12 lm sustainability measurements ws 2015

2015 Workshop

Conoscenza e tecnologie appropriate per la sostenibilità e la resilienza

in urbanistica

Knowledge and Appropriate Technologies for Sustainability and Resilience

in Planning

Funda Atun, Maria Pia Boni, Annapaola Canevari, Massimo Compagnoni, Luca Marescotti,

Maria Mascione, Ouejdane Mejri, Scira Menoni, Floriana Pergalani

4 marzo 2015 - 12

LAUREA MAGISTRALE DELLA SCUOLA DI ARCHITETTURA E SOCIETÀ

Laboratorio organizzato da Luca Marescotti

Cover

4 marzo 2015

Luca Marescotti

Le misurazioni della sostenibilità per l'urbanistica.

Sustainability Measurements for Country and Town Planning

2015 Workshop

Conoscenza e tecnologie appropriate per la sostenibilità e la resilienza in urbanistica - Knowledge and Appropriate

Technologies for Sustainability and Resilience in Planning

Luca Marescotti 4 / 52

CAMPI DI FORZA SPAZIO-TEMPORALI

ALLARME!WARNING!


Abbiamo finito le risorse!!! il messaggio di Ecological Footprint Network



E ora che si fa?

MISURARE LA TERRA!MISURARE GLI IMPATTI UMANI!


GRANDEZZA

<grandezza> può essere progressivamente specificato come mostrato nel prospetto che segue. Nella colonna di sinistra sono elencati alcuni concetti che specificano il più generale concetto di grandezza, i quali

costituiscono altrettanti concetti generali per le singole grandezze elencate sulla destra.


GRANDEZZA DI BASE E SISTEMA DI GRANDEZZE

<grandezza> appartenente a un sottoinsieme convenzionalmente selezionato di un sistema di grandezze, nel quale nessuna delle

grandezze del sottoinsieme può essere espressa come combinazione delle altre.

<insieme di grandezze> associato a un insieme di equazioni non contraddittorie tra le grandezze medesime

NOTA Generalmente le grandezze ordinali, come la durezza Rockwell scala C, non sono considerate appartenenti a un sistema di grandezze, in quanto

risultano correlate ad altre grandezze unicamente mediante relazioni empiriche.

Nota lm: Scala Mercalli (IT effetti visibili sulle costruzioni), Scala Richter (USA quantità di energia liberata misurata da un sismografo -ampiezza delle oscillazioni- a 100 km dall'epicentro).


GRANDEZZA DERIVATA

<grandezza>, in un sistema di grandezze, definita come combinazione delle grandezze di base di tale sistema

ESEMPIO In un sistema di grandezze, avente come grandezze di base lunghezza e massa, la massa volumica è una grandezza derivata, definita come

il rapporto tra massa e volume (lunghezza alla terza potenza).

<unità di misura di una grandezza derivata>ESEMPI Il metro al secondo, simbolo m/s, e il centimetro al secondo, simbolo

cm/s, sono unità derivate della velocità nel SI. Il kilometro all'ora, simbolo km/h, è una unità di misura della velocità al di fuori del SI, ma accettata. Il nodo,

corrispondente a un miglio nautico all'ora, è una unità di misura della velocità al di fuori del SI.


UN PIANETA DINAMICO

dicevamo: IL CONTESTO


Permiano. Ultimo periodo dell'era paleozoica300÷250 milioni di anni fa.


Terre Piattaforme carbonatica marina Piattaforma marina Oceano profondo Sconosciuto (coperto dal ghiaccio) bassa profondità

Cretacico o Cretaceo. Ultimo periodo dell'era mesozoica135÷65 milioni di anni fa.


Olocene, ultimo periodo dell'era neozoica (10.000 anni)[era neozoica da 1,8 milioni di anni fa a oggi]


SPAZIO-TEMPO

MISURARE GLI IMPATTI UMANII!


Popolazione e capacità di carico di una regione

http://www.sustainabilitylabs.org/files/images/Sust.%20Diagram%202.preview.jpg


Popolazione e capacità di carico di una regione

Disease

Parasites

Accidents

Fire

Floods

StormsStarvationHunting

Predation

Habitat Loss

Drought

Pollution

Shade

Fattori limitanti: qualsiasi fattore che può incidere sulla demografia di una determinata specie

● Defined as a sustainable population level for a species within an environment● Influenced by abiotic (non-living) and biotic (living) factors● Connecting resource use & availability with population

http://www.sustainabilitylabs.org/files/images/Sust.%20Diagram%202.preview.jpg


CAPACITÀ DI CARICO, RIFIUTI E SCARTI, RISORSE NATURALICARRING CAPACITY, WASTE, NATURAL RESOURCES


“As man has come to appreciate that earth is a

closed ecological system, casual method

that once appeared satisfactory for disposal

of wastes no longer seem acceptable.”

