti di melma, e persino il comportamento intelligente di singole cellule e virus che sono essi stessi un insieme di processi chimici. 

Anche gli esseri umani sono intelligenti e la nostra intelligenza deriva principalmente dal nostro comportamento sociale che attualmente è globale. Questi esempi servono a evidenziare il fatto che l’intelligenza, intesa in senso ampio, opera su scale di durata e di tempo diverse. Una questione aperta è se l’intelligenza possa operare o meno su scala planetaria e, in tal caso, come potrebbe verificarsi una transizione verso l’intelligenza su scala planetaria e se sia già avvenuta o meno nel nostro orizzonte a breve termine. 

Comprendere lo stato attuale dell’intelligence sulla Terra e guidarne il futuro richiederà la comprensione di come i sistemi umani e tecnologici sono integrati e potrebbe mostrare intelligenza collettiva su scala planetaria.

La comparsa dell’intelligenza nell’evoluzione della vita può rappresentare una di una serie di grandi transizioni nella storia di un pianeta. Dall’evoluzione della Terra, vediamo che una volta che l’intelligenza si manifesta sotto forma di una civiltà tecnologica globale, ha il potere di rimodellare un pianeta in modi profondi. Da un lato, le capacità tecnologiche e di raccolta di energia di una civiltà possono consentirle di “ingegnerizzare” il mondo, creando nuovi comportamenti e funzioni su scala planetaria che consentono a quella civiltà di sopravvivere su scale temporali più lunghe di quanto sarebbe altrimenti possibile. 

Al contrario, quelle stesse capacità tecnologiche possono condurre la specie, o almeno la sua civiltà globale, a una sorta di suicidio (cioè le armi nucleari). Possono anche portare il pianeta in nuovi stati dei suoi sistemi accoppiati (atmosfera, idrosfera, ecc.) che troncano l’evoluzione della civiltà (es. cambiamento climatico)

La considerazione dell’intelligenza negli studi astrobiologici ha, tuttavia, teso a considerarla unicamente come proprietà di una o più specie che si evolvono su un pianeta e poi vanno a creare una civiltà tecnologica piuttosto che come una proprietà collettiva esistente in gruppi di organismi o società. Di conseguenza, la maggior parte degli astrobiologi non vede l’intelligenza come una proprietà della biosfera, da cui una “tecnosfera” potrebbe emergere come una fase evolutiva dell’intelligenza globale. 

Questa prospettiva è implicita nell’equazione di Drake, attraverso i termini fi e f_c ( l’apparizione frazionaria sugli esopianeti della zona abitabile rispettivamente di specie intelligenti e civiltà comunicanti, dove si presume che l’intelligenza si riferisca ai singoli membri di una specie e non necessariamente alle loro azioni collettive. 

Pertanto, si vedono ampi dibattiti nella letteratura sulla possibilità di un'”evoluzione convergente” per cui l’intelligenza può, o meno, essere inevitabilmente selezionata per le specie attraverso processi darwiniani.

In questo articolo, tuttavia, desideriamo ampliare la visione dell’intelligenza assumendo una visione planetaria del suo aspetto e dei suoi effetti. Qui, consideriamo i modi in cui l’apparizione dell’intelligenza tecnologica può rappresentare una sorta di transizione su scala planetaria. In questo modo, potrebbe essere visto non come qualcosa che accade su un pianeta, ma a un pianeta.

Pertanto, il nostro scopo è introdurre ed esplorare le conseguenze dell’idea di intelligenza planetaria. Riteniamo che il concetto di intelligenza planetaria sia promettente nel fornire un quadro per la comprensione dei possibili percorsi dell’evoluzione planetaria abitata a lungo termine che sia sia ampia che profonda. Ancora più importante, può in definitiva aiutare a unire prospettive disparate in un unico paradigma esplicativo per le transizioni nel sistema Terra osservate in passato, con ciò che stiamo vivendo ora e sperimenteremo nella futura evoluzione della Terra.

Intelligenza planetaria: definizioni e usi

La nostra definizione esplicita di intelligenza planetaria è l’acquisizione e l’applicazione della conoscenza collettiva, operante su scala planetaria, che è integrata nella funzione dei sistemi planetari accoppiati. Un esempio nascente potrebbe essere la risposta globale alla crisi su scala planetaria dell’erosione dell’ozonosfera da parte dei CFC. Un altro, ancora molto in lavorazione, potrebbe essere una risposta globale alla crisi del riscaldamento globale antropogenico. Tuttavia, chiamiamo questi esempi “nascenti” perché, mentre implicano una risposta coordinata globale a una potenziale minaccia esistenziale, il processo decisionale è a livello di attività localizzate di individui e governi.

Come descriveremo, una transizione verso l’intelligenza planetaria globale dovrebbe includere un tipo di intelligenza che è più della somma aggregata delle attività localizzate della vita su scale più piccole. Siamo interessati alle proprietà che esistono alla scala delle biosfere e/o delle tecnosfere (dove le tecnosfere sono l’attività planetaria aggregata della tecnologia, e nel loro accoppiamento con altri sistemi planetari (es. geosfere), che non sono evidenti nei singoli organismi e sottosistemi comprendenti una biosfera o una tecnosfera. 

Pertanto, l’attività cognitiva a cui siamo interessati deve operare tramite circuiti di feedback globali per scala, coordinazione e funzionamento. Il concetto di “calcolo umano” è un esempio rilevante. Il calcolo umano include esempi in cui gli esseri umani sono elementi computazionali nei sistemi di elaborazione delle informazioni, come attività di crowdsourcing come l’editing di wiki o l’IA assistita dall’uomo. 

Inoltre, definendo l’intelligenza planetaria in termini di attività cognitiva – cioè in termini di conoscenza che è solo apparente su scala globale – stiamo ampliando esplicitamente la nostra visione dell’intelligenza tecnologica oltre le specie che possono ragionare o costruire strumenti in senso tradizionale. Notiamo che termini come “conoscenza” e “cognizione” sono solitamente riservati per descrivere gli individui, ma è esattamente il nostro obiettivo spingere questi concetti e determinare in che senso possono essere applicati ai processi su scala planetaria. Chiariremo questi punti nelle sezioni che seguono.

Ci sono domini distinti successivi in ​​cui desideriamo esplorare il funzionamento e l’effetto dell’intelligenza planetaria. Sosterremo che ciascuno si riferisce a una fase diversa, ma successiva, dell’evoluzione planetaria.

In primo luogo, esamineremo se è possibile considerare l’intelligenza, o una qualche forma di cognizione, che opera su scala planetaria anche su quei mondi senza una specie tecnologica su scala planetaria. Ciò richiederebbe una qualche forma di cognizione collettiva per essere stata una parte funzionale della biosfera per molto più tempo rispetto al mandato relativamente breve dell’intelligenza umana sulla Terra. Se è vero, allora la natura intrinsecamente globale dei feedback complessi e in rete che si verificano nella biosfera potrebbe implicare di per sé il funzionamento di un’intelligenza planetaria ancestrale.

In secondo luogo, desideriamo considerare se i cambiamenti che gli esseri umani hanno introdotto sul pianeta attraverso le nostre attività industriali – i cambiamenti che hanno segnato l’epoca geologica “Antropocene” può essere inteso come una transizione sia nel tipo che nel livello dell’attività cognitiva globale. Qui, siamo interessati all’emergere di reti di processi che hanno origine con l’agire umano ma diventano attivi e operano autonomamente a livelli al di là degli individui. Pertanto, considereremo l’idea di una tecnosfera emergente e il suo posto nell’Antropocene.

