Biodiversità e sviluppo sostenibile (slides)

Biodiversità e sviluppo sostenibile

Tavola rotonda per le quinte classi del Liceo Scientifico St. “Cosimo De Giorgi” – Lecce - 9.2.2012

Sviluppo Sostenibile Modelli di sviluppo e sostenibilità ambientale

Sviluppo Sostenibile Problematiche ecologiche dello sviluppo sostenibile: verso una sostenibilitĂ forte

Definizione

“Sustainable development is development that meets the needs of present without compromising the ability of future generations to meet their own needs” (Our common future, The World Commission on Environment and Development, 1987)

Sviluppo Sostenibile

2

Nascita del concetto

Limits to growth (Club di Roma, 1972) “Mentre l’economia cresce si sono intensificate le pressioni sui sistemi naturali e sulle risorse della terra. L’economia globale così come è strutturata non può continuare ad espandersi se l’ecosistema dal quale dipende continua a deteriorarsi al ritmo attuale.”

Critiche da parte della comunità scientifica e degli economisti

Integrazione delle politiche economiche di sviluppo con le considerazioni sul loro impatto ambientale

Sviluppo Sostenibile

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Nascita del concetto

An Essay on the Principle of Population (Malthus, 1798) Malthus fu il primo a sottolineare che i pericoli della crescita di popolazione avrebbero precluso lo sviluppo continuo e senza fine verso una società ‘dell’utopia’

Sviluppo Sostenibile

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Segni di insostenibilità

Inquinamento atmosferico Diminuzione della produttività delle terre agrarie Abbassamento ed inquinamento delle falde idriche Diminuzione della diversità biologica Calo della produttività nelle zone di pesca Aumento della popolazione mondiale Crescita dell’economia

Sviluppo Sostenibile

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Scala spaziale e temporale

Necessità di un approccio a scala globale Biosfera come sistema chiuso

Effetti a lungo termine Contrasto fra sostenibilità locale e globale Sviluppo Sostenibile

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Strumenti per conseguire la sostenibilità

S.S.= (dCE + dQA)/dt>=0 QA= qualità dell’ambiente (comprensivo della qualità della vita) CE= crescita economica

d(Ricchezza capitale+Ricchezza naturale)/dt>0

Sviluppo Sostenibile

7

Tipi di sostenibilità e compensazione

Sostenibilità debole: somma dei capitali costante nel tempo

Sostenibilità forte: principio di non sostituibilità dei capitali

Sviluppo Sostenibile

8

RC

+ RN

>0

RC

+ RN

>0

RC

+ RN

>0

compensazione S.S. compensazione

Conservazionismo

S. ambientale

S. economico

S.S. S. sociale

Sviluppo socio-economico

Ecologia Sviluppo Sostenibile

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Limiti della sostenibilità debole

Diverse forme di capitale svolgono funzioni diverse Capitale naturale come fattore di regolazione e sostegno della vita Buono stato dell’ambiente come bene non acquistabile

Sviluppo Sostenibile

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Tabella di Lanza Tecnocentrica

1/2

Ecocentrica

Criterio di sostenibilitĂ

Molto debole

Debole

Forte

Molto forte

Caratteristiche

Sfruttamento delle risorse

Gestione e conservazione delle risorse

Salvaguardia delle risorse

Preservazione estrema

Tipo di economia

Anti-verde, con mercati assolutamente liberi e senza vincoli

Verde, guidata da strumenti economici

Profondamente verde, volta a mantenere uno stato stazionario, e regolata da norme strette

Rigorosamente verde, vincolata per ridurre al minimo l’impatto delle risorse

Tratta da R.K. Turner, D.W. Pearce, Economia ambientale, Bologna Il Mulino, 1996, pp44/45

Sviluppo Sostenibile

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2/2 Strategie di gestione

Massimizzare il prodotto interno lordo.

Mercati liberi assicureranno capacità di sostituzione infinita tra capitale naturale e capitale manufatto, allentando tutti i possibili vincoli legati alla scarsità delle risorse.

Crescita economica modificata per tenere conto del peso sull’ambiente dei modi di produzione e di consumo.

Regola operativa: capitale complessivo costante nel tempo

Crescita economica nulla; crescita della popolazione nulla.

Separazione dei fattori della produzione. Punto di vista sistemico e riferito al pianeta nel complesso

Riduzione dell’economia e della popolazione.

E’ imperativa una riduzione di scala della produzione e dei consumi

Etica

Si privilegiano i diritti e gli interessi degli esseri umani attualmente viventi; la natura ha un valore strumentale (il valore cioè che le viene riconosciuto dagli uomini)

Emerge la preoccupazione per gli altri, cioè l’equità intergenerazionale e infragenerazionale.