Abel Wolman 1965, p.179.

Metabolismo urbano:la definizione (1965) e l'applicazione a Bruxelles


RIDURRE RIFIUTI E SCARTI PRODURRE MATERIE PRIME SECONDARIE


SPAZIO-TEMPO

Impronta ecologica!


IMPRONTA ECOLOGICA - Bioproductive Areasmilioni km2

OCEANI, MARI, LAGHI e FIUMI 361 70,78%

TERRE EMERSE 149 29,22%

totale 510

REGIONI BIOPRODUTTIVE 111 21,76%

di cui SUL TOTALE

pesca in ambiente marino e in acque interne 23 6,37%

colture agro-silvo-pastorale in terre emerse 88 59,06%

foreste 35 39,77%

pascoli 36 40,91%

aree arabili 15 17,05%


IMPRONTA ECOLOGICA - Bioproductive Areas

Globally we identify 11.2 billion hectares of distinct bioproductive areas—cropland, forest, pasture, fisheries, and built-up land—that provide economically useful concentrations of renewable resources. These 11.2 billion hectares cover a little under one quarter of the planet and include 2.3 billion hectares of marine and inland fisheries and 8.8 billion hectares of land. The land area is comprised of 1.5 billion hectares of cropland, 3.5 billion hectares of grazing land, 3.6 billion hectares of forest, and an additional 0.2 billion hectares of built-up land assumed to occupy potential cropland (EEA, 2000; FAO, 2000; SEI, 1998; WRI, 2000). These areas concentrate the bulk of the biosphere’s regenerative capacity. We have not yet been able to estimate how much of the total usable annual biomass generation (NBP or Net Biosphere Production) is concentrated on these 11.2 billion hectares, but would be surprised if it were less than 80 to 90 percent. While the remaining areas of the planet are also biologically active, such as the deep oceans or deserts, their renewable resources are not concentrated enough to be a significant addition to the overall Biocapacity.

[Monfreda, C., Wackernagel, M., Deumling, D., 2004. “Establishing national natural capital accounts based on detailed ecological footprint and biological capacity accounts.” Land Use Policy, 21 (2004) 231–246.]


IMPRONTA ECOLOGICA - The Common Unit: Global Hectare

Ecological Footprint accounts express the use of built-up areas, and the consumption of energy and renewable resources—crops, animal products, timber, and fish—in standardized units of biologically productive area, termed global hectares (gha). Each global hectare represents an equal amount of biological productivity.One global hectare is equal to one hectare with a productivity equal to the average productivity of the 11.2 billion bioproductive hectares on Earth. Here productivity does not refer to a rate of biomass production, such as net primary production (NPP).

[Monfreda, C., Wackernagel, M., Deumling, D., 2004. “Establishing national natural capital accounts based on detailed ecological footprint and biological capacity accounts.” Land Use Policy, 21 (2004) 231–246.]


IMPRONTA ECOLOGICA - criticism

The ecological footprint of the appropriated production is defined as follows (Ewing etal.,2010) for each of the considered products:

EFp = (P/Yn) × YF × EQFwhere P is the amount of product produced (or carbon dioxide emitted); YN is the national average yield for P (or the carbon uptake capacity);YF is the yield factor between the local and world average productivity (it varies by country); EQF is the equivalence factor used to correct the assessment of the area of a specific land use type in to units of world average biological productive areas. This factor will be discussed in detail below, for the moment it is enough to say that in practical terms it has an egligible impact on the overall assessment.

[Mario Giampietro, AndreaSaltelli,“Footprints tonowhere”, Ecological Indicators 46 (2014) 610–621]


IMPRONTA ECOLOGICA

EFP is the resulting estimate of a virtual area of biosphere’s regenerative capacity, measured in global hectares, which, according to the protocol, measures nature’s demand

of biocapacity – what would be needed to stabilize the production/consumption of the considered products and the absorption of CO2.

For example, to find the ecological footprint of the appropriated production (EFP) of crops at the national level we have to proceed as follows:

(1) P – physical flow of local production (e.g.,kg of crops per year);(2) YN – local yield (the average yield of crops expressed in kg/ha);(3) YF–the ratio between the yield of crops in a country (YN) and world average yield of crops (YW). For example, Ewing etal. (2010) report a ratio of 2.2/1 for Germany and 0.3/1 for Algeria;(4) EQF correction factor (having the goal to correct this value by supposedly making some sort of reference to ecological processes as discussed later on).








