الأيض الحضري

📅 آخر تحديث: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 4 صور
الموسوعة الحرة

يُعدّ الأيض الحضري نموذجًا يُسهّل وصف وتحليل تدفقات المواد والطاقة داخل المدن ، كما هو الحال في تحليل تدفق المواد في المدينة. وهو يُزوّد ​​الباحثين بإطارٍ مجازي لدراسة تفاعلات الأنظمة الطبيعية والبشرية في مناطق مُحدّدة. [ 1 ] ومنذ البداية، قام الباحثون بتعديل معايير نموذج الأيض الحضري. وقدّم سي. كينيدي وزملاؤه تعريفًا واضحًا في ورقة بحثية نُشرت عام 2007 بعنوان " الأيض المُتغيّر للمدن"، حيث زعموا أن الأيض الحضري هو "مجموع العمليات التقنية والاجتماعية والاقتصادية التي تحدث في المدن، والتي تُؤدّي إلى النمو وإنتاج الطاقة والتخلّص من النفايات". [ 2 ] ومع تزايد المخاوف بشأن تغيّر المناخ وتدهور الغلاف الجوي ، أصبح استخدام نموذج الأيض الحضري عنصرًا أساسيًا في تحديد مستويات الاستدامة والصحة في المدن حول العالم والحفاظ عليها . ويُقدّم الأيض الحضري منظورًا موحّدًا وشاملًا يُغطي جميع أنشطة المدينة في نموذج واحد.

تاريخ

ربما كان كارل ماركس وزميله الباحث فريدريك إنجلز ، بجذورهما العميقة في علم الاجتماع ، أول من أثار مخاوف بشأن قضايا نُطلق عليها اليوم اسم "الأيض الحضري". ركّز ماركس وإنجلز على التنظيم الاجتماعي لاستغلال موارد الأرض من خلال "تحليل العلاقات الداخلية الديناميكية بين الإنسان والطبيعة". [ 1 ] استخدم ماركس استعارة الأيض للإشارة إلى التفاعلات الأيضية الفعلية التي تحدث نتيجةً لبذل الإنسان جهدًا بدنيًا في زراعة الأرض من أجل الغذاء والمأوى. [ 3 ] باختصار، وجد ماركس وإنجلز أن الإنسان، عندما يبذل هذا الجهد البدني، يُغيّر في نهاية المطاف العمليات البيوفيزيائية أيضًا. يُعدّ هذا الإقرار بتغيير المشهد البيوفيزيائي حجر الزاوية الأول لظهور مفهوم الأيض الحضري ضمن الجغرافيا الاجتماعية . كما استخدما مصطلح الأيض لوصف التبادل المادي والطاقي بين الطبيعة والمجتمع، وذلك في سياق نقدهما للتصنيع (1883)، الذي خلق مجموعة مترابطة من الاحتياجات المجتمعية التي برزت من خلال التنظيم الملموس للعمل البشري. دعا ماركس إلى أن يصبح الأيض الحضري قوة في حد ذاته (مثل الرأسمالية)، وسيسيطر على المجتمع ما لم يتمكن المجتمع من السيطرة عليه.

لاحقًا، كرد فعل على التصنيع واستخدام الفحم، قام السير باتريك جيدس ، عالم الأحياء الاسكتلندي، بنقد بيئي للتوسع الحضري عام 1885، مما جعله أول عالم يحاول وصفًا تجريبيًا لعمليات الأيض المجتمعية على نطاق الاقتصاد الكلي. [ 4 ] ومن خلال دراسته التجريبية للتوسع الحضري، وضع ميزانية فيزيائية للطاقة الحضرية وإنتاجية المواد عن طريق جدول المدخلات والمخرجات. [ 3 ]

تضمن جدول جيدس مصادر الطاقة والمواد التي تحولت إلى منتجات في ثلاث مراحل: (1) استخراج الوقود والمواد الخام؛ (2) التصنيع والنقل؛ (3) التبادل. كما شمل الجدول المنتجات الوسيطة المستخدمة في تصنيع أو نقل المنتجات النهائية؛ وحساب فقد الطاقة بين كل مرحلة من المراحل الثلاث؛ والمنتج النهائي الناتج؛ والذي كان غالبًا صغيرًا بشكل مدهش، من حيث المواد، مقارنةً بإجمالي مدخلاته المادية. [ 4 ]

