La storia della modellistica catastrofale ha origine nel settore assicurativo privato oltre che, più in generale, in tutti gli ambiti scientifici che studiano le cause e gli effetti degli eventi naturali.
I primi modelli catastrofali sono legati alle coperture assicurative in materia di incendio e fulmini. Già nel 1800 troviamo i primi semplici esempi di modelli catastrofali: gli assicuratori immobiliari, mappando le strutture che essi gestivano, riuscivano a controllare in modo assai più preciso il rischio. Grazie a dei semplici spilli, disposti in modo preciso su di una mappa, si otteneva una cartografia che andava ad evidenziare le zone dove il rischio era maggiore e dove quindi la copertura assicurativa doveva avere un prezzo più alto.
Naturalmente, il metodo da loro usato per la mappatura di queste zone era alquanto rudimentale, se pensiamo che, grazie all’uso dei computer moderni, e a strumenti di localizzazione e di calcolo, quali i GPS, è ora possibile elaborare molteplici informazioni in modo assai più preciso.
L’utilizzo del metodo, inventato nel 1800, cadde in disuso ben 160 anni dopo, quando nel 1960 era ormai diventato davvero troppo complicato mappare in tal modo territori vasti ed edifici in numero sempre maggiore.
Un sismologo o meteorologo può sostenere che l'origine della modellazione catastrofale è la scienza moderna di comprendere l'impatto dei rischi naturali sulla vita dell’uomo. Infatti anche nell’analisi economica dei fenomeni catastrofici ci si avvale delle misurazioni scientifiche, come ad esempio la magnitudo di un terremoto o l'intensità di un uragano. La raccolta di dati in un database risulta quindi di fondamentale importanza. Questi dati saranno poi analizzati per valutare il rischio sotto vari punti di vista perché quest’ultimo può derivare da fattori anche indipendenti tra di loro.
Proprio grazie alle invenzioni di strumenti quali il sismografo (per misurare i movimenti della crosta terrestre) o l’anemometro (per misurare la velocità dei venti), all’inizio del XIX secolo si sono potuti raccogliere i primi dati relativi ai terremoti e agli uragani.
Nella prima parte del XX secolo le misure scientifiche e gli strumenti per la loro misurazione subiscono importanti perfezionamenti.
Negli anni settanta del secolo scorso, sono stati pubblicati i primi studi che teorizzavano, con buona precisione, la frequenza di vari tipi di eventi naturali catastrofici. Fra le analisi più significative si possono annoverare: la pubblicazione statunitense Risorse Idriche del Consiglio sui Rischi di Inondazione (USWRC) del 1967, lo studio Algermissen sul rischio sismico del 1969 e la previsione degli uragani della
National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).
Questi studi hanno portato i ricercatori a compilare analisi di rischio e perdite, stimare l'impatto di terremoti, uragani, inondazioni e altre calamità naturali. Si possono poi evidenziare i risultati di altri due notevoli studi: quello di Brinkmann sui pericoli degli uragani negli Stati Uniti del 1975 e un'antologia di Steinbrügge sulle perdite derivanti dai terremoti, dalle eruzioni vulcaniche o dagli tsunami del 1982.
Grazie a questi due importanti studi, gli elementi principali dei modelli catastrofali, cioè la mappatura e la misurazione del rischio, si sono fusi insieme per la prima volta.
Alla fine del 1980 e all’inizio del 1990 si è giunti quindi a modelli che seguono lo schema proposto nella Figura 1.
Grazie all’uso dell’informatica e agli studi scientifici per la misurazione dei pericoli naturali, si sono potuti elaborare diversi modelli per la valutazione delle perdite potenziali in caso di catastrofe naturale. Si è giunti quindi a realizzare modelli basati su sistemi informativi geografici (GIS), in grado di sovrapporre al di rischio naturale, il rischio legato agli edifici di una determinata zona che si intende studiare.
Questo sistema garantisce quindi un ottimo rapporto costo-efficienza per l’analisi del territorio e del rischio ad esso associato.
Diverse nuove aziende di modellazione sviluppano software per analizzare il rischio associato ai pericoli naturali. Tra l’innumerevole numero di imprese che hanno elborato modelli catastrofali, vanno citate soprattutto tre grandi aziende formatesi tra la fine degli anni ’80 e l’inizio degli anni ’90: l’AIR Worldwide è stata fondata nel 1987 a Boston, la Risk Management Solutions (RMS) è stata costituita nel 1988 presso la Stanford University e infine l’EQECAT di San Francisco è nata nel 1994 come filiale dell’ EQE International. Nel 2001 poi l’EQE International è confluita all’interno di
ABS Consulting.
Anche se già implementati, i modelli catastrofali stentavano ancora ad avere una diffusione capillare nelle compagnie di assicurazione. Nel 1989 si verificarono due catastrofi di grandi dimensioni che stimolarono in modo determinante l'uso di questi modelli.
Studi scientifici sui rischi naturali Information Technology e GIS Modello catastrofale HAZUS AIR Worldwide EQECAT RMS, Inc.
Figura 1 Procedura base per l’elaborazione di un modello catastrofale
Open Source Proprietari
Il 21 settembre del 1989, l'uragano Hugo colpì la costa della Carolina del Sud, devastando le città di Charleston e di Myrtle Beach. Le stime di perdita per gli assicurati ammontarono a 4000 milioni di dollari prima che la tempesta si muovesse attraverso il North Carolina. Meno di un mese dopo, il 17 ottobre del 1989, si verificò il terremoto di Loma Prieta nella parte meridionale della penisola di San Francisco. I danni materiali nella zona della baia vennero stimati in 6000 milioni di dollari (Stover e Coffman,
1993). Questi due disastri diedero un segnale deciso al settore assicurativo. Nel mese di
agosto del 1992 l'uragano Andrew si abbatté nel sud della Florida. L’AIR Worldwide emise un fax diretto ai propri clienti stimando in tempo reale le perdite, in 13 miliardi di dollari, grazie all’uso del loro modello.
Solo mesi dopo, le perdite furono finalmente ufficializzate in 15,5 miliardi dollari dal
Property Claim Services Office (l'autorità statunitense preposta alla valutazione dei beni
assicurati da catastrofi riconosciuta a livello internazionale). Nove aziende di assicurazione diventarono insolventi a causa delle perdite derivanti dall’uragano Andrew.
Assicuratori e riassicuratori si sono resi conto che, per non incorrere in pericoli di insolvenza, dovevano di valutare e gestire il rischio legato a pericoli naturali in modo più preciso. Molte aziende si sono rivolte ai modellisti di rischi catastrofali per avere un concreto supporto decisionale. Le società di modellazione crebbero e i modelli catastrofali aumentarono in numero, in disponibilità e in capacità di analisi.
Nel 2001, altre organizzazioni si unirono nello sviluppo di modelli di catastrofali per aiutare gli assicuratori e i riassicuratori nelle loro politiche di prezzo e nella determinazione della copertura da offrire nelle aree a rischio.
La serie di disastri naturali avvenuti nel 1989 e nel 1992 ha fortemente sensibilizzato l’amministrazione degli Stati Uniti. Il governo ha riconosciuto la necessità di una valutazione precisa dell'impatto degli eventi catastrofici ai fini della mitigazione e più precisa pianificazione dei piani di emergenza. Nel 1992 la Federal Emergency
Management Agency (FEMA) ha finanziato uno studio per valutare le più recenti
rapporto nel 1994 sui risultati di questo studio dal titolo: Assessment of the State of the