Ökologische Technik

Ökologisches Engineering nutzt Ökologie und Technik, um Ökosysteme zu prognostizieren, zu entwerfen, zu konstruieren, wiederherzustellen und zu managen, die „die menschliche Gesellschaft mit ihrer natürlichen Umwelt zum Wohle beider integrieren“.

Definition
Ökologisches Engineering ist in Frankreich definiert als „Durchführung von Projekten, die in ihrer Umsetzung und Überwachung die Prinzipien des ökologischen Ingenieurwesens anwenden und die Widerstandsfähigkeit von Ökosystemen fördern“, wobei ökologisches Engineering als „Eine Kombination von wissenschaftlichen Erkenntnissen, Techniken und Praktiken definiert wird unter Berücksichtigung der ökologischen Mechanismen, die für die Bewirtschaftung der Ressourcen, die Planung und Durchführung von Anlagen oder Ausrüstungen gelten und die geeignet sind, den Schutz der Umwelt zu gewährleisten. “

In den angelsächsischen Ländern ist es „die Konzeption, die Realisierung und die Umsetzung von Projekten, die die Natur zum Wohle der Artenvielfalt und der menschlichen Gesellschaft verbinden“.

In der spanischsprachigen Welt ist das Konzept, das der „Umwelttechnik“ am nächsten kommt, definiert als „das Design, die Anwendung und das Management von Prozessen, Produkten und Dienstleistungen, um die Verschlechterung der Umwelt zu verhindern, zu begrenzen oder zu reparieren“ ein Blick auf nachhaltige Entwicklung „.

Ursprünge, Schlüsselkonzepte, Definitionen und Anwendungen
In den frühen 1960er Jahren entwickelte sich das ökologische Ingenieurwesen zu einer neuen Idee, aber seine Definition hat mehrere Jahrzehnte gebraucht, um verfeinert zu werden, seine Umsetzung befindet sich noch in der Anpassung, und seine breitere Anerkennung als neues Paradigma ist relativ neu. Ecological Engineering wurde von Howard Odum und anderen eingeführt, die natürliche Energiequellen als vorherrschenden Input zur Manipulation und Kontrolle von Umweltsystemen nutzten. Die Ursprünge des ökologischen Ingenieurwesens liegen in Odums Arbeit mit ökologischer Modellierung und Ökosystem-Simulation, um ganzheitliche Makro-Muster von Energie- und Materialflüssen zu erfassen, die eine effiziente Nutzung von Ressourcen beeinflussen.

Mitsch und Jorgensen fassten fünf grundlegende Konzepte zusammen, die ökologisches Ingenieurwesen von anderen Ansätzen unterscheiden, um Probleme zu adressieren, die der Gesellschaft und der Natur dienen: 1) sie basiert auf der Fähigkeit der Ökosysteme zur Selbstgestaltung; 2) es kann der Feld- (oder Säure-) Test von ökologischen Theorien sein; 3) es beruht auf Systemansätzen; 4) es konserviert nicht erneuerbare Energiequellen; und 5) unterstützt es Ökosystem und biologischen Schutz.

Mitsch und Jorgensen waren die ersten, die ökologische Technik so definierten, dass sie gesellschaftliche Dienste so gestalteten, dass sie der Gesellschaft und der Natur zugute kamen, und später anmerkten, dass das Design systembasiert, nachhaltig sein und die Gesellschaft in ihre natürliche Umgebung integrieren sollte.

Bergen et al. definierte ökologische Technik als: 1) Nutzung der ökologischen Wissenschaft und Theorie; 2) Anwendung auf alle Arten von Ökosystemen; 3) Anpassung der Konstruktionsverfahren; und 4) Bestätigen eines Leitwertsystems.

