AM020C = A interface entre Meio
Ambiente, Sociedade e Economia
Enrique Ortega
Unicamp, Campinas, SP, Brasil, 2014
La biodiversidad
Relaciones entre
los principales
La ciudad y el campo componentes del
sistema global
El cambio climático
La cultura
humana
El centro y la periferia
del sistema global
1
La cultura humana y la biodiversidad
SUPER-ESTRUCTURA:
La organización mundial vinculada a las
estructuras de poder regional y local
ESTRUCTURA SOCIO-POLÍTICA REGIONAL:
La organización regional composta por
individuos e instituciones regionales
ESTRUCTURA DE PRODUCCIÓN Y CONSUMO:
RECURSOS NO
RENOVABLES:
energía fósil e
minerales
CAMBIO
CLIMÁTICO
Afecta la
regulación de la
biosfera y a los
seres humanos
el sistema regional (rural-urbano) de
aprovechamiento de los recursos locales
ESTRUCTURA DE SOPORTE BIO-GEOGRÁFICA:
El sistema espacial donde circulan los flujos biogeoquímicos e
hay reservas de recursos naturales (flora, fauna, biodiversidad)
Variedad de especies = variedad de funciones sistémicas
Otras
culturas
A partir de un diagrama de Tom Abel: http://www.tabel.tcu.edu.tw/
2
El proceso histórico de la civilización.
Durante mucho tiempo, la humanidad utilizó
formas de vida comunitaria, mediante las cuales
consiguió usar en forma sustentable ​los recursos
renovables y distribuir de manera equitativa el
excedente disponible (Darcy Ribeiro, 1998)
En otras palabras: la sustentabilidad es posible,
mas requiere de estructuras comunitarias
(organizaciones solidarias). Hoy la cultura que
predomina es excluyente y súper competitiva
3
El descubrimiento de la agricultura y la
domesticación de los animales permitieron obtener
un excedente de biomasa, que permitió un
cambio cultural: dejar de ser colectores migratorios
y asentar-se en aldeas, villas y ciudades.
La cultura urbana crio instituciones sociales para
organizar la producción y el consumo, el destino
de los residuos, la participación social y la
distribución del excedente, el uso del dinero para
facilitar el comercio y, finalmente, realizar la
gestión del poder generado colectivamente.
4
Algunas civilizaciones desarrollaron técnicas que
les permitieron explorar de forma muy intensa
los recursos locales hasta agotarlos. Y así, eran
forzados a migrar y a apropiar-se de los recursos
de otros pueblos (robo, conquista, esclavización).
La esclavización de seres humanos para realizar
trabajo sin remuneración propició mucho lucro
(superávit). El excedente se usaba para aumentar
la expansión territorial e imponer nuevos saqueos
y comercio injusto; así como el consumo superfluo
de las elites (desperdicio), pobreza e injusticia.
5
La dimensión ecológica de la Crisis Global:
La tierra agrícola es limitada (1 ha/persona) y se
esta degradando; los espacios preservados y los
servicios ecosistémicos están disminuyendo, así
como los minerales y el agua limpia. Se pierde el
suelo y la biodiversidad. La polución y los gases de
efecto estufa impactan al clima global.
El impacto humano es enorme y coloca en riesgo
a la resiliencia ecológica del planeta y a la calidad
de vida de las generaciones presentes y futuras
(Wijkman e Rockström, 2012; Meadows et al,
1972, 2007, IPCC, 2007, Odum e Odum, 2001). 6
La Economía Política propuesta en el siglo XVIII
continua vigente como Economía Neoclásica. El
problema está en que su teoría no sirve para
analizar la crisis global que está ocurriendo.
Además, el dinero dejo de tener un valor efectivo
pues perdió el vinculo con un depósito en metal
precioso. Paso ser apenas una medida de la fe en
un sistema económico que perdió la noción de
ética y, cada día, se torna mas insostenible.
La emisión, sin limites, de dinero por los bancos y
los gobiernos puede generar una crisis económica
mas grave que la de los años 30 (Harvey, 2011). 7
Marx, entre 1849 y 1883, hizo un análisis crítico
del modo de producción capitalista. El crio nuevas
categorías de análisis útiles para analizar todos los
modos de producción (Dussel, 2013). Es un
trabajo valioso pero tiene algunas deficiencias y
una de ellas es que no considera el trabajo de la
naturaleza, lo que la contabilidad biofísica
consigue hacer.
La Economía Política Socialista puede ser
complementada por la Contabilidad Biofísica y
una visión filosófica y política diferente.
8
La integración de la Economía Política Socialista
y de las diversas modalidades de la Contabilidad
Biofísica con una Filosofía del Dialogo
Intercultural puede permitir el surgimiento de la
verdadera Economía Ecológica.
… Que puede ser la ciencia política y cultural
necesaria para la transición global rumbo a
una Civilización Biodiversa y Multicultural
(Lowy, 2005).
9
Contabilidade biofísica
http://en.wikipedia.org/wiki/Environmental_economics
http://en.wikipedia.org/wiki/Ecological_economics
http://en.wikipedia.org/wiki/Natural_capital
http://en.wikipedia.org/wiki/Environmental_accounting
http://en.wikipedia.org/wiki/Thermoeconomics
http://en.wikipedia.org/wiki/Energetics
http://en.wikipedia.org/wiki/Entropy
http://en.wikipedia.org/wiki/Exergy
http://en.wikipedia.org/wiki/Emergy
http://en.wikipedia.org/wiki/Gibbs_free_energy
http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia
http://pt.wikipedia.org/wiki/Exergia
http://en.wikipedia.org/wiki/Ecological_energetics
10
http://en.wikipedia.org/wiki/Systems_ecology
Contabilidade biofísica
Energia = capacidade de um recurso de realizar
trabalho em um processo de transformação.
