Parte I - Unicamp
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Um Declínio Próspero (Entender, planejar, conseguir) “A Prosperous Way Down”, de Howard T. Odum e Elisabeth C. Odum, University of Colorado Press, EUA, 2001 & 2008. Resumo preparado por Thomas Abel, Universidade Tzu Chi, Taiwan. Enrique Ortega, Unicamp Rio Grande do Sul, 27-30 de abril de 2010 1 Colapso ou Declínio Próspero? O livro O Declínio Prospero (Odum e Odum, 2001) aborda a idéia do colapso conjunto da economia e da ecologia do planeta. Nos últimos anos, este tema foi incorporado pela mídia mas a sociedade ainda não sabe o que fazer. Ao abordar o tema, os autores não adotam uma visão apocalíptica mas reconhecem os perigos do processo de degradação em curso. Mas o objetivo do livro é indicar que é possível entender o processo, evitar o desespero e ajudar a construir um futuro mais digno para todos. 2 Alternativa: a visão sistêmica e ação consciente O professor Howard T. Odum estudou o processo de crescimento e declínio da civilização desde o início da década dos anos 70. No livro, ele e sua esposa fazem a análise sistêmica do mundo, discutem as tendências que devem ser evitadas, oferecem guias para ação e adotam uma visão otimista baseada na esperança no ser humano e na ciência holística. 3 Após o crescimento: o declínio Etapa 2 Climax Bens, infra-estrutura, população e informação Etapa 1 Crescimento aproveitando recursos com grande potencial energético Etapa 3 Declínio Etapa 4 Restauração do ecossistema com baixa intensidade energética A história da civilização mostra um pulso de crescimento provocado pelo uso de recursos não renováveis e o consumo predatório de recursos renováveis. Tempo Nós nos encontramos hoje no clímax, o momento máximo do pulso de crescimento. 4 A visão sistêmica Minerais Reciclagem de substâncias elementares Estoques do planeta Biomassa vegetal Energias renováveis Biomassa animal Consumidores Produtores Forças externas Fotosíntesse Atmosfera (gases) Biomassa vegetal Biodiversidade Hidrosfera (água) Litosfera (minerais) Biomassa animal Florestas, solo, água, madeira, alimentos, regulação do sistema Cadeia trófica baseada na conversão da energia da biomassa Biomassa animal C seqüestrado Fluxos externos de energia renovável (energia do Sol, calor interno da Terra, força gravitacional da Lua) Biomassa animal Substâncias elementares Decompositores Resíduos 5 A visão sistêmica Recursos não renováveis Biomassa vegetal Energias renováveis Produtores Biomassa animal Consumidores Etapa 2 Climax Bens, infra-estrutura, população e informação Etapa 1 Crescimento aproveitando recursos com grande potencial energético Etapa 3 Declínio Etapa 4 Restauração do ecossistema com baixa intensidade energética Tempo 6 A visão sistêmica Biodiversidade Ecossistemas preservados Alimentos, agroenergia, fibras, produtos processados, serviços ambientais. Pessoas Estruturas, bens e População serviços Energia renovável externa rural Floresta nativa Sistemas agro-florestais Silvicultura Agricultura Criação animal Aqüicultura Industria rural Energias fósseis Mineriais Estruturas econômicas Parques, jardins e hortas Pessoas População urbana Bens e serviços econômicos 7 A visão sistêmica Biodiversidade Ecossistemas preservados Nutrientes NPK Energia renovável externa Alimentos, agroenergia, fibras, produtos processados, serviços ambientais. Pessoas Estruturas, bens e População serviços rural Floresta nativa Sistemas agro-florestais Silvicultura Agricultura Criação animal Aqüicultura Industria rural Energias fósseis Mineriais Estruturas econômicas Parques, jardins e hortas Gases capturados ou oxidados Metais pesados absorvidos Substâncias tóxicas decompostas Nitrogênio e fósforo devolvidos como nutrientes X Pessoas População urbana Bens e serviços econômicos Emissões: CO2, CH4, NOX, SOx