La misurazione della sostenibilità è la base quantitativa per la gestione consapevole della sostenibilità. Le metriche utilizzate per la misurazione della sostenibilità (che coinvolgono la sostenibilità dei domini ambientali, sociali ed economici, sia individualmente che in varie combinazioni) sono ancora in evoluzione: includono indicatori, benchmark, audit, indici e contabilità, nonché valutazione, valutazione e altri sistemi di segnalazione. Sono applicati su una vasta gamma di scale spaziali e temporali.
Alcune delle misure di sostenibilità più conosciute e più ampiamente utilizzate includono reporting di sostenibilità aziendale, contabilità Triple Bottom Line e stime della qualità della governance di sostenibilità per i singoli paesi che utilizzano l’Indice di sostenibilità ambientale e l’Indice di prestazione ambientale. Un approccio alternativo, utilizzato dal Programma delle Città Compatte Globali delle Nazioni Unite e esplicitamente critico sull’approccio a triplo fondo, è Circles of Sustainability.
Indicatori di sostenibilità e loro funzione
L’obiettivo principale degli indicatori di sostenibilità è di informare le politiche pubbliche come parte del processo di governance della sostenibilità. Gli indicatori di sostenibilità possono fornire informazioni su qualsiasi aspetto dell’interazione tra ambiente e attività socio-economiche. Costruire insiemi di indicatori strategici generalmente si occupa solo di alcune semplici domande: cosa sta succedendo? (indicatori descrittivi), ha importanza e stiamo raggiungendo gli obiettivi? (indicatori di prestazione), stiamo migliorando? (indicatori di efficienza), le misure funzionano? (indicatori di efficacia politica), e generalmente stiamo meglio? (indicatori di benessere totale). Un quadro generale popolare utilizzato dall’Agenzia europea dell’ambiente utilizza una leggera modifica del sistema DPSIR dell’Organizzazione per la cooperazione economica e lo sviluppo. Questo rompe l’impatto ambientale in cinque fasi. Sviluppi sociali ed economici (consumo e produzione) (D) rive o iniziate le (P) condizioni ambientali che, a loro volta, producono un cambiamento nel (S) tate dell’ambiente che porta a (I) mpacts di vario genere. Le divisioni di società (R) (politiche guidate da indicatori di sostenibilità) possono essere introdotte in qualsiasi fase di questa sequenza di eventi.
Metriche su scala globale
Indicatori delle Nazioni Unite
Le Nazioni Unite hanno sviluppato ampi strumenti di misurazione della sostenibilità in relazione allo sviluppo sostenibile e un sistema di contabilità integrata ambientale ed economica.
Benchmarks, indicatori, indici, auditing ecc.
Negli ultimi due decenni è stata creata un’affollata cassetta degli attrezzi dei metodi quantitativi utilizzati per valutare la sostenibilità – comprese le misure di utilizzo delle risorse come la valutazione del ciclo di vita, le misure di consumo come l’impronta ecologica e le misurazioni della qualità della governance ambientale come l’Indice di prestazione ambientale. Quello che segue è un elenco di “strumenti” quantitativi usati dagli scienziati della sostenibilità: le diverse categorie servono solo per comodità, in quanto i criteri di definizione si interverranno. Sarebbe troppo difficile elencare tutti i metodi disponibili a diversi livelli di organizzazione, così quelli elencati qui sono solo per il livello globale.
benchmark
Un punto di riferimento è un punto di riferimento per una misurazione. Una volta stabilito un benchmark, è possibile valutare le tendenze e misurare i progressi. I dati globali di riferimento su una serie di parametri di sostenibilità sono disponibili nell’elenco delle statistiche di sostenibilità globale
Partnership 2010 sugli indicatori di biodiversità
Indici
Un indice di sostenibilità è un indicatore aggregato di sostenibilità che combina molteplici fonti di dati. Esiste un gruppo consultivo sugli indici di sviluppo sostenibile
Indice di qualità dell’aria
Indice di sviluppo infantile
Indice delle percezioni della corruzione
Indice della democrazia
Indice delle prestazioni ambientali
Emergy Sustainability Index
Indice di istruzione
Indice di sostenibilità ambientale
Indice di vulnerabilità ambientale
PIL pro capite
Coefficiente di Gini
Gender Parity Index
Indice di sviluppo relativo al genere
Misura di empowerment di genere
Grossa felicità nazionale
Indicatore di avanzamento genuino
(già indice di benessere economico sostenibile)
Prodotto nazionale lordo
Happy Planet Index
Indice di sviluppo umano (vedi Elenco dei paesi per ISU)
Legatum Prosperity Index
Indice di benessere economico sostenibile
Indice di aspettativa di vita
Indicatori di governance sostenibile. L’Indice di Status raggruppa 30 paesi dell’OCSE in termini di performance di riforma sostenibile
Indice della società sostenibile
Indice SDEWES
Indice di sostenibilità della tecnologia dei veicoli
Indice di povertà dell’acqua
Metrica
Molti problemi ambientali riguardano in ultima analisi l’effetto umano su quei cicli biogeochimici globali che sono fondamentali per la vita. Nell’ultimo decennio il monitoraggio di questi cicli è diventato un obiettivo più urgente per la ricerca:
ciclo dell’acqua
ciclo del carbonio
ciclo del fosforo
ciclo dell’azoto
ciclo di zolfo
ciclo dell’ossigeno
revisione
La verifica e il reporting di sostenibilità vengono utilizzati per valutare le prestazioni di sostenibilità di un’azienda, un’organizzazione o altra entità utilizzando vari indicatori di prestazione. Le procedure di auditing più diffuse disponibili a livello globale includono:
ISO 14000
ISO 14031
Il passo naturale
Contabilità Triple Bottom Line
l’analisi input-output può essere utilizzata per qualsiasi livello di organizzazione con un budget finanziario. Riguarda l’impatto ambientale sulle spese calcolando l’intensità delle risorse di beni e servizi.