لم يُستخدم مصطلح "الأيض الحضري" بشكل كامل إلا في عام 1965، عندما طوره أبيل وولمان واستخدمه في كتابه "أيض المدن"، الذي وضعه استجابةً لتدهور جودة الهواء والماء في المدن الأمريكية. [ 2 ] في هذه الدراسة، وضع وولمان نموذجًا مكّنه من تحديد معدلات تدفق المياه الداخلة والخارجة لمدينة أمريكية افتراضية يبلغ عدد سكانها مليون نسمة. [ 5 ] يسمح هذا النموذج برصد وتوثيق الموارد الطبيعية المستخدمة (المياه بشكل أساسي) وما يترتب عليها من إنتاج النفايات وتصريفها. [ 6 ] أبرزت دراسة وولمان حقيقة وجود قيود مادية على الموارد الطبيعية التي نستخدمها يوميًا، ومع الاستخدام المتكرر، يمكن أن يؤدي تراكم النفايات إلى مشاكل. كما ساعدت الدراسة الباحثين والمتخصصين في ذلك الوقت على تركيز اهتمامهم على التأثيرات الشاملة لاستهلاك السلع وإنتاج النفايات المتسلسل داخل البيئة الحضرية. [ 7 ]

انطلاقًا من العمل الرائد الذي قام به وولمان في الستينيات، بدأ عالم البيئة هربرت جيرارديه (1996) في رصد وتوثيق النتائج المتعلقة بالصلة بين الأيض الحضري والمدن المستدامة. [ 6 ] وضع جيرارديه الأساس لمنهج علم البيئة الصناعية في دراسة الأيض الحضري، حيث يُنظر إليه على أنه "تحويل الطبيعة إلى مجتمع". [ 7 ] وإلى جانب كونه من أبرز الداعمين والمروجين للأيض الحضري، فقد ساهم جيرارديه بشكل كبير في صياغة وتوضيح الفرق بين الأيض "الدائري" والأيض "الخطي". [ 7 ] في الدورة الدائرية، يكاد ينعدم الهدر، ويُعاد استخدام كل شيء تقريبًا. ويصف جيرارديه هذا بأنه عملية طبيعية. من ناحية أخرى، يتميز الأيض "الخطي"، الذي يُوصف بأنه عملية حضرية، بوجود مدخلات واضحة من الموارد ومخرجات من النفايات. ويؤكد جيرارديه أن التوسع السريع في استخدام الأيض الخطي في البيئات الحضرية يُنذر بأزمة عالمية وشيكة مع نمو المدن.

في الآونة الأخيرة، استُخدم إطار مرجعي لعمليات الأيض في الإبلاغ عن المعلومات البيئية في أستراليا، حيث بدأ باحثون مثل نيومان بربط مقاييس الأيض الحضري بها، واقتُرح إمكانية استخدامه لتحديد استدامة المدينة ضمن قدرة النظم البيئية التي تدعمها. [ 8 ] وقد اقتصر هذا البحث في معظمه على المستوى الوصفي، ولم يتطرق إلى القوى السياسية أو الاجتماعية المؤثرة في الشكل الحضري ومراحل تدفقه. [ 1 ] ومن هذا البحث، برز موضوع رئيسي في الأدبيات الحالية حول الاستدامة الحضرية، ألا وهو ضرورة النظر إلى النظام الحضري ككل لفهم المشكلات المعقدة وحلها على النحو الأمثل. [ 5 ]