Efluentes: N, P, substâncias tóxicas Resíduos sólidos: metais pesados 8 A visão sistêmica Biodiversidade Estoques fósseis de carbono: permafrost, clatratos, calotas polares, geleiras, cumes gelados X Grandes volumes de gases de efeito estufa Ecossistemas preservados Nutrientes NPK Energia renovável externa Alimentos, agroenergia, fibras, produtos processados, serviços ambientais. Pessoas Estruturas, bens e População serviços Mineriais Estruturas econômicas Parques, jardins e hortas X rural Floresta nativa Sistemas agro-florestais Silvicultura Agricultura Criação animal Aqüicultura Industria rural Energias fósseis Gases capturados ou oxidados Metais pesados absorvidos Substâncias tóxicas decompostas Nitrogênio e fósforo devolvidos como nutrientes X Pessoas População urbana Bens e serviços econômicos Aquecimento da atmosfera (limite máximo: 2oC) Gases de efeito estufa Emissões: CO2, CH4, NOX, SOx Efluentes: N, P, substâncias tóxicas Resíduos sólidos: metais pesados 9 Tentativas de seguir crescendo Após vários séculos de crescimento contínuo, hoje vivemos a situação de inflexão na curva de população e estoques humanos, o crescimento diminui e se inicia o decrescimento, a transição a um mundo sustentado por recursos renováveis. Algumas das coisas que o livro sugeria evitar na transição se converteram em realidades nefastas. Em forma específica: o crescimento do endividamento dos EUA, devido a duas guerras injustas e totalmente desnecessárias. 10 Sintomas do colapso O estouro da bolha financeira estava previsto, já que não é possível produzir riqueza real somente com dinheiro. A escassez de petróleo, cujo preço disparou às alturas, precedeu e catalisou a explosão da bolha financeira. A solução adotada apenas agrava o problema e retarda a solução. Não é tempo de tentar fugir precipitadamente e sim de se informar e atuar coletivamente. Os Odum fizeram uma reflexão madura da realidade e oferecem no livro conselhos valiosos para a inflexão e o declínio. 11 O sistema depende da energia fóssil No mundo atual, a produção econômica, o estresse ambiental, o compartilhamento da informação, o comércio e a mobilidade das pessoas são coisas de âmbito global e dependem da energia fóssil cujo uso se iniciou 200 anos atrás. http://delmontpda.wordpress.com/2009/1 2/11/why-quit-fossil-fuels/ 12 Mudou até a forma de pensar O processo de inovação científica e tecnológica possibilitou a alguns grupos humanos o domínio da enorme potência contida nos combustíveis fósseis. O desenvolvimento da indústria, do comércio e das telecomunicações mudou nossa visão espacial; hoje em vez de pensar em termos de um território com recursos naturais, com assentamentos rurais e vilas e cidades regionais sustentáveis, pensamos em termos de nações e, cada vez mais, em termos de economia de escala planetária. 13 14 O sistema surtou! Os Odum colocam de forma explicita que a nova rede global é “distorcida, instável, com surtos dispares de população, informação, exploração econômica, destruição ambiental e ameaças políticas e militares.” Os autores apresentam muitas recomendações para melhorar o estado das coisas e preparar o mundo para o descenso, com base nos princípios dos sistemas de fluxo de energia. 15 As fontes de energia do mundo moderno A idéia de uma sociedade pós-industrial baseada em informação não é viável – nenhuma sociedade sobrevive sem alimentos e serviços ambientais proporcionados pelos ecossistemas naturais preservados; A ‘Sustentabilidade’ não é possível se ela for entendida como a manutenção do padrão atual de uso intensivo de energia não renovável – todos os sistemas oscilam ou ‘pulsam’ em função da diminuição e recomposição dos estoques de energia e materiais; 16 As fontes de energia fóssil se esgotam Os estoques de petróleo, gás natural e carvão apresentam um pico máximo de extração