O valor da energia costumava-se medir-se em
termos do calor liberado ao se aproveitar
totalmente seu potencial de trabalho.
Hoje o valor da energia de um recurso mede-se
em termos de energia incorporada (energia
adicionada nas linhas de produção do recurso),
de exergia (potencial real de realizar trabalho), ou
em emergia (toda a exergia incorporada).
11
Princípios gerais da Energética de Sistemas
Conservação da energia
A energia total que participa de um sistema se conserva.
∑(energias do sistema) = Energia total = constante
(E1 + E2 + E3)entram = (E1 + E2 + E3)saem = constante
Transformação da energia
A energia potencial que entra em um sistema interage
com os recursos internos e gera recursos com maior
potencial (trabalho) e dissipa energia degradada (calor).
(E potencial útil + E agregada) = (E aprimorada + E degradada)
Energia = Trabalho + Calor
12
A eficiência dos processos dos sistemas
Todas as formas de energia são reais (ou positivas).
Observa-se que a quantidade de energia degradada
(calor) é maior que a quantidade de energia
aprimorada (energia potencial). Em alguns
processos pode ocorrer apenas degradação.
Energia degradada (Q) > Energia aprimorada (W)
Trabalho (W)
Eficiência = ---------------------------- ≤ 1
Energia potencial (E)
13
Tendência a desorganização da energia potencial
A entropia mede a desorganização do sistema, e
se manifesta como aumento da dissipação de
calor em processos. A entropia depende do
processo de conversão de energia potencial (E)
que exista em um sistema.
Energia entra – Energia sai Calor
Entropia (S) = ------------------------------------ = -------- > 0
T referência
T ref.
| Entropia |
|-------------| → Esta relação tende ao aumento
| tempo |
14
Neguentropia
http://en.wikipedia.org/wiki/Negentropy
A Neguentropia de um sistema vivo é a entropia
que ele exporta para manter sua própria entropia
em um nível bajo, adequado a suas necessidades
A criação de ordem estabelece a possibilidade da
coexistência entre desordem e vida. O conceito
"entropia negativa" foi introduzido em 1944 por
Erwin Schrödinger no seu livro “What is Life?”.
15
Em relação a matéria e a informação
O primeiro principio da Termodinâmica
(a energia se conserva) se aplica a matéria:
a matéria se conserva. E o segundo principio
também: a matéria se transforma.
A informação é um estoque de energia de alta
qualidade produzido para ajudar os sistemas a se
auto organizar para obter as forças necessárias
para sua manutenção, evolução e ajuste. Precisa
de estoques especiais para ser aproveitada e,
como ela se degrada, requer de um processo
cíclico de recomposição e aprimoramento.
16
Quarto princípio da Energética
No campo da energética ecológica,
H.T. Odum postula a maximização
da potência emergética. Seria o
corolário do princípio de potência
máxima, proposto por Alfred Lotka.
Nos sistemas, existe a tendência de criar
estruturas e laços de retro-alimentação para
captar mais emergia externa para evoluir,
sobreviver na competição com outros
sistemas e se preservar.
17
Quinto princípio da Energética
A aumentar o nível do componente de uma cadeia
trófica, a intensidade de energia aumenta.
A energia que entra nos sistemas permite
processos e mudanças estruturais, entre elas
e a criação de uma teia energética que
mostra um aumento da transformidade ao
longo dela (Howard T. Odum 2000, p. 246).
Os fluxos de energia desenvolvem processos em serie e
em paralelo formando redes que permitem gerar formas
de energia de maior qualidade, as quais retroalimentam
os processos anteriores como amplificadores, ajudando a
maximizar o poder do sistema (Odum 1994, p 251) 18
Sexto princípio da Energética
Os ciclos de materiais na biosfera mostram padrões
que podem ser medidos pela relação (energia/massa)
que determina o campo de influencia e a freqüência
do pulso (Odum 2000, p.246).
19
Biocapacidade
produtiva
renovável
anualmente
Produção aumentada
pelo de reservas
produzidas em outras
eras geológicas
Consumo além da
biocapacidade anual
dos ecossistemas
Pegada ecológica ou
consumo da biomassa anual
produzida nos ecossistemas
Retomando a questão da nova Economia Ecológica
20
Hay nuevas cosas que deben ser estudiadas:
• El valor biofísico del trabajo de la naturaleza;
• El valor de la biodiversidad y de los servicios
ecosistémicos (como producción y como déficit);
• El valor de las externalidades negativas;
• El valor termodinámico del trabajo social;
Pero sobretodo:
• El contexto político e cultural de la nueva
Economía Ecológica (Biofísica y Solidaria);
• La manera como el cambio climático puede
afectar las categorías de análisis económico y
ecológico existentes.
21
Economía de Ecosistemas
Hoy, la Economía Ecológica es compuesta por
varias metodologías de contabilidad biofísica;
una de ellas es el Análisis Emergético de Sistemas.
Esta herramienta científica permite modelar y
simular la dinámica de expansión, clímax,
decrecimiento y recuperación de los sistemas.
Primero, vamos a describirla y después vamos a
discutir su uso en el estudio del cambio climático,
en la manutención de la resiliencia ecológica y en
la creación de una nueva cultura global.
22
Resumen de la metodología emergética
Surge dentro de la Ecología de Sistemas y se
aplica a todos los sistemas. Sus bases son:
(a) la Teoría General de los Sistemas,
(b) la Termodinámica de los sistemas abiertos, y
(c) el Modelaje y la Simulación de Sistemas.
Referencias principales:
Odum (1971, 2007, 1986, 1988, 1994, 1995,
1996, 2000, 2001 e 2008), Scienceman (1987,
1989), Brown e Ulgiati (2004, 2009), Ulgiati e
Brown (1998, 2002), Hau e Bakshi (2004),
Álvarez et al. (2006), Zhao et al. (2005).
