Data Revisione: 17 Aprile 2011.
Helios distrugge valore per la specie umana quando un elemento di Helios, come ad esempio un meteorite, distrugge o danneggia un sistema ambientale, ecosistema o antroposistema.
Helios genera valore per la specie umana tramite la sua radiazione.
Ma consideriamo i seguenti punti:
- la radiazione di Helios su un pianeta privo di vita, come, ad esempio, Venere, non genera alcun valore per la specie umana;
- la radiazione di Helios su un pianeta gaiano come la Terra in assenza di Prometeo, ovvero sulla Terra in presenza di individui umani allo stato primitivo RCP (raccoglitori, cacciatori, pescatori), genera valore per la specie umana tanto quanto la quantità di radiazione solare assorbita dal pianeta gaiano in assenza di Prometeo;
- la radiazione di Helios su un antroposistema o una sua parte, genera valore per la specie umana tanto quanta è l'energia prodotta dall'antroposistema o sua parte; se consideriamo, per esempio, un impianto fotovoltaico, Helios genera valore per la specie umana tanto quanta è l'energia elettrica prodotta dall'impianto fotovoltaico e non tanto quanta è l'energia assorbita (incidente meno riflessa) dall'impianto fotovoltaico.
Alla base di questi tre punti c'è la tesi seguente: mentre da un lato gli ecosistemi, nel corso della loro continua evoluzione, hanno raggiunto uno stato di utilizzo ottimale della radiazione solare, dall'altro lato, la specie umana e gli antroposistemi da questa costruiti sono ben lontani dall'utilizzare la radiazione solare in modo ottimale.
Ecco quindi che: mentre l'energia convertita in calore nel processo fotosintetico si somma all'energia biochimica accumulata nella molecola di carboidrato prodotta dal processo fotosintetico, l'energia convertita in calore nel corso di un processo fotovoltaico non si somma all'energia elettrica prodotta dall'impianto fotovoltaico.
Questa tesi ha profonde conseguenze sul calcolo del valore degli ecosistemi e sul calcolo del valore degli antroposistemi. Helios genera tanto valore per la specie umana quanta radiazione solare è catturata all'interno di Cerere ovvero quanta radiazione solare colpisce un ecosistema e non è riflessa verso lo spazio. Il valore di Cerere è pari alla quantità di energia necessaria per produrre Cerere, inclusa l'energia dispersa sotto forma di calore nelle matrici gaiane di Cerere: suolo, acqua, aria. Al contrario Helios genera tanto valore per la specie umana quanta radiazione solare è prodotta da Promoteo, al netto delle perdite di calore generato nel processo eseguito da Prometeo. In altri termini: l'entropia generata da Cerere ha valore, l'entropia generata da Prometeo no.
Perché mai questa disparità di trattamento? Perché il calore generato dalla fotosintesi viene sommato all'energia biochimica potenziale racchiusa nei legami della molecola di carbonio organicato, mentre il calore generato dall'impianto fotovoltaico non viene sommato all'energia elettrica prodotta? La risposta sta nel fatto che la tecnologia gaiana ha raggiunto l'ottimo su un orizzonte temporale lungo, nell'ordine di grandezza di 105 anni quando non 106 anni, l'entropia prodotta da Cerere è funzionale a Cerere, fa parte del ciclo gaiano, non costituisce un rifiuto; la tecnologia umana, al contrario, è ben lontana dall'ottimo, lo provano, per esempio, i miglioramenti continui in co fotovoltaico, e l'entropia prodotta dalla specie umana non è funzionale alla specie umana, non fa parte del ciclo, è ancora un rifiuto e, come tale, non ha valore. Una volta che la tecnologia umana raggiungesse l'ottimo su un orizzonte temporale lungo allora anche l'entropia prodotta da Prometeo sarebbe funzionale a Prometeo, entrerebbe a far parte del ciclo gaiano e non costituirebbe più un rifiuto.
Helios genera valore per la specie umana quando e solo quando ad Helios è associata la presenza di un ecosistema o di un antroposistema e il valore generato per la specie umana da Helios diventa il valore dell'ecosistema o il valore dell'antroposistema, aggiungendo, quando significativi, il valore degli apporti di Vulcanus e Tide. Infatti quanto detto per Helios vale, mutatis mutandi, anche per per Vulcanus e Tide.