Un focus sull’Antropocene ci consente di valutare i requisiti di sostenibilità per una civiltà planetaria industriale di lunga durata attraverso la lente dell’intelligenza planetaria. Molte delle attuali minacce alla sostenibilità sono caratterizzate da cambiamenti involontari nell’ambiente su scala planetaria. Questi sono causati dal fatto che le nostre attività aggregate non sono guidate dalla consapevolezza delle loro conseguenze su scala globale. Non è difficile sostenere che la sopravvivenza a lungo termine del nostro, o di qualsiasi “progetto di civiltà” su scala globale, richiederà un modo fondamentalmente diverso di comportamento su scala planetaria in cui la conoscenza degli impatti su scala planetaria si nutre e modula, comportamento in un ciclo intenzionale (ad esempio, forse mediato dall’intelligenza artificiale man mano che i nostri sistemi diventano sempre più integrati). Ciò significa che dovremo considerare la questione delle scale temporali all’interno di tali cicli di feedback e anche la scala alla quale vengono prese le decisioni.

Notiamo che le decisioni a favore della sostenibilità dei collettivi potrebbero non coincidere con le preferenze privilegiate dagli individui. Un esempio chiaro ma semplice nella teoria della scelta sociale è il teorema dell’impossibilità di Arrow. Il teorema di Arrow dimostra come, sulla base di un semplice insieme di ipotesi ragionevoli, non sia possibile classificare le preferenze delle scelte fatte dagli individui in un insieme classificato di preferenze per un collettivo. Cioè, la classifica di un collettivo tra un insieme di scelte non rifletterà in alcun modo procedurale quella dei suoi singoli membri.

L’idea di cognizione collettiva su scala planetaria porta con sé la domanda: il comportamento planetario dominato dal feedback stabilizzante tra consapevolezza e conseguenze rappresenterebbe un nuovo tipo o un nuovo livello di intelligenza planetaria? Se è così, allora il nostro concetto assume anche una qualità aspirazionale. Una comprensione più approfondita del passaggio a questa modalità potrebbe essere utile per il progetto di costruzione di una civiltà globale sostenibile.

Infine, desideriamo generalizzare queste domande al di là del singolare esempio di storia terrestre, chiedendoci se è probabile che l’intelligenza planetaria sia una proprietà di alcuni (o forse della maggior parte) mondi abitati in altre parti dell’universo, o almeno di quelli longevi, è più probabile che rilevi a distanza. Ciò implica che le transizioni passate, attuali e potenziali future nella storia della Terra potrebbero avere controparti su altri pianeti. 

Il lavoro sull'”Astrobiologia dell’Antropocene” ha già indicato che le civiltà tecnologiche impegnate nella raccolta di energia su larga scala potrebbero innescare forti feedback sui cambiamenti climatici. La transizione verso forme sostenibili a lungo termine di tali civiltà (se una cosa del genere è possibile) può avere caratteristiche generali e generiche che a loro volta implicano transizioni nell’intelligenza planetaria. 

Questa linea di indagine può aiutarci sia a riflettere sull’evoluzione terrestre da una prospettiva meno parrocchiale sia a formulare potenziali percorsi e stati per la cognizione su scala planetaria su altri pianeti. Un tale sforzo può anche essere utile per derivare nuove diagnostiche osservabili per le “eso-civiltà” articolando caratteristiche delle civiltà tecnologiche che possono essere rilevate a distanza (dette anche “firme tecnologiche“). Pertanto, una caratterizzazione dell’intelligenza planetaria e del suo ruolo nell’evoluzione planetaria può essere particolarmente utile per studi di tecnosignature che attualmente rappresentano una nuova e altamente attiva direzione in astrobiologia e SETI.

Preliminari teorici

In questa sezione, forniamo una breve panoramica degli strumenti concettuali necessari per sviluppare una teoria funzionante dell’intelligenza planetaria. Notiamo che questo elenco non è né esclusivo né esaustivo, ma rappresenta un possibile insieme di idee e approcci che potrebbero consentire di articolare adeguatamente una teoria dell’intelligenza come processo su scala planetaria. Di seguito descriviamo cinque possibili proprietà che i sistemi planetari accoppiati dovrebbero possedere per essere considerati un mondo che mostra intelligenza planetaria.

Emergenza

Da quando il libro essenziale di Erwin Schrodinger “What Is Life” ha reso popolare la necessità di trovare i principi fisici sottostanti che rendono i sistemi viventi diversi da quelli non viventi, i ricercatori hanno tentato di trovarli. La speranza è sempre stata quella di trovare il primo principio “leggi della vita” simile a quello che è stato trovato per le leggi fondamentali della natura in altre aree della fisica. Tuttavia, 70 anni dopo la pubblicazione di “What Is Life”, non sono state trovate leggi fondamentali di questo tipo. Per alcuni ricercatori, come Stuart Kaufmann, le leggi non possono essere trovate perché la vita, e i suoi processi evolutivi, sono fondamentalmente non ergodici. Questa visione implica che i sistemi biologici non esplorano tutti i volumi dello spazio delle fasi disponibili (forse perché il volume dello spazio delle fasi è troppo grande su scala fisica della chimica o di altri processi evolutivi), ma tracciano invece percorsi contingenti attraverso di essi. Per Kauffman e altri, la vita è una proprietà emergente dei sistemi fisico-chimici da cui è costruita.

Una visione standard dell’emergenza consiste nel dire “il tutto è maggiore delle parti“, in modo tale che proprietà e comportamenti su scale collettive non possono essere previsti o ridotti alla sola considerazione delle parti. Sebbene l’emergenza sia spesso considerata come una proprietà di sistemi complessi, ad esempio biologici e tecnologici, è evidente anche in fisica. Phillip Andersen, premio Nobel per la fisica per il suo lavoro sulla materia condensata, scrisse notoriamente in un saggio intitolato “More is Different” che ‘La capacità di ridurre tutto a semplici leggi fondamentali non implica la capacità di partire da quelle leggi e ricostruire l’universo‘. È anche importante notare, tuttavia, che le proprietà emergenti non sono antagoniste alla visione riduzionista: infatti, è in virtù del fatto che il riduzionismo è possibile che possiamo osservare affatto le proprietà emergenti.

È anche degno di nota il fatto che l’emergenza è spesso associata a un certo grado di causalità dall’alto verso il basso in cui il sistema emergente crea modalità di comportamento nei suoi sottosistemi che non sarebbero possibili senza le nuove regole di livello superiore precedentemente imprevedibili.

Pertanto, l’intelligenza planetaria, nella modalità presupposta da Margulis, Vernandsky e altri, sarebbe necessariamente una proprietà collettiva emergente dei sottosistemi che compongono la biosfera, che a sua volta induce nuovi modi di comportamento su singole parti (es. organismi). È importante sottolineare che ciò implica per estensione che la vita non è un fenomeno specifico della scala, ma invece emerge dalla chimica e guida l’organizzazione della materia dalle proprietà delle cellule alla scala planetaria. Il confine naturale di questi processi è, quindi, planetario. Il nostro suggerimento è che l’intelligenza, in quanto meccanismo che controlla la funzione, il processo decisionale e l’apparente orientamento all’obiettivo di molti processi viventi, non è specifica per scala ed è un fenomeno generale che opera anche su scala planetaria.