Barrett (1999) bietet eine wörtlichere Definition des Begriffs: „Design, Konstruktion, Betrieb und Management (das heißt, Engineering) von Landschafts- / Wasserstrukturen und assoziierten Pflanzen- und Tiergemeinschaften (dh Ökosysteme) zum Wohle der Menschheit und oft, Natur. “ Barrett fährt fort: „Andere Begriffe mit äquivalenter oder ähnlicher Bedeutung umfassen die Ökotechnologie und zwei Begriffe, die am häufigsten im Bereich der Erosionskontrolle verwendet werden: Bodenbiotechnologie und Biotechnik. Bei der Beschreibung der Gentechnologie am Zellulären ist ökologisches Engineering jedoch nicht mit“ Biotechnologie „zu verwechseln Ebene oder „Bioengineering“ bedeutet Konstruktion von künstlichen Körperteilen. “

Die Anwendungen in der ökologischen Technik können in 3 räumliche Skalen eingeteilt werden: 1: Mesokosmen (~ 0,1 bis 100 Meter); 2: Ökosysteme (1 bis 10 km); und 3: regionale Systeme (> 10 km). Die Komplexität des Designs nimmt wahrscheinlich mit der räumlichen Skalierung zu. Die Anwendungen nehmen an Breite und Tiefe zu und beeinflussen wahrscheinlich die Definition des Feldes, da mehr Möglichkeiten zur Gestaltung und Nutzung von Ökosystemen als Schnittstellen zwischen Gesellschaft und Natur erforscht werden. Die Umsetzung von ökologischem Engineering konzentriert sich auf die Schaffung oder Wiederherstellung von Ökosystemen, von degradierten Feuchtgebieten zu mehrzelligen Wannen und Gewächshäusern, die mikrobielle, Fisch- und Pflanzenleistungen integrieren, um menschliches Abwasser in Produkte wie Düngemittel, Blumen und Trinkwasser zu verarbeiten. Anwendungen des ökologischen Ingenieurwesens in Städten sind aus der Zusammenarbeit mit anderen Bereichen wie Landschaftsarchitektur, Stadtplanung und städtischer Gartenbau entstanden, um die menschliche Gesundheit und Biodiversität, wie von den UN-Zielen für nachhaltige Entwicklung angesprochen, mit ganzheitlichen Projekten wie Regenwassermanagement zu adressieren. Anwendungen des ökologischen Ingenieurwesens in ländlichen Landschaften umfassen die Behandlung von Feuchtgebieten und die Wiederaufforstung von Gemeinden durch traditionelles ökologisches Wissen. Permakultur ist ein Beispiel für breitere Anwendungen, die als eigenständige Disziplinen aus dem ökologischen Ingenieurwesen hervorgegangen sind, wo David Holmgren den Einfluss von Howard Odum auf die Entwicklung der Permakultur aufzeigt.

Designrichtlinien, Funktionsklassen und Designprinzipien
Ökologisches Ingenieurdesign wird Systemökologie mit dem Prozess des Ingenieurdesigns verbinden. Engineering Design beinhaltet typischerweise Problemformulierung (Ziel), Problemanalyse (Einschränkungen), Suche nach alternativen Lösungen, Entscheidung zwischen Alternativen und Spezifikation einer vollständigen Lösung. Ein zeitlicher Entwurfsrahmen wird von Matlock et al. Zur Verfügung gestellt und besagt, dass die Entwurfslösungen in ökologischer Zeit betrachtet werden. Bei der Auswahl zwischen Alternativen sollte das Design die ökologische Ökonomie in die Designbewertung einbeziehen und ein Leitwertsystem anerkennen, das den biologischen Schutz fördert und der Gesellschaft und der Natur zugute kommt.