مدرستان رئيسيتان للمنهج

طريقة الطاقة

في سبعينيات القرن العشرين، سعى هوارد تي. أودوم ، عالم البيئة النظمية ، إلى التأكيد على اعتماد كوكب الأرض على مصدر الطاقة الرئيسي: الشمس. [ 6 ] اعتقد أودوم أن الأبحاث والتطويرات السابقة في مجال الأيض الحضري كانت قاصرة، ولم تأخذ في الحسبان الاختلافات النوعية في تدفقات الكتلة أو الطاقة . أخذت دراسة أودوم هذا الأمر بعين الاعتبار، وصاغ مصطلح " الطاقة الكامنة " لتتبع تدفقات الأيض وحسابها من خلال قياس الطاقة الشمسية المستخدمة بشكل مباشر أو غير مباشر في إنتاج منتج أو تقديم خدمة. تؤكد هذه الطريقة أيضًا على استخدام وحدة قياس معيارية لحساب حركة الطاقة والمغذيات والنفايات في النظام البيوفيزيائي؛ والوحدة المختارة هي "الجول الشمسي المكافئ" (sej). للوهلة الأولى، تبدو فكرة استخدام وحدات معيارية مفيدة لحساب الأرقام ومقارنتها؛ إلا أن تحويل جميع العمليات الحضرية إلى جول الطاقة الشمسية أثبت أنه أمر صعب، ويصعب فهمه. [ 1 ]

تحليل تدفق المواد

طُبِّقَ منهج الأيض الحضري عدة مرات لتقييم ووصف التدفقات الحضرية والآثار المرتبطة بها، باستخدام أدوات مختلفة مثل تحليل تدفق المواد (MFA). [ 9 ] يقيس تحليل تدفق المواد، الذي بحثه باكيني وبرونر في التسعينيات، "المواد المتدفقة إلى نظام ما، والمخزونات والتدفقات داخله، والمخرجات الناتجة من النظام إلى أنظمة أخرى في شكل تلوث أو نفايات أو صادرات". [ 1 ] وكما هو الحال في نموذج وولمان لمدينة أمريكية افتراضية، تستند هذه الطريقة إلى مفهوم أن كتلة الموارد المستخدمة تساوي كتلة "زائد" تغيرات المخزون الخارج. [ 1 ] أصبحت تقنية تحليل تدفق المواد هي المدرسة السائدة في مجال الأيض الحضري لأنها تستخدم وحدات أكثر عملية يمكن للجمهور والعمال والمسؤولين الحكوميين والباحثين فهمها. [ 6 ]

التطبيقات

هناك أربعة استخدامات رئيسية لعمليات الأيض الحضري التي يستخدمها المخططون والمصممون الحضريون اليوم: إعداد تقارير الاستدامة، وحساب غازات الاحتباس الحراري في المناطق الحضرية، والنمذجة الرياضية لتحليل السياسات والتصميم الحضري .

مؤشر الاستدامة

مع تصدّر قضية الاستدامة للعديد من القضايا البيئية اليوم، يُعدّ تتبّع وتسجيل مستويات الاستدامة في المدن والمناطق حول العالم أحد الاستخدامات الرئيسية لنموذج الأيض الحضري في العصر الحديث. يجمع هذا النموذج معلومات هامة ومفيدة للغاية حول كفاءة الطاقة ، وإعادة تدوير المواد ، وإدارة النفايات ، والبنية التحتية في البيئات الحضرية. كما يسجّل ويحلّل الظروف والاتجاهات البيئية بطريقة يسهل على صانعي السياسات فهمها، وبالتالي يمكن مقارنتها عبر الزمن [ 6 ]، مما يُسهّل اكتشاف الأنماط غير الصحية ووضع خطة عمل لتحسين مستوى الاستدامة.

محاسبة غازات الاحتباس الحراري

تماشياً مع مفهوم الاستدامة، يُعدّ الأيض الحضري أداةً مفيدةً لتتبع انبعاثات غازات الاحتباس الحراري على مستوى المدينة أو المنطقة. وكما ذُكر سابقاً، مع انتشار عمليات الأيض الخطية، مثل السيارات، ازداد إنتاج غازات الاحتباس الحراري بشكلٍ كبيرٍ منذ ظهور السيارات وإنتاجها بكمياتٍ هائلة، مما يُشكّل مشكلةً لغلافتنا. [ 7 ] وقد ثبت أن الأيض الحضري أداةٌ ضروريةٌ لقياس مستويات غازات الاحتباس الحراري، لأنها ناتجٌ أو مُخرَجٌ ينتج عن الاستهلاك البشري. ويُوفّر هذا النموذج معاييرَ قابلةً للقياس الكمّي، تُتيح للمسؤولين تحديدَ المستويات غير الصحية لانبعاثات غازات الاحتباس الحراري، ومن ثمّ وضع خطة عملٍ لخفضها. [ 6 ]