La natura ha comunque un valore strumentale

Gli interessi collettivi sono predominanti rispetto agli interessi privati ed individuali. Gli ecosistemi hanno un valore primario, e la componente di beni e servizi un valore secondario

Accettazione della bioetica, cioè degli interessi morali conferiti a tutte le specie e alle parti abiotiche; la natura ha un valore intrinseco, in sé, e quindi indipendente dall’esperienza umana.

Sviluppo Sostenibile

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Ecologia e Sviluppo Sostenibile

Il contributo dell’ecologia e delle scienze ambientali nel raggiungimento di uno Sviluppo Sostenibile – Analisi dei servizi ecosistemici e del ruolo giocato dalle specie – Individuazione dei livelli di rischio cui i sistemi sono sottoposti – Fornire descrittori per monitorare il rischio – Fornire strumenti teorici che consentano di prevedere con attendibilità statistica quello che succederà – Introdurre la consapevolezza dell’incertezza e dell’imprevedibilità dei sistemi

Sviluppo Sostenibile

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Contabilità Ambientale

L’idea di sviluppo richiede giudizi di “valore”

Quanto vale la natura?

Possibilità di attribuire dei valori alle caratteristiche dell’ecosistema Stima economica dei servizi ecosistemici (R.Costanza, 1997)

Sviluppo Sostenibile

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Ecosystem services and ecosystem functions Number

Ecosystem services

Ecosystem functions

Examples

1

Gas regulation

Regulation of atmospheric chemical composition

CO2/O2 balance, O3 for UVB protection, and SOx levels.

2

Climate regulation

Regulation of global temperature, precipitation, and other biologically mediated climatic processes at global or local levels.

Greenhouse gas regulation, DMS production affecting cloud formation.

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2/5 3

Disturbance regulation

Capacitance, damping and integrity of ecosystem response to environmental fluctuations.

Storm protection, flood control, drought recovery and other aspects of habitat response to environmental variability mainly controlled by vegetation structure.

4

Water regulation

Regulation of hydrological flows.

Provisioning of water for agricultural (such as irrigation) or industrial (such as milling) processes or transportation.

5

Water supply

Storage and retention of water.

Provisioning of water by watersheds, reservoirs and aquifers.

Sviluppo Sostenibile

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3/5 6

Erosion control and sediment retention

7

Soil formation Soil formation processes.

Weathering of rock and the accumulation of organic material.

8

Nutrient cycling

Storage, internal cycling, processing and acquisition of nutrients.

Nitrogen fixation, N, P and other elemental or nutrient cycles.

9

Waste treatment

Recovery of mobile nutrients and removal or breakdown of excess or xenic nutrients and compounds.

Waste treatment, pollution control, detoxification.

Retention of soil within Prevention of loss of an ecosystem. soil by wind, runoff, or other removal processes, storage of stilt in lakes and wetlands.

Sviluppo Sostenibile

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4/5 10

Pollination

Movement of floral gametes.

Provisioning of pollinators for the reproduction of plant populations.

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Biological control

Trophic-dynamic regulations of populations.

Keystone predator control of prey species, reduction of herbivory by top predators.

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Refugia

Habitat for resident and transient populations.

Nurseries, habitat for migratory species, regional habitats for locally harvested species, or overwintering grounds.

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Food production

That portion of gross primary production extractable as food.

Production of fish, game, crops, nuts, fruits by hunting, gathering, subsistence farming or fishing.

Sviluppo Sostenibile

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5/5

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Raw materials

That portion of gross primary production extractable as raw materials.

The production of lumber, fuel or fodder

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Genetic resources

Sources of unique biological materials and products.

Medicine, products for materials science, genes for resistance to plant pathogens and crop pests, ornamental species (pets and horticultural varieties of plants).

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Recreation

Providing opportunities for recreational activities.

Eco-tourism, sport fishing, and other outdoor recreational activities.

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Cultural

Providing opportunities for non-commercial uses.

Aesthetic, artistic, educational, spiritual, and/or scientific values of ecosystems.

Sviluppo Sostenibile

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Ecological gaps in the Sustainable development: the case of the peruvian Anchoveta • la teoria della pesca rappresenta una delle problematiche cui prima è stato applicato il concetto di sostenibilità; • proprio nella teoria della pesca si trova tuttavia un caso esemplare di fallimento della sostenibilità per carenze nella conoscenza dell’ecologia delle popolazioni: il caso della Anchoveta peruviana • la mancata valutazione degli effetti dell’incursione ricorrente di acque calde tropicali (1971-1972, El Niño) sulla struttura di popolazione dell’anchoveta ha determinato una insostenibilità dello sforzo di pesca ed il crollo della popolazione e delle industrie dipendenti dalla pesca.