Ökologisches Engineering nutzt Systemökologie mit Engineering Design, um eine ganzheitliche Sicht auf die Wechselwirkungen innerhalb und zwischen Gesellschaft und Natur zu erhalten. Die Ökosystem-Simulation mit Energy Systems Language (auch bekannt als Energieschaltungssprache oder Energese) von Howard Odum ist ein Beispiel für diesen systemökologischen Ansatz. Diese ganzheitliche Modellentwicklung und Simulation definiert das System von Interesse, identifiziert die Systemgrenzen und zeigt, wie sich Energie und Material in ein System hinein und aus ihm heraus bewegen, um zu identifizieren, wie erneuerbare Ressourcen durch Ökosystemprozesse genutzt und die Nachhaltigkeit erhöht werden können. Das System, das es beschreibt, ist eine Sammlung (dh eine Gruppe) von Komponenten (dh Teilen), die durch irgendeine Art von Interaktion oder Wechselbeziehung verbunden sind, die kollektiv auf einen Reiz oder eine Nachfrage reagiert und einen bestimmten Zweck oder eine bestimmte Funktion erfüllt. Durch das Verständnis der Systemökologie kann der ökologische Ingenieur effizienter mit Ökosystemkomponenten und -prozessen innerhalb des Designs arbeiten, erneuerbare Energien und Ressourcen nutzen und die Nachhaltigkeit erhöhen.

Mitsch und Jorgensen haben fünf Functional Classes für ökologische Ingenieurdesigns identifiziert:

Ökosystem zur Verringerung / Lösung von Verschmutzungsproblemen. Beispiel: Phytosanierung, Abwasser-Feuchtgebiete und Bioretention von Regenwasser, um überschüssige Nährstoffe und Metalle zu filtern
Ökosystem nachgeahmt oder kopiert, um Ressourcenproblem zu adressieren. Beispiel: Wiederherstellung des Waldes, Austausch von Feuchtgebieten und Installation von Straßenrand-Regengärten zur Erweiterung der Überdachung, um die Kühlung von Wohngebieten und Städten zu optimieren
Ökosystem erholte sich nach einer Störung. Beispiel: Renaturierung von Minen, Restaurierung von Seen und Wasserversorgung von Kanälen mit gereiften Uferkorridoren
Ökosystem ökologisch verändert. Beispiel: selektive Holzernte, Biomanipulation und Einführung von Raubfischen, um planktiv fressende Fische zu reduzieren, Zooplankton zu erhöhen, Algen oder Phytoplankton zu konsumieren und das Wasser zu klären.
Ökosysteme nutzen, ohne das Gleichgewicht zu zerstören. Beispiel: Nachhaltige Agrarökosysteme, Aquakultur mit mehreren Arten und die Einführung von Agroforstparzellen in Wohnimmobilien zur Erzeugung von Primärproduktion auf mehreren vertikalen Ebenen.

Mitsch und Jorgensen haben Design Principles für das ökologische Engineering identifiziert, aber nicht alle sollen zu einem einzigen Design beitragen:

Ökosystemstruktur und -funktion werden durch Erzwingen von Funktionen des Systems bestimmt;
Die Energieeinträge in die Ökosysteme und die verfügbare Speicherung des Ökosystems sind begrenzt;
Ökosysteme sind offene und dissipative Systeme (nicht thermodynamisches Gleichgewicht von Energie, Materie, Entropie, sondern spontanes Auftreten von komplexer, chaotischer Struktur);
Die Beachtung einer begrenzten Anzahl von Faktoren, die für die Steuerung / Kontrolle verantwortlich sind, ist am strategischsten, um die Verschmutzung zu verhindern oder die Ökosysteme wiederherzustellen;
Das Ökosystem hat einige homöostatische Fähigkeiten, die dazu führen, dass die Auswirkungen von stark variablen Inputs geglättet und gedämpft werden;
Abstimmung der Recyclingwege auf die Ökosysteme und Verringerung der Umweltverschmutzung;
Design für pulsierende Systeme wo immer möglich;
Ökosysteme sind selbstentwöhnende Systeme;
Prozesse von Ökosystemen haben charakteristische Zeit- und Raummaßstäbe, die im Umweltmanagement berücksichtigt werden sollten;
Die biologische Vielfalt sollte gefördert werden, um die Selbstentwurfskapazität eines Ökosystems zu erhalten;
Ökotone, Übergangszonen, sind für Ökosysteme ebenso wichtig wie Zellmembranen;
Die Kopplung zwischen Ökosystemen sollte nach Möglichkeit genutzt werden.
Die Komponenten eines Ökosystems sind miteinander verbunden, miteinander verbunden und bilden ein Netzwerk; direkte und indirekte Anstrengungen zur Entwicklung des Ökosystems in Betracht ziehen;
Ein Ökosystem hat eine Entwicklungsgeschichte;
Ökosysteme und Arten sind an ihren geografischen Rändern am verletzlichsten;
Ökosysteme sind hierarchische Systeme und sind Teile einer größeren Landschaft;
Physische und biologische Prozesse sind interaktiv, es ist wichtig, sowohl physikalische als auch biologische Wechselwirkungen zu kennen und richtig zu interpretieren;
Die Öko-Technologie erfordert einen ganzheitlichen Ansatz, der alle interagierenden Teile und Prozesse so weit wie möglich integriert.
Informationen in Ökosystemen werden in Strukturen gespeichert.