Segnalazione
Global Reporting Initiative Global Reporting Iniziative di modellizzazione e monitoraggio. Molti di questi sono appena stati sviluppati.
Le relazioni sullo stato dell’ambiente forniscono informazioni generali di base sull’ambiente e includono progressivamente più indicatori.
Sostenibilità europea
Contabilità
Alcuni metodi contabili tentano di includere i costi ambientali piuttosto che trattarli come esternalità
Contabilità verde
Valore sostenibile
Economia di sostenibilità
Metriche delle risorse
Parte di questo processo può riguardare l’utilizzo delle risorse come la contabilità energetica o le metriche economiche o i valori dei sistemi di prezzi rispetto al potenziale di economia non di mercato, per comprendere l’uso delle risorse. Un compito importante per la teoria delle risorse (economia energetica) è lo sviluppo di metodi per ottimizzare i processi di conversione delle risorse. Questi sistemi sono descritti e analizzati mediante i metodi della matematica e delle scienze naturali. I fattori umani, tuttavia, hanno dominato lo sviluppo della nostra prospettiva del rapporto tra natura e società almeno sin dalla rivoluzione industriale, e in particolare hanno influenzato il modo in cui descriviamo e misuriamo gli impatti economici dei cambiamenti nella qualità delle risorse. Una visione equilibrata di questi problemi richiede una comprensione della struttura fisica in cui tutte le idee, le istituzioni e le aspirazioni umane devono operare.
Economia, petrolio ed energia
Rendimento energetico dell’investimento energetico
Quando la produzione di petrolio iniziò a metà del diciannovesimo secolo, i giacimenti petroliferi più grandi recuperarono cinquanta barili di petrolio per ogni barile utilizzato nell’estrazione, nel trasporto e nella raffinazione. Questo rapporto è spesso indicato come il ritorno dell’energia sugli investimenti energetici (EROI o EROEI). Attualmente, tra uno e cinque barili di petrolio vengono recuperati per ogni barile equivalente di energia utilizzata nel processo di recupero. Quando l’EROEI scende a uno, o equivalentemente il guadagno di energia netta scende a zero, la produzione di petrolio non è più una fonte di energia netta. Questo accade molto prima che la risorsa sia fisicamente esaurita.
Si noti che è importante capire la distinzione tra un barile di petrolio, che è una misura di petrolio, e un barile di petrolio equivalente (BOE), che è una misura di energia. Molte fonti di energia, come la fissione, il solare, il vento e il carbone, non sono soggette alle stesse restrizioni di approvvigionamento a breve termine che il petrolio è. Di conseguenza, anche una fonte di petrolio con un EROEI di 0,5 può essere sfruttata utilmente se l’energia necessaria per produrre quell’olio proviene da una fonte di energia economica e abbondante. La disponibilità di gas naturale a basso costo ma difficile da trasportare in alcuni giacimenti petroliferi ha portato all’utilizzo del gas naturale per alimentare il recupero del petrolio. Allo stesso modo, il gas naturale in grandi quantità viene utilizzato per alimentare la maggior parte delle piante di sabbie bituminose Athabasca. Il gas naturale a basso costo ha anche portato a un combustibile con etanolo prodotto con un EROEI netto inferiore a 1, sebbene i dati in questo settore siano controversi perché i metodi per misurare EROEI sono in discussione.