Informazioni e reti

La visione della vita come fenomeno emergente non implica, tuttavia, che non si possano trovare principi generali per la vita “simili a leggi“. La capacità di articolare tali modelli simili a leggi è particolarmente importante per uno sforzo di utilizzare le proprietà della biosfera terrestre per comprendere la vita su altri mondi.

In questa ricerca, riteniamo essenziale riconoscere che la vita implica una nuova quantità/proprietà critica che i sistemi non viventi non fanno: l’uso attivo delle informazioni. I flussi di informazioni compaiono nei sistemi viventi dalle cellule agli ecosistemi alle città, e anche verso il basso sotto forma di reti di connessione che vincolano il comportamento e la funzione tra i componenti del sistema e i sottosistemi. 

Una prospettiva incentrata sulle reti e sul flusso di informazioni offre la possibilità di sviluppare un approccio più generale per comprendere come appaiono (emergono) comportamenti simili a leggi nei sistemi viventi. Ad esempio, gli studi sulle reti biochimiche a tre livelli di scala (cellule, ecosistemi e biosfera) rivelano una struttura di rete comune a tutte le scale di organizzazione biologica, inclusi individui e comunità, ed è distinta dalle reti casuali. Ciò implica livelli più profondi della struttura della rete nei sistemi viventi di quanto si sia compreso finora. Questo dovrebbe essere il caso poiché queste proprietà sono ora note per essere universali nelle reti biochimiche, dipendono dalle dimensioni (cioè dal numero di composti che sono nodi nella rete) e non dipendono dalla scala dell’organizzazione. L’emergere dell’intelligence che opera sulla scala del comportamento/funzione planetaria sarebbe meglio descritta tramite il flusso di informazioni attraverso le reti geochimiche e geofisiche della tecnosfera/biosfera, che possono assumere forme diverse, inclusi processi su scala più alta che vincolano e determinano il comportamento delle entità di livello inferiore (ad esempio, come accade nei sistemi sociali, dove le nostre decisioni dipendono dal contesto culturale e sociale).

Informazioni semantiche e sintattiche

Se le informazioni organizzano la biosfera, dove e in che modo vengono utilizzate tali informazioni? L’importanza dell’informazione nel generare la forma e la funzione della vita implica anche la presenza di agenti e agenti oltre a quella dei singoli organismi intelligenti che operano all’interno della rete globale? A quali livelli dell’organizzazione si può dire che l’agenzia appaia? Tale agenzia implica intelligence?

Dal punto di vista di queste domande, la definizione di informazione deve includere non solo i criteri fisici proposti da Shannon, ovvero le misure del rumore nei canali di comunicazione. La definizione di informazione che ci interessa, invece, deve concentrarsi anche sul ruolo del significato. Nei sistemi viventi, l’informazione porta sempre un aspetto semantico – il suo significato – anche se è qualcosa di semplice come la direzione di un gradiente nutritivo nella chemiotassi. La definizione e la dinamica dell’informazione semantica rappresenta un dominio di ricerca in crescita con molte applicazioni. Ad esempio, queste domande potrebbero essere formulate meglio in termini di struttura causale piuttosto che come “informative” nel senso di Shannon. Molti di questi approcci sarebbero adatti alle nostre domande. 

Pertanto, una considerazione dell’intelligenza planetaria riconoscerebbe la centralità dei flussi di informazioni semantiche (così come i flussi sintattici, ad esempio i flussi di Shannon) o della struttura causale, attraverso le reti biosferiche e tecnosferiche.

Sistemi complessi: confini e segnali

Nell’Universo compaiono molti tipi di reti. Reti di reazioni termonucleari all’interno delle stelle, ad esempio, danno origine agli elementi con le loro abbondanze specifiche. Le reti associate alla vita, tuttavia, dal metabolismo alle gerarchie sociali, rappresentano spesso livelli più elevati di comportamento autoregolato e formano quelli che vengono chiamati Sistemi Adattivi Complessi (CAS). Un CAS può essere definito come quello composto da agenti semi-autonomi che interagiscono in modi interdipendenti per produrre modelli o comportamenti a livello di sistema che poi influenzano il comportamento degli agenti. In effetti, molte delle caratteristiche dell’intelligenza planetaria che abbiamo articolato sopra compaiono nelle definizioni di CAS.

Quando si considera l’intelligenza planetaria come un CAS, tuttavia, desideriamo sfruttare l’enfasi di John Holland sul ruolo dei confini e dei segnali nel loro funzionamento. L’emergere stabilisce una cascata di ordine ascendente e discendente nei sistemi viventi (organelli, cellule, organi, animali, comunità) e per l’Olanda tali sistemi sono sempre stati caratterizzati da un confine che si autostabiliva. Ancora più importante, una funzione primaria di questi confini era riconoscere i segnali. Il confine deve sapere cosa tenere dentro/fuori e cosa far entrare/uscire. Senza tale elaborazione del segnale, il confine non è altro che un muro inanimato. Pertanto, i flussi di informazioni incorporati con significato attraverso confini automantenuti rappresentano elementi critici della vita e il suo uso delle informazioni semantiche a diversi livelli di organizzazione. Ci aspettiamo che l’intelligenza operante su scala planetaria rappresenti un CAS ed esprima alcune delle sue funzioni attraverso la creazione di confini sensibili al segnale a diversi livelli di struttura e funzione.

La visione autopoietica

Finora abbiamo sostenuto che per situare correttamente la questione dell’intelligenza planetaria all’interno delle interazioni emergenti e in rete delle biosfere con gli altri sistemi planetari accoppiati, si deve rendere conto dei modi in cui la vita si manifesta e utilizza l’informazione semantica attraverso la creazione di un interno e un esterno (un confine). Inoltre, bisogna comprendere questa manifestazione di interiorità data la capacità della vita di mantenersi come un sistema transitorio, a bassa entropia. A tal fine attingiamo dal lavoro sulla vita – e sull’intelligenza – come sistema autopoietico.

Autopoiesi significa autoprodursi o autoprodursi. Un sistema autopoietico è una rete di processi che dipendono ricorsivamente l’uno dall’altro per la propria generazione e realizzazione. Da questo punto di vista, la vita è un sistema autonomo che è organizzativamente chiuso. Chiusura organizzativa significa che l’individualità di un sistema biologico è creata dal sistema stesso. Pertanto, i sistemi viventi hanno la capacità di mantenere la propria identità nonostante le fluttuazioni e le perturbazioni provenienti dall’esterno. In questa prospettiva, la vita è un processo di mantenimento di un’identità dall’interno. Tuttavia, questa unità non è mai statica e non può mai essere “assicurata durevolmente“. L’organismo deve sempre ricostituirsi operativamente mantenendo le capacità fisico-chimiche e di elaborazione delle informazioni che costituiscono il proprio ‘andare avanti‘. Deve continuamente creare le condizioni per la propria esistenza attraverso il metabolismo. Se la dinamica vacilla o si ferma, l’organismo muore.

Notiamo che questa dinamica implica flussi di informazioni sia in senso Shannon che semantico/cognitivo. I flussi di informazioni emergono come significativi nell’autopoiesi. Il gradiente di zucchero nella chemiotassi può essere concepito come contenente informazioni (ha una pendenza calcolabile) ma tale informazione non è significativa senza la presenza della cellula che rileva e risponde al gradiente e quindi si sposta lungo il pendio. È in questo modo che si può dire che il “sapere” appare con l’instaurarsi di un sistema autopoietico e questo, a sua volta, consente all’idea di diventare un percorso potenzialmente produttivo per comprendere l’emergere dell’intelligenza su scala planetaria.

