Gli scienziati sanno come reagirete alla guerra nucleare e hanno un piano

Inizierà con un lampo di luce più luminoso di qualsiasi parola di qualsiasi lingua umana possa descrivere. Quando la bomba colpirà, la sua radiazione termica, rilasciata in soli 300 centomilionesimi di secondo, riscalderà l’aria sopra K Street a circa 18 milioni di gradi Fahrenheit. Sarà così luminosa che sbiancherà le sostanze fotochimiche nella retina di chiunque la guardi, facendo sì che persone lontane come Bethesda e la Andrews Air Force Base diventino istantaneamente, anche se temporaneamente, cieche. In un secondo, migliaia di incidenti automobilistici si accumuleranno su ogni strada e autostrada in un raggio di 15 miglia intorno alla città, rendendo molte impraticabili.

Questo è ciò che gli scienziati sanno per certo su ciò che accadrebbe se Washington, DC, fosse colpita da una bomba atomica. Ma pochi sanno cosa faranno le persone – quelle che non moriranno nell’esplosione o nell’immediata ricaduta. Si ribelleranno? Fuggiranno? Il panico? Chris Barrett, però, lo sa.

Quando lo scienziato informatico ha iniziato la sua carriera al Los Alamos National Laboratory, il luogo di nascita della bomba atomica, la guerra fredda stava arrancando nel suo quinto decennio. Era il 1987, ancora quattro anni prima del crollo dell’Unione Sovietica. I ricercatori avevano fatto delle proiezioni del raggio dell’esplosione e della pioggia radioattiva che sarebbe risultata dall’atterraggio di una bomba da 10 chilotoni nella capitale della nazione, ma calcolavano soprattutto il tributo immediato di morte. Non sono stati usati per pianificare il salvataggio e il recupero, perché allora lo scenario più probabile era la distruzione reciprocamente assicurata.

Ma nei decenni successivi, il mondo è cambiato. Le minacce nucleari non provengono da potenze mondiali, ma da stati nazione canaglia e organizzazioni terroristiche. Gli Stati Uniti ora hanno un sistema di intercettazione missilistica da 40 miliardi di dollari; l’annientamento totale non è presupposto.

Anche la scienza della previsione è cambiata molto. Ora, ricercatori come Barrett, che dirige il Biocomplexity Institute del Virginia Tech, hanno accesso a un livello senza precedenti di dati provenienti da più di 40 fonti diverse, tra cui smartphone, satelliti, sensori remoti e indagini di censimento. Possono usarli per modellare popolazioni sintetiche dell’intera città di Washington – e far sì che queste persone sfortunate e immaginarie sperimentino un’ipotetica esplosione più e più volte.

Questa conoscenza non è semplicemente teorica: il Dipartimento della Difesa sta usando le simulazioni di Barrett – proiettando il comportamento dei sopravvissuti nelle 36 ore post-disastro – per formare strategie di risposta all’emergenza che sperano possano trarre il meglio dalla peggiore situazione possibile.

Si può pensare al sistema di Barrett come una serie di strati di rappresentazione virtualizzati. Sul fondo c’è una serie di set di dati che descrivono il paesaggio fisico di DC-edifici, strade, la rete elettrica, linee d’acqua, sistemi ospedalieri. Sopra c’è una serie di dati dinamici, come il flusso del traffico in città, i picchi di utilizzo dell’elettricità e la larghezza di banda delle telecomunicazioni. Poi c’è la popolazione umana sintetica. La composizione di questi e-peeps è determinata dalle informazioni del censimento, dai sondaggi sulla mobilità, dalle statistiche sul turismo, dalle reti dei social media e dai dati degli smartphone, che sono calibrati fino al singolo isolato della città.

Diciamo che sei un genitore in una famiglia di due persone che lavorano con due bambini sotto i 10 anni che vivono all’angolo di First e Adams Streets. La famiglia sintetica che vive a quell’indirizzo all’interno della simulazione potrebbe non recarsi negli effettivi uffici o scuole o asili che la vostra famiglia visita ogni giorno, ma da qualche parte nel vostro isolato una famiglia di quattro persone farà qualcosa di simile in orari simili della giornata. “Non sono voi, non sono io, sono persone in aggregato”, dice Barrett. “Ma è proprio come l’isolato in cui vivi; stesse strutture familiari, stesse strutture di attività, tutto.”

Fondere insieme gli oltre 40 database per ottenere questa singola istantanea richiede un’enorme potenza di calcolo. Far esplodere tutto con un’ipotetica bomba nucleare e guardare le cose per 36 ore richiede esponenzialmente di più. Quando il gruppo di Barrett alla Virginia Tech ha simulato cosa sarebbe successo se le popolazioni avessero esibito sei diversi tipi di comportamento, come la ricerca di assistenza sanitaria o la ricerca di un riparo, ci è voluto più di un giorno per eseguire e ha prodotto 250 terabyte di dati. E questo sfruttando il nuovo cluster da 8.600 core dell’istituto, recentemente donato dalla NASA. L’anno scorso, la US Threat Reduction Agency ha assegnato loro 27 milioni di dollari per accelerare il ritmo della loro analisi, in modo che potesse essere eseguita in qualcosa di più vicino al tempo reale.