e depois declinam. O esgotamento do petróleo é evidente (mesmo que haja algumas descobertas recentes, pois a taxa de consumo é enorme), e acontecerá o mesmo com o gás natural. Já para o carvão, prevê-se que isso ocorra em um ou dois séculos; Os combustíveis fósseis são fontes energéticas insuperáveis, devido a sua quantidade, qualidade e saldo líquido de emergia; 17 Limitações a expansão do espaço dominado pelo homem As chamadas energias renováveis potenciais hoje oferecem funções climáticas, geológicas, oceânicas, etc. que dão suporte aos ecossistemas naturais. Mesmo se usassem todo o espaço rural disponível os sistemas que produzem “energia renovável” não conseguiriam sustentar o consumo da sociedade global, pois este é excessivo. A expansão da área dedicada a agro-energia reduz as áreas com biodiversidade que realizam funções ecossistêmicas vitais e diminuir a capacidade de suporte renovável do planeta. 18 Fontes de Energias Renováveis 19 Raspar o tacho A economia irracional vigente pretende que os combustíveis fósseis continuem a ser queimados (pelo menos por algumas nações) até que a disponibilidade e saldo de emergia de outras fontes de energia se tornem atrativas, apesar do perigo da mudança climática global. A estrutura de produção e consumo do sistema mundial ainda não mudou e ela é completamente dependente do tipo de trabalho que os combustíveis fósseis permitem fazer a pesar da periculosidade de seus produtos e resíduos. 20 As sociedades humanas e a informação cultural O pulso gerado pelo uso da energia fóssil permitiu criar grandes ‘estoques’: de bens materiais (estradas, prédios), de população humana, de complexidade estrutural e de informação cultural. A sociedade global será forçada a reduzir seu uso de energia e, ao diminuir a disponibilidade e o saldo líquido de energia dos combustíveis fósseis, irão contrair os estoques de bens materiais, a população humana e a informação. 21 A contração dos estoques humanos. Os bens materiais se depreciam rapidamente, já a informação cultural compartilhada demora muito. A população global deverá diminuir tão rápido quanto possível. Há sinais em alguns países de que as pessoas sentem o estresse e estão reduzindo sua fertilidade. Porém também há exemplos no mundo de mortalidade violenta. O 'estoque' de população global será forçado a diminuir, porém por causa do tempo que leva em ser reposto (70 anos) pode se refazer, o que é uma ameaça ao declínio próspero. 22 A função da informação. A informação (cultural e genética) ajuda a manter a auto-organização dos sistemas (sociedade humana e a vida) através do tempo e do espaço. A biosfera constrói e mantém estoques estruturais com trabalho produtivo. Quando a entrada de energia diminui as estruturas se degradam. Se depois da fase de restrição as entradas de energia retornam, a auto-organização recomeça. Se a informação se mantém entre um ciclo de crescimento e outro, é possível a vida, o progresso e a evolução. 23 A manutenção da informação. Para manter a informação útil, ela deve ser continuamente produzida, dispersada, utilizada, renovada, compartilhada e selecionada pela sua utilidade para obter ou manter sua função. No declínio, a sociedade deverá escolher a informação útil a partir da cultura popular, da educação, do ritual e outras fontes de informação. A função da informação é reforçar e controlar os fluxos de energia útil e os processos, que atuando em conjunto, permitem maximizar a potência emergética do sistema. 24 Medidas do ‘valor’: dinheiro e emergia O dinheiro é apenas um recurso tecnológico que permite melhorar a eficiência do mercado de trocas. Fora dos mercados, o valor monetário não é uma medida adequada do valor já que não consegue medir o trabalho realizado pela natureza . A “emergia” é uma forma melhor de medir o “valor de uso” na definição de políticas públicas e nos acordos de comercio internacional. 