Eine neue Karriere
Ökologische Technik ist ein neues Handwerk, das sich gegen Ende des 20. Jahrhunderts entwickelt. Sie setzt die Techniken des ökologischen Ingenieurwesens um, deren Prinzipien vom CNRS definiert werden: „Ökologisches Ingenieurwesen ist die Verwendung, meist in situ, manchmal unter kontrollierten Bedingungen, von Populationen, Gemeinschaften oder Gemeinschaften. Ökosysteme mit dem Ziel, ein oder mehrere biotische oder physikochemische Dynamik der Umwelt in einem für die Gesellschaft als günstig erachteten Sinn, der mit der Erhaltung ökologischer Gleichgewichte und dem Anpassungspotential der Umwelt vereinbar ist „. Ziel des ökologischen Engineerings ist es daher, durch an die Resilienz des Ökosystems angepasste Maßnahmen einen Beitrag zur Biodiversität zu leisten.

Wenn die Welt der Forschung eine wichtige Rolle bei der Bereitstellung neuer grundlegender Kenntnisse spielt, greifen auch die Betreiber ökologischer Anlagen auf alte Praktiken zurück und entwickeln Innovationen, die auf der Beobachtung von lebenden Mechanismen beruhen. So schrieb Leonardo da Vinci: „Die Wurzeln der Weiden verhindern den Zusammenbruch der Dämme der Kanäle und Weidenzweige, die am Ufer stehen und dann geschnitten werden, werden jedes Jahr dicht und so bekommen wir eine lebende Bank von einem einzigen „Diese Techniken wurden lange Zeit zugunsten von schweren Schutzsystemen im Bauwesen vernachlässigt. Diese Lebensumgebungen, die manchmal effektiver sind, sind mit einer Fähigkeit zur Eigenerhaltung und Belastbarkeit ausgestattet, obwohl sie je nach Situation ein regelmäßiges Management erfordern.

Eine transversale Aktivität
Die Akteure des ökologischen Ingenieurwesens arbeiten für die Biodiversität, sie sind „Handwerker der Biodiversität“. Sie bringen ihr Wissen, ihre Techniken und Werkzeuge ein, um lebende Ökosysteme wieder aufzubauen. Die Durchführung von ökologischen Ingenieurprojekten beinhaltet viele Fähigkeiten; Konsultation mit wirtschaftlichen und sozialen Akteuren bei der ökologischen Überwachung des Projekts durch seine Konzeption und Umsetzung. Eine klassische Operation beginnt mit Beratung und strategischen Unterstützungsaktivitäten, gefolgt von Schritten von diagnostischen Studien, Definition von Aktionen, Arbeiten, Überwachung, Management und schließlich Valorisierung des Ansatzes durch Kommunikation. Diese Aktivitäten umfassen Naturforscher, Berater für biologische Vielfalt, spezialisierte Arbeiter und Techniker um den Angelpunkt des ökologischen Ingenieurs.