23
Las fuerzas que la Biosfera recibe para realizar sus
procesos de transformación y acumulación son:
la radiación del Sol, el calor interno de la Tierra y la
fuerza gravitacional de la Luna.
Depósitos de
materiales
inmobilizados
Energia
renovável
Biosfera
Ciclos biogeoquímicos
Depósitos de
materiales
desorganizados
Depósitos de materiales
con orden interna
(baja entropia)
en diversos espacios
de la Biosfera
Organización
(Producción de orden)
Neguentropia
Consumo
(Desorden)
Entropía
Energia dispersada
Energía = Trabajo(s) + Energía degradada
24
La intensidad energética de los recursos
Si las energías que entran anualmente en la
biosfera (sol, mareas, actividad geológica) se
colocan en la misma unidad de energía potencial
(energía solar equivalente) pueden sumarse.
Tenemos así la emergía total de la biosfera (Y)
Se conocemos la cantidad de cada recurso que
circula na biosfera (Ei), en el mismo período,
podría calcularse la razón entre ambos: (Y/Ei)
Esa razón mide a intensidad de energía por unidad
de recurso y se llama transformidad (Tr = Y / Ei).
25
La transformidad
Indica la cantidad de Julios de energía solar
equivalente (seJ) que es necesaria para producir
una unidad de cada recurso que circula en la
biosfera por acción de la naturaleza o del
hombre. La unidad del recurso producido puede
ser masa (g), energía (J) o información (...)
Emergía solar equivalente (seJ)
Transformidad = -------------------------------------------Energía del recurso que circula (J)
26
Transformidade = Energia total incorporada / Energia do recurso
seJ/J
formação de espécies biológicas
15
10
1014
1013
1012
1011
1010
109
108
107
106
105
104
103
102
101
100
sistemas geológicos globais
conhecimento e informação da sociedade
atividades humanas industriais
produtos metálicos
atividades humanas simples
animais aquaticos
animais terrestres
produção
agroindustrial
água
chuva
plantas
vento
conhecimento digital
produtos eletrônica
produtos químicos
fertilizantes
minerais sedmentares
evaporitos
derivados do petróleo
rochas
energia fóssil
matéria orgânica simples
Sol
27
Energía x Transformidad => Emergía
El conocimiento obtenido
sobre los valores de las
transformidades de los
materiales y de las energías
que circulan en la biosfera
nos permite calcular los
valores en emergía (seJ) de
los flujos que participan de
los procesos que se realizan
en un segmento del sistema
global (de un subsistema).
Fonte de
energia
Fluxo
J
3
Transformidad
Energia/área.tiempo
Tr3
Fluxo
Emergia/Energia
e
3
Emergia/área.tiempo
Otras
energias
Processo de interação de forças
Produto:
energia
diferente
Procedimento:
(1) Indicar o fluxo nas unidades comuns.
(2) Converter para unidades SI
(3) Multiplicar pela transformidade
correspondente
(4) Indicar sua % de Renovabilidade 28
Diagrama del sistema que se estudia
Para analizar un subsistema de la biosfera es
necesario definir una ventana de observación
temporal y describir o narrar lo que ocurre en ese
espacio-tempo.
La metodología emergética cuenta con un lenguaje
de símbolos que permite dibujar un diagrama del
sistema estudiado con todas sus entradas, depósitos
internos e todas sus salidas.
29
El trabajo realizado por la biosfera, en otras eras
geológicas y biológicas
C
Minerales
originales
Biosecuestrado
Atmosfera aeróbica
diversidad
Océanos sin acidez (energía fósil e otros
productos químicos)
Energías
renovables
Ecosistemas
de otras eras
Procesos
geológicos e
biológicos
30
Interacción ecológica entre la ciudad y el campo
Acumulación
de recursos
renovables
Ecosistemas
preservados
Energías y
materiales
renovables
Estoques
renovables
Áreas de producción
agroecológica
Estructura y
organización
colaborativa
Consumidores
renovables
Estoque = depósito = acumulación de recursos
31
A interacción económica entre el espacio rural
y el área urbana con uso de recursos no-renovables
Recursos
no renovables
Recursos
renovables
Energías y
materiales
renovables
Recursos
usados de forma
no renovable
(ex: suelo)
Producción agrícola
industrial con uso
intensivo de recursos
no renovables
Retroalimentación no renovable
de alto impacto ambiental
Población
marginalizada
Estructura y
organización muy
competitiva
Consumidores
no renovables
Residuos,
efluentes y
emisiones
Externalidades negativas
El Análisis Emergético de una región
Biodiversidad
regional
Energía fósil
de otras
regiones
Atividade
geológica
Materiales y
bienes de la
economia
externa
Servicios
púbicos y
privados
Dinero
$
Personas
Recursos
naturales de
otras regiones
Servicios
ecosistémicos
Recursos
naturais
Lluvia
Evapotranspiración
$
Ecosistemas
naturales
Estructura,
organização
Viento
Minerales
(aire y suelo)
solubilizados
(biota)
Personas
Comercio,
industria,
construção,
comunicação
Suelo,
agua
Governo
Población
urbana
Productos y
servicios
humanos
producidos en
la región
Sistemas
agrícolas
Espacios
verdes
urbanos
Sol
Recursos
geológicos del
subsuelo
Residuos
Residuos
Ciudad
Rios y flujos de água subterráneos
Región de soporte biológico
33
Diagrama de un sistema de producción agroquímica
Soerguimiento
geológico
(renováble)
Infraestructura
equipamientos y
tecnologia
Inversiónes
del govierno
y del sector
privado
Insumos
materiales y
energías
Servicios
del governo
y privados
Recursos
de la cuenca
hidrográfica
(renovables)
Acúmulo
o déficit
Estoques
antrópicos
Minerales
solubilizados
(renovables)
Sol, viento
y lluvia
(renovables)
Consumo de
las familias
que viven em
la finca
Biodiversidad
Consumo
y transformación
Suelo, agua
y biomasa
$
x
Dinero
Productos agrícolas
Servicios ambientais
Erosión y pérdidas
Producción
(fotosíntesis)
Residuos
Residuos
X
Resíduos sin tratar
(con impacto)
Tratamiento
y reciclaje
Coprodutos sin impacto
Sistema agrícola
Rocas del
subsuelo
Agua infiltrada
x
Energía degradada
Las entradas del sistema de producción son:
Las contribuciones de la naturaleza (I)
• Recursos Renovables ​(R)
• Recursos No-renovables ​(N)
Las contribuciones de la Economía (F, de feedback)
• Insumos materiales (M)
• Servicios comprados (S)
Las salidas son:
Productos deseados (productos y servicios ambientales)
Co-productos indeseados (externalidades negativas).
