DT1 duurzame ontwikkeling

natuurlijk kapitaal

• natuurlijke hulpbronnen (spullen, aan behoeften voldoen)

• ecosysteemdiensten

ecosysteemdiensten

• supporting (in systeem, nutrient cycling)

• provisioning

• regulerend

• cultureel

intrinsieke waarde

ethisch perspectief, waarde buiten nut voor mens

DSIR framework

→ driving forces/drivers (populatie groei, consumptie)

→ pressures (stressoren door menselijke activiteit)

→ (verandering in) state of environment

→ impacts/effecten

→ responses

→ terug naar drivers

oorzaken duurzaamheidsproblemen

1. groei bevolking

2. niet duurzame brongebruik

3. armoede

4. functioneren economie (geen full cost pricing)

perspectieven duurzaamheid

• Triple P

  → Planet, People, Profit

• planetary boundaries

  → environment → society → economy

6 principes van duurzaamheid

leren van natuur:

1. chemical cycling

2. diversiteit in bio

3. hernieuwbare energie

   sociaal:

4. full cost pricing

5. win - win situatie

6. ethiek, toekomstige generatie

reductionisme

deel systeem op in delen om te begrijpen

(Moeilijk aparte componenten combineren en interacties begrijpen)

Complexe systemen - netwerken

• Small world structure (sociale netwerken)

• Scale free structure (social media)

  → preferential attachment = rich get richer

• Hierarchie

Revoluties in menselijke sociale structuren

1. Social network (word of mouth)

2. Broadcast network (boekdruk/tv)

3. Scale free network (internet)

Systeem lock in

Zijn op 1 lijn, zelfde doelen/prioriteiten

(Boerderij in Texas)

Geschiedenis systeem heeft invloed op heden → path dependence

Biodiversiteit

Variatie aan:

• Genen binnen soort

• soorten in ecosysteem

• Ecosysteem

Response diversity

Functional diversity

Diversiteit in reactie op verstoring

Verscheidenheid functies uitgevoerd door soorten

Alternative stable states

Tipping point

Resilience

Ecosysteem kan evenwicht krijgen in meerdere settings

Punt waarop extra stress een systeemverandering in gang zet → nieuw evenwicht

Veerkracht om verstoringen te absorberen en terugkeren naar evenwicht

HIPPCO

Habitat destructie, degradatie en fragmentatie

Invasieve soorten

Populatiegroei en welvaart

Polution

Climate change

Overexploitatie

Latent heat

Sensible heat transfer

Energie nodig voor evaporatie water

Warme lucht stijgt, koude lucht daalt

Ecologische levels

i p g e b b

Individu populatie gemeenschap ecosysteem biome biosfeer

Latitudinal biodiversity gradient

Soortenrijkdom het hoogst rond evenaar

(Stabiel klimaat, tijd, zonneenergie)

Maltus

Voedselproductie vs populatiegroei

Maltusian trap = moment waarop populatie groter is dan voedselproductie

Voortplantingdrang rem

Modern debate demografie

Doomsters, foodfirst, cornucopians

Doomsters: (pessimist)

• Ehrlich : rampspoed, bevolking groeit veel te snel

• Hardins : tragedy of the commens

• Club van rome

Food first

• Focus op voedsel, groene revolutie

Cornucopians (optimist)

• Zien kans

• Simon en Boserup

Demografisch transitie model

Geboorte overschot verminderen

1. Readiness - kindersterfte hoog en kinderen nodig

2. Willingness - kinderen als statussymbool

3. Ability - anticonceptie

Groene revolutie

Precisielandbouw

Stijging in productiviteit landbouw door kunstmest

Druppelirrigatie

Intercropping = rotatie gewassen tijd en soort

Resources

• Inexhaustible (zon, wind, geothermal)

• Renewable (water, bomen, bodem)

• Nonrenewable (fossil fuels)

Sustainable yield

Hoogste snelheid waarmee mensen een hernieuwbare bron kunnen gebruiken zonder de beschikbaarheid te verminderen

→ biocapacity (ability ecosystem)

3 major cultural changes

1. Agricultural revolution

2. Industrial-medical revolution

3. Information-globalization

Woldviews

• Human centered

• Life centered (ethisch)

• Earth centered (natuur)

Waarom extinctie voorkomen

1. Belangrijke ecosyteem services

2. Economische services

3. Speciatie

4. Right to exist

Soorten forest

• Old growth - niet disturbed (rampen, mensen)

• Second growth forest (2e kans, secondary ecological succession)

• Tree plantation (monocultuur)