Possiamo, allora, definire un'equazione generale per calcolare il valore di Gaia in assenza di Prometeo:
ValueH + ValueV + ValueT = ValueG,
e da questa dedurre una disequazione generale per calcolare il valore di Gaia in presenza di Prometeo:
ValueH + ValueV + ValueT > ValueG = ValueC + ValueP,
dove i pedici assegnati alla grandezza Value (valore) hanno i seguenti significati: le lettere maiuscole: H, V, T, G, C, P, stanno rispettivamente per Helios, Vulcanus, Tide, Gaia, Cerere e Prometeo. In seguito introdurremo le lettere minuscole: g, l, n che stanno rispettivamente per gross (lordo), loss (perdita) e net (netto), dove è chiaro che Valuen = Valueg - Valuel.
Riassumendo: Helios genera valore per la specie umana per due ragioni:
- perché permette l'esistenza di Cerere, che a sua volta permette l'esistenza della specie umana,
- perché fornisce l'energia che aziona il funzionamento degli antroposistemi che supportano la specie umana.
Parte della radiazione solare di Helios permette l'esistenza di Cerere che a sua volta permette l'esistenza della specie umana.
Quando la radiazione solare colpisce la superficie terrestre, essa o viene riflessa nello spazio, o viene convertita in calore, che contribuisce a riscaldare Gaia, o viene intrappolata in legami chimici tramite la fotosintesi.
Quanta radiazione solare è immessa in Gaia da Helios?
La legge di Stefan-Bolzmann afferma che il flusso di energia emesso da un corpo nero (blackbody) è direttamente proporzionale alla quarta potenza della temperatura del corpo nero. Assimilando il Sole ad un corpo nero con temperatura superficiale pari a 5.780 K, il flusso solare è uguale a:
FSun = σT4 = 5,67 × 10-8 Wm-2K-4 × 5.7804 K4 = 6,3 107 Wm-2, dove σ = 5,67 × 10-8 Wm-2K-4.
Tenendo presenti i seguenti dati medi:
- il raggio del sole è pari a rSun = 696.000.000 m;
- la distanza Sole-Terra al limite esterno dell'atmosfera terrestre è pari a rSunEarth = 149.599.400.000 m, avendo fissato in 600.000 m lo spessore dell'atmosfera terrestre;
- il raggio della Terra alla superficie della crosta terrestre è pari a rEarthCrust = 6.378.000 m;
- il raggio della Terra al limite esterno dell'atmosfera è pari a rEarthAtmo = 6.378.000 m + 600.000 m = 6.978.000 m;
abbiamo le seguenti relazioni:
- l'area della sfera solare è uguale a SSun = 4 π r2Sun = 6,087 1018 m2;
- il flusso solare totale alla superficie del Sole è pari a FTSun = FSun × SSun = 6,3 107 Wm-2 × 6,087 1018 m2 = 3,835 1026 W;
- il flusso solare totale alla superficie della sfera di raggio uguale alla distanza Sole-Terra al limite esterno dell'atmosfera terrestre FTSunEarth è uguale al flusso solare totale alla superficie del Sole: FTSunEarth = FTSun = 3,835 1026 W;
- l'area della sfera di raggio uguale alla distanza Sole-Terra al limite esterno dell'atmosfera terrestre è: SSunEarth = 2,812 1023 m2;
- il flusso solare unitario alla superficie della sfera di raggio uguale alla distanza Sole-Terra è uguale a FSunEarth = FTSunEarth / SSunEarth = 3,835 1026 W / 2,812 1023 m2 = 1.364 Wm-2, quantità detta Irradianza Solare;
- l'area del cerchio terrestre al limite esterno dell'atmosfera è uguale a CEarthAtmo = π r2EarthAtmo = 1,529 1014 m2;
- il flusso solare totale intercettato dalla Terra quindi è pari a: FTEarthAtmo = FTSunEarth (CEarthAtmo / SSunEarth) = 3,835 1026 W × (1,529 × 1014 m2 / 2,812 1023 m2) = 2,086 × 1017 W = Js-1 ovvero, ricordando che 1 anno equivale a 31.536.000 s, FTEarthAtmo = 6,578 × 1024 Jy-1;
- poiché la Terra è una sfera e non un cerchio, e poiché il rapporto tra l'area di una sfera e l'area di un cerchio è SEarthAtmo / CEarthAtmo = 4 π r2Earthatmo / π r2EarthAtmo = 4, allora il valore dell'Irradianza Solare deve essere diviso per 4 se vogliamo ottenere il valore medio di flusso solare unitario che raggiunge la superficie esterna dell'atmosfera terrestre FEarthAtmo = FSunEarth / 4 = 1.364 Wm-2 / 4 = 341 Wm-2; in questo modo si tiene conto sia che metà pianeta è costantemente nell'oscurità, sia che il flusso solare si ripartisce su una superficie emisferica e non su una superficie piatta, e una superficie emisferica è uguale a due volte una superficie piana circolare di ugual raggio.