Las externalidades negativas deben ser incluidas. Existen
datos sobre sus valores (Pretty, 2000).
Los sistemas ecológicos poseen depósitos y estructuras
internas que ayudan a disminuir las entradas externas y
a alcanzar la autosuficiencia (sostenibilidad).
35
Diagrama genérico de un sistema de producción
con inclusión de las externalidades negativas
(impactos sociales, ambientales y climáticos)
Contribución de
la naturaleza
I=R+N
Materiales
mobilizados
por la biodiversidad
(Absorción del impacto ambiental)
Materiales: M
Recursos
naturales
producidos en
forma lenta
Uso no
renovable
Producción
muy lenta
Energía
renovable
local
EcosIstemas
preservados
Servicios: S
N
R
Flujo continuo
de servicios y
materiales
producidos por
la naturaleza
Contribución de la
economia humana:
F = M+S
Emergía
incorporada
Y=I+F
Procesos de extracción y
transformación en el
medio rural para producir
para la economía urbana
Residuos,
efluentes
y emisiones
Energia degradada (sin emergía)
Energías
de los
productos
Eo
Cuidados con
los coproductos
indeseados
Coproductos
inócuos
36
Diagrama genérico de um sistema de produção
F
I = Emergia de la naturaleza
M = Materiales
R = Renovables
N = No renovables
Estoques
no renovables
locales
I
Energías
renovables
F = M+S
F = Feedback
MR = Porción renovable
MN = Porción no renovable
S = Servicios
SN
MN
SR
MR
I=R+N
F = Emergía de la economía
SR = Porción renovable
SN = Porción no renovable
F = soma(MR+SR+MN+SN)
N
F = FR+FN
R
Estoques
internos
Sistema
productivo
Y = Emergia utilizada
Y=I+F
Tratamientos
P = Productos
Ep = Energía útil
de los productos
Energia degradada
37
Los índices de emergía varían con la posición del
sistema dentro del Norte y el Sur geopolíticos y con
el organismo o clase social a que pertenezcan.
Los índices de emergía varían también con el tiempo histórico
y permiten mostrar la dinámica que se estableció en
los últimos cinco siglos entre el Norte y el Sur geopolíticos.
38
Índices Emergéticos
1. La emergía utilizada:
(Y) = I + F = (R + N) + (M + S)
Es la suma de todas las emergías usadas por el sistema.
Y=R+M+S
Hockey stick graph
Capacidade
de suporte
não sustentável
Y=R
Capacidade de suporte sustentável
Tempo
39
População na homeostase futura:
1,5 bilhões de pessoas
Crescimento da população
a uma taxa de crescimento
de 0,00293% ao ano
8,00E+09
7,00E+09
6,00E+09
5,00E+09
4,00E+09
Crescimento dos
estoques humanos
3,00E+09
2,00E+09
1,00E+09
0,00E+00
1300
1500
1700
1900
402100
Outros exemplos de crescimento com base em
recursos não renováveis:
www.newscientist.com/data/images/ns/cms/mg20026786.000/mg20026786.000-1_1701.jpg
41
42
www.newscientist.com/data/images/ns/cms/dn14950/dn14950-1_567.jpg
2. Transformidad:
(Tr) = Y / E
Evalúa la eficiencia de la conversión de la emergía recibida
por el sistema (Y) en energía útil del producto (E).
Tr = (R/E) + ((I+F)/E) = TrR + TrN
Y=R+M+S
TrN
Y=R
TrR
Tempo
43
3. Índice de renovabilidad emergética:
(%Ren) = ((R + MR + SR) / Y) x 100
Es el porcentual de emergía renovable utilizada.
Es un indicador fuerte de sostenibilidad ecológica.
90-95%
%Renovabilidade
25%
1900
Tempo
2000
44
4. Índice de Rendimiento
(EYR) = (Y/F) = ((R+N+F)/F) = (R/F) + (N/F) + 1
Mide la capacidad del sistema de obtener recursos de
la naturaleza (renovables y no renovables​​).
Existe un problema en este índice: suma cosas que son
deseables y cosas indeseables, se sugiere dividirlo!
EYR = (R/F) + (N/F) + 1
N = perdida de suelo,
uso de energía fósil,
N/F
perdida de biodiversidad,
éxodo rural, etc.
R/F
R = era constante, disminuye
por causa del cambio antrópico.
45
Tiempo
5 . Índice de investimento de emergía
(EIR) = F / I = (M+S)/(R+N)
Indica como el sistema usa la emergía invertida;
permite comparar alternativas de uso de los recursos
regionales.
6. Índice de carga ambiental
(ELR) = no renovables/renovables = (FN + N) / (R + FR)
indica la presión que el sistema ejerce sobre el medio
ambiente.
46
7. Índice de intercambio de emergía
(EER) = (Y utilizada) / (U recibida en el intercambio)
Indica se o sistema obtiene un saldo negativo o positivo
en el intercambio de los recursos producidos.
