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 SostenibileModelli di sviluppo e sostenibilitModelli di sviluppo e sostenibilitààambientaleambientale

Sviluppo Sostenibile

Problematiche ecologiche dello sviluppo sostenibile: verso una sostenibilità forte

Sviluppo Sostenibile 2

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)


Nascita del concettoLimits 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


Nascita del concettoAn 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’


Segni di insostenibilitàInquinamento atmosfericoDiminuzione della produttività delle terre agrarieAbbassamento ed inquinamento delle falde idricheDiminuzione della diversità biologicaCalo della produttività nelle zone di pescaAumento della popolazione mondialeCrescita dell’economia


Scala spaziale e temporaleNecessità di un approccio a scala globaleBiosfera come sistema chiuso

Effetti a lungo termineContrasto fra sostenibilità locale e globale


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


Tipi di sostenibilità e compensazione

Sostenibilità debole: somma dei capitali costante nel tempo

Sostenibilità forte:principio di non sostituibilità dei capitali


RC + RN >0 compensazione

RC + RN >0 S.S.

RC + RN >0 compensazione

S. ambientale S. economico

S. sociale

S.S.

Ecologia Sviluppo socio-economico

Conservazionismo


Limiti della sostenibilità deboleDiverse forme di capitale svolgono funzioni diverse Capitale naturale come fattore di regolazione e sostegno della vitaBuono stato dell’ambiente come bene non acquistabile


Tabella di Lanza 1/2

Tecnocentrica Ecocentrica

Criterio di sostenibilità

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


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 scarsitàdelle 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’equitàintergenerazionale 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, cioèdegli 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.

2/2


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


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)


Ecosystem services and ecosystem functions

Number Ecosystem services

Ecosystem functions

Examples

1 Gasregulation

Regulation ofatmospheric chemical composition

CO2/O2 balance, O3 forUVB protection, andSOx levels.

2 Climateregulation

Regulation of globaltemperature,precipitation, andother biologicallymediated climaticprocesses at global orlocal levels.

Greenhouse gasregulation, DMSproduction affectingcloud formation.


3 Disturbanceregulation

Capacitance, dampingand integrity ofecosystem responseto environmentalfluctuations.

Storm protection, floodcontrol, droughtrecovery and otheraspects of habitatresponse toenvironmental variabilitymainly controlled byvegetation structure.

4 Waterregulation

Regulation ofhydrological flows.

Provisioning of water foragricultural (such asirrigation) or industrial(such as milling)processes ortransportation.

5 Water supply Storage and retentionof water.

Provisioning of water bywatersheds, reservoirsand aquifers.

2/5


6 Erosioncontrol andsedimentretention

Retention of soil withinan ecosystem.

Prevention of loss ofsoil by wind, runoff, orother removalprocesses, storage ofstilt in lakes andwetlands.

7 Soil formation Soil formationprocesses.

Weathering of rock andthe accumulation oforganic material.

8 Nutrientcycling

Storage, internalcycling, processingand acquisition ofnutrients.

Nitrogen fixation, N, Pand other elemental ornutrient cycles.

9 Wastetreatment

Recovery of mobilenutrients and removalor breakdown ofexcess or xenicnutrients andcompounds.

Waste treatment,pollution control,detoxification.

3/5


10 Pollination Movement of floralgametes.

Provisioning ofpollinators for thereproduction of plantpopulations.

11 Biologicalcontrol

Trophic-dynamicregulations ofpopulations.

Keystone predatorcontrol of prey species,reduction of herbivoryby top predators.

12 Refugia Habitat for residentand transientpopulations.

Nurseries, habitat formigratory species,regional habitats forlocally harvestedspecies, oroverwintering grounds.

13 Foodproduction

That portion of grossprimary productionextractable as food.

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

4/5


14 Rawmaterials

That portion of grossprimary productionextractable as rawmaterials.

The production oflumber, fuel or fodder

15 Geneticresources

Sources of uniquebiological materialsand products.

Medicine, products formaterials science,genes for resistance toplant pathogens andcrop pests, ornamentalspecies (pets andhorticultural varieties ofplants).

16 Recreation Providing opportunitiesfor recreationalactivities.

Eco-tourism, sportfishing, and otheroutdoor recreationalactivities.