Sviluppo Sostenibile

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Anno 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978

N° pescherecci 414 667 756 1069 1655 1744 1623 1650 1569 1490 1455 1499 1473 1399 1256 -

N° gg di pesca 294 279 298 294 269 297 265 190 170 167 162 180 89 89 27 42

Cattura (mil. di tonn) 1.91 2.93 4.58 6.27 6.42 8.86 7.23 8.53 9.82 10.26 8.96 12.27 10.28 4.45 1.78 4.00 3.30 4.30 0.80 0.50

Sviluppo sostenibile della pesca dell’anchoveta peruvina tra il 1959 e il 1978. I dati mancanti non sono disponibili.

Sviluppo Sostenibile

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Ecological gaps in the Sustainable development: the case of the wild salmon in Alaska

Sviluppo Sostenibile

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Conclusioni La sostenibilità forte di politiche di intervento sull’ambiente richiede: • . Una analisi dei servizi che gli ecosistemi forniscono; • una analisi delle scale spaziali che ne sono interessate; • una analisi delle interconnessioni funzionali che collegano le diverse caratteristiche strutturali entro e tra ecosistemi Sviluppo Sostenibile

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Misurabilità dello Sviluppo Sostenibile

Uso di indicatori Basi tecnico-scientifiche Limitatezza

e finitezza dell’ecosistema Terra Lo Spazio Ambientale Capacità di carico (carrying capacity) Capitale naturale critico Impatto Impronta ecologica (ecological footprint)

Sviluppo Sostenibile

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Misurabilità dello Sviluppo Sostenibile

Impronta ecologica

Necessità di capitale naturale (espresso come superficie di sistemi produttivi) necessario per mantenere il flusso di materiali ed energia assorbito dal sistema economico

Confronto delle necessità con le disponibilità effettive di capitale naturale al fine di valutare se il sistema economico operi entro la capacità di carico del sistema

Sviluppo Sostenibile

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Procedura di calcolo dell’impronta ecologica

Calcolo del consumo individuale medio Consumo netto = produzione + importazione – esportazione Superficie pro capite necessaria per la produzione = consumo medio annuale (Kg/pc) / produttività media annuale (Kg/ha) Impronta ecologica pro-capite = S (superficie necessaria) Impronta ecologica totale = impronta ecologica pro-capite x popolazione totale Sviluppo Sostenibile

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Procedura di calcolo dell’impronta ecologica

Categorie di consumo utilizzate nel calcolo • • • • •

Alimenti Abitazioni Trasporti Beni di consumo Servizi (flussi di energia e di materiali necessari per le attività di servizio)

Categorie di territorio

+ mare, deserti, ghiacciai Sviluppo Sostenibile

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Consumi pro-capite della popolazione italiana

Superficie di territorio produttivo/abitante nell’ipotesi di equa suddivisione = 1,5 ha/pc Sviluppo Sostenibile

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Calcolo dell’impronta ecologica di 52 paesi del mondo (Wackernagel et al., 1997)

Territori biologicamente produttivi su scala mondiale (procapite)

0.25 ettari di terreni agricoli 0.6 ettari di pascoli 0.6 ettari di foreste 0.03 ettari di aree edificate Aree marine

1.5 ettari/pc 2 ettari/pc

- 12% della capacità ecologica complessiva e comprensiva di tutti gli ecosistemi (che dovrebbe essere preservata a garanzia della biodiversità) = 1,7 ettari/pro-capite Valore di riferimento per mettere a confronto le impronte ecologiche delle popolazioni Sviluppo Sostenibile

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Calcolo dell’impronta ecologica di 52 paesi del mondo (Wackernagel et al., 1997) Impronta ecologica pc Italia Stati uniti Olanda Germania Australia Cina India Francia

4.2 9.6 5.6 4.6 9.4 1.4 1.0 5.3

Disponibilità di biocapacità

1.5 5.5 1.5 1.9 12.9 0.6 0.5 3.7

Sviluppo Sostenibile

Surplus o deficit ecologico pc

-2.8 -4.1 -4.1 -2.8 3.5 -0.8 -0.5 -1.6

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Bibliografia

Paul R. Armsworth and Joan E. Roughgarden. An invitation to ecological economics. Trends in Ecology & Evolution Vol.16 No.5 May 2001 Wuppertal Institut. Futuro sostenibile. EMI, 1997 Robert Costanza. The value of the world’s ecosystem services d natural capital. Nature.