EER>1: el productor cede riqueza al consumidor
EER<1: el productor gana emergía del consumidor
EER=1: equilibrio en el intercambio de emergías.
8. VR = recursos internos locales renovables
Esos estoques son responsables por los servicios
ecosistémicos (internos e externos).
47
9. Área de absorción del impacto ambiental
Ai = YN / (Emergía de la biomasa / hectárea . ano)
Área de vegetación nativa que absorbe el CO2 emitido en
la producción de los insumos derivados del petróleo y del
CO2 generado localmente en el proceso productivo.
(MN + SN + N + Emisiones locales)
Ai = ----------------------------------------------------------------------------------------------NPP vegetación nativa x Energía biomasa x Transformidad
MN, SN, N, El = Recursos no-renovables ​usados ​y generados (seJ/ano)
NPP = Productividad primaria líquida de vegetación nativa (kg/ha/ano)
EB = Energía calorífica de la biomasa nativa (J/kg)
Tr = Transformidad de la biomasa nativa local (seJ/J)
48
10. Produtividad real
Producción (kg / ano)
Produtividad real = --------------------------------------------Área + Área de absorción del
agrícola impacto ambiental
La produtividad de los cultivos debe ser medido de forma
sistémica, considerando tanto el área de cultivo como la
área de absorción del impacto ambiental (Ai).
Las unidades de producción rural deben incluir una área
de vegetación nativa preservada suficiente para
mitigar el impacto ambiental generado y producir los
servicios ambientales necesarios a la producción y al
consumo.
49
La metodologia emergética permite evaluar,
diagnósticar, modelar e simular qualquer sistema
rural, por ejemplo:
• Sistemas silvopastoriles (ALBURQUERQUE, 2006),
sistemas agroforestales (LU, 2006 y 2007;
GRUENEWALD et al, 2007; ALBURQUERQUE, 2012);
• Bosques naturales (TILLEY & SWANK, 2003;
RONCON, 2011, BHAGWAT, 2008),
• Tierras húmedas (humedales) (BULLER, 2012),
• Plantaciones forestales (ODUM, DOHERTY,
SCATENA, KHARECHA, 2000).
50
Existe un conjunto de disertaciones y tesis realizados en los
últimos 18 años, en el Laboratório de Ingeniería Ecológica
(LEIA) sobre sistemas agrícolas, comportamiento de
cuencas hidrográficas, lagos, rios, biomas y países. Estos
trabajos están disponíbles en la página web del laboratório
(ORTEGA, 2005). http://www.unicamp.br/fea/ortega/
COMAR, 1998; LANZOTTI, 2000; KAMIYA, 2005;
CAVALETT, 2006, 2009, 2010; RIVERA, 2007;
ALBURQUERQUE, 2008, 2012; AGOSTINHO, 2008, 2010,
2012; PEREIRA, 2010, TAKAHASHI, 2010, 2012; SOUZA,
2006, 2010; SCARIOT, 2007, 2008; SICHE, 2008, 2010;
PEREIRA, 2008, 2012; WATANABE, 2011ab, 2013; MELO,
2012; BARROS-TEIXEIRA, 2012; BULLER, 2012, RONCON,
2011, 2012; MOURA, 2012, NAKAJIMA, 2014.
51
Metabolismo regional
(adaptado de Odum
1996, 2001, 2008).
Importaciones
Minerales
y energia
fóssil
Presiones de
GP
diversos tipos
G
F
Recursos
crediticios y
fnancieros
Políticas
Públicas
Mundiales
Bienes
materiales
MT
Transacciones
bancárias y
financieras
Absorción del impacto y reciclaje
Recursos
provenientes
de los
ecosistemas
externos
AM1
VM1
Áreas con
recursos
no renovables:
energías fósiles,
minerales,
água fósil
AE
Áreas con
manejo ecológico:
cultivos, bosques,
cuerpos hídricos
AP Áreas
preservadas:
bosques,
campos, lagos,
desiertos,
playas
Ecosistemas
locales
Energías
renovables
AM2
Área
VM2 afectada
Deuda
interna
Dinero
X
N1+N2
N1
Extracción y refino
de minerales,energía
fósil, represas
Leyes y
costumbres
RE
AQ
SE1
Trabajo
humano
AU
Área agroRegeneración
química
Estructuras
sociais
Área
urbana
InfraConsumo
estructura
Productos
químicos
Agricultura,
N0
Pecuaria,
Silvicultura,
N01
Pesca
local
(POP)
Industria e
comercio,
moradia
Políticas
públicas y
producción
cultural
$
Producción
Social para
Exportación
Producción Industrial
para Exportación
$
Sistema económico regional
N02
SE
Suelo erosionado
Recursos naturales
Resíduos
Efluentes Emisiones
$
N03 Producción agropecuaria para exportación
SE2
N2
Servicios y recursos ecosistémicos al exterior
Minerales y energia fósil para exportación
$
$
Conclusiones hasta el momento
La investigación emergética realizada en Brasil
(ORTEGA 2010, 2011) revela que:
(a) la agricultura química genera externalidades
negativas y pocos servicios ambientales;
(b) Los sistemas agroecológicos ayudan a resolver
las alteraciones climáticas y los problemas
sociales: fijan carbono, realizan metanotrofía,
disminuyen la temperatura local y regulan en
forma favorable el flujo del agua, generan trabajo
humano de buena calidad y alimentos sanos, etc.
→ Es importante seguir estudiando sistémicamente los sistemas agroecológicos!!!
53
Diagrama de un bosque en restauración ecológica
Aire
(CO2, CH4, N2)
38 o C
Agua del
manto freático
o napa
Nutrientes
del suelo
Soerguimiento
geológico
Riqueza
biológica
Vapor de agua
Evapotranspiración
Lluvia
Viento
Arrastre
(H2O +
minerales)
x
Respiración
total
Arrastre
Transpiración
Potencial de
regeneración
Evaporación
Respiración
edáfica
Suelo
MO
Organización de la
riqueza vegetal
y animal.
