I takt med at byer og systemer skaleres op, skaleres affald tilsvarende?

Genudgivet af Platon

Abonnenter: 0

byer-og-affaldsskalering — Undersøgelsen undersøger, hvordan tre typer affaldsproduktion - kommunalt fast affald, spildevand og drivhusgasemissioner - skalerer med bystørrelse (billedkredit: Elisa Heinrich Mora).

En nylig undersøgelse forsøger at forudsige den fremtidige tilstand af byøkosystemer og foreslår behovet for en ny videnskab om affald.

Levende systemer har udviklet sig til at rekonstituere affald - skabninger som møgbiller fylder en økologisk niche med at nedbryde andre organismers afføring - men affald er et problem, der stadig plager menneskelige systemer.

Efterhånden som verdensbefolkningen fortsætter med at vokse og hurtigt urbaniseres - to tredjedele af mennesker vil være byboere i 2050, ifølge FN - driver vores affald en voksende verdensomspændende krise. Mikroplast dækker planeten og infiltrerer vores kroppe, spildevand forurener vores vandveje, og drivhusgasemissioner driver globale klimaændringer.

"Vi som samfund har en tendens til at ignorere den ubehagelige side af vores produktion," siger Mingzhen Lu, assisterende professor ved New York University og tidligere SFI Omidyar Complexity Fellow.

Lu og SFI Professor Chris Kempes er medkorresponderende forfattere på et nyt papir offentliggjort i Natur Byer der udforsker affaldsproduktion som en funktion af bysystemer.

"Nøglespørgsmålet er, om affald produceres mere eller mindre effektivt i takt med, at systemerne skalere op, og hvor stor en genbrugsbyrde der er som følge heraf," siger Kempes.

For at løse dette spørgsmål brugte forfatterne skaleringsteori til at analysere affaldsprodukter - kommunalt fast affald, spildevand og drivhusgasemissioner - fra mere end tusind byer rundt om i verden. Skaleringsteori er blevet brugt i biologien til at beskrive, hvordan organismens fysiologi ændrer sig med kropsmassen, og den viste sig relevant for at forstå, hvordan affaldsproduktionen skaleres med væksten i en by.

"Skaleringsteori tillod os at udtrække overordnede brede stregmønstre og transcendere hver bys individualitet," sagde Lu.

De resulterende mønstre viser tydelige forskelle i affaldsproduktionen, efterhånden som byer vokser. Fast affald skalerer lineært - fordi det er bundet til individuelt forbrug, stiger det i samme takt som befolkningstilvæksten. I modsætning hertil skaleres spildevandsproduktion superlineært, mens emissioner skaleres sublineært. Med andre ord bidrager større byer med uforholdsmæssigt mere flydende affald end mindre byer, men udleder færre drivhusgasser. Resultaterne tyder på en stordriftsfordel for emissioner, da vækst typisk medfører mere effektiv energi- og transportinfrastruktur, men en uøkonomi for flydende affald.

Byer har en tendens til at afvige fra den universelle skaleringslov, efterhånden som de bliver rigere. Byer med højere BNP pr. indbygger genererer mere affald over hele linjen, hvilket understreger forholdet mellem affaldsproduktion og økonomisk vækst.

Resultaterne understreger behovet for en ny videnskab om affald, der kan hjælpe med at forudsige den fremtidige tilstand af byøkosystemer og informere politikker for at reducere affald og øge bæredygtigheden.

"Svampe fandt ud af, hvordan man nedbryder lignin-affald fra træer og skabte bæredygtige økosystemer, der har varet i hundreder af millioner år," siger Lu. "Vi tager det ind og smider det væk - vi kan ikke længere overse affald fra vores samfund."

Læs papiret "Worldwide scaling of waste generation in urban systems" i Natur Byer (17. januar 2024) DOI: https://doi.org/10.1038/s44284-023-00021-5