25 Emergia: a medida biosférica do ‘valor’ A emergia é a medida do trabalho que a natureza realiza, através de processos físicos, biológicos e humanos, para produzir um recurso. O trabalho incorporado constitui a energia útil do recurso. Para medir a emergia é necessário entender a dinâmica das transformações das energias e dos materiais que ocorrem na biosfera para poder aplicar na análise de um ecossistema. A metodologia emergética exige a elaboração de diagramas para representar os fluxos de energia, materiais e informação nos ecossistemas. 26 Energia gravitacional da Lua Dissipação de calor da baixa intensidade Calor interno da Terra Diagrama de fluxos de emergia da biosfera 8,06 3,83 Fluxos internos não renováveis: 34,3 Energia fóssil Temperatura Atmosfera Temperatura Pessoas Crostra terrestre Temperatura CO2 Oceanos Recursos não renováveis 34,3 CO2 Energia 3,93 solar Mineriais X CO2 albedo Emergia externa total: 3,93+3,83+8,06 = 15,82 Civilização humana Biodiv. Flora e fauna Biosfera Unidades dos fluxos: x 1024 seJ/ano 27 Fluxos de energia na biosfera sem a civilização humana Emergia total: 15,82 Y = 3,93 + 3,83 + 8,06 Energia gravitacional da Lua Calor interno da Terra 3,83 8,06 Tr A intensidade emergética de um recurso na biosfera é denominada Transformidade Emergia Total recebida (seJ/ano) Fluxo de energia do recurso (J/ano) Estoques de recursos da biosfera Energia 3,93 solar Atmosfera, oceanos, crosta terrestre Fluxos internos da biosfera Biodiv. albedo Flora e fauna Tr Unidades dos fluxos: x 1024 seJ/ano Emergia Total recebida (seJ/ano) Massa do recurso (kg/ano) Biosfera 28 Energia gravitacional da Lua Calor interno da Terra 3,83 8,06 Fluxos de energia com a civilização humana Energia fóssil Energia 3,93 solar Atmosfera, oceanos, crosta terrestre Recursos não renováveis 34,3 Pessoas Biodiv. albedo Mineriais X Estoques de recursos da biosfera Emergia total: 50,12 Y = 15,82 + 34,3 Civilização humana Flora e fauna Biosfera Unidades dos fluxos: x 1024 seJ/ano 29 Energia gravitacional da Lua Calor interno da Terra 3,83 8,06 Energia fóssil Energia 3,93 solar Atmosfera, oceanos, crosta terrestre Mineriais Recursos não renováveis X Estoques de recursos da biosfera Diagrama de fluxos de energia em um ecossistema antrópico 34,3 Pessoas Biodiv. Civilização humana Flora e fauna albedo x 1024 seJ/ano Biosfera FN R4 R3 R2 Estoques de recursos Energia solar R1 Sistema antrópico de produção N Biodiv. Recursos não renováveis Sistema Pessoas antrópico de consumo Flora e fauna albedo Sistemas agrícolas Sistemas urbanos 30 Importância do uso da emergia Podemos converter qualquer fluxo de recursos que ocorra na Biosfera em termos de emergia (Joules de energia solar equivalente, seJ) Considerando: Tr Emergia Total recebida (seJ/ano) Fluxo de energia do recurso (J/ano) Tr Emergia Total recebida (seJ/ano) Massa do recurso (kg/ano) Se temos o valor do fluxo em unidades de massa ou energia, podemos usar sua Transformidade para obter seu valor em emergia solar equivalente. Emergia do recurso Energia do recurso x Transformi dade 31 Exemplo de tabela de transformidades (emergia por unidade, EPU) TRANSFORMITY ITEM (* indicates secondary source) YEAR PLACE UNIT (apply 1.68 factor for items calculated before 2000) 15.83 E24 sej/yr REFERENCE (endnote format) [Odum, 2000, Folio #1] Total renewable emergy flow 2000 Sunlight 2000 World sej/J 1,00E+00 [Odum, 2000, Folio #1] Deep earth heat, J 2000 World sej/J 1,20E+04 [Odum, 2000, Folio #1] Tidal energy, J 2000 World sej/J 7,39E+04 [Odum, 2000, Folio #1] Wind circulation (Global), J 2000 World sej/J 2,45E+03 [Odum, 2000, Folio #1] Rain, precipitation on land (Global), g 2000 World sej/g 1,45E+05 [Odum, 2000, Folio #1] 2000 World sej/J 3,05E+04 [Odum, 