Il sistema sfrutta i modelli di distruzione esistenti, che sono stati ben caratterizzati per decenni. Quindi la simulazione dei primi 10 minuti circa dopo l’impatto non consuma molto in termini di CPU. A quel punto, ondate successive di calore e radiazioni e aria compressa e ondate geomagnetiche si saranno abbattute su ogni edificio entro cinque miglia dal 1600 di Pennsylvania Avenue. Questi potenti impulsi avranno messo fuori uso la rete elettrica, paralizzato i computer, disabilitato i telefoni, bruciato schemi di fili nella carne umana, fatto implodere i polmoni, perforato i timpani, fatto crollare le residenze, e reso schegge di ogni finestra nella grande area metropolitana. Circa 90.000 persone saranno morte; quasi tutti gli altri saranno feriti. E la ricaduta nucleare sarà solo all’inizio.

E’ qui che le simulazioni di Barrett iniziano a diventare davvero interessanti. Oltre alle informazioni su dove vivono e cosa fanno, ad ogni Washingtonite sintetico viene anche assegnata una serie di caratteristiche dopo l’esplosione iniziale: quanto sono sani, quanto sono mobili, a che ora hanno fatto l’ultima telefonata, se possono ricevere una trasmissione di emergenza. E soprattutto, quali azioni intraprenderanno.

Queste sono basate su studi storici di come gli esseri umani si comportano nei disastri. Anche se alle persone viene detto di ripararsi sul posto fino all’arrivo dei soccorsi, per esempio, di solito seguono questi ordini solo se possono comunicare con i membri della famiglia. È anche più probabile che vadano verso una zona disastrata piuttosto che allontanarsi da essa, sia per cercare i membri della famiglia che per aiutare chi ne ha bisogno. Barrett dice di aver imparato questo più acutamente vedendo come la gente ha risposto nelle ore dopo l’11 settembre.

All’interno del modello, ogni cittadino artificiale può tracciare gli stati di salute dei membri della famiglia; questa conoscenza viene aggiornata ogni volta che essi effettuano con successo una chiamata o li incontrano di persona. La simulazione funziona come un albero decisionale insondabile. Il modello pone ad ogni agente una serie di domande ripetute nel tempo: La tua famiglia è unita? Se sì, vai al luogo di evacuazione più vicino. Se no, chiama tutti i membri della famiglia. Questo viene abbinato alla probabilità che il telefono dell’avatar funzioni in quel momento, che i membri della famiglia siano ancora vivi e che non abbiano accumulato così tante radiazioni da essere troppo malati per muoversi. E così via fino allo scadere delle 36 ore.

Allora il team di Barrett può fare esperimenti per vedere come diversi comportamenti portano a diversi tassi di mortalità. La cosa che porta ai risultati peggiori? Se le persone perdono o ignorano i messaggi che dicono loro di ritardare l’evacuazione, possono essere esposte a più del fallout – la polvere radioattiva residua e la cenere che “cade fuori” dall’atmosfera. Circa 25.000 persone in più muoiono se tutti cercano di fare gli eroi, incontrando livelli letali di radiazioni quando si avvicinano entro un miglio da ground zero.

Questi scenari danno indizi su come il governo potrebbe minimizzare i comportamenti letali e incoraggiare altri tipi. Come far cadere reti temporanee di comunicazione cellulare o trasmetterle dai droni. “Se i telefoni possono funzionare anche solo marginalmente, allora le persone sono dotate di informazioni per fare scelte migliori”, dice Barrett. Allora saranno parte della soluzione piuttosto che un problema da gestire. “I sopravvissuti possono fornire resoconti di prima mano delle condizioni sul terreno – possono diventare sensori umani”.”

Non tutti sono convinti che le simulazioni di massa siano la base migliore per formulare una politica nazionale. Lee Clarke, un sociologo di Rutgers che studia le calamità, chiama questo tipo di piani di preparazione “documenti di fantasia”, progettati per dare al pubblico un senso di comfort, ma non molto altro. “Fingono che gli eventi davvero catastrofici possano essere controllati”, dice, “quando la verità della questione è che sappiamo che o non possiamo controllarli o non c’è modo di saperlo.”

Forse no, ma qualcuno deve comunque provare. Per i prossimi cinque anni, il team di Barrett userà il suo sistema di modellazione ad alta velocità per aiutare la Defense Threat Reduction Agency a far fronte non solo alle bombe nucleari, ma anche alle epidemie di malattie infettive e ai disastri naturali. Ciò significa che stanno aggiornando il sistema per rispondere in tempo reale a qualsiasi dato inserito. Ma quando si tratta di attacchi atomici, sperano di attenersi alla pianificazione.

Going Nuclear

• Come cambia la probabilità di una guerra nucleare, il cosiddetto orologio del giorno del giudizio tiene il conto – ed è appena arrivato a mezzanotte.

• Anche se le bombe non sono le uniche minacce nucleari; l’anno scorso gli hacker hanno preso di mira un impianto nucleare statunitense.

• Se il peggio dovesse accadere, sappiate almeno che gli Stati Uniti hanno versato milioni di dollari in tecnologie e trattamenti per aiutarvi a sopravvivere a un evento nucleare.