T=38oC
Agua
T=26 C
Erosión de
las reservas
internas
Microbiota
Nematoides
x
o
Macro
e micro
nutrientes
Estructura
física
Descomposición
(humificación)
Agua
Escurrimiento
superficial
Biomasa
vegetal
Sol
Fotosintesis
(PPB)
Escurrimiento
subsuperficial
PPL
Respiración vegetal
Mantillo
Nutr.
Fuente
brotante
MO
Percolación
Metanotrofia
Área de restauración forestal
Viento
Estructura arbórea,
edáfica y rizosfera.
Formación
geológica
Viento
(Energia
cinética)
Calor, CO2, O2
Regulación
y migración
biológica.
Pérdida de
água, solo,
estructuras y
organización.
Curso de agua
subsuperficial
Afloramiento
de água
Infiltração
de água
Vento
El impacto de las alteraciones climáticas
Nitrógeno
Fósforo
Otros
minerales
Regulación climática
Nutrientes
mobilizados por
la acción de la
biota
Energía
renovable directa
(sol, viento, lluvia,
mareas, actividad
geológica).
Civilización
industrial
Factores de conversIón
de la cobertura vegetal
Petroleo,
carbón
y gás
Gases de salida
Productos
químicos
industriales
Impacto en
la atmosfera
Biomasa
Superfície
terrestre
Fauna
(consumidores)
Efluentes
Reducción de la vegetación nativa,
modificación del uso del suelo y
erosIón de los recursos internos
Efluentes
y residuos
Gases de
efeito estufa
(acidificación,
calentamiento,
cambios químicos
y biológicos)
Rios, lagos,
oceanos
SediImpacto en los mentos
recursos hídricos
Calor disipado
Biosfera
55
56
57
La crisis global, las alteraciones climáticas
y el cambio cultural
La crisis se debe a la forma de pensar, que
establece la forma de relacionarse con los otros, o
sea: a la visión filosófica. Existen varias filosofías.
La Filosofía de la Convivencia entre seres con
funciones diferentes que se distribuyen a riqueza
equitativamente.
Esa filosofía fue sustituida por la Filosofía de la
Dominación que tiene como principio negar la
calidad humana de los otros seres para justificar
el asalto a sus recursos.
58
Cuando los pueblos son forzados a obedecer sin
discutir, se establece la Filosofía de la
Dependencia. Los pueblos explotados deben
resguardar su cultura ecológica para sobrevivir.
Más, en la crisis global deben adoptar la Filosofía
da Liberación para reestablecer las relaciones
justas entre las personas y las naciones.
Además, es necesario recuperar el equilibrio con
la naturaleza que ha sido perdido en la etapa de
expansión capitalista. La filosofía de la liberación
también debe ser la Filosofía de la Recuperación
Ecológica y del Consumo Sostenible.
59
El sistema-mundo de Odum e Odum (2013): muestra los
ciclos de la biosfera y los componentes de la economía mas
no muestra el conflicto entre as clases sociales, los países y
las instituciones, ni coloca la biodiversidad.
El sistema de mundo de Odum e Odum (2013) revisado: se
incluyen las clases sociales, la biodiversidad y los estoques
de carbono que permiten un clima ameno y productividad.
Clima
Energía
de las
mareas
Energias
incidentes
Energía
solar
Estoques
imobilizados
Ciclos biogeoquímicos
x
Calor
interno de
la Terra
Minerales Energía
fósil
Recursos y servicios públicos:
salud, saneamiento, educación, investigación,
transporte, planeación, crédito, política de
empleo, perspectivas de bienestar.
Sistema de gestión
y distribución de los
recursos
$
Biodiver
-sidade
+V
Área
Área
Atmosfera,
océano e
ecossistemas
terrestres
Economia
primaria
$
Área
Industria
comercio
habitación
$
Capitalistas
$
$
Proletarios
Planeta Tierra
Energia degradada
Estoques
falsos
Ahorro
Informaciones,
conocimiento,
sabiduria,
ICP cultura,
política
Estructura
geológica
Detalle del subsistema de gestión y distribución
de los bienes comuns (res publica)
Sistema de gestión y
distribución de los
$ bienes comuns
Masvalia
Ahorro
Servicios
públicos
62
Propuesta para explicar la super-estrutura
Sistema de gestión y distribución de los recursos
$
$
Ahorro
externo
préstamos
Impuestos cobrados a
la Industria y el comercio
Bonos
Deuda externa
$
Taxa de
interes
$
Capital
inicial
Tributos cobrados a las
clases sociales explotadas
Tributos de las clases
sociales exploradoras
$
Sistema
financiero
tributos
Materiales y servicios de
la industria y comercio
Trabajo humano
$
$
Infraestructura
Trabajo
ejecutivo
del governo
Obras y servicios públicos
Sistema
bancário
$
$
$
Plusvalía
adicional
(intereses)
Estructuras
de las clases Fuerzas
dominantes sociales
Estructuras
de las clases
subalternas
Planeación,
investigación,
legislación y
cultura
Filosofía, Cultura, Política,
Crédito
Ciencia, Tecnología,
Financiamiento
Religión, Ideología
Poder
militar
Fuerza
militar
Clima
Minerales
Recursos y servicios públicos:
salud, saneamiento, educación, investigación,
transporte, planeación, crédito, política de
empleo, perspectivas de bienestar.