النماذج الرياضية

إلى جانب التطبيقات المحاسبية، بدأ الباحثون بتطوير نماذج رياضية لتحديد كميات الجسيمات والمغذيات والتنبؤ بمستوياتها ضمن نموذج الأيض الحضري. تُستخدم هذه النماذج في الغالب في تحليل تدفق المواد، وهي مفيدة في تحديد العمليات الفرعية الحالية والمستقبلية، بالإضافة إلى مخزونات المواد وتدفقاتها داخل البيئة الحضرية [ 6 ]. وبفضل قدرتها على التنبؤ بالمستويات المستقبلية، تُتيح هذه النماذج إمكانية إحراز تقدم ووضع برامج وقائية فعّالة للحد من التلوث، بدلاً من الحلول التي تُعالج التلوث في نهاية مساره والتي كانت تُفضّل في السابق [ 10 ] .

أدوات التصميم

من خلال استخدام التطبيقات الثلاثة المذكورة أعلاه، يستطيع الباحثون والمهنيون توظيف مفهوم الأيض الحضري كأداة تصميمية لإنشاء بنية تحتية أكثر استدامة وصديقة للبيئة منذ البداية. فمن خلال تتبع تدفقات الطاقة والمواد والنفايات عبر الأنظمة الحضرية ككل، يمكن إدخال تغييرات وتعديلات لإغلاق الحلقات وإنشاء دورات أيض دائرية تُعاد فيها تدوير الموارد ويُقلل إنتاج النفايات إلى أدنى حد. [ 6 ] وتُنفذ مثل هذه المبادرات في جميع أنحاء العالم باستخدام التكنولوجيا والاختراعات التي تجعل البناء الأخضر أسهل وأكثر سهولة.

إلا أن استخدامات النموذج لا تقتصر على التحليل الوظيفي البحت، حيث تم تكييف النموذج لدراسة الجوانب العلائقية للعلاقات الحضرية بين البنية التحتية والمواطنين. [ 11 ]

انظر أيضاً

مراجع

ملحوظات

  1. 1 2 3 4 5 6 بينسيل، إس.، بونج، ب.، وهولمز، ت. (2012). منهج موسع لعمليات الأيض الحضري: نحو منهج نظامي لتقييم عمليات الطاقة الحضرية وأسبابها. تخطيط المناظر الطبيعية والتخطيط الحضري، 193-202.
  2. 1 2 كينيدي، سي.، كوديهي، ج.، وإنجل-يان، ج. (2007). تغير استقلاب المدن. مجلة علم البيئة الصناعية، 11(2)، 43-59.
  3. 1 2 فيشر-كوالسكي، م. (1998). استقلاب المجتمع: التاريخ الفكري لتحليل تدفق المواد، الجزء الأول، 860-970. مجلة علم البيئة الصناعية، 2(1)، 61-78.
  4. 1 2 ماكدونالد، جي دبليو، وباترسون، إم جي (2007). سد الفجوة في الاستدامة الحضرية: من الاستثناء البشري إلى النموذج البيئي الجديد. النظم البيئية الحضرية، 10، 169-192
  5. 1 2 ديكر، إي.، إليوت، إس.، سميث، إف.، بليك، دي.، وروولاند، إف إس (2000). تدفق الطاقة والمواد عبر النظام البيئي الحضري. الطاقة والبيئة، 25، 685-740.
  6. 1 2 3 4 5 6 7 8 كينيدي، سي.، بينسل، إس.، وبونج، بي. (2011). دراسة الأيض الحضري وتطبيقاته في التخطيط والتصميم الحضري. التلوث البيئي، 159، 1965-1973.
  7. 1 2 3 4 واكسموث، د. (2012). ثلاثة أنظمة بيئية: الأيض الحضري وتعارض المجتمع مع الطبيعة. المجلة الفصلية لعلم الاجتماع، (53)، 506-523.
  8. ↑ نيومان، ب. (1999). الاستدامة والمدن: توسيع نموذج الأيض. تخطيط المناظر الطبيعية والتخطيط الحضري، (44)، 219-226.
  9. ↑ إيوبولو، جوزيبي؛ رينوت هيجونغز، ستيفانو كوكوراتشي، روبرتا سالوموني، ورينيه كلاين، 2014. الأيض الحضري: العديد من الأسئلة المفتوحة لإجابات مستقبلية. الصفحات 23-32 في كتاب مسارات نحو الاستدامة البيئية ، تحرير روبرتا سالوموني وجوزيبي سايجا. سبرينغر.
  10. ↑ الإنتاج الأنظف مقابل معالجة نهاية خط الإنتاج. (بدون تاريخ). تم الاسترجاع من http://www.centric.at/services/cleaner-production/cleaner-production-versus-end-of-pipe
  11. ↑ غاندي، م. (2004). إعادة التفكير في الأيض الحضري: الماء، والفضاء، والمدينة الحديثة. المدينة ، http://www.geog.ucl.ac.uk/about-the-department/people/academics/matthew-gandy/files/pdf2.pdf