Bomen oogsten

• Selective cutting

• Clear cut

• Strip cutting

Rangelands

pastures

overgrazing

unfenced natural grasslands (temperate/tropical climate) - forage/vegetatie voor grazen

managed grasslands/fenced meadows

te veel dieren grazen te lang in gebied → doden gras en overschrijden draagkracht

wilderness

biodiversity hotspot

ecological restoration

reconciliation ecology

onverstoord door mensen en beschermd door wet

regio met veel zeer bedreigde diersoorten die nergens anders te vinden zijn

1. restoration (origineel)

2. rehabilitation (werkend)

3. replacement

4. artificial ecosystems

   nieuwe habitats creeeren om diersoorten te behouden die in ‘‘menselijk'' gebied leven

point source

nonpoint source

discharge pollutants into bodies of surface wate op speciefieke locaties (drain pipes, ditches etc) - makkelijk te herkennen, aanpassen en reguleren

wastewater

water dat sewage en ander huisvuil en industrie vuil bevat

streams

grondwater

maken zichzelf schoon - dilution en bacteriele degradation

beweegt heel langzaam, weinig O2 en weinig decomposing bacterien, en lage temperatuur

eutrofiering

culturele eutrofiering

natuurlijke nutrienten, verrijking water body

toename nutrient aanvoer → algenbloei → decomposed door O2 opnemende bacterien

septic tank

primary

secundary sewage treatment

tertiar

plek waar sewage van een huis in komt, gescheiden in lagen - gas, sculpturen, water en sludge

een fysiek process, filteren

biologisch proces, zuurstof toevoegen, aerobe bacterien aanmoedigen

chemisch en fysiek

greenhouse gasses

atmospheric lifetimes

absorberen energie en geven vrij aan atmosfeer

CO2 (100+ jaar), CH4 (10 jaar) en N2O (100 jaar, sterker dan CO2), H2O (paar weken)

carbon footprint

hvh CO2 gegenereerd door individu, organisatie, land oid.

climate change tipping point

oceaan verzuring

grenzen waar voorbij natuurlijke systemen voor lange tij zijn veranderd (bijv. gemiddelde atmosfeertemperatuur/CO2 levels)

CO2 geabsorbeerd door oceaan reageert met water → zwak zuur

moeilijk dealen met climate change:

1. globaal probleem

2. lange termijn politiek probleem

3. impact niet evenredig verspreid

4. oplossingen zijn controversieel

→ mitigation (slow down) / adaptation (overgeven & aanpassen)

geoengineering

proberen natuurlijke omstandigheden te manipuleren om broeikaseffect tegen te gaan

uitstoot taxen

cap and trade

no regrets strategy

taxes per emmisions of taxes per unit fossil fuel

totale hvh co2 en ch4 uitstoot begrenzen en de vergunning in de markt laten handelen

sowieso alles doen om klimaatverandering tegen te gaan omdat het ook zorgt voor belangrijke milieu, gezonheids en economische voordelen

resource partitioning

interspecific competition zorgt voor speciatie van soorten waardoor ze de resource kunnen delen

primary 

secundary ecological succession

graduele establishing van communities van soorten vanaf nul

begint in gebied waar ecosysteem is verstoord, verwijderd of vernietigd. (er is al soil/sediment)

inertia (persistence)

resilience

stabiliteit/duurzaamheid in ecosysteem

mogelijkheid ecosysteem om kleine verstoringen te overleven

mogelijkheid ecosysteem om hersteld te worden via secundary ecological succession na grote verstoring

population crash

r-selected species

K-selected species

survivorship curve

boven draagkrach/limieten - environmental resistance, populatie kan niet over op andere resources/omgeving

soorten die snel kunnen groeien (opportunisten)

kwetsbaar voor uitsterving (reproduceren later, minder nakomelingen, lang leven)

percentage overlevende delen van populatie over verschillende leeftijden (late loss, constant loss, early loss)

Soil

Weathering

Soil profile

Stenen, minerale nutrienten, decaying organic matter, water, lucht en levende organismen

Verwering zorgt voor vorming grond → planten, dieren, detrituseters

• O - leaf litter

• A - topsoil

• B - subsoil

• C - weathered parent material

Hydrologic cycle

3 processen

Collect, purify and distribute water

• Zon → evaporatie

• Stijgt → precipitation (regen, sneeuw, sleet, dauw)

• En purifyen

Carbon

Nitrogen

Phosphorus cycles

Fotosynthese → aerobic respiration

Vastleggen in grond → fossil fuels

Bliksem/bacterien maken verbindingen → nutrienten planten → bacterien in water terug naar lucht

Mensen: hoge T → meer vastlegging → zure regen → eutrofiering

Langzaam, erodeert van stenen

Mensen: eutrofiering

Populatie

Cultural carrying capacity

• Populatie groei vertraagt

• Groei is oneven verdeeld

• Verhuizen van rural naar urban areas

Maximum aantal mensen die in redelijke vrijheid en comfort kunnen leven, zonder het milieu te beschadigen voor toekomstige generaties.