Vol.387. 15 May 1999

Sviluppo Sostenibile

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Modelli di sviluppo e sostenibilitĂ ambientale Prof. Alberto Basset Dipartimento di Scienze e Tecnologie Biologiche ed Ambientali, UniversitĂ del Salento, Centro Ecotekne - Lecce

….sostenibile…..

Sostenibile = Equilibrio Uscita (U)

Entrata (E)

sistema E=U Biosfera E = 2 calorie per cm2 per minuto U = 1017g biomassa per anno, T°C, H2O, venti, maree, correnti

‌.sostenibile‌..in abbondanza di risorse

Numero di organismi (N)

dN = rN dt

Tempo (t)

dN = r N(K-N) dt K

Numero di organismi (N)

….sostenibile…..in condizioni di limitazione K

Tempo (t)

K= capacità portante dell’ambiente (interazioni all’interno e tra popolazioni, resistenza ambientale..)

‌.sostenibile‌..

Abbondanza di risorse z Massimizzare i tassi Acquisizione risorse z Accrescimento z Riproduzione (ottimizzare i comportamenti) z

z

Regolare di conseguenza le efficienze

Limitazione di risorse z Massimizzare le efficienze (ottimizzare l’energetica) z

Regolare di conseguenza i tassi

z

z

z

Uomo utilizza attualmente il 30% della produzione della biosfera; La richiesta energetica negli US è pari al 1.5% della luce solare incidente sul territorio US L’economia chiede una crescita di domanda di energia e risorse di alcuni punti percentuali l’anno (3%)

Domanda risorse (N)

….sostenibile…..

z

K

dN = r N dt Tempo (t)

Il principio di equità implica che la crescita nei paesi del ‘Sud’ del mondo sia maggiore di qualla dei paesi industrializzati

Approcci alla sostenibilitĂ A. Individuare i limiti soglia di sostenibilitĂ

Approcci alla sostenibilitĂ Approccio architettonico z Individuare i bisogni z Progettare soluzioni z z z

Ottimizzare funzioni Selezionare i materiali Definire il design

Centre for Sustainable Energy Technologies Ningbo

Approcci alla sostenibilitĂ Centre for Sustainable Energy Technologies

Ningbo - China

Approcci alla sostenibilitĂ Approccio ecologico PRESUPPOSTO: La biosfera non ha un progetto (stabilitĂ ) z Conoscere i materiali (le specie) z Decodificare il design z Comprendere i determinanti delle funzioni z Progettare il progetto

….sviluppo…..

dN = r N(K-N) dt K

Numero di organismi (N)

B. Coniugare qualità della vita ed ‘assenza relativa’ di crescita K

Tempo (t)

K= capacità portante dell’ambiente (interazioni all’interno e tra popolazioni, resistenza ambientale..)

….sviluppo…..

La ‘qualità della vita’ degli organismi cresce anche in assenza di crescita numerica (sviluppo) perché cresce l’adattamento e la efficienza nell’uso delle risorse

Bari, 02/02/2011

Prof. Alberto Basset

‌.sviluppo‌..

Sviluppo recente dei paesi centro-africani

Benessere

z

Capitale naturale

….sviluppo…..

Numero di organismi (N)

dN = r N(K-N) dt K

K

Tempo (t)

K= capacità portante dell’ambiente (interazioni all’interno e tra popolazioni, resistenza ambientale..)

CONTRIBUTO DELL’ECOLOGIA: Fondare le basi per una economia ‘onnicomprensiva’ della natura Accrescere le conoscenze: Sui comportamenti e sulle strategie delle specie per sostenere la limitazione di risorse (rifiuti: problema o ricchezza?)

Sull’organizzazione e funzionamento degli ecosistemi; Sui servizi che gli ecosistemi forniscono Sui benefici che possono derivare dai servizi degli ecosistemi

‌.sostenibile‌.

GLOBAL component

Global sustainability

LOCAL component

Bonifica/recupero Mitigazione Efficienza idrica Agricoltura organica Rinaturalizzazione Raccolta differenziata Risparmio energetico

A livello globale paradigmi di sviluppo localmente sostenibili possono essere insostenibili

Conservationism

Ecosystem s

Economics

S.S.

Local sustainability

Society

Ecology

Socioeconomic development

…..sostenibile……

Economics Society Ecosystems

Sustainable development

if

effective control, i.e., monitoring, meets adaptive management