Metabolismo urbano - Urban metabolism

O metabolismo urbano é um modelo para facilitar a descrição e análise dos fluxos de materiais e energia dentro das cidades , tal como realizado em uma análise de fluxo de materiais de uma cidade. Ele fornece aos pesquisadores uma estrutura metafórica para estudar as interações dos sistemas naturais e humanos em regiões específicas. Desde o início, os pesquisadores ajustaram e alteraram os parâmetros do modelo de metabolismo urbano. C. Kennedy e seus colegas pesquisadores produziram uma definição clara no artigo de 2007 The Changing Metabolism of Cities, afirmando que o metabolismo urbano é "a soma total do processo técnico e socioeconômico que ocorre nas cidades, resultando em crescimento, produção de energia e eliminação de resíduos. " Com a crescente preocupação com as mudanças climáticas e a degradação atmosférica , o uso do modelo de metabolismo urbano tornou-se um elemento-chave na determinação e manutenção dos níveis de sustentabilidade e saúde em cidades ao redor do mundo. O metabolismo urbano fornece um ponto de vista unificado ou holístico para englobar todas as atividades de uma cidade em um único modelo.

História

Com raízes profundas na sociologia , Karl Marx e seu colega pesquisador Friedrich Engels podem ter sido os primeiros a levantar questões em torno de questões que hoje chamaríamos de metabolismo urbano. Marx e Engels se concentraram na organização social da colheita dos materiais da Terra, "analisando as relações internas dinâmicas entre os humanos e a natureza". Marx usou a metáfora do metabolismo para se referir às interações metabólicas reais que ocorrem por meio do esforço dos humanos em trabalho físico para cultivar a Terra para seu sustento e abrigo. Em suma, Marx e Engels descobriram que, quando os humanos exerceram esse tipo de trabalho físico, eles também alteraram os processos biofísicos. Esse reconhecimento da alteração da paisagem biofísica é o primeiro passo para a criação do metabolismo urbano na geografia social . Eles também usaram o metabolismo para descrever a troca de material e energia entre a natureza e a sociedade como uma crítica da industrialização (1883) que criou um conjunto interdependente de necessidades sociais postas em jogo por meio da organização concreta do trabalho humano. Marx defendeu que o metabolismo urbano se torna um poder em si mesmo (como o capitalismo) e controlará a sociedade a menos que a sociedade seja capaz de controlá-lo.

Mais tarde, em reação contra a industrialização e o uso do carvão, Sir Patrick Geddes , um biólogo escocês, empreendeu uma crítica ecológica da urbanização em 1885, tornando-se o primeiro cientista a tentar uma descrição empírica do metabolismo social em uma escala macroeconômica. Por meio de seu estudo experimental de urbanização, ele estabeleceu um orçamento físico para energia urbana e produção de material por meio de uma tabela de entrada e saída.

“A tabela de Geddes era composta pelas fontes de energia e materiais transformados em produtos em três etapas: (1) extração de combustíveis e matérias-primas; (2) fabricação e transporte; e (3) troca. A tabela também incluía produtos intermediários utilizados para a manufatura ou transporte dos produtos finais; cálculo das perdas de energia entre cada uma das três fases; e o produto final resultante; que muitas vezes era surpreendentemente pequeno, em termos materiais, em comparação com suas entradas gerais de materiais. "

Não foi até 1965 quando Abel Wolman desenvolveu totalmente e usou o termo metabolismo urbano em seu trabalho, "The Metabolism of Cities", que ele desenvolveu em resposta à deterioração das qualidades do ar e da água nas cidades americanas. Neste estudo, Wolman desenvolveu um modelo que lhe permitiu determinar as taxas de entrada e saída de uma hipotética cidade americana com uma população de 1 milhão de pessoas. O modelo permite o monitoramento e a documentação dos recursos naturais utilizados (principalmente água) e a consequente geração e saída de resíduos. O estudo de Wolman destacou o fato de que existem limitações físicas para os recursos naturais que usamos no dia a dia e com o uso frequente, a compilação de resíduos pode e irá criar problemas. Também ajudou a focar pesquisadores e profissionais de seu tempo para focar sua atenção nos impactos amplos do sistema de consumo de bens e produção sequencial de resíduos dentro do ambiente urbano.