Notiamo che l’autopoiesi figurava fortemente nell’esposizione di Margulis della struttura e della funzione di Gaia. Come ha scritto ‘I sistemi viventi, dai loro limiti più piccoli come cellule batteriche alla loro estensione più ampia come Gaia, sono autopoietici: si auto-mantiene‘.

Infine, notiamo esplicitamente che molte altre idee sulla natura della vita e dell’intelligenza potrebbero rivelarsi rilevanti per questioni di emergenza, vita e intelligenza su scala planetaria. Ad esempio, il concetto di agenti autocatalitici di Kauffman, proposto per comprendere l’emergere della vita, è stato generalizzato per comprendere la creazione di CAS. Ancora un’altra prospettiva sull’evoluzione e la natura dell’attività cognitiva viene dalla Teoria Integrata dell’Informazione (IIT) che sostiene che la coscienza emerge all’interno di reti di sufficiente complessità con la giusta connettività. Tuttavia, ci concentriamo sulla visione autopoietica in quanto attualmente detiene una completezza descrittiva che ci consentirà di raggiungere i tre domini della nostra indagine: Biosfera, Antropocene, Tecnosignature/Esocivilizzazioni.

In quanto segue esploreremo il concetto di intelligenza planetaria attraverso una serie di domini evolutivi. In particolare, siamo inizialmente interessati ai mondi che possiedono solo una biosfera che effettua il passaggio da ciò che chiameremo immaturo a maturo. Come vedremo, questa transizione coinvolge la natura delle reti di feedback tra la vita e le geosfere non viventi (atmosfera, idrosfera e litosfera). Esploreremo quindi una transizione simile nella possibile evoluzione delle tecnosfere.

L’intelligenza planetaria prima delle specie tecnologiche: le reti della biosfera

Una volta che appare una specie in grado di costruire una civiltà tecnologica, l’intelligenza secondo la maggior parte delle definizioni esiste su un pianeta. Come vedremo, tuttavia, ciò non implica che sia significativo discutere dell’esistenza di un’intelligenza planetaria come motore dominante dell’evoluzione planetaria in un tale mondo. La vita sulla Terra è emersa quasi 4 miliardi di anni fa. Entro 3 miliardi di anni fa, collettivi di organismi unicellulari esistevano in quantità abbastanza grandi da iniziare a influenzare i sistemi geofisici/geochimici accoppiati. Si ritiene, ad esempio, che la formazione di metanogeni abbia modificato la chimica atmosferica a sufficienza da alterare le proprietà radiative della Terra e innescare la prima glaciazione globale o “fase terrestre a valanga”. Inoltre, per i primi due miliardi di anni dell’evoluzione della Terra, la sua atmosfera era costituita principalmente da N₂ e CO₂ con O₂ che fungeva solo da gas traccia. È stata l’evoluzione della fotosintesi ossigenata da parte dei cianobatteri che ha portato al Grande Evento di Ossigenazione (GOE) dell’atmosfera circa 2,5 miliardi di anni fa. Il GOE ha reso O₂ abbondante nelle reti biogeochimiche della Terra con profonde conseguenze come consentire modalità di metabolismo molto più energetiche.

I microbi svolgono anche un ruolo essenziale nelle descrizioni Gaian e Earth Systems Science dell’evoluzione planetaria attraverso la creazione di circuiti di feedback che mantengono il pianeta in equilibri dinamici stabili. Gli esempi noti e proposti di tali feedback abbondano: la regolazione del clima attraverso l’alterazione biologica delle rocce; il mantenimento di pressioni parziali di O₂ al di sotto del 30% attraverso microbi produttori di metano; regolazione del clima attraverso il controllo del cloud-albedo legato alle emissioni di gas algali; il trasferimento biologico del selenio dall’oceano alla terra come dimetil seleniuro.

Dato il ruolo critico dei microbi nello stabilire questi circuiti di feedback, quando si formulano domande sull’intelligenza planetaria ci si può prima chiedere se i microbi, o le loro reti comuni, possiedano qualcosa di simile alla cognizione. In altre parole, i microbi oi loro collettivi “sanno” qualcosa del mondo, invece di imbattersi in esso? Questo ci porta a chiederci cosa si intende per conoscenza o, più formalmente, a considerare la natura della cognizione in tutte le forme di vita. Una succinta definizione è data da Shettleworth che vede la cognizione come “i meccanismi attraverso i quali gli animali acquisiscono, elaborano, immagazzinano e agiscono sulle informazioni dall’ambiente”. Una definizione più ampia è data da Lyon (Riferimento Lione2015).

La cognizione biologica è il complesso di meccanismi sensoriali e di elaborazione delle informazioni che un organismo ha per familiarizzare, valutare e interagire con il suo ambiente al fine di raggiungere obiettivi esistenziali, i più basilari dei quali sono la sopravvivenza (crescita o prosperità) e la riproduzione.

Ci sono ora prove considerevoli che i batteri esibiscono una serie di comportamenti associati alla cognizione nel senso sopra indicato. È noto che la trasduzione del segnale (ST), la forma più elementare di percezione sensoriale, si verifica nei batteri in molteplici forme consentendo loro di percepire e rispondere a un’ampia gamma di segnali ambientali. I batteri possono anche comunicare attraverso un processo noto come Auto-Induzione in cui stimolano i cambiamenti nella loro espressione genetica quando alcune molecole ambientali raggiungono concentrazioni di soglia. Questa è la base del tanto discusso processo di rilevamento del quorum batterico in cui vantaggiosi cambiamenti genetici nelle popolazioni sono indotti a concentrazioni dipendenti dalla densità di popolazione. Altrettanto importante è stata la scoperta di ricchi comportamenti sociali in specie come Myxococcus xanthus (“il primate degli eubatteri”, Lione, Riferimento Lione2015) che si è dimostrato capace di sciami strutturati e multidimensionali, predazione da branco, e l’uso di segnali chimici per attirare prede che si muovono più velocemente. Memoria e apprendimento, entrambi concetti fondamentali della cognizione, hanno anche dimostrato di essere presenti nel toolkit batterico dei comportamenti.

Da questo punto di vista, esistono forme di attività cognitiva (cioè l’energia biogeochimica culturale di Vernadsky) sul pianeta da molto più tempo del sistema nervoso animale, e sicuramente molto precedenti alla comparsa del genere homo. Se si può dire che i microbi che formano i circuiti di feedback planetari sappiano collettivamente cose sul loro mondo, allora, forse, potrebbe essere possibile e utile chiedersi se questa conoscenza è integrata in comportamenti emergenti di scala più alta che rappresenterebbero l’intelligenza planetaria.

Per vedere questo, considera come i circuiti di feedback che mantengono i livelli di O₂ della Terra possono essere concettualizzati (e modellati) come reti con flusso di informazioni. Alcuni pianeti della zona abitabile possono anche essere in grado di generare atmosfere ricche di O₂ attraverso una varietà di processi nell’atmosfera. Pertanto, i livelli di O₂ possono variare a causa di circuiti di feedback puramente geofisici/geochimici. Tuttavia, in assenza di una biosfera, queste reti non elaborano informazioni sia nel senso di Shannon che in quello semantico. Su un pianeta senza vita, ad esempio in orbita attorno a una stella M, i livelli di O₂ potrebbero essere simili a quelli di un pianeta abitato, ma l’O₂ non può agire come segnale da processi geofisici/geochimici.