Footprint (gha) = Area (ha) * Equivalence Factor (gha/ha)


IMPRONTA ECOLOGICA – Area and biocapacity

Footprint of Renewable Resources

Area (ha) = [Production + Imports – Exports (tons)] / Global yield (tons/ha)

Biocapacity, or the supply side of the equation, is the counterpart of the Footprint, or the demand side. A nation’s total Biocapacity is the sum of its bioproductive areas, also expressed in global hectares (gha). We transform each bioproductive area into global hectares by multiplying its area by the appropriate equivalence factor and the yield factor specific to that country:

Biocapacity (gha) = Area (ha) * Equivalence Factor (gha/ha) * Yield Factor (-)


IMPRONTA ECOLOGICA – Global biocapacity

The global biocapacity can also be expressed as follows:

Σ Pi * Ei = AWhere

P is the actual, physical hectares of bioproductive area of type i,

E is the equivalence factor for each area of type i,

A is global Biocapacity expressed in standardized hectares.

Ecological deficit (gha) = Footprint (gha) - Biocapacity (gha)

Bilancio ecologico = Domanda - Offerta



EF and BC are tantamount to the concepts demand and supply in Economics. When used together, they form the EF/BC accounts.

“EF/BC accounting” is frequently referred to only as “EF accounting”. However, we think the use of “EF/BC accounting” is more appropriate as it considers the fact that the accounting tool compares demand and supply - and not just demand (as suggested by the term “EF accounting”).

When the EF is larger than the BC the renewable resource accounting results in a deficit. A national ecological deficit can be compensated through trade with nations that process ecological reserves or through liquidation of national ecological assets. In contrast, the global ecological deficit cannot be compensated through trade, and is therefore equal to overshoot.

[Florian Schaefer, Ute Luksch, Nancy Steinbach, Julio Cabeça, Jörg Hanauer, “Ecological Footprint and Biocapacity. The world’s ability to regenerate resources and absorb waste in a limited time period”]



“Overall, this means that the Ecological Footprint could at best be an indicator of instantaneous non-sustainability at the worldwide level. EFs for countries should be used as indicators of inequality in the exploitation of natural resources and interdependencies between geographical areas. Moreover, even the worldwide ecological deficit emphasized by the EF may not convey the message it is said to. Indeed, one can show that the worldwide imbalance is mostly driven by CO2 emissions, expressed in hectares of forest needed for storage. By definition, the worldwide demand placed on cropland, built-up land and pasture cannot exceed world biocapacity.” (CMEPSP, 2009)

In conclusion, we agree with Goldfinger and co-authors about the key importance of producing easily communicated scientific information; this is essential to make possible an informed societal deliberation over sustainability issues. However, accounting methods need to avoid the risk of simplifications typical of reductionism.


[262 Letter to the Editor / Ecological Indicators 46 (2014) 260–263]


IMPRONTA ECOLOGICA - critiche

● Misura le diseguaglianze sociali tra le nazioni, ma non misura il bilancio tra domanda e offerta (avete capito il perché?)

● Offre una buona comunicazione scientifica, ma semplifica la complessità (riduttivismo).

●

●

● ….. ma potrebbe servire alla pianificazione?


IMPRONTA ECOLOGICA - critiche

E DAL NOSTRO PUNTO DI VISTA?● Il termine “Regioni bioproduttive / Bioproductive areas” pare essere non

tanto una rappresentazione del mondo reale, quanto una rappresentazione virtuale di un'idea: comunica l'allarme, ma non è chiaro il livello di precisione con cui rappresenta la realtà.

● Il termine “Regione bioproduttiva / Bioproductive areas” è definito da Ecological Footprint Network e usato da WWF, ma non trova riscontro in altri enti (è una scienza normale?).

● Usa un'unità di misura (ha), ma la trasforma in ettari globali (gha) attraverso operazioni poco trasparenti (YF yield factor e EQF equivalence factor).

● Grandezze e unità di misura non paiono corrispondere a criteri ragionevoli della metrologia.

● ….. ma potrebbe servire alla pianificazione?


?flussi informativi – information flowsinfrastrutture di dati territoriali – spatial data infrastructuremodellizzazione e pianificazione – modeling and planning?

Metabolismo urbano e impronta ecologica a LondraThe Use of Urban Metabolism and Ecoological Footprint in London Planning

Luca Marescotti 36 / 52 Luca Marescotti 36 / 52

Quanto è grande l'impronta ecologica di Londra? Veramente? Un interessante caso studio: le analisi

Diversi protocolli e diversi risultati confermano comunque una situazione drammatica, che fa sospettare che l'insieme

delle città globali stia risucchiando tutte le regioni bioproduttive.

Questo non potrebbe essere uno sviluppo di quanto Malthus intuiva e che nel suo tempo non poteva esprimere

(1798)? Herbert Girardet nel 1995: stima l'impronta ecologica di Londra

125 volte la sua superficie.

[Fonte: Girardet, Herbert. 1996. “Getting London in Shape”. London First.Il documento è difficilmente rintracciabile, ma citato in: Girardet, Herbert,

Miguel Mendonca. 2009. A Renewable World: Energy, Ecology, Equality : A Report for the World Future Council. Green Books.p.177, p.245].