Ökologisches Engineering berücksichtigt alle Dimensionen des Ökosystems: Flora, Fauna, Pilze, bakteriologische, pedologische, biogeochemische, geologische Prozesse und auch menschliche Gesellschaften. Um auf all diese lebenden Prozesse einwirken zu können, verwendet der Ökologe eine Vielzahl von Techniken. Zum Beispiel wird es Anlagentechnik, manchmal als Bioengineering oder biologische Technik bezeichnet, und viele andere Techniken verwenden, die herkömmliche Techniken vorteilhaft ersetzen können.

Neben den einfachen Maßnahmen zur Erhaltung der biologischen Vielfalt und zum Schutz des natürlichen Erbes verfolgt das ökologische Ingenieurwesen das Ziel, Wirtschaft und Ökologie in Einklang zu bringen. In der Tat, da es das Ziel ist, die Widerstandsfähigkeit des Ökosystems zu fördern, muss ökologisches Engineering die menschlichen Aktivitäten berücksichtigen, die ein integraler Bestandteil des Ökosystems sind. Die Aktivität des Sektors steht daher im Mittelpunkt der Wechselbeziehungen zwischen Mensch und Biodiversität und entwickelt sich in allen Wirtschaftsbereichen. Die ökologische Ingenieurstätigkeit soll dann die Fachleute aus Planung, Landwirtschaft und sogar Industrie, Immobilien und Stadtplanung begleiten, um an der Vereinbarkeit von menschlichen Aktivitäten und lebenden Systemen zu arbeiten.

So wird der Erfolg eines ökologischen Ingenieursprojekts an zwei Kriterien gemessen: der sozialen Akzeptanz und der Einbeziehung von Bewohnern und Nutzern in das Projekt und einer wissenschaftlichen Bewertung. Letzteres erfolgt auf der Grundlage der Überwachung von Indikatoren, einschließlich Bioindikatoren, die je nach dem biogeografischen Kontext, der Oberfläche des Standorts und dem Ziel der Maßnahmen variieren. Ökologen verlassen sich hauptsächlich auf einige Arten, die als Bioindikatoren gelten, um Operationen zu bewerten und gegebenenfalls zu korrigieren.

Techniken und Anwendungen
Ökologische Ingenieurtechniken können im Zusammenhang mit allen Arten von menschlichen Aktivitäten durchgeführt werden, solange sie Auswirkungen auf das Ökosystem und seine Funktionsweise haben, die sehr breit sind: Management von Naturräumen, Raumplanung, Stadtplanung, Landwirtschaft, Wirtschaftstätigkeit. Je nach Zielsetzung können die Interventionen in vier Bereiche unterteilt werden: Verwaltung, Wiederherstellung, Schaffung oder Integration von Aktivitäten im Ökosystem. Diese Verteilung ist nicht exklusiv, sondern erlaubt einen Überblick über die vielen Anwendungen des ökologischen Ingenieurwesens.

Umweltmanagement
Umweltmanager nutzen ökologisches Engineering, wenn es darum geht, die biologische Vielfalt zu erhöhen, sie zu stabilisieren oder ihren Rückgang aufzuhalten. In der Tat sind einige natürliche Prozesse heute ausgestorben und nur menschliche Eingriffe können diese Lücke füllen und das Verschwinden bestimmter Kreise bestimmter Arten verhindern. Von der natürlichen Umgebung bis hin zu städtischen Gebieten und landwirtschaftlichen Gebieten wird der Umwelttechniker dann im Zusammenhang mit den Nutzungen die Maßnahmen zur Förderung der biologischen Vielfalt empfehlen. Hier sind einige Beispiele:

Wartung im offenen Zustand durch Schleifen, Mähen oder Freischneiden, abhängig von den vorhandenen Pflanzengemeinschaften;
differenziertes Management, um die Umwelt zu diversifizieren oder vorhandene Vielfalt zu erhalten;
beispielsweise die Beschränkung der Verbreitung von gebietsfremden Arten oder die Verringerung der Eutrophierung eines Feuchtgebiets;
Öko-Beweidung, um die Öffnung der Umwelt auf lange Sicht zu bewahren, dank Pflanzenfressern wie Equiden, Schafen oder Rindern, oder Bibern oder Elchen, die im Falle von lebhaften oder feuchten Umgebungen verwendet werden können.
Für die ersten drei Punkte ist das Management der Überreste entscheidend. Wenn diese exportiert werden, ist die Umwelt an organischer Substanz erschöpft, was in einigen Fällen die Anreicherung der Biodiversität begünstigt.