Energía
fósil
X
Ciclos materiais
$
Banco
Central
Gobierno
executivo
Banca
financiera
Ahorro
Calor
interno de
la Tierra
Energías
incidentes
Energía
solar
Biodiversidad
$
Bancos
de crédito
Obras e
serviços
Gobierno normativo:
Planejación
Legislación
Ciencia, Cultura
$
Políticas
públicas,
tecnologia,
ideologia
Poder
de coerción
militar
x
Energía
de las
mareas
Lucha de
clases
Fuerzas
políticas
proletarias
Masvalia
x
Estoques
inmovilizados
Fuerzas
políticas de
las elites
$
$
Área
Área
Atmosfera,
océano y
ecosistemas
terrestres
Economia
primaria
$
$
Área
Industria
comercio
habitación
Capita
-listas
$
$
Proletarios
Planeta Terra
Energia degradada
Estoques
Consumo
suntuário inproductivos
Estrutura
geológica
Norte e Sul geopolíticos e a super-estrutura
65
http://scjsin.websandboxes.com/tag/maps/
66
Interacción con los otros espacios del mundo
Energia fóssil
Mineriais
Planeación, control y distribuición realizada desde el centro del sistema mundo
CCM = Control Cultural e Militar
Extração de recursos naturais
não renováveis da periferia do sistema
Capital
inicial
K$
Factores de
producción
Infraestructura
Energías
Renovables
Materias
Primas
Plusvalia
+V$
Procesos
ecológicos,
económicos y
sociales
previos
CCM
$
Plusvalia
$
Capital
inicial
K$
Factores de
producción
Residuos
Infraestructura
Recursos
naturais
Capital
aplicado
$
Ventas
Extracción
Acciones de
control para
extrracción de
la plusvalia de
la periferia
Energías
Renovables
Actividades de agricultura Intensiva e
industrias contaminadoras instaladas
en la periferia del sistema
Plusvalia
+V$
$
Mercaderias
Producción
especializada
$
Factores de
producción
Biomasa
InfraProductos
estructura
Energías
Renovables
Producción
Plusvalia
+V$
Vendas
Crédito e
finaciamento
Serviços
públicos
CCM
$
Estruturas
supérfluas
antiecológicas
Resíduos,
emissões
efluentes
Grande acúmulo
de capital
$
$
Classes
altas
Ventas
Plusvalia del
sistema mundo
+V$ global
Residuos
Mão de obra
sem estrutura
sindical
Impuestos
Ahorro
Plusvalia
Resíduos
$
Capital
inicial
K$
Entidades de planeación y
control global
GestIón del bien comun
privatizado.
Sistema bancario y
financiero mundial
Estoques
mínimos
Classes
médias
Exploración de la mano de obra barata
de la periferia del sistema mundo
Capital
ampliado
Força de
trabalho
tecnológico
Força laboral
Classes baixas
Capital
inicial
K$
Factores de
producción
Infraestructura
Energías
Renovables
Manufacturas
Plusvalia
+V$
Meios de
produção
industriais
CCM
Infra-estrutura
urbana
$
$
$
Energías
Renovables
Subsistema
de transformação
e distribuição
Ventas
Manufactura
Residuos
Resíduos,
emissões
efluentes
Estruturas
supérfluas
antiecológicas
Resíduos,
emissões
efluentes
Homestasis
Surface
Coberture
Earth
internal
energy
CO2, CH4,
NOx, SOx,
Ox
Rain
Atmosphere
C
sequestered Minerials
for millions
of years
Biodiversity
Sediments,
organic Water
matter vapor &
biomass
Frozen water
Moon
gravitational
energy
(CO2,CH4)
Geological
up-lift
Water & minerals
Preserved
terrestrial
surface
Solar
energy
Biomass
Human-modified
terrestrial surface
Human
society non
estratified
Albedo
Great masses
of frozen water
(CO2 e CH4)
Ocean salt
concentration Nutrients
at the sea
gradient
bottom
Marine
currents
Radiation reflection
(lower heat absorbed)
Geological
up-lift
Oceanos
Water
CO2, CH4, vapor and Biomass
NOx, SOx, winds
Ox
C
sequestered
68
Desequilibrio en la biosfera
Surface
Coberture
Earth
internal
energy
CO2, CH4,
NOx, SOx,
Ox
Heat
retained in the
atmosphere
Rain
Atmosphere
C
Emissions
sequestered Minerials
Wastes
for millions
of years
Anthropic
Biostocks
diversity
Sediments,
Water
organic
Human
matter vapor &
society highly
biomass
estratified
Frozen water
Moon
gravitational
energy
(CO2,CH4)
Geological
up-lift
Water & minerals
Preserved
terrestrial
surface
Solar
energy
Biomass
Human-modified
terrestrial surface
Human
society non
estratified
Albedo
Ocean salt
Great masses
of frozen water concentration Nutrients
at the sea Marine
gradient
(CO2 e CH4)
currents
bottom
GHG emission
(CO2 e CH4)
Radiation reflection
(lower heat absorbed)
Geological
up-lift
Oceanos
Water
CO2, CH4, vapor and Biomass
NOx, SOx, winds
Ox
C
sequestered
69
Ahora si, podemos comenzar a pensar
como reestruturar el sistema .....
A partir de donde estamos!
En vez de pensar en
modernidad
podríamos pensar
en transmodernidad
…y en un
dialogo
intercultural
70
El desafío es cambiar la cultura global:
1 Entender lo que está ocurriendo en el mundo
y su importancia para el futuro común;
2 Discutir los papeles de las instituciones y de
los movimientos para el cambio;
3 Desarrollar la capacidad de auto-crítica;
4 Percibir que los métodos usados ​hasta ahora
son incapaces de mejorar la calidad de vida de
las comunidades y de los ecosistemas;
5 Reflexionar sobre el proceso social que
ocurrió en la historia de la humanidad;
71
Cambio de la cultura global
6. Iniciar el reconocimiento de la deuda social,
ambiental y climática y la forma de pagarla;
7. Imaginar metas de uso de los espacios
geográficos coherentes con las
características biofísicas de los ecosistemas.