MA IN POCO TEMPO CAMBIANO LE STIMEEnvironment Agency e GLA Greater London Administration: 293 volte [Chartered Institution of Wastes Management Environmental Body; Best Foot Forward Ltd. 2002. City Limits: A Resource Flow and Ecological Footprint Analysis of Greater London. Oxford: Best Foot Forward Ltd.; Goode, David, and Ian Yarham. 2003. Green Capital. The Mayor’s State of the Environment Report for London. Mayor of London. London: Greater London Authority, City Hall, The Queen’s Walk.].

Environment Agency con il modello messo a punto dallo Stockholm Environment Center: 200 volte (*) (Environment Agency. “Environment Agency - London’s Ecological Footprint - Indicator Three.” ), (*) Anche se già nel febbraio 2014 il documento era difficilmente rintracciabile e pareva in corso la rimozione delle pagine connesse.


Quanto è grande l'impronta ecologica di Londra? Veramente?Un interessante caso studio: le analisi



RAPPORTO UFFICIALE 2002

49 milioni di ettari globali (gha), cioè a 42 volte la sua biocapacità, oppure 293 volte la sua dimensione geografica (il doppio di quello disponibile nel Regno Unito).

Londra è città turistica: 2,4 milioni gha, TOTALE EF = 51,4 milioni di ettari globali (6,94 gha/ab). EF media mondiale alla stessa data: 2,18 ettari globali per abitanti (gha/ab), EF media inglese: 6,3 gha/ab

Programma di riduzione progressiva: 35% entro il 202080% entro il 2050.


Quanto è grande l'impronta ecologica di Londra? Veramente? Un interessante caso studio: le risposte

L'impianto logico della politica poneva allora la questione ineludibile e in due studi si trovano i tentativi di risposta con l'impostazione di scenari operativi possibili per ridurre a un quarto l'impronta ecologica entro il 2030:

Lyndhurst, Brook. 2003. London’s Ecological Footprint A Review. June 2003. London: Greater London Authority, City Hall, The Queen’s Walk, London SE1 2AA.

Girardet, Herbert, 2006. “Urban Metabolism: London Sustainability Scenarios.” In IABSE Henderson Colloquium. Cambridge.



Il legame tra metabolismo urbano e impronta ecologica



Il legame tra metabolismo urbano e impronta ecologica nella proposta di Girardet.


Quanto è grande l'impronta ecologica di Londra? Veramente?Un interessante caso studio: le risposte

London Plan 2008 di Ken Livingston

Presentazione della bozza del nuovo London Plan 2010 di Boris Johnson per la partecipazione e la legittimazione

London Plan 2011 approvazionenon esiste più l'impronta ecologica, ma solo la sostenibilità come qualità della vita della città finanziaria globale.



quiz


What kind of urbanisation?


Sun Lakes, Phoenix, Arizona: che cosa vedete?


Sun Lakes, Phoenix, Arizona: che cosa vedete?



In every case we -planners- need measurement after defining

quantities and measurements protocols


BEFORE ACTINGWE NEED UNDERSTANDING

GLOBAL AND LOCAL GOVERNANCE

TERRITORY AND ENVIRONMENT ARE PLANNING FOCAL POINT

PER CONCLUDERE VIVIAMO IN UN MONDO DINAMICO


PER OTTENERE EMERGENZE SISTEMICHE OCCORRONO

VISIONI E STRATEGIE UNITARIE

UN GOVERNARE POSITIVO E PRO-ATTIVO PER L'URBANISTICA

PER CONCLUDERE VIVIAMO IN UN MONDO DINAMICO


Olocene, ultimo periodo dell'era neozoica [era neozoica da 1,8 milioni di anni fa a oggi]

http://www.worldmapper.org/index.html


la versione ipertestuale della edizione trilingue (italiano, inglese, francese) del Vocabolario Internazionale di Metrologia è disponibile gratuitamente

all'indirizzo:http://www.ceiweb.it/

<Pubblicate le Varianti alle Norme CEI 0-16 e CEI 0-21 Il CEI ha pubblicato le http://www.ceiweb.it/it/servizi-online-cei" \t "_blank... >

È inoltre disponibile, senza limitazioni di accesso, il dizionario multilingue

dei termini tecnici propri, o di servizio, dell'elettrotecnica in:http://www.electropedia.org/

VOCABOLARIO INTERNAZIONALE DI METROLOGIA

http://www.ceiweb.it/

http://www.ceiweb.it/it/cei-comitato-elettrotecnico-italiano/134-italiano/comunicazione/news/598-pubblicate-le-varianti-alle-norme-cei-0-16-e-cei-0-21.html

http://www.ceiweb.it/it/servizi-online-cei%22%20%5Ct%20%22_blank

Education

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