17 Cultural Providing opportunitiesfor non-commercialuses.

Aesthetic, artistic,educational, spiritual,and/or scientific valuesof ecosystems.

5/5


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.


Anno N° pescherecci N° gg di pesca Cattura (mil. di tonn)19591960196119621963196419651966196719681969197019711972197319741975197619771978

414667756

106916551744162316501569149014551499147313991256

-----

294279298294269297265190170167162180898927----

42

1.912.934.586.276.428.867.238.539.8210.268.9612.2710.284.451.784.003.304.300.800.50

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


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

in Alaska


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


Misurabilità dello Sviluppo Sostenibile

Uso di indicatoriBasi tecnico-scientifiche

Limitatezza e finitezza dell’ecosistema TerraLo Spazio AmbientaleCapacità di carico (carrying capacity)Capitale naturale criticoImpattoImpronta ecologica (ecological footprint)


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


Procedura di calcolo dell’impronta ecologica

Calcolo del consumo individuale medioConsumo netto= produzione + importazione – esportazioneSuperficie pro capite necessaria per la produzione= consumo medio annuale (Kg/pc) / produttivitàmedia annuale (Kg/ha)Impronta ecologica pro-capite= S (superficie necessaria)Impronta ecologica totale= impronta ecologica pro-capite x popolazione totale


Procedura di calcolo dell’impronta ecologicaCategorie 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


Consumi pro-capite della popolazione italiana

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


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

Territori biologicamente produttivi su scala mondiale (pro-capite)

0.25 ettari di terreni agricoli0.6 ettari di pascoli 1.5 ettari/pc0.6 ettari di foreste 2 ettari/pc0.03 ettari di aree edificateAree marine

- 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


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

Impronta ecologica pc

Disponibilità di biocapacità

Surplus o deficit ecologico pc

Italia 4.2 1.5 -2.8Stati uniti 9.6 5.5 -4.1Olanda 5.6 1.5 -4.1Germania 4.6 1.9 -2.8Australia 9.4 12.9 3.5Cina 1.4 0.6 -0.8India 1.0 0.5 -0.5Francia 5.3 3.7 -1.6


Bibliografia

Paul R. Armsworth and Joan E. Roughgarden. An invitation to ecological economics. Trends in Ecology & Evolution Vol.16 No.5 May 2001Wuppertal Institut. Futuro sostenibile. EMI, 1997Robert Costanza. The value of the world’s ecosystem services d natural capital. Nature. Vol.387. 15 May 1999

Modelli di sviluppo e Modelli di sviluppo e sostenibilitsostenibilitàà ambientaleambientale

Prof. Alberto BassetProf. Alberto BassetDipartimento di Dipartimento di

Scienze e Tecnologie Scienze e Tecnologie Biologiche ed Biologiche ed

Ambientali, UniversitAmbientali, Universitààdel Salento, Centro del Salento, Centro EcotekneEcotekne -- LecceLecce

Sostenibile = EquilibrioSostenibile = Equilibrio

E = UE = U

Biosfera E = 2 calorie per cmBiosfera E = 2 calorie per cm22 per minutoper minutoU = 10U = 101717g biomassa per anno, Tg biomassa per anno, T°°C, HC, H22O, O,

venti, maree, correntiventi, maree, correnti

…….sostenibile.sostenibile……....

sistemaEntrata (E) Uscita (U)

…….sostenibile.sostenibile……....in abbondanza di risorsein abbondanza di risorse

dNdt

= rN

Num

e ro

d i o

rgan

ism

i (N

)

Tempo (t)

…….sostenibile.sostenibile……....in condizioni di limitazionein condizioni di limitazione

dNdt = r N(K-N)

KdNdt = r N(K-N)

K

Num

ero

di o

rgan

ismi ( N

)Tempo (t)

K

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


Abbondanza di risorseAbbondanza di risorseMassimizzare i tassiMassimizzare i tassi

Acquisizione risorseAcquisizione risorseAccrescimentoAccrescimentoRiproduzioneRiproduzione

(ottimizzare i comportamenti)(ottimizzare i comportamenti)

