Il settore marittimo è un ingranaggio fondamentale di tutto ciò che consumiamo e produciamo, supportando oltre l’80% di tutti i movimenti di merci internazionali in peso. Tuttavia, è anche considerato uno dei segmenti dell’economia globale più difficili da decarbonizzare e attualmente è responsabile di circa il 3% delle emissioni globali di CO2. Un nuovo articolo, pubblicato su Environmental Research Letters, propone un quadro di modellizzazione multilivello per dare senso a questa complessità e supportare percorsi che ci avvicinano a un modello di shipping a emissioni zero.

Guidato da un team internazionale con contributi chiave da parte di ricercatori CMCC, lo studio Capturing system complexity in maritime decarbonization: a multilayer modeling perspective mappa il modo in cui tecnologie, mercati, politiche e comportamenti interagiscono su più scale nella corsa alla riduzione delle emissioni del commercio marittimo globale.

Il trasporto marittimo ha faticato a decarbonizzarsi a causa di una combinazione di fattori: mancanza di finanziamenti e di volontà politica per i combustibili a zero emissioni, ma anche barriere specifiche del settore, come la lunga vita utile degli asset marittimi e gli incentivi divergenti tra armatori e noleggiatori. Le navi da carico commerciali e i container costituiscono la spina dorsale delle catene di approvvigionamento globali, il che significa che qualsiasi perturbazione tecnologica o logistica in mare può propagarsi ad altri settori e incidere direttamente sulle famiglie di tutto il mondo. Come sottolineano gli autori dell’articolo, comprendere queste interconnessioni richiede un attento coordinamento tra discipline, metodi e modelli che tipicamente operano in modo isolato.

“L’approccio interdisciplinare di questo articolo permette ai decisori di comprendere meglio il panorama in rapido mutamento del trasporto marittimo, considerando non solo il livello di maturità tecnologica delle opzioni di decarbonizzazione, ma anche il più ampio contesto sociopolitico del commercio globale e della domanda di trasporto marittimo”, afferma il ricercatore CMCC Soheil Shayegh, uno dei co‑autori dello studio.

Un blueprint multilivello per la decarbonizzazione marittima

L’articolo propone un modo strutturato di mettere in relazione diversi filoni di analisi che solitamente vengono considerati separatamente. L’approccio multilivello integra dimensioni tecniche, economiche e politiche, permettendo ai ricercatori di esplorare come i cambiamenti in uno strato – ad esempio nelle tecnologie dei combustibili o nella progettazione delle navi – si ripercuotano sui flussi commerciali, sulla domanda di energia e sui quadri regolatori.

Invece di fornire un unico scenario o una previsione numerica, lo studio propone un blueprint concettuale e metodologico che può essere adattato a una varietà di contesti decisionali reali. Secondo gli autori, questo framework numerico basato sulle evidenze è pensato per ridurre l’incertezza e il rischio nelle decisioni, confrontando in modo sistematico le opzioni di decarbonizzazione sotto diverse ipotesi su tecnologie future, rotte commerciali, rischi geopolitici, shock energetici, politiche climatiche e interruzioni delle catene di fornitura. Esaminando i modelli numerici esistenti insieme ai loro limiti, l’articolo mostra come l’integrazione multimodello possa fornire valutazioni più realistiche dei percorsi fattibili per decarbonizzare lo shipping.

La principale innovazione del paper è la proposta di integrazione multimodello, che crea le condizioni per un dialogo tra ambiti molto diversi: scienze del clima, economia, sviluppo tecnologico e ingegneria, commercio globale e persino scienze sociali. Allineando questi strumenti all’interno di un quadro comune, l’approccio rende più facile valutare, ad esempio, come il passaggio a combustibili alternativi o a nuovi corridoi marittimi possa interagire con le politiche climatiche, le infrastrutture portuali e gli schemi della domanda globale.

Dagli studi isolati a una visione integrata

Sebbene la letteratura sulla decarbonizzazione marittima stia crescendo rapidamente, molti studi si concentrano su singoli componenti – tra cui le tecnologie navali, le opzioni di combustibile o specifici strumenti di policy – senza collocarli in modo sistematico all’interno di trasformazioni economiche e sociali più ampie. Il nuovo framework punta esplicitamente a superare queste analisi isolate, fornendo una struttura comune in cui modelli e dataset diversi possano interagire.

“Quello che trovo più promettente in questo lavoro è il tentativo di andare oltre le analisi isolate”, afferma la ricercatrice CMCC Paola Rocchi. “Decarbonizzare lo shipping non è solo una sfida tecnologica; è anche una sfida commerciale, energetica e politica. Abbiamo cercato di creare un framework che rispecchi questa complessità e aiuti a valutare i percorsi di decarbonizzazione in un contesto internazionale in rapida evoluzione.”

Il senior scientist CMCC Gianandrea Mannarini, che lavora su rotte ottimali delle navi in funzione del meteo e data science marittima, sottolinea il potenziale dell’approccio modellistico proposto. “Penso che, se implementato correttamente, il nostro framework possa fornire risultati che completano quelli degli studi settoriali sulla decarbonizzazione marittima”, afferma, evidenziando al contempo la sfida scientifica di integrare così tanti strati modellistici diversi.

Il blueprint per l’integrazione multimodello può essere utilizzato per esplorare questioni rilevanti per regolatori, armatori, caricatori e attori finanziari, come i tempi e la sequenza degli investimenti, la resilienza dei diversi percorsi tecnologici per i combustibili o gli impatti distributivi delle nuove regolamentazioni.

Per maggiori informazioni:

Chepeliev, M., Banares-Alcantara, R., Campagnolo, L., Halim, R. A., Hall, J. W., Mannarini, G., Naghash, H., Palazzi, C., Parrado, R., Rocchi, P., Taberna, A., & Shayegh, S. (2026). Capturing system complexity in maritime decarbonization: A multilayer modeling perspective. Environmental Research Letters, 21(10), 101001. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ae61ce