فهرس

  • باكيني، ب. (2007). استقلاب المدينة: نحو التنمية المستدامة للأنظمة الحضرية. مجلة التكنولوجيا الحضرية، 4(2)، 27-39.
  • بويل، إتش جي (1994). أنظمة الغذاء الحضرية في البلدان النامية: منظور "الأيض الحضري". مجلة الجغرافيا، 34(3)، 245-251.
  • الإنتاج الأنظف مقابل معالجة نهاية خط الإنتاج. (بدون تاريخ). تم استرجاعه من http://www.centric.at/services/cleaner-production/cleaner-production-versus-end-of-pipe
  • ديكر، إي.، إليوت، إس.، سميث، إف.، بليك، دي.، وروولاند، إف إس (2000). تدفق الطاقة والمواد عبر النظام البيئي الحضري. الطاقة والبيئة، 25، 685-740.
  • فيشر-كوالسكي، م. (1998). استقلاب المجتمع: التاريخ الفكري لتحليل تدفق المواد، الجزء الأول، 860-970. مجلة علم البيئة الصناعية، 2(1)، 61-78.
  • كينيدي، سي.، كوديهي، ج.، وإنجل-يان، ج. (2007). تغير استقلاب المدن. مجلة علم البيئة الصناعية، 11(2)، 43-59.
  • كينيدي، سي.، بينسل، إس .، وبونج، بي. (2011). دراسة الأيض الحضري وتطبيقاته في التخطيط والتصميم الحضري. التلوث البيئي، 159، 1965-1973.
  • ماكدونالد، جي دبليو، وباترسون، إم جي (2007). سد الفجوة في الاستدامة الحضرية: من الاستثناء البشري إلى النموذج البيئي الجديد. النظم البيئية الحضرية، 10، 169-192.
  • نيومان، ب. (1999). الاستدامة والمدن: توسيع نموذج الأيض. تخطيط المناظر الطبيعية والتخطيط الحضري، (44)، 219-226.
  • بينسيتل، إس .، بونجي، ب.، وهولمز، ت. (2012). منهج موسع لعمليات الأيض الحضري: نحو منهج النظم لتقييم عمليات الطاقة الحضرية وأسبابها. تخطيط المناظر الطبيعية والتخطيط الحضري، 193-202.
  • المجلس الاستشاري لحالة البيئة. (1996). تقرير حالة البيئة 1996 : منظمة الكومنولث للبحوث العلمية والصناعية (CSIRO).
  • واكسموث، د. (2012). ثلاثة أنظمة بيئية: الأيض الحضري وتعارض المجتمع والطبيعة. المجلة الفصلية لعلم الاجتماع، (53)، 506-523.
  • وولمان، أ. (1965). استقلاب المدن. مجلة ساينتفك أمريكان، 213(3)، 179-190.