Agrarökologie
Der Ökologe ist auch in landwirtschaftlichen Gebieten tätig. Er kann dann eine neue Betriebsführung vorschlagen, die besser an das Funktionieren des Ökosystems angepasst ist. Es ist in diesem Fall von Permakulturtechniken inspiriert.

Der Landwirt kann die Artenvielfalt fördern, um die Produktivität des Agrarsektors zu unterstützen und seine Stabilität im Laufe der Zeit gegenüber äußeren Störungen zu gewährleisten. Verschiedene biologische oder ökologische Prozesse im Zusammenhang mit der Biodiversität können intensiviert werden: die Diversität und Aktivität von Bodenmikroorganismen zugunsten von Pflanzen verbessern, verschiedene Arten assoziieren und zusammenwirken, verschiedene Familien und Vegetationsschichten nutzen, ökologische Schädlinge von Nutzpflanzen über ihre natürlichen Feinde regulieren, usw. Es kann auch auf die Zyklen von organischer Substanz und Nährstoffen einwirken, um die Produktivität von Agrosystemen mit geringem Input zu verbessern. Dies ist dem guten Management der organischen Ressourcen zu verdanken und somit dem Fluss von Nährstoffen und Energie, die sie induzieren. Es ist dann möglich, auf mehreren Ebenen zu intervenieren: die Interaktionen von Vieh und Landwirtschaft zu verstärken, um natürliche Ressourcen zu erhalten, das biologische Leben der Böden durch spezifische organische Inputs wiederherzustellen, um die Pflanze lokal zu ernähren.

Schließlich ist Wassermanagement ein entscheidender Faktor, insbesondere in trockenen Gebieten, wo die Ressource begrenzt und unregelmäßig ist. Das Management kann auf mehrere Arten verbessert werden: Anpassung der Ernte an unregelmäßige Regen- oder Dürre-Risiken, Wassereinsparung auf der Ebene des Grundstücks durch Begrenzung des Abflusses, Berücksichtigung der wesentlichen Rolle der Bäume auf dem Boden und Wasser in trockenen Gebieten …

Ökosystem-Wiederherstellung oder ökologische Eigenschaften
Die letzte Weltkonferenz zur Biodiversität, die 2010 in Nagoya stattfand, stellte fest, dass es im Jahr 2020 notwendig sei, mindestens 15% der degradierten Ökosysteme zusätzlich zu den Retentionsmaßnahmen wiederherzustellen (15. Ziel von Aichi). Ökologisches Engineering nutzt die ökologische Widerstandsfähigkeit von Ökosystemen zur Wiederherstellung ökologischer Umgebungen und Merkmale:

Erdarbeiten, Import von Materialien (Gestein, Sand) zur Wiederherstellung von Umgebungen, Böden, Bächen;
Verwendung morphologischer Merkmale von Pflanzen zur natürlichen Wiederherstellung von erodierten Umgebungen und / oder zum Schutz vor Naturgefahren, Anpflanzung von Arten mit ausgedehnten Wurzelsystemen zur nachhaltigen Wiederherstellung von degradierten Böden, Stabilisierung von Hängen, Ufern, Dünen oder Litoralen;
Methoden der Entgiftung durch Pflanzen oder durch Bakterien, beispielsweise zur Behandlung von Materialien aus Minen mit Schwermetallen (chemilitotrophe Bakterien), Ölverschmutzungen (organotrophe Bakterien), Wasserreinigung oder Abfalldegradierung;
Öffnung der Umwelt durch Entwurzeln oder Fällen, um Lebensräume zu diversifizieren;
Bodenmanagement: Strippen (étrépage) zur Förderung der biologischen Vielfalt, Bodengewinnung durch Förderung von Mineralien, Biomasse und Einstreu, Sanierung Technosol;
Übertragung von Arten oder Lebensräumen, um die minimalen Bedingungen der Umweltresistenz wieder herzustellen: Aufstockung, Aufstockung, Wiederherstellung von Seegraswiesen von Phanerogamen in der Meeresumwelt, Stabilisierung von Wattflächen durch ein Bett von Muscheln usw.