Regolare di conseguenza Regolare di conseguenza le efficienzele efficienze

Limitazione di risorseLimitazione di risorseMassimizzare le Massimizzare le efficienzeefficienze(ottimizzare l(ottimizzare l’’energetica)energetica)

Regolare di conseguenza Regolare di conseguenza i tassii tassi


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

dNdt = r N

Dom

anda

ri so r

s e (N)

Tempo (t)

K

Il principio di equitIl principio di equitààimplica che la crescita nei implica che la crescita nei paesi del paesi del ‘‘SudSud’’ del mondo del mondo sia maggiore di qualla dei sia maggiore di qualla dei paesi industrializzatipaesi industrializzati

A. Individuare i A. Individuare i limiti soglia di limiti soglia di sostenibilitsostenibilitàà

Approcci alla sostenibilitApprocci alla sostenibilitàà


Approccio architettonicoApproccio architettonicoIndividuare i bisogniIndividuare i bisogniProgettare soluzioniProgettare soluzioni

Ottimizzare funzioniOttimizzare funzioniSelezionare i materialiSelezionare i materialiDefinire il designDefinire il design

Centre for Sustainable Centre for Sustainable Energy TechnologiesEnergy Technologies --NingboNingbo

Approcci alla sostenibilitApprocci alla sostenibilitààCentre for Sustainable Centre for Sustainable Energy TechnologiesEnergy Technologies NingboNingbo -- China China


Approccio ecologicoApproccio ecologicoPRESUPPOSTO:PRESUPPOSTO:La biosfera non ha un La biosfera non ha un

progetto (stabilitprogetto (stabilitàà))Conoscere i materiali (le Conoscere i materiali (le specie)specie)Decodificare il designDecodificare il designComprendere i Comprendere i determinanti delle determinanti delle funzionifunzioniProgettare il progetto Progettare il progetto

B. Coniugare qualitB. Coniugare qualitààdella vita ed della vita ed ‘‘assenza assenza relativarelativa’’ di crescitadi crescita

…….sviluppo.sviluppo……....

dNdt = r N(K-N)

KdNdt = r N(K-N)

K

Num

ero

di o

r ga n

ismi (N

)

Tempo (t)

K



La ‘qualità della vita’degli organismi cresce anche in assenza dicrescita numerica(sviluppo) perché crescel’adattamento e laefficienza nell’uso delle risorse

Bari, 02/02/2011Bari, 02/02/2011 Prof. Alberto Basset

Sviluppo recente dei paesi centroSviluppo recente dei paesi centro--africaniafricani


Ben

esse

re

Capitale naturale

CONTRIBUTO DELLCONTRIBUTO DELL’’ECOLOGIA:ECOLOGIA:Fondare le basi per una economia Fondare le basi per una economia

‘‘onnicomprensivaonnicomprensiva’’ della naturadella naturaAccrescere le conoscenzeAccrescere le conoscenze::

Sui comportamenti e sulle strategie delle specie per Sui comportamenti e sulle strategie delle specie per sostenere la limitazione di risorse (rifiuti: problema o sostenere la limitazione di risorse (rifiuti: problema o ricchezza?)ricchezza?)SullSull’’organizzazione e funzionamento degli organizzazione e funzionamento degli ecosistemi;ecosistemi;Sui servizi che gli ecosistemi fornisconoSui servizi che gli ecosistemi fornisconoSui benefici che possono derivare dai servizi degli Sui benefici che possono derivare dai servizi degli ecosistemiecosistemi

…….sviluppo.sviluppo……....dNdt = r N(K-N)

KdNdt = r N(K-N)

K

Num

ero

di o

rgan

ismi (N

)

Tempo (t)

K


GLOBAL component

LOCAL component

Ecosystems

Economics

Society

S.S.

Ecology Socio-economicdevelopment

Conservationism

Local sustainability

Glo

bal s

usta

inab

ility

Risparmio energeticoRaccolta differenziata

Efficienza idricaAgricoltura organica

Mitigazione

Bonifica/recupero

Rinaturalizzazione

A livello globale paradigmi di sviluppo localmente sostenibili possono essere insostenibili

…….sostenibile.sostenibile……..

Ecosystems

Society

Economics

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

Sustainable development if

……....sostenibilesostenibile…………

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