À mesure que les villes et les systèmes évoluent, les déchets évoluent-ils en conséquence ?

Republié par Platon

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mise à l'échelle des villes et des déchets — L'étude explore comment trois types de production de déchets – les déchets solides municipaux, les eaux usées et les émissions de gaz à effet de serre – évoluent en fonction de la taille de la ville (crédit image : Elisa Heinrich Mora).

Une étude récente tente de prédire l’état futur des écosystèmes urbains et suggère la nécessité d’une nouvelle science des déchets.

Les systèmes vivants ont évolué pour reconstituer les déchets – des créatures comme les bousiers remplissent une niche écologique en décomposant les excréments d’autres organismes – mais les déchets sont un problème qui continue de tourmenter les systèmes humains.

Alors que la population mondiale continue de croître et de s’urbaniser rapidement – les deux tiers des humains vivront en ville d’ici 2050, selon les Nations Unies – nos déchets sont à l’origine d’une crise mondiale croissante. Les microplastiques recouvrent la planète et s’infiltrent dans notre corps, les eaux usées polluent nos cours d’eau et les émissions de gaz à effet de serre sont à l’origine du changement climatique mondial.

« En tant que société, nous avons tendance à ignorer le côté désagréable de notre production », déclare Mingzhen Lu, professeur adjoint à l'Université de New York et ancien SFI Omidyar Complexity Fellow.

Professeur Lu et SFI Chris Kempes sont des auteurs co-correspondants sur un nouveau document publié dans Villes Nature qui explore la production de déchets en fonction des systèmes urbains.

«La question clé est de savoir si les déchets sont produits de manière plus ou moins efficace à mesure que les systèmes évoluent, et quelle est l'ampleur de la charge de recyclage qui en résulte», explique Kempes.

Pour répondre à cette question, les auteurs ont utilisé la théorie de la mise à l’échelle pour analyser les déchets (déchets solides municipaux, eaux usées et émissions de gaz à effet de serre) provenant de plus d’un millier de villes à travers le monde. La théorie de la mise à l’échelle a été utilisée en biologie pour décrire comment la physiologie de l’organisme change en fonction de la masse corporelle, et elle s’est avérée pertinente pour comprendre comment la production de déchets évolue avec la croissance d’une ville.

"La théorie de la mise à l'échelle nous a permis d'extraire des schémas généraux et de transcender l'individualité de chaque ville", a déclaré Lu.

Les modèles qui en résultent montrent des différences distinctes dans la production de déchets à mesure que les villes se développent. Les déchets solides évoluent de manière linéaire : parce qu’ils sont liés à la consommation individuelle, ils augmentent au même rythme que la croissance démographique. En revanche, la production d’eaux usées évolue de manière superlinéaire tandis que les émissions évoluent de manière sublinéaire. En d’autres termes, les grandes villes génèrent de manière disproportionnée plus de déchets liquides que les petites villes, mais rejettent moins de gaz à effet de serre. Les résultats suggèrent une économie d’échelle pour les émissions, dans la mesure où la croissance entraîne généralement des infrastructures énergétiques et de transport plus efficaces, mais une déséconomie pour les déchets liquides.

Les villes ont tendance à s’écarter de la loi d’échelle universelle à mesure qu’elles s’enrichissent. Les villes avec un PIB par habitant plus élevé génèrent davantage de déchets, ce qui souligne la relation entre la production de déchets et la croissance économique.

Les résultats soulignent la nécessité d’une nouvelle science des déchets qui puisse aider à prédire l’état futur des écosystèmes urbains et éclairer les politiques visant à réduire les déchets et à améliorer la durabilité.

"Les champignons ont découvert comment décomposer les déchets de lignine des arbres et ont créé des écosystèmes durables qui ont duré des centaines de millions d'années", explique Lu. « Nous les récupérons et les jetons – nous ne pouvons plus ignorer les déchets de nos sociétés. »

Lire le document « Échelle mondiale de la production de déchets dans les systèmes urbains » dans Villes Nature (17 janvier 2024) DOI : https://doi.org/10.1038/s44284-023-00021-5