Una biosfera, tuttavia, rappresenta una complessa rete di circuiti di feedback che può essere vista come un segnale che prende i livelli di O_{2 variabili.} Tali cambiamenti contengono informazioni semantiche per la biosfera innescando risposte che modificano lo stato biosferico. La presenza di flussi di informazioni semantiche consente a una biosfera di tracciare un percorso contingente attraverso lo spazio delle fasi disponibile degli stati planetari. Vengono selezionati stati planetari unici che non avrebbero potuto essere raggiunti senza la sua azione. Le perturbazioni nelle condizioni planetarie diventano significative e hanno significato per la biosfera solo nel contesto dell’informazione rappresentata dallo stato esistente, che a sua volta è stato raggiunto attraverso una storia evolutiva. Cioè, come altri sistemi biologici a scala inferiore, noi congetturamo che l’evoluzione della biosfera sia ‘stato-dipendente’, con regole che emergono dipendenti da quegli stati. Questa è la dinamica che ci aspettiamo per l’intelligenza planetaria.

È interessante notare che nella biosfera odierna ci sono flussi di informazioni semantiche, che agiscono localmente e tuttavia possono fornire feedback e controlli su scale più ampie. Un esempio ovvio è che le informazioni codificate nella disposizione delle basi in un genoma, di dimensioni fisiche minuscole rispetto al pianeta, possono comunque specificare il controllo delle vie metaboliche che modellano i cicli biogeochimici globali.

In un altro esempio, i funghi micorrizici arbuscolari abitano gli apparati radicali dell’80% delle specie di piante terrestri. Sono simbionti mutualistici che sviluppano estese reti sotterranee che influenzano l’assorbimento e il trasferimento di nutrienti ai loro ospiti. A causa della loro estensione geografica, queste reti possono collegare tra loro piante contigue tramite i loro sistemi di radici. La distribuzione globale di queste simbiosi è probabilmente parte integrante della comprensione del funzionamento presente e futuro di biomi su scala globale come gli ecosistemi forestali. Data la loro importanza e l’apparente capacità di queste reti di dirigere i nutrienti verso parti della foresta sotto stress, è stata esplorata la questione dell’autoriconoscimento. In effetti, risultati recenti mostrano che gli apparati radicali di piante appartenenti a specie, generi e famiglie diverse possono essere collegati mediante reti micorriziche, che possono creare un numero indefinitamente elevato di legami fungini sotterranei all’interno delle comunità vegetali. Pertanto, potrebbero esserci percorsi attraverso i quali le informazioni semantiche fluiscono attraverso questi biomi su larga scala. A loro volta, possono far parte di una cascata emergente su scale planetarie di feedback e controlli che potrebbero essere considerati cognitivi in ​​senso autopoietico.

Consideriamo infine la questione dei confini e dei segnali. Prima del GOE, l’O₂ esisteva solo come gas traccia nell’atmosfera terrestre. Attraverso l’azione collettiva dei cianobatteri si è innescato il GOE e l’O₂ divenne una componente principale delle reti biogeochimiche della Terra. In termini di autopoiesi, si può sostenere che ciò abbia portato allo sviluppo di uno strato di ozono che è diventato significativo per la successiva evoluzione della biosfera. La sottile fascia di atmosfera in cui viene mantenuto l’ozono dipende dal continuo funzionamento della biosfera. Può, forse, essere visto come un semplice confine o membrana fotochimica della biosfera per la quale il segnale è la luce solare in arrivo. Inoltre, molti pianeti hanno le cosiddette “trappole fredde” nelle loro atmosfere in cui la temperatura cambia da diminuire con l’altezza ad aumentare con l’altezza. Sulla Terra, questa inversione di temperatura avviene a un’altitudine relativamente bassa, al confine tra la troposfera e la stratosfera. La Terra non ha perso i suoi oceani, come probabilmente accadde su Venere, in parte perché il vapore acqueo in aumento condensa e piove in superficie nella trappola del freddo. La presenza di ossigeno nell’atmosfera è una delle ragioni principali per la posizione della trappola fredda, rendendola potenzialmente un’altra versione semplice di un confine sensibile al segnale formatosi grazie all’azione collettiva del biota del pianeta. Sebbene questi esempi siano ovviamente altamente speculativi, illustrano come i principi generali che abbiamo descritto nella sezione “Preliminari teorici” possano fornire una guida nel pensare all’intelligenza planetaria.

Pertanto, possiamo immaginare una transizione nell’evoluzione di un pianeta da uno con una biosfera immatura senza forti feedback in rete sulle geosfere a una biosfera matura in cui la vita diventa un attore dominante nell’evoluzione del pianeta. Tale transizione sarebbe associata alla comparsa di feedback veramente globali di informazioni semantiche, comportamento CAS e autopoiesi. Sulla Terra, questa transizione sarebbe avvenuta nell’Archeano al confine con il Proterozoico.

Intelligenza planetaria con una specie tecnologica: Antropocene generico

Lo sviluppo dell’agricoltura dopo l’ultima era glaciale, seguito dalla costruzione di città – e gli imperi necessari per sostenerle – furono le fasi iniziali della costruzione di un sistema tecnologico che alla fine raggiunse il pianeta. Con la scoperta e l’applicazione dei combustibili fossili iniziò un’era industriale, che in pochi secoli ricabla le reti accoppiate dei sistemi terrestri.

Nel 2002, Crutzen e Stoermer hanno proposto che i cambiamenti indotti dall’uomo a questi sistemi avviassero una nuova epoca geologica che chiamarono “Antropocene“. Mentre alcuni ricercatori si chiedono se l’Antropocene possa essere definito con precisione tramite stratigrafia, esistono prove sostanziali che la Terra ha già attraversato un confine in cui le misure chiave mostrano impronte umane su larga scala. Come due esempi, si consideri che oltre il 50% della superficie terrestre della Terra è stato alterato per usi umani, e gli attuali flussi antropogenici di fosforo sono più di un fattore 5 al di sopra dei tassi “naturali” (8 Tg P anno⁻¹ antropogenico contro 1,1 Tg P anno⁻¹ naturale).

Si può, quindi, definire l’Antropocene più in generale come una nuova epoca in cui gli effetti umani dominano molti dei Sistemi Terrestri accoppiati. In effetti, il riconoscimento che le attività umane alterano il clima terrestre ha stimolato il dibattito sui “confini planetari” che sono limiti in varie quantità e processi necessari per mantenere il forzante antropogenico entro ‘limiti operativi sicuri’.

Così, all’inizio del 21^° secolo, i sistemi costruiti dall’Homo sapiens erano planetari. C’erano esseri umani su ogni massa continentale e i nostri manufatti, dai microscopici detriti di plastica alla CO₂ fossile rilasciata, si estendevano dalle profondità dell’oceano all’alta atmosfera, e persino alla Luna e ad altri corpi planetari. Ancora più importante, come dimostrano studi come quelli sui confini planetari, l’attività industriale umana era diventata una forza nel funzionamento del sistema planetario. Torneremo sulla questione dei tempi di questa forzatura, ma qui notiamo che l’impatto globale delle attività umane richiede sia un livello che una profondità di organizzazione che ci riportino alle nostre definizioni di intelligenza planetaria.