8. Analizar las posibilidades de cambio
considerando potenciales y limitaciones;
9. Pensar y promover estructuras ​y
mecanismos para viabilizar el cambio;
10. Establecer metas en el proceso de cambio.72
El "decrecimiento próspero”
Las grandes empresas y los gobiernos de los
países dependen del crecimiento económico y
no tienen un interés real en la sostenibilidad ni
en el "decrecimiento próspero".
Es necesario trabajar con aquellos que están
realmente interesados ​en el cambio global
rumbo a una civilización sostenible. Un proceso
que va exigir decrecimiento económico y
recuperación ecológica, reducción del consumo
excesivo, relocalización y acceso a los medios
de producción y nuevas organizaciones.
73
Los actores sociales interesados
→ los movimientos sociales y ecológicos, las
pequeñas empresas, los agricultores orgánicos,
los consejos de las cuencas hidrográficas, los
científicos que estudian los cambios climáticos.
… mas ellos no conocen la contabilidad
emergética ni la filosofía política, que son las
herramientas fundamentales para entender
como funciona a naturaleza, la sociedad
humana y sus interacciones dinámicas!
Que se puede hacer?
74
Como los actores sociales tienen perspectivas, usan
lenguajes y formas de interacción diferentes, es
necesario conocer sus principios organizacionales
para procurar una interacción adecuada. Eso exige
adquirir conocimientos en Ciencia Política, Historia,
Ética, Filosofía y Epistemología.
Es bueno saber que hay trabajos importantes que
están siendo realizados en:
Descolonización Epistemológica;
Filosofía de la Liberación;
Transición y Relocalización;
Decrecimiento;
Resiliencia ecológica y social.
75
Es evidente que se necesita un gran esfuerzo
de enseñanza a distancia, con video-cursos en
la internet sobre la metodología de la emergía
y filosofía política en diferentes lenguas, así
como libros y cuadernos de ejercicios con
ejemplos reales en planillas electrónicas, etc.
Considera-se que solamente con buenos marcos
conceptuales (ciencia multidisciplinar y abordaje
sistémica) podrá ser posible un decrecimiento
global próspero con recuperación ecológica y
social y economías regionales sostenibles.
76
Sistema de informática
de apoio a pesquisa
e a extensão
Nuevas modalidades
de proyectos interdisciplinares en la
perspectiva de la
transmodernidad
Identificação dos
componentes de
um sistema rural
(software)
Definição de
áreas para o
estudo da
resiliência dos
sistemas rurais
Leitura e interpretação de informações SIG para
identificar áreas de uso e cobertura vegetal
Sistema
regional de
coleta de
informações
Software de
análise
emergética
Documentação
(mapa, diagrama e
tabelas de entradas,
estoques e saídas)
Verificação do mapa e elaboração
do diagrama do sistema usando a
modelagem emergética
Diagnóstico emergético por
parcela, propriedade e bacia
Base de dados
e software para
modelagem
dinâmica de
sistemas
Documentação
(balanço emergético de entradas,
saídas e estoques, indicadores
emergéticos e diagnóstico)
Equacionamento e simulação do
desempenho emergético do modelo espacial
a futuro considerando resiliência
Critérios
para
construir
cenários
Software
GIS-Web
integrador
Sistemas de
informação
georeferenciada
(SIG)
Construção de cenários de futuro
considerando como fatores:
renovabilidade, saldo emergético,
taxa de investimento,
troca emergética, economicidade,
externalidades negativas, serviços
ecossistêmicos, empregabilidade,
preço justo e resiliência.
Sistema GIS-Web do sistema
atual e dos cenários junto com
indicadores multicritério
Diagnóstico,
prognóstico e
recuperação do
ecossistema
agrário
Documentação
(minimodelo dinâmico)
Documentação
(cenários alternativos)
Documentação na Web
sobre a evolução possível
do sistema
Relatório para órgãos públicos
(comitês de bacia, secretárias,
ministérios, sociedade civil
organizada e representantes
políticos)
77
Sistema de informática
de apoio a pesquisa
e a extensão
Identificação dos
componentes de
um sistema rural
(software)
Sistema
regional de
coleta de
informações
Definição de
áreas para o
estudo da
resiliência dos
sistemas rurais
Sistemas de
informação
georeferenciada
(SIG)
Leitura e interpretação de informações
SIG para identificar áreas de uso e
cobertura vegetal
Verificação do mapa e
elaboração do diagrama do
sistema usando a
modelagem emergética
Documentação
(mapa, diagrama e
tabelas de entradas,
estoques e saídas)
78
Sistema de informática de apoio
a pesquisa e a extensão
Software de
análise
emergética
Base de dados
e software para
modelagem
dinâmica de
sistemas
Diagnóstico emergético por
parcela, propriedade e bacia
Documentação
(balanço emergético
de entradas, saídas e
estoques, indicadores
emergéticos e
diagnóstico)
Equacionamento e simulação do
desempenho emergético do modelo
espacial a futuro considerando
resiliência
Documentação
(minimodelo
dinâmico)
79
Sistema de informática de apoio
a pesquisa e a extensão
Critérios
para
construir
cenários
Software
GIS-Web
integrador
Construção de cenários de futuro
considerando: renovabilidade, saldo
emergético, taxa de investimento,
troca emergética, economicidade,
externalidades negativas, serviços
ecossistêmicos, empregabilidade,
preço justo e resiliência ecológica
e social.
Sistema GIS-Web do sistema atual e dos
cenários junto com indicadores multicritério
Diagnóstico,
prognóstico e
recuperação do
ecossistema
agrário
Documentação
(cenários alternativos)
Documentação na Web
sobre a evolução possível
do sistema
Relatório para órgãos públicos
(comitês de bacia, secretárias,
ministérios, sociedade civil
organizada e representantes
políticos)
80