När städer och system skalas upp, skalas avfall i enlighet därmed?

Återutgiven av Platon

anhängare: 0

städer-och-avfallsskalning — Studien undersöker hur tre typer av avfallsproduktion – kommunalt fast avfall, avloppsvatten och utsläpp av växthusgaser – skalas med stadens storlek (bildkredit: Elisa Heinrich Mora).

En nyligen genomförd studie försöker förutsäga det framtida tillståndet för urbana ekosystem och föreslår behovet av en ny vetenskap om avfall.

Levande system har utvecklats för att rekonstituera avfall - varelser som dyngbaggar fyller en ekologisk nisch för att bryta ner andra organismers avföring - men avfall är ett problem som fortfarande plågar mänskliga system.

När världens befolkning fortsätter att växa och urbaniseras snabbt – två tredjedelar av människorna kommer att vara stadsbor år 2050, enligt FN – driver vårt avfall en växande världsomspännande kris. Mikroplast täcker planeten och infiltrerar våra kroppar, avloppsvatten förorenar våra vattendrag och utsläpp av växthusgaser driver globala klimatförändringar.

"Vi som samhälle tenderar att ignorera den obehagliga sidan av vår produktion", säger vi Mingzhen Lu, en biträdande professor vid New York University och tidigare SFI Omidyar Complexity Fellow.

Lu och SFI-professor Chris Kempes är medkorresponderande författare på en ny pappersmaskin som publicerades i Natur städer som utforskar avfallsproduktion som en funktion av urbana system.

– Nyckelfrågan är om avfall produceras mer eller mindre effektivt när systemen skalas upp, och hur stor återvinningsbördan det blir som följd, säger Kempes.

För att ta itu med denna fråga använde författarna skalningsteori för att analysera avfallsprodukter - kommunalt fast avfall, avloppsvatten och utsläpp av växthusgaser - från mer än tusen städer runt om i världen. Skalningsteori har använts inom biologin för att beskriva hur organismers fysiologi förändras med kroppsmassan, och det visade sig vara relevant för att förstå hur avfallsproduktionen skalar med tillväxten av en stad.

"Skalningsteorin tillät oss att extrahera övergripande breda streckmönster och överskrida varje stads individualitet," sa Lu.

De resulterande mönstren visar tydliga skillnader i avfallsproduktion när städer växer. Fast avfall skalar linjärt — eftersom det är knutet till individuell konsumtion ökar det i samma takt som befolkningstillväxten. Däremot skalar avloppsvattenproduktionen superlinjärt medan utsläppen skalas sublinjärt. Större städer bidrar med andra ord med oproportionerligt mer flytande avfall än mindre städer, men driver ut färre växthusgaser. Resultaten tyder på en stordriftsekonomi för utsläpp eftersom tillväxt vanligtvis ger effektivare energi- och transportinfrastruktur, men en oekonomi för flytande avfall.

Städer tenderar att avvika från den universella skalningslagen när de blir rikare. Städer med högre BNP per capita genererar mer avfall överlag, vilket understryker sambandet mellan avfallsgenerering och ekonomisk tillväxt.

Resultaten betonar behovet av en ny vetenskap om avfall som kan hjälpa till att förutsäga det framtida tillståndet för urbana ekosystem och informera om policyer för att minska avfall och förbättra hållbarheten.

"Svampar kom på hur man bryter ner ligninavfall från träd och skapade hållbara ekosystem som har hållit i hundratals miljoner år", säger Lu. "Vi tar in det och kastar det - vi kan inte längre förbise avfallet från våra samhällen."

Läs artikeln "Worldwide scaling of waste generation in urban systems" in Natur städer (17 januari 2024) DOI: https://doi.org/10.1038/s44284-023-00021-5