Ricordiamo che abbiamo sostenuto che qualsiasi forma di intelligenza planetaria dovrebbe essere vista come l’emergere di un CAS su scala planetaria che è esso stesso una serie di reti stratificate che regolano lo stato planetario tramite flussi di informazioni semantiche. Non c’è dubbio che aspetti di questa descrizione si adattino alla nostra attuale civiltà planetaria tecnologica e ad alta intensità energetica. Una notevole letteratura è cresciuta intorno allo studio delle reti che compongono l’attività umana. In particolare, il termine ‘Tecnosfera‘ è stato utilizzato per denotare esplicitamente il carattere planetario dell’attività e dell’influenza umana, o più in generale l’attività di una specie intelligente che costruisce la tecnologia. Peter Haff, che per primo ha proposto il termine, definisce la Tecnosfera come “l’insieme interconnesso di sistemi di comunicazione, trasporto, burocrazia e altri che agiscono per metabolizzare i combustibili fossili e altre risorse energetiche“. Questa definizione include flussi di materiale, energia e informazioni. Inoltre, includendo nella definizione le reti burocratiche (cioè di governance), una tecnosfera include intrinsecamente informazioni semantiche.

La visione della civiltà come un CAS con vari sottolivelli di struttura è evidenziata dalle proposte secondo cui questi sottodomini rappresentano i propri sistemi planetari, ad esempio l’attività/organizzazione economica è spesso definita “Econosfera” (Logan,Riferimento Logan2014 ). L’uso del suffisso “sfera” in tale lavoro è un riconoscimento esplicito che la considerazione delle caratteristiche strutturali ed evolutive di un dato sistema può essere considerata come un fenomeno esplicitamente planetario.

C’è, tuttavia, un avvertimento importante nel considerare l’Antropocene come una prova per la Terra attualmente esistente in uno stato di intelligenza planetaria attiva. Nonostante tutta la sua portata, ciò che l’Homo sapiens ha costruito con le nostre civiltà industriali appare intrinsecamente instabile. Se consideriamo la civiltà come una tecnosfera (popolazione umana più sistemi di supporto tecnologico) accoppiata agli altri sistemi planetari (biosfera, atmosfera, ecc.), possiamo inquadrare domande di stabilità in termini di forzatura e tempi di risposta di questi sistemi accoppiati.

In Frank et al. (Riferimento Frank, Carroll-Nellenback, Alberti e Kleidon2018 ), è stato applicato un approccio di sistemi dinamici all’interazione di una civiltà che raccoglie energia e il pianeta ospite da cui tale energia è stata raccolta. Questo lavoro ha mostrato che i parametri associati sia alla sensibilità del pianeta alla forzatura che alla crescita/declino della popolazione della civiltà, come risultato della raccolta di energia, determinavano la fattibilità a lungo termine dei sistemi accoppiati. Le equazioni di governo erano altamente astratte e costituivano un modello “giocattolo”. Un secondo studio, che utilizzava un modello climatico di bilancio energetico, ha fornito un formalismo esplicito per la forzatura sull’accoppiamento pianeta-civiltà che è stato descritto tramite un parametro di sensibilità.

Qui t _crescita e t _clima sono i tempi caratteristici per la crescita della popolazione planetaria e la risposta al clima naturale. Il loro rapporto, γ , può essere definito in termini di: S_clima, la sensibilità climatica al raddoppio della CO₂; PCo2PCo2, la produzione pro capite di CO₂ ; N_max, la popolazione massima del pianeta (cioè la sua capacità di carico); B_nat, il tasso di natalità naturale senza miglioramenti tecnologici; e ΔT l’intervallo accettabile di variazione della temperatura per la civiltà (correlato al tasso di mortalità).

Per γ>1 la popolazione cresce e guida i feedback climatici, producendo in tal modo le forzanti climatiche a una velocità maggiore rispetto ai meccanismi interni del pianeta (es. processi come agenti atmosferici, vulcanismo, ecc.). In questo regime le attività della civiltà spingono il pianeta verso nuovi stati climatici su scale temporali misurate in poche generazioni. La temperatura media globale (T_p) in questi nuovi stati è al di là di ciò che la tecnosfera può gestire (cioè T _p>T _o+ΔT dove T_o è la temperatura planetaria prima che emergesse la tecnosfera). Questo porta ad una rapida riduzione della popolazione dove ‘rapido’ può essere definito anche in termini di poche generazioni. Se la morte nella tecnosfera è abbastanza grande in un tempo sufficientemente breve (di nuovo misurato in termini di generazioni), allora una civiltà tecnologica complessa potrebbe non essere in grado di mantenersi.

Sebbene la nostra attuale fase dell’inizio dell’Antropocene mostri le caratteristiche chiave di un’intelligenza planetaria, ad esempio un CAS emergente composto da reti multistrato di flussi di informazioni semantiche, sembra mancare delle caratteristiche critiche dell’automantenimento autopoietico. Ricordiamo che un sistema sarà autopoietico se è sia autocreazione che automantenimento. L’auto-manutenzione richiede la chiusura operativa in modo tale che il sistema possa creare i processi ei prodotti che sono essi stessi necessari per mantenere tali processi e prodotti, consentendo così al sistema di persistere. Ma spingendo i sistemi terrestri accoppiati oltre i loro confini operativi sicuri (cioè uno stato climatico dell’Olocene), l’attività umana del primo antropocene sta minacciando/degradando, piuttosto che mantenere, questi processi e prodotti.

La considerazione di confini e segnali è utile anche per pensare al primo antropocene come a una tecnosfera immatura relativa alle proprietà dell’intelligenza planetaria. In primo luogo, notiamo che era una minaccia per lo strato di ozono tramite i CFC che ha guidato un tentativo precoce e di successo di regolazione planetaria. Questo sforzo è di particolare interesse dato che, come evidenziato nella sezione ‘Preliminari teorici‘, lo strato di ozono può essere un artefatto di un CAS cognitivo biosferico. In secondo luogo, i primi sforzi per costruire una difesa per asteroidi planetari possono essere visti anche in termini di confini planetari. Qui asteroidi più grandi di una certa dimensione sono il segnale a cui deve rispondere il confine che segna l’intelligenza planetaria. Così,

Da queste prospettive, vediamo come il concetto di intelligenza planetaria sia sia descrittivo che proscrittivo. In effetti, nel considerare la nostra attuale situazione, forse può aiutare a spiegare i passaggi e gli stati necessari per passare da una civiltà instabile del primo antropocene (γ >1) a una civiltà antropocenica matura stabile e sostenibile ( γ<1). Questa possibilità è al centro della prossima sezione.

Intelligenza planetaria e civiltà longeve

L’evoluzione a lungo termine delle civiltà tecnologiche, indipendentemente da dove appaiano nell’Universo, è stata una domanda costante negli studi astrobiologici. Il tentativo più famoso di classificare tale evoluzione fu la scala Kardeshev.

Basandosi esclusivamente sulle capacità di raccolta di energia, ha classificato le civiltà in base alla loro capacità di sfruttare l’intero budget energetico incidente su un pianeta

• (Tipo I), generato dalla stella ospite del pianeta
• (Tipo II) o dalla somma di tutta l’energia stellare nella galassia ospite
• (Tipo III). L’ingresso della civiltà umana nell’Antropocene, e la potenziale minaccia esistenziale che rappresenta, dimostra che le capacità di raccolta di energia da sole non sono sufficienti per caratterizzare significativamente l’evoluzione delle tecnosfere. Una lezione dell’Antropocene sembra essere l’importanza di sviluppare circuiti di feedback normativi globali attraverso l’intero sistema planetario accoppiato del mondo ospite. In questo modo, è utile considerare l’instaurarsi di un‘intelligenza planetaria matura come una potenziale condizione necessaria per l’esistenza di tecnosfere di lunga durata.