Ein funktionierendes Ökosystem schaffen
Die Schaffung eines Ökosystems erfolgt, wenn die Umwelt zu stark degradiert ist, um wiederhergestellt zu werden, oder wenn die Diversifizierung von Lebensräumen vom ökologischen Ingenieur in Übereinstimmung mit dem lokalen sozialen, wirtschaftlichen und ökologischen Kontext als notwendig erachtet wird. Dies kann im terrestrischen Bereich die Schaffung einer vollständigen Umgebung wie Pufferzonen für die Wasserreinigung, Teiche, Hänge, Hecken usw. oder die Schaffung von Lebensraumelementen für Tiere umfassen: Hibernaculum, Nistkästen, Insektenhaus, Häuschen. In der Meeresumwelt kann der Ökologe die Einrichtung von Lebensräumen im Hafengebiet unter Wasser oder in Gezeitenzonen, in einem Hafen, Deich oder anderen Küstenschutzeinrichtungen fordern, beispielsweise durch Einbau von Filterarten (Muscheln, Austern).

Integration menschlicher Aktivitäten in das Ökosystem
Die Techniken der Bewirtschaftung, Wiederherstellung und Schaffung von natürlichen Umgebungen werden für die ökologische Integration von Einrichtungen und Infrastrukturen verwendet. Ökologische Technik baut dann städtische, landwirtschaftliche, hydraulische oder in das Ökosystem integrierte Forstwirtschaft auf, wo der Bürger früher den Beton oder Spundbohlen williger nutzte. Das ökologische Ingenieurwesen bietet Lösungen, die von der Natur inspiriert sind und es ermöglichen, die ökologische Durchlässigkeit von Bauwerken zu erhöhen und den ökologischen Fußabdruck zu verringern, indem die Abgaben auf natürliche Ressourcen stark begrenzt werden und der Einsatz umweltverträglicher Materialien gefördert wird. Ressourcenwiederverwendungstechniken können auch mit ökologischem Engineering in Verbindung stehen, da sie den Einsatz nicht erneuerbarer natürlicher Ressourcen, wie beispielsweise ökologische sanitäre Einrichtungen, reduzieren möchten.

Konkret zielen diese Techniken darauf ab, die ökologische Vernetzung und die Integration des Managements in das Funktionieren des Ökosystems zu fördern. Die ökologische Kontinuität verbessert sich mit der Schaffung solcher Kreuzungsarbeiten, die mit Leitvorrichtungen verbunden sind Wildtiere: Dämme, Hecken, Gräben … Die ökologische Integration von Gebäuden wird durch die Einbeziehung ihres Einflusses, ihrer Umgebung und der Aufwertung der Bauwerke gewährleistet sich. Grüne Dächer und grüne Wände werden seit der Integration der biologischen Vielfalt in die Umweltstandards von Gebäuden wie HQE oder BREEAM immer wichtiger und interessieren sich eher für Architekten und Innenarchitekten als für Straßen- oder Flussentwickler.

Die ökologische Integration kann auch in Skalen durchgeführt werden, die größer sind als die einfache Entwicklungsstelle. Akteure des ökologischen Ingenieurwesens helfen so den Fachleuten, über die Vereinbarkeit ihrer Tätigkeit mit dem Funktionieren des Ökosystems nachzudenken und sogar auf der Ebene des Wirtschaftsmodells des Territoriums oder sogar des Landes zu arbeiten. Dies kann alle Wirtschaftssektoren, auch die meisten off-road, konzentrieren.

