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 paleozoica
300÷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 mesozoica
135÷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
Storms
StarvationHunting
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 NATURALI
CARRING 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 Areas
milioni
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 × EQF
where
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 = A
Where
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 flows
infrastrutture di dati territoriali – spatial data
infrastructure
modellizzazione e pianificazione – modeling and
planning
?
Metabolismo urbano e impronta ecologica a Londra
The Use of Urban Metabolism and Ecoological Footprint in London Planning

Luca Marescotti 36 / 52Luca 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 STIME
Environment 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.

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 2020
80% entro il 2050.

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.

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 approvazione
non 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?

In every case we -planners- need
measurement after defining
quantities and measurements
protocols

BEFORE ACTING
WE 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]

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

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