Crude birth rate

Crude death rate

Population change

Hvh levende geboortes per 1000 mensen in populatie in jaar

Hvh doden per 1000 mensen in populatie in jaar

Geboorte, sterfte en migratie beinvloeden populatie

Populatie in (geboorte en immigratie) - populatie uit (doden en emigratie)

Replacement level fertility rate

Total fertility rate (TFR)

Gemiddeld aantal kinderen dat koppel in populatie nodig heeft on zichzelf te vervangen (iets meer dan 2)

Gemiddeld aantal kinderen geboren bij vrouwen met kinderenkrijgenleeftijd

Factoren die geboorte beinvloeden

Family planning

• Kinderen voor labor

• Kosten opvoeding/education

• Pensioen

• Urbanisatie (family planning services)

• Educatie/werk vrouwen

• Gemiddelde leeftijd trouwen

• Birth control acces

• Religie, cultuur, traditie

Programs en services om koppels te helpen hoeveel/wanneer kinderen te krijgen (birth control, health care, birth spacing

Chronic undernutrition

Chronic malnutrition

Famine

Overnutrition

Bedreigd ability om gezond en productief leven te leiden

Het missen van proteine en andere key nutrients (zwak, kwetsbaar, ontwikkeling)

Ernstig voedseltekort in omgeving → mass starvation, doden, chaos

Food energy intake exceeds use → excess body fat (zelfde gezondheidproblemen als honger)

3 technologische ontwikkelingen

Industrialized agriculture

Traditional subsistence agriculture

Traditional intensive agriculture

Polyculture

Organic agriculture

Green revolution

1. Irrigation (water geven)

2. Synthetic fertilizers (manufactered chemicals met nutrients)

3. Synthetic pesticides (chemicals doden/controleren organismen)

Heavy equipment, veel geld, fossil fuels, water, inorganic fertilizers, monocultuur → plantation agriculture

Zonnenergie, menselijke en dieren arbeid → genoeg voor farm family

Hogere yields behalen, meer labor, water en fertilizers

Meerdere crops op hetzelfde stuk → zonneeneegie en natuurlijke fertilizers (year round en erosie)

Geen symthetische pesticiden, fertilizers, gmo zaden, hormonen, antibiotica

Dramatische toename van voedselproductie (goeie genen, veel input, meer per opp)

Desertification

Soil salinization

Waterlogging

Productive potentie topsoil daalt door droogte en erosie → dustbowl

Accumulatie zouten in topsoil (verdamping)

Water hoopt op in grond → water tsble raised → geen O2 meer voor planten

Pest

Pesticide

Integrated pest management

Soort die menselijk welzijn verstoort

Synthetisch/bio, gebruiken om pesten te doden/controleren

Crop en pest gezien als deel ecosysteem → biologisch (natuurlijke predators, parasiten, ziektes) of evt biopesticides

Soil conservation

Hydroponics

Erosie vermideren, vruchtbaarheid verhogen → terracing, contour planting, intercropping, windbreaks

Planten groeien zonder soil

zone of saturation

aquifer

bepaalde diepte waar bodem is gevuld met grondwater 

→ bovenkant = water table

nog dieper (mega spons), zeer langzaam stromend grondwater

surface water

surface runoff

watershed

water footprint

zoet water uit regen of sneeuw dat stroomt of opgeslagen in meer/reservoirs ofzo

precipitation dat niet in grond wordt opgenomen of evaporeert

plek waar surface runoff in stream ofzo gaat

volume zoet water dat gebruikt/vervuild wordt in leven → niet direct gebruikt water = virtual water

desalination

opgelost zout uit zeewater of brak water verwijderen

distilatie = verdampen

reverse osmosis = filter

floodplain

bij overstroming - gebied dat onder water staat

(vruchtbare grond, genoeg water, transport, recreatie)

floods

natural groundcover → impervious surface

buffer: infiltration & evapotranspiration minder

en meer surface runoff

oplossing: wetlands

Subsidence

Zakken van grond

Priority substances

UPBT's

Stoffen die zsm uit natuur moeten (heavy metal, pesticides, PAH, solvents)

• Ubiquitous

• persistent

• Bioaccumulative

• Toxic

Green growth

Decoupling

We kunnen blijven groeien in economie maar op een groene manier

Ontkoppelen van natuurschade → geen natuurlijke hulpbronnen en environmental degradation → green jobs

Natuur in geschiedenis

Groot probleem dat society is gescheiden van environment door moderniteit (rene descartes)