Trabalhando com base no trabalho pioneiro de Wolman nos anos 60, o ambientalista Herbert Girardet (1996) começou a ver e documentar suas descobertas na conexão entre o metabolismo urbano e as cidades sustentáveis. Girardet lançou as bases para a abordagem da ecologia industrial ao metabolismo urbano, na qual ele é visto como a "conversão da natureza em sociedade". Além de ser um grande defensor e popularizador do metabolismo urbano, Girardet cunhou significativamente e desenhou a diferença entre um metabolismo 'circular' e 'linear'. Em um ciclo circular, quase não há desperdício e quase tudo é reaproveitado. Girardet caracteriza isso como um processo natural do mundo. Por outro lado, um metabolismo 'linear' que se caracteriza como um processo do mundo urbano tem uma clara entrada de recursos e uma saída de resíduos. Girardet enfatiza que o uso acelerado de metabolismos lineares em ambientes urbanos está criando uma crise global iminente à medida que as cidades crescem.

Mais recentemente, o quadro de referência do metabolismo foi usado no relato de informações ambientais na Austrália, onde pesquisadores como Newman começaram a vincular as medidas metabólicas urbanas e foi sugerido que ele pode ser usado para definir a sustentabilidade de uma cidade dentro do capacidade dos ecossistemas que pode suportá-lo. Esta pesquisa permaneceu principalmente em um nível descritivo e não atingiu as forças políticas ou sociais da forma urbana e estágios de fluxo. A partir dessa pesquisa, um tema forte na literatura atual sobre sustentabilidade urbana é a necessidade de ver o sistema urbano como um todo, se quisermos compreender e resolver melhor os problemas complexos.

Duas escolas principais de abordagem

O método de energia

Desenvolvido em 1970, Howard T. Odum , um ecologista de sistemas , queria enfatizar a dependência da fonte de quase toda a energia do planeta: o sol. Odum acreditava que a pesquisa e o desenvolvimento anteriores sobre o metabolismo urbano estavam ausentes e não levavam em consideração as diferenças qualitativas de fluxo de massa ou energia . O estudo de Odum levou isso em consideração e ele cunhou o termo " emergia " para rastrear e contabilizar os fluxos metabólicos medindo a energia solar usada direta ou indiretamente para fazer um produto ou entregar um serviço. Este método também enfatiza o uso de uma unidade de medida padrão para calcular o movimento de energia, nutrientes e resíduos no sistema biofísico; a unidade escolhida foi "joules solar equivalente" (sej). À primeira vista, a noção de usar unidades padrão parece uma ideia benéfica para calcular e comparar números; na realidade, a capacidade de converter todos os processos urbanos em joules de energia solar provou ser um feito difícil e difícil de entender.

Análise de fluxo de material

Atualmente, a abordagem do Metabolismo Urbano (UM), deduzida da literatura internacional, tem sido aplicada várias vezes para avaliar e descrever fluxos urbanos e impactos relacionados a eles, usando diferentes ferramentas, como Análise de Fluxo de Materiais (MFA) (Ioppolo et al., 2014). O MFA, pesquisado por Baccinni e Brunner na década de 1990, "mede os materiais que fluem para um sistema, os estoques e fluxos dentro dele e as saídas resultantes do sistema para outros sistemas na forma de poluição, resíduos ou exportações." Muito parecido com o modelo de caso de Wolmans para uma hipotética cidade americana, esse método é baseado no conceito de que a massa dos recursos usados ​​será igual à massa "mais" mudanças no estoque. A técnica do MFA tornou-se a principal escola do metabolismo urbano porque usa unidades mais práticas que o público, funcionários, funcionários do governo e pesquisadores podem entender.

Formulários

Existem quatro usos principais do metabolismo urbano que são usados ​​hoje por planejadores e designers urbanos; relatórios de sustentabilidade, contabilidade urbana de gases de efeito estufa , modelagem matemática para análise de políticas e desenho urbano.

Indicadores de sustentabilidade

Com a questão da sustentabilidade no centro de muitas questões ambientais hoje, um dos principais usos do Metabolismo Urbano na era moderna é rastrear e registrar os níveis de sustentabilidade em cidades e regiões ao redor do mundo. O metabolismo urbano coleta informações importantes e muito úteis sobre eficiência energética , ciclagem de materiais , gestão de resíduos e infraestrutura em ambientes urbanos. O modelo de metabolismo urbano registra e analisa as condições e tendências ambientais facilmente compreendidas pelos formuladores de políticas e, consequentemente, comparáveis ​​ao longo do tempo, tornando mais fácil encontrar padrões não saudáveis ​​e desenvolver um plano de ação para melhorar o nível de sustentabilidade.