Designleitfaden
Das Umweltdesignprojekt wird einem Zyklus folgen, der dem Projektzyklus des Engineering ähnlich ist – der Bestimmung des Problems (Ziel), der Analyse des Problems (Einschränkungen), der Suche nach alternativen Lösungen, der Auswahl von Alternativen und der Spezifikation des Finales Lösung. Die Elemente, die das Umweltdesign auszeichnen, werden von vielen Autoren entwickelt, aber es gibt immer noch keinen einzigen Ansatz. Typischerweise umfasst das Projektziel den Schutz, gefährdete Ökosysteme, die Wiederherstellung degradierter Ökosysteme oder die Schaffung eines neuen nachhaltigen Ökosystems, um den Bedürfnissen von Natur und Gesellschaft gerecht zu werden. Bei der Auswahl zwischen Alternativen sollte das Projekt eine Umweltökonomie in die Projektbewertung einbeziehen und ein Leitwertsystem erkennen, das den biologischen Schutz fördert.

Geeignet für alle Arten von Ökosystemen

Adaptiert Design-Methoden
Die Umsetzung des Projekts sollte auf dem Einsatz von Umweltwissenschaften und -theorie basieren.
Basierend auf selbstreplizierender Kapazität von Ökosystemen
Verabschiedet die Theorie des adaptiven Management des Lernens auf die Fehler, das Projekt wird auf Umwelttheorie geprüft.
Es basiert auf Ansätzen zu einem integrierten System
Bewahrt nicht erneuerbare Energiequellen

Mitsch und Jorgensen haben vor der Umsetzung eines ökologischen Konstruktionsplans folgende Überlegungen angestellt:

Erstellen Sie ein konzeptionelles Modell, um die Teile der Natur zu bestimmen, die mit dem Projekt verbunden sind;
Implementieren Sie ein Computermodell, um die Auswirkungen und die Ungewissheit des Projekts zu simulieren;
Optimieren Sie das Projekt, um die Unsicherheit zu reduzieren und die positiven Auswirkungen zu erhöhen.

Lehrplan
Der Lehrplan wurde für das Umweltprojekt entwickelt und die wichtigsten US-Institutionen lancierten diese Programme. Die Elemente dieses Programms sind:

Ein akademischer Lehrplan wurde für ökologisches Ingenieurwesen vorgeschlagen, und Institutionen auf der ganzen Welt starten Programme. Schlüsselelemente dieses Curriculums sind: Umwelttechnik; Systemökologie; Restaurierungsökologie; ökologische Modellierung; quantitative Ökologie; Ökonomie des ökologischen Ingenieurwesens und technische Wahlfächer.

Ergänzend zu diesem Kursangebot sind Vorbereitungskurse in physikalischen, biologischen und chemischen Fachgebieten sowie integrierte Design-Erfahrungen erforderlich. Nach Matlock et al. Sollte das Design Einschränkungen identifizieren, Lösungen in ökologischer Zeit charakterisieren und ökologische Ökonomie in die Designbewertung einbeziehen. Die Ökonomie des ökologischen Ingenieurwesens wurde unter Verwendung von Energieprinzipien für ein Feuchtgebiet demonstriert und die Nährstoffbewertung für eine Milchfarm verwendet

Quantitative Ökologie
Systemökologie
Restaurative Ökologie
Umweltmodellierung
Umwelttechnik
Ökonomie der Umwelttechnik

Technische Wahlfächer
Zusätzlich zu diesem Kursangebot gibt es erste Kurse in physikalischen, biologischen und chemischen Disziplinen. Laut Matlock und anderen sollte das Projekt Einschränkungen definieren, Lösungen in ökologischer Zeit charakterisieren und Umweltökonomie in die Projektbewertung einbeziehen. Die Wirtschaftlichkeit der Umwelttechnik wurde unter Verwendung der Prinzipien des Energieverbrauchs, der für Feuchtgebiete und Nährstoffe für die Milchfarm benötigt wird, demonstriert.