Modelli economici basati sulla crescita
Nella misura in cui la crescita economica è guidata dalla crescita del consumo di petrolio, le società post-picco devono adattarsi. M. King Hubbert ha creduto:
“I nostri principali vincoli sono culturali. Negli ultimi due secoli non abbiamo conosciuto altro che una crescita esponenziale e parallelamente abbiamo evoluto ciò che equivale a una cultura di crescita esponenziale, una cultura così fortemente dipendente dalla continuità della crescita esponenziale per la sua stabilità da non essere in grado di fare i conti con problemi di nongrowth “.
Alcuni economisti descrivono il problema come una crescita antieconomica o una falsa economia. Alla destra politica, Fred Ikle ha messo in guardia sui “conservatori dipendenti dall’utopia della crescita perpetua”. Brevi interruzioni di petrolio nel 1973 e nel 1979 hanno segnato un netto rallentamento – ma non si è fermato – la crescita del PIL mondiale.
Tra il 1950 e il 1984, quando la Rivoluzione Verde trasformò l’agricoltura in tutto il mondo, la produzione mondiale di cereali aumentò del 250%. L’energia per la rivoluzione verde era fornita da combustibili fossili sotto forma di fertilizzanti (gas naturale), pesticidi (petrolio) e irrigazione alimentata a idrocarburi.
David Pimentel, professore di ecologia e agricoltura presso la Cornell University, e Mario Giampietro, ricercatore senior presso il National Research Institute on Food and Nutrition (INRAN), colloca nel loro studio Food, Land, Population e l’economia degli Stati Uniti la massima popolazione USA per un economia sostenibile a 200 milioni. Per raggiungere un’economia sostenibile, la popolazione mondiale dovrà essere ridotta di due terzi, afferma lo studio. Senza riduzione della popolazione, questo studio prevede una crisi agricola che inizia nel 2020, diventando critica c. 2050. Il picco del petrolio globale e il calo della produzione regionale di gas naturale potrebbero far precipitare questa crisi agricola prima di quanto generalmente previsto. Dale Allen Pfeiffer sostiene che i prossimi decenni potrebbero vedere un aumento vertiginoso dei prezzi dei generi alimentari senza sollievo e fame massiccia a livello globale, come mai prima d’ora.
Vette Hubbert
Sebbene la teoria del picco di Hubbert riceva maggiore attenzione in relazione al picco della produzione petrolifera, è stata applicata anche ad altre risorse naturali.
Gas naturale
Doug Reynolds aveva previsto nel 2005 che il picco nordamericano si sarebbe verificato nel 2007. Bentley (p.189) predisse un “declino mondiale della produzione di gas convenzionale a partire dal 2020”.
Carbone
Il picco di carbone è significativamente più lontano rispetto al picco del petrolio, ma possiamo osservare l’esempio di antracite negli Stati Uniti, un carbone di alta qualità la cui produzione ha raggiunto il picco negli anni ’20. L’antracite è stata studiata da Hubbert e ha una curva molto simile. La produzione di carbone della Pennsylvania corrisponde anche alla curva di Hubbert, ma questo non significa che il carbone in Pennsylvania sia esaurito, tutt’altro. Se la produzione in Pennsylvania è tornata al suo massimo storico, ci sono riserve per 190 anni. Hubbert aveva riserve di carbone recuperabili in tutto il mondo a 2500 × 109 tonnellate e un picco intorno al 2150 (a seconda dell’uso).
Stime più recenti suggeriscono un picco precedente. Carbone: risorse e produzione futura (PDF 630 KB), pubblicato il 5 aprile 2007 da Energy Watch Group (EWG), che riporta al Parlamento tedesco, ha rilevato che la produzione globale di carbone potrebbe raggiungere il picco in soli 15 anni. Riferendosi a questo Richard Heinberg nota anche che la data di picco dell’estrazione energetica annuale dal carbone probabilmente arriverà prima della data di picco della quantità di carbone (tonnellate all’anno) estratto dal momento che i tipi di carbone più energivori sono stati estratti più estesamente . Un secondo studio, The Future of Coal di B. Kavalov e SD Peteves dell’Istituto per l’energia (IFE), preparato per il Centro comune di ricerca della Commissione europea, raggiunge conclusioni simili e afferma che “il carbone potrebbe non essere così abbondante, ampiamente disponibile e affidabile come fonte di energia in futuro “.
Il lavoro di David Rutledge di Caltech prevede che il totale della produzione mondiale di carbone ammonterà a circa 450 gigatonnellate. Ciò implica che il carbone si sta esaurendo più rapidamente del solito.
Infine, nella misura in cui il picco del petrolio globale e il picco del gas naturale sono attesi da imminente a pochi decenni al massimo, un eventuale aumento della produzione di carbone (estrazione) all’anno per compensare i cali della produzione di petrolio o GN, si tradurrebbe necessariamente in una data precedente di picco rispetto al picco del carbone in uno scenario in cui la produzione annuale rimane costante.