In Frank et al., è stata proposta una classificazione per i pianeti basata sul grado di complessità termodinamica nei sistemi accoppiati. 

Un mondo di Classe I, come Mercurio, non ha atmosfera e quindi può solo irradiare un flusso stellare a bassa entropia in entrata come un corpo nero a temperatura più bassa e entropia più alta. 

Con l’aggiunta di un’atmosfera, i mondi di Classe II possono sfruttare gradienti di energia libera generati dalla radiazione solare in entrata (cioè differenze di temperatura tra la superficie e l’atmosfera) per svolgere il lavoro e generare strutture/processi dissipativi come la circolazione convettiva ei cicli di evaporazione/condensazione. 

I mondi di classe III includono biosfere “sottili” che possono modificare localmente le condizioni sfruttando energia libera (come gradienti chimici) generata da processi abiotici. 

Sui mondi di Classe IV, la biosfera è “spessa” (o “matura”), il che significa che genera una complessa rete di processi che esercitano forti forzanti globali sugli altri sistemi planetari. Maggiori livelli di dissipazione, e quindi disequilibrio, sono attesi passando dai mondi di Classe I a quelli di Classe IV. Una tale “corsa” di squilibrio si vede, infatti, nel sistema solare nel passare da Venere, Marte e Titano alla Terra. I modelli mostrano anche che spostandosi dall’Archeano (una sottile biosfera immatura) all’attuale biosfera densa e matura, il Sistema Terra ha anche visto un aumento temporale dello squilibrio.

La classificazione finale in questo schema era un pianeta di Classe V che includeva una civiltà (cioè una tecnosfera), che era entrata in una relazione stabile a lungo termine con gli altri sistemi accoppiati. Estendendo le proprietà/caratteristiche delle altre classi a un mondo con una tecnosfera, ha cercato di articolare le caratteristiche delle civiltà ad alta intensità energetica che avevano raggiunto stati stazionari biogeochimici e biogeofisici con i loro mondi ospiti (cioè tecnosfere mature). Si pensava che il dispiegamento di dinamiche cooperative su scala planetaria con la biosfera fosse un aspetto del raggiungimento di questi stati. Un esempio considerato è stato l'”inverdimento” su larga scala dei deserti per rendere la biosfera più diversificata e produttiva per il proprio funzionamento.

Dal punto di vista degli obiettivi di questo articolo, la generazione di stati stazionari robusti e stabili tra le tecnosfere, le biosfere e gli altri sistemi accoppiati comporterebbe l’esempio più chiaro di intelligenza planetaria. Qui l’agenzia collettiva dei singoli componenti della tecnosfera e della biosfera è organizzata per obiettivi di scala esplicitamente planetaria. Come lo stadio iniziale dell’Antropocene, un mondo di Classe V include una tecnosfera che gli conferisce il primo insieme di caratteristiche nella nostra definizione di intelligenza planetaria: emergenza; reti di flusso di informazioni semantiche; il funzionamento della tecnosfera come CAS, compreso il funzionamento dei confini sensibili al segnale. A differenza dello stadio iniziale dell’Antropocene (che abbiamo sostenuto essere una tecnosfera immatura) la tecnosfera matura su un pianeta di classe V avrebbe raggiunto la chiusura operativa adattando deliberatamente le proprie attività per funzionare entro i limiti (temporali e spaziali) degli altri sistemi planetari. Pertanto, una tecnosfera matura non funzionerebbe indipendentemente dagli altri sistemi. Al contrario, si sarebbe adattato per funzionare entro i confini di un insieme appena ampliato che include le proprie attività. In breve, un pianeta di classe V mostrerebbe intelligenza su scala planetaria (attività cognitiva) e, come tale, sarebbe autopoietico.

Grinspoon ha affermato che i mondi di Classe V potrebbero rappresentare l’inizio dell’ingresso del pianeta non solo in una nuova epoca geologica, come nell’Antropocene, ma in un nuovo eone, che potrebbe continuare per centinaia di milioni di anni o più. Proprio come gli altri confini eoni riconosciuti nella storia della Terra possono essere visti per rappresentare le transizioni nelle relazioni funzionali tra la biosfera e il resto del sistema Terra, questo “sapezio” implicherebbe l’applicazione non solo della cognizione tramite flussi di informazioni semantiche che operano su scale planetarie ma di saggezza nel senso di ‘capacità di agire con giudizio nato dall’esperienza’. Quindi, i pianeti in una fase sapezoica sarebbero quelli in cui la saggia autogestione (cioè la costruzione della civiltà della tecnosfera) e la saggia gestione planetaria sono la stessa cosa. I meccanismi di autogestione devono essere di per sé collettivi e globali. (Probabilmente, un dittatore benevolo non costituirebbe un’intelligenza planetaria perché il controllo è locale.)

Ancora una volta, dovremmo considerare la questione dei tempi di feedback. Questi possono essere descritti nei termini delle cinque classi discusse in Frank et al. o come viene fatto in questo articolo attraverso le distinzioni biosfera immatura/matura/tecnosfera. 

Per le cosiddette “biosfere mature“, i feedback rappresentano reti che operano tramite i sistemi planetari accoppiati in una gamma di scale temporali da decenni (regolazione della temperatura oceanica DMS) a CH ₄ regolazione del clima nel corso di milioni di anni. Nota che questi possono o non possono essere esplicitamente Gaian in termini di produzione di una regolazione omeostatica. Per le “tecnosfere immature“, i feedback o gli interventi saranno involontari. Sono le conseguenze non intenzionali dell’attività della civiltà che si è verificata in tempi da decenni a secoli. Per le ‘tecnosfere mature‘, invece, gli interventi saranno intenzionali. Saranno appositamente Gaian e progettati per mantenere la sostenibilità sia della biosfera che della tecnosfera come sistema accoppiato. A breve, il rifornimento di ozono e la mitigazione del clima avverrebbero su scale temporali da decenni a secoli. Si stima che la terraformazione di mondi disabitati (se possibile) richieda tempi fino a 1000 anni. La difesa planetaria dagli asteroidi richiederebbe lo sviluppo di sistemi che funzionino su scale temporali per gli impatti del “city buster” (> 1000 anni). Alle scale temporali più lunghe e alla massima capacità tecnologica, i cambiamenti intenzionali nell’evoluzione stellare (se possibile) per prolungare l’abitabilità si verificherebbero nel corso di milioni di anni.

A questo punto non facciamo affermazioni assolute sulla natura cognitiva sottostante delle specie che potrebbero creare un’intelligenza planetaria, ma un criterio minimo potrebbe essere che dovrebbero essere sociali. È possibile che solo specie emergenti da particolari percorsi evolutivi, come l’eusocialità (formiche, termiti, ecc., sulla Terra), siano in grado di dare vita a tale comportamento cooperativo su scala globale. Poiché l’intelligenza planetaria agisce come un CAS, l’esistenza di un'”autorità centrale” non è necessaria. Un segno distintivo di un CAS è il meccanismo attraverso il quale le interazioni locali possono dare origine a strutture e comportamenti globali. Anche la causalità top-down, in cui le strutture emergenti di alto livello alterano il comportamento locale, è considerata essenziale per le operazioni CAS. Esiste una notevole letteratura su come diverse forme di governance, comprese le democrazie, possono funzionare come CAS. Molti di questi forniscono esempi di come l’intelligenza planetaria potrebbe emergere senza una singola autorità planetaria che funge da mezzo per agire.