Il 31% di FEarthAtmo è riflesso dall'atmosfera e dalla superficie terrestre verso lo spazio: 31% × 341 W m-2 = 106 W m-2, e quindi deve essere sottratto dal valore di FEarthAtmo: 341 W m-2 - 106 W m-2 = 235 W m-2;
questa, 235 W m-2 , è la quantità di energia per secondo per metro quadrato di superficie al limite esterno dell'atmosfera terrestre che entra in Gaia da Helios.
Quindi una stima del valore annuale generato da Helios, in ipotesi di assenza di Prometeo, per la specie umana allo stato primitivo di RPC è pari a:
ValueH = [235 W m-2 × 31.536.000 s × 4 × 1,529 × 1014 m2 =] 4,533 × 1024 Jy-1 × [ k × P × t€/US$ = 1.60 × 10-10 BblJ-1 × 50 US$ Bbl-1 × 0,80 € US$-1 = ] 6,4 × 10-9 €J-1 = 29.011 × 1012 €y-1,
dove la prima espressione tra parentesi quadre [235 W m-2 × 31.536.000 s × 4 × 1,529 × 1014 m2 =] calcola l'energia assorbita da Gaia annualmente in Jy-1, e la seconda espressione tra parentesi quadre [ k × P × t€/US$] calcola il tasso di cambio €J-1 che converte la quantità di energia per anno in valore monetario per anno €y-1. In particolare:
- k è l'inverso dell'energia contenuta in un barile di petrolio espressa in Bbl J-1, uguale a 1.60 × 10-10 Bbl J-1 (Data are from , Environmental Accounting. Wiley 1996, ISBN ), in practice, taking the inverse of 1,60 10-10, we get a number equal to about 1.500.000 [Kcal Bbl-1], which is the approximate heat produced by combustion of 1 barrel of oil, corresponding to 42 American gallons or 159 liters);
- P è il prezzo internazionale di un barile di petrolio espresso in US$ Bbl-1, assunto per ipotesi uguale a 50 US$ Bbl-1; e
- t€/US$ è l'inverso del tasso di cambio US$ vs € espresso in € US$-1, assunto per ipotesi uguale a 0,80 € US$-1.
Certo 29.000 × 1012 €y-1 è un numero immenso, è pari a circa 600 volte il PIL mondiale che viaggia sotto i 50 × 1012 €y-1.
Parte della radiazione solare di Helios viene utilizzata direttamente da Prometeo.
Oggi parte della radiazione solare di Helios viene utilizzata direttamente da Prometeo per il funzionamento degli antroposistemi:
- in silvosistemi, agrosistemi e ittiosistemi per la produzione di cibo, legni, polpe, fibre, gomme, composti erboristici, medicinali e cosmetici,
- in tecnosistemi e sociosistemi per la produzione di beni e servizi,
e quindi, trascurando Vulcanus e Tide, si hanno quattro conseguenze:
- ValueP > 0, ovvero nasce Prometeo e il valore di Prometeo è maggiore di zero,
- ValueH > ValueC, ovvero il valore generato da Helios è maggiore del valore di Cerere, mentre un tempo, in assenza di Prometeo, il valore generato da Helios per la specie umana era pari al valore di Gaia che coincideva con Cerere ValueH = ValueG = ValueC,
- ValueH > ValueC + ValueP, ovvero il valore generato da Helios per la specie umana non solo si divide tra il valore di Cerere e il valore di Prometeo ma è strettamente maggiore della somma dei due valori,
- e la differenza ValueH - (ValueC + ValueP) > 0 è dovuta a Prometeo che usa in modo non ottimale la radiazione solare; la differenza è una misura dell'inefficienza della specie umana nell'uso della radiazione solare.
Vedremo in seguito come calcolare ValueC e ValueP.
Il contributo annuale netto di Helios alla specie umana è pari a:
ValueHn = ValueHg - ValueHl,
dove ValueHg è pari a 29.000 × 1012 €y-1, mentre ValueHl è pari al valore dei danni causati ogni anno da elementi di Helios agli ecosistemi e agli antroposistemi; tale valore varia a secondo degli eventi accaduti nell'arco di un anno e può essere nullo o positivo.
In ipotesi di assenza di Prometeo e di perdite nulle per due secoli, ValueP = 0 e ValueHl = 0 per 200 anni, il valore cumulato di Gaia sarebbe pari a: ValueC € y-1 × 200 y = ValueHg € y-1 × 200 y = 29.000 × 1012 €y-1 × 200 y = 5.800.000 × 1012 €.