Materiali fissili
In un documento del 1956, dopo una revisione delle riserve fisse statunitensi, Hubbert nota l’energia nucleare:
“C’è una promessa, tuttavia, a condizione che l’umanità possa risolvere i suoi problemi internazionali e non distruggersi con le armi nucleari, e che la popolazione mondiale (che si sta espandendo a un ritmo tale da raddoppiarsi in meno di un secolo) possa in qualche modo essere messa sotto controllo , potremmo finalmente aver trovato un approvvigionamento energetico adeguato ai nostri bisogni per almeno i prossimi secoli del “futuro prevedibile”. ”
Tecnologie come il ciclo del combustibile al torio, il ritrattamento e gli allevatori veloci possono, in teoria, prolungare considerevolmente la vita delle riserve di uranio. Roscoe Bartlett sostiene
“Il nostro attuale ciclo nucleare usa e getta sfrutta la riserva mondiale di uranio a basso costo in circa 20 anni. ”
Il professore di fisica Caltech David Goodstein lo ha affermato
“… dovresti costruire 10.000 delle più grandi centrali elettriche che siano fattibili con gli standard di ingegneria per sostituire i 10 terawatt di combustibile fossile che stiamo bruciando oggi … è una cifra sbalorditiva e se lo facessi, il le riserve conosciute di uranio durerebbero da 10 a 20 anni a quella velocità di combustione. Quindi, nel migliore dei casi è una tecnologia di bridging … Puoi usare il resto dell’uranio per allevare il plutonio 239, quindi avremmo almeno 100 volte più carburante da usare. Ma questo significa che stai facendo il plutonio, che è una cosa estremamente pericolosa da fare nel pericoloso mondo in cui viviamo. ”
metalli
Hubbert applicò la sua teoria a “roccia contenente un’anormalmente alta concentrazione di un dato metallo” e ragionò che la produzione di picco per metalli come rame, stagno, piombo, zinco e altri si sarebbe verificata nel tempo di decenni e ferro nel periodo di tempo di due secoli come il carbone. Il prezzo del rame è aumentato del 500% tra il 2003 e il 2007, secondo alcuni attribuito al picco del rame. I prezzi del rame in seguito calarono, insieme a molte altre materie prime e prezzi delle azioni, poiché la domanda si ridusse dalla paura di una recessione globale. La disponibilità di litio è una preoccupazione per una flotta di batterie agli ioni di litio che utilizzano automobili, ma un documento pubblicato nel 1996 ha stimato che le riserve mondiali sono adeguate per almeno 50 anni. Una previsione simile per l’uso del platino nelle celle a combustibile osserva che il metallo potrebbe essere facilmente riciclato.
Fosforo
Le scorte di fosforo sono essenziali per l’agricoltura e l’esaurimento delle riserve è stimato tra 60 e 130 anni. Le forniture dei singoli paesi variano ampiamente; senza un’iniziativa di riciclaggio L’offerta americana è stimata in circa 30 anni. Le forniture di fosforo influenzano la produzione agricola totale che a sua volta limita i carburanti alternativi come il biodiesel e l’etanolo.
Acqua di picco
L’analisi originale di Hubbert non si applicava alle risorse rinnovabili. Tuttavia, lo sfruttamento eccessivo spesso determina comunque un picco di Hubbert. Una curva di Hubbert modificata si applica a qualsiasi risorsa che possa essere raccolta più rapidamente di quanto possa essere sostituita.
Ad esempio, una riserva come la falda di Ogallala può essere estratta ad un ritmo che supera di gran lunga il rifornimento. Questo trasforma gran parte dell’acqua e dei laghi sotterranei nel mondo in risorse limitate con dibattiti sull’uso di punta simili al petrolio. Questi dibattiti si concentrano di solito sull’agricoltura e sull’uso delle risorse idriche suburbane, ma anche la produzione di elettricità dall’energia nucleare o dalle miniere di carbone e sabbie bituminose sopra menzionate è intensiva in termini di risorse idriche. Il termine acqua fossile viene talvolta usato per descrivere gli acquiferi la cui acqua non viene ricaricata.
Risorse rinnovabili
Pesca: almeno un ricercatore ha tentato di eseguire la linearizzazione di Hubbert (curva di Hubbert) sull’industria della caccia alle balene, nonché di tracciare il prezzo del caviale in modo trasparente dipendente dall’esaurimento dello storione. Un altro esempio è il merluzzo del Mare del Nord. Il confronto tra i casi di pesca e di estrazione di minerali ci dice che la pressione umana sull’ambiente sta causando una vasta gamma di risorse per passare attraverso un ciclo di svuotamento che segue una curva di Hubbert.