Infine, consideriamo il ruolo dei confini e dei segnali nell’instaurazione dell’intelligenza planetaria a questo livello. Ci si potrebbe aspettare che una civiltà di Classe V abbia le capacità tecnologiche per sviluppare una difesa asteroide pienamente funzionante. Ancora più importante, sebbene l’ambiente dello spazio vicino possa rivelarsi una parte vitale dell’integrazione della tecnosfera con la biosfera. Certamente, ci si aspetta che forme sofisticate di telerilevamento facciano parte del kit di strumenti implementato per tale integrazione. Ma al di là del semplice automonitoraggio su scala planetaria, si può anche immaginare che gli interventi a distanza possano anche far parte del toolkit utilizzato per sviluppare la sostenibilità. Oltre questo tipo di visioni fantascientifiche, l’idea di confini e segnali può assumere una manifestazione meno concreta. L’idea stessa che una tecnosfera debba operare entro i confini operativi sicuri della biosfera/geosfera in cui è incorporata significa che nuovi livelli di monitoraggio e risposta devono essere sviluppati e dispiegati su scala planetaria.

Inerente a tutte le discussioni di cui sopra è la possibilità che la Terra non sia l’unico pianeta su cui emerge una tecnosfera. Pertanto, le discussioni sull’intelligenza planetaria possono anche rivelarsi utili per caratterizzare e cercare tecnosignature. Questo dominio dell’Astrobiologia ha visto recentemente una rinascita di attività in crescita insieme ai tradizionali studi SETI. A questo proposito, l’età prevista delle civiltà di cui potremmo rilevare le tecnosignature è un problema. Recentemente, Kipping et al. hanno dimostrato che, in una galassia che ospita una distribuzione esponenziale delle età di civiltà, le civiltà longeve saranno favorite negli sforzi di rilevamento. Balbi e Circovic hanno anche esplorato tendenze simili. L’esistenza di una tale “disuguaglianza di contatto” (simile alla ben nota disuguaglianza di reddito in economia) significa che se troviamo prove di altre civiltà, potrebbero essere probabilmente coloro che sono passati attraverso le proprie versioni di una tecnosfera immatura. Tali mondi rappresenterebbero quindi una forma di pianeta di Classe V. 

Il più longevo di questi sarebbe rappresentativo delle transizioni sapezoiche (almeno per quanto riguarda la gestione planetaria). Dato il potenziale di un’era sapeozoica che durerà per scale temporali geologicamente o cosmologicamente rilevanti, è possibile che le civiltà osservabili nell’universo siano pesantemente dominate da quelle che hanno compiuto una tale transizione. D’altra parte, le esigenze di sostenibilità possono richiedere che l’uso di energia e altre perturbazioni planetarie messe in atto da una civiltà così longeva siano più sottili di quelle “super-civiltà” immaginate nei primi giorni di SETI.

Conclusioni e sintesi

L’umanità si trova attualmente su un precipizio: le nostre azioni collettive hanno chiaramente conseguenze globali, ma non abbiamo ancora il controllo di tali conseguenze. Una transizione all’intelligenza planetaria, come abbiamo descritto qui, avrebbe la caratteristica caratteristica dell’intelligenza che opera su scala planetaria. Tale intelligenza planetaria sarebbe in grado di guidare la futura evoluzione della Terra, agendo di concerto con i sistemi planetari e guidata da una profonda comprensione di tali sistemi. Se anche altre civiltà che potrebbero esistere nell’universo subissero una tale transizione, ci aspetteremmo di vedere una marcata differenza in termini di firme di pianeti con un’intelligenza globale sostenibile rispetto a quelli che non sono passati a questa fase dell’evoluzione planetaria. Infatti, se l’intelligenza planetaria è un requisito per la longevità delle civiltà su scala planetaria, una domanda fondamentale è come vedere l’intelligenza come un processo su scala planetaria può aiutarci ad adattarci e imparare a sfruttare i cambiamenti che stiamo guidando per la nostra sostenibilità a lungo termine. 

Certo, la prima domanda da porsi è la sostenibilità per chi? La ‘civiltà‘ al momento è altamente diseguale in termini di quelle popolazioni che hanno la maggiore agenzia nell’effettuare il cambiamento planetario e quelle che sono le più vulnerabili alle conseguenze delle instabilità planetarie. Gli esseri umani, o i nostri discendenti nel lontano futuro, potrebbero essere molto diversi da come siamo oggi. Quindi, la questione dell’intelligenza planetaria è tanto etica e morale, quanto scientifica. Presuppone implicitamente che esista un’azione collettiva che può operare per il bene collettivo, alla scala dei processi dinamici globali. Come abbiamo sottolineato, ciò che è meglio per gli individui non è sempre ottimale per i collettivi (es. barare in biologia evoluzionistica). Pertanto, la transizione verso l’intelligenza planetaria dovrà superare alcune delle stesse sfide egoistiche che l’evoluzione ha affrontato ripetutamente nei oltre 3,5 miliardi di anni di storia della vita su questo pianeta. In effetti, possiamo vedere la transizione verso l’intelligenza globale come una transizione importante nell’evoluzione, ma che deve avvenire su scala planetaria.

Tuttavia, a differenza di altre grandi transizioni nella storia della vita sulla Terra, la transizione verso l’intelligenza planetaria è caratterizzata da componenti di livello inferiore (es. noi) che hanno una certa consapevolezza di ciò che sta accadendo. Al contrario, è difficile concludere che le singole cellule fossero consapevoli o avessero una scelta in merito alla loro unione per attuare la multicellularità. Le transizioni globali stanno già avvenendo influenzando quasi tutto ciò che riguarda la nostra vita quotidiana, da ciò che mangiamo e dove, ai nostri comportamenti sociali e alle nostre attività economiche. Spesso le caratteristiche globali che regolano il nostro comportamento come individui sono mediate solo dall’azione dal basso verso l’alto, ovvero sono proprietà emergenti del nostro complesso sistema globale. Tuttavia, non sono necessariamente guidati a quel livello globale. Quindi, siamo in un certo senso a metà di una grande transizione,

Per concludere, un’esplorazione di un’esplorazione dell’intelligenza planetaria può riunire tre domini di studio: l’evoluzione e la funzione della biosfera terrestre; l’attuale emergenza della tecnosfera nell’Antropocene; e l’astrobiologia di mondi abitati da esociviltà tecnologicamente capaci. Ci auguriamo che il lavoro futuro possa articolare le proprietà e le applicazioni dell’intelligenza planetaria in modo più dettagliato.

Note a piè di pagina

Nel descrivere il ruolo umano nella storia della Terra in questo modo, non intendiamo implicare una narrativa trionfalista per cui le società tecnologiche capitaliste occidentali rappresentano un apice del comportamento “civilizzato”. Lungi da ciò, parte dello scopo del nostro esercizio è esplorare i limiti di una “civiltà” planetaria che, al momento, è in gran parte incapace di esibire un comportamento intelligente coerente su scala planetaria. Può darsi che per trovare una modalità di intelligenza tecnologica planetaria “matura” la nostra futura civiltà globale dovrà attingere alla saggezza di molte civiltà passate, comprese quelle che sono state calpestate dalla corsa iniziale della globalizzazione, non vincolate da feedback su scala planetaria.

La versione originale dell’articolo è stato pubblicato su Cambridge University Press

Frank, A., Grinspoon, D. e Walker, S. (2022). L’intelligenza come processo su scala planetaria. Giornale internazionale di astrobiologia, 1-15. doi:10.1017/S147355042100029X