2000, Folio #1] Average river flow, g 2000 World sej/g 4,00E+05 [Odum, 2000, Folio #1] Average river geopotential, J 2000 World sej/J 4,70E+04 [Odum, 2000, Folio #1] Average river chem. Energy, J 2000 World sej/J 8,10E+04 [Odum, 2000, Folio #1] Water withdrawal 1996 USA sej/J 4,10E+04 [Odum, 1996, accounting] Rain, precipitation on land (Global), J http://www.emergysystems.org/folios.php 32 Análise dos fluxos de emergia de um sistema produtivo FN R4 R3 R2 Estoques de recursos Energia solar R1 Sistema antrópico de produção N Biodiv. Flora e fauna albedo Sistemas agrícolas 33 Princípios fundamentais. Por meio da auto-organização, os sistemas desenvolvem os componentes e interações que maximizam o fluxo de potencia emergética útil. “Energia útil” (emergia, informação) é a energia disponível (emergia, informação) usada na produção eficiente de um sistema. Prevalecem aqueles sistemas cuja estrutura permite usar a potência disponível da melhor forma possível reforçando a entrada e o uso eficiente de recursos. 34 Auto-organização A auto-organização gera unidades funcionais que se alocam em diversos níveis de uma estrutura hierárquica e que usam diferentes níveis de energia. As unidades em uma cadeia hierárquica estabelecem uma divisão do trabalho. Cada nível adicional na hierarquia faz alguma coisa diferente para reforçar os processos do sistema que os menores não conseguem realizar. Os ecossistemas constituem um exemplo de auto-organização que gera uma hierarquia, uma estrutura de transformação da energia que atinge todos os níveis da cadeia trófica. 35 Os destaques do livro “A Prosperous Way Down” 1. A energia é a base do funcionamento de todos os sistemas (incluindo as sociedades humanas). 2. Hoje os combustíveis fósseis fornecem mais emergia ao mundo do que todas as outras fontes renováveis somadas. 3. Os gradientes de energia geram auto-organização. 4. O uso de energia fóssil durante dois séculos resultou em uma grande presença humana no mundo. 36 Os destaques do livro 5. Nenhuma energia renovável pode competir com a quantidade, qualidade ou saldo líquido de energia dos combustíveis fósseis. 6. O “Pico de Extração de Petróleo” vai gerar saldos cada vez menores de energia líquida, isso significa que o crescimento que ocorreu nos 200 anos passados dará lugar a um clímax temporário e logo depois a um declínio. 7. Os componentes da sociedade humana global também vão ter um pico e depois irão contrair a diferentes taxas. 37 Os destaques do livro 8. Assim que o crescimento virar transição haverá alguns sinais positivos para o esclarecimento e organização da humanidade. 9. Há muita coisa que podemos fazer para sustentar nossas nações durante a transição. 10. Há muita coisa a fazer para cuidar de nosso sustento durante a transição. 11. Há muito que fazer para conseguir um declínio ‘prospero’ global. 12. Durante o declínio teremos que reorganizar as cidades e reintegrá-las com as regiões rurais que estão em torno delas. 38 Os destaques do livro 13. Devem ser estabelecidas “Políticas Públicas para o Decrescimento” para as cidades poderem enfrentar o declínio de forma próspera. 14. A paisagem e os assentamentos humanos devem ser reorganizados visando o aproveitamento mais racional do ciclo hidrológico. 15. Durante o declínio precisaremos recuperar a cobertura biótica, a fertilidade natural, a produtividade ecossistêmica, a diversidade e os assentamentos humanos no meio rural. 39 Os destaques do livro 16. Paradoxalmente, durante o declínio teremos que preservar conhecimentos relativos a todos os estágios do ciclo de evolução humana para transmitir esses valores e informações quando os ecossistemas recompostos permitirem novos pulsos de crescimento. 40 Em outra apresentação são abordadas .... as recomendações essenciais do livro A Prosperous Way Down (setor por setor) 41