Contabilidade de gases de efeito estufa

Alinhado com a noção de sustentabilidade, o metabolismo urbano também é uma ferramenta útil para rastrear as emissões de gases de efeito estufa em uma cidade ou em nível regional. Como mencionado acima, com a proliferação de metabolismos lineares como os carros, a produção de gases de efeito estufa aumentou exponencialmente desde o nascimento e a produção em massa do automóvel causando um problema para nossa atmosfera. O metabolismo urbano tem se mostrado uma ferramenta necessária para medir os níveis de gases de efeito estufa, porque é um produto de saída ou resíduo que é produzido através do consumo humano. O modelo fornece parâmetros quantificáveis ​​que permitem aos funcionários marcar níveis prejudiciais à saúde de emissões de GEE e, novamente, desenvolver um plano de ação para reduzi-los.

Modelos matemáticos

Além das duas aplicações contábeis acima, o metabolismo urbano começou a desenvolver modelos matemáticos para quantificar e prever os níveis de partículas e nutrientes dentro do modelo de metabolismo urbano. Esses modelos foram criados e usados ​​principalmente por estudiosos do MFA e são úteis na determinação de subprocessos presentes e futuros e estoques e fluxos de materiais dentro do ambiente urbano. Com a capacidade de prever níveis futuros, esses modelos matemáticos permitem que o progresso seja feito e possível poluição programas de prevenção devem ser implementados em vez de soluções de fim de linha que foram favorecidas no passado.

Ferramentas de design

Por meio da utilização dos 3 aplicativos acima, acadêmicos e profissionais podem usar o metabolismo urbano como uma ferramenta de design para criar uma infraestrutura mais verde e sustentável desde o início. Ao rastrear fluxos de energia, materiais e resíduos através dos sistemas urbanos como um todo, mudanças e alterações podem ser feitas para fechar os loops para criar metabolismos circulares onde os recursos são reciclados e quase nenhum resíduo é produzido. Essas iniciativas estão sendo feitas em todo o mundo com tecnologia e invenções que tornam a construção verde muito mais fácil e acessível.

No entanto, os usos do modelo não se restringem à análise estritamente funcional, uma vez que o modelo foi adaptado para examinar os aspectos relacionais das relações urbanas entre a infraestrutura e os cidadãos.

Veja também

• Metabolismo antropogênico
• Desmaterialização (economia)
• Ecologia industrial
• Metabolismo industrial
• Metabolismo social
• MuSIASEM
• Ecologia urbana

Referências

Notas

Bibliografia

• Baccini, P. (2007). Metabolismo de uma cidade: em direção ao desenvolvimento sustentável dos sistemas urbanos. Journal of Urban Technology, 4 (2), 27-39.
• Boyle, HG (1994). Sistemas alimentares metropolitanos em países em desenvolvimento: a perspectiva do "metabolismo urbano". GeoJournal, 34 (3), 245-251.
• Produção mais limpa versus fim de linha. (WL). Obtido em http://www.centric.at/services/cleaner-production/cleaner-production-versus-end-of-pipe
• Decker, E., Elliot, S., Smith, F., Blake, D., & Rowland, FS (2000). Energia e material fluem através do ecossistema urbano. Energy Environment, 25, 685-740.
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• Kennedy, C., Cuddihy, J., & Engel-Yan, J. (2007). A mudança no metabolismo das cidades. Journal of Industrial Ecology, 11 (2), 43-59.
• Kennedy, C., Pincetl, S. , & Bunje, P. (2011). O estudo do metabolismo urbano e suas aplicações ao planejamento e desenho urbano. Poluição Ambiental, 159, 1965-1973.
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• Wolman, A. (1965). O metabolismo das cidades. Scientific American, 213 (3), 179-190.

links externos

• "Urban Metabolism" - artigo da Enciclopédia da Terra
• Metabolismo das Cidades - Centro de pesquisa com publicações, conjuntos de dados e ferramentas relacionadas ao metabolismo urbano