012 ripasso fondamentali

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CHE FARE? TEMPUS FUGIT ...Il nuovo glossario dell'urbanistica attraverso i fondamentali

disciplinari

PROGETTAZIONE ECOLOGICA PER LA QUALITÀ AMBIENTALE

2014/2015

Luca Marescotti 2 / 63

Lo scorrere del tempo umano ...

Una storia non lineare ...

una successione di inventive fantastiche e di avvenimenti drammatici, di massacri e genocidi, di generosità e di solidarietà.

Percorsi contraddittori, reciproci elementi di frattura,

che operano nel miscuglio di regole e emozioni nella strutturazione delle conoscenze.

Da Lucy [Australopithecus afarensis (?) 3,5-4 milioni di anni fa] all'homo sapiens (200.000 anni fa), alla rivoluzione agricola (10.000 anni fa), a quella urbana (5500 anni fa), a quella

industriale (250 anni fa)

E ORA ...



Sed fugit interea, fugit inreparabile tempus,

singula dum capti circumuectamur amore.

Ma intanto fugge, fugge il tempo irreparabilmente, mentre noi descriviamo ogni singola cosa, presi dall’amore della poesia.

[Publio Virgilio Marone Mantova 70 aC-Brindisi 19 aC), Georgiche (37-30 aC) vv. 284-285]


Lo scorrere del tempo umano ... l'ottimismo del progresso

Multi pertransibunt and augebitur scientia.

Many shall go to and fro and knowledge shall increase.

Francis Bacon, Novum Organum, 1620, frontispiece.


Lo scorrere del tempo umano … inermi di fronte alle forze della natura … inermi nell'ignoranza delle strade della conoscenza

(…)

E la possanza

qui con giusta misura

anco estimar potrà dell'uman seme,

cui la dura nutrice, ov'ei men teme,

con lieve moto in un momento annulla

In parte, e può con moti

poco men lievi ancor subitamente

annichilare in tutto.

Dipinte in queste rive

son dell'umana gente

le magnifiche sorti e progressive.

Qui mira e qui ti specchia,

secol superbo e sciocco,

che il calle insino allora

dal risorto pensier segnato innanti

abbandonasti, e volti addietro i passi,

del ritornar ti vanti,

e proceder il chiami.

Giacomo Leopardi, “La ginestra, o fiore del deserto”, I canti, XXXIV,

1836



Una storia non lineare …

... e ora …

per comprendere i nostri rapporti con il pianeta, l'incredibile combinazione tra elementi fisico e biologici occorre ripercorrere

storia e teoria …

[riferimenti: Urbanistica. Fondamenti e teoria]


4

FONDAMENTI DI

URBANISTICA

Rivoluzione agrararia

Rivoluzione industrialee affermazione della borghesia

L'azione urbanistica tra XIX e XX secolo e l'ecologia.


L'urbanistica come “fatto”: la ricostruzione di Lisbona dopo l'evento sistemico terremoto-maremoto-incendio

1755O plano de

reconstrução do Marquês de

Pombal


Proprietà e diritto privato nella ricostruzione di Londra dopo il Great Fire 1677 e la recinzione delle terre comuni in Inghilterra

Urbanistica – Fondamenti: diritto privato e proprietà


1789

1789La rivoluzione francese e il contesto urbano

inizio XIX secolo

CITTÀ CON PIÙ DI 100.000 ABITANTI

Mondo: 55; Europa: 22; Italia: 6.

Stati Uniti d’America: 0

Londra ha meno di un milione di abitanti

Beijing è la più grande città del mondo con un milione e centomila abitanti

[http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_largest_cities_throughout_history]


urbanistica XIX secolo… e intanto le città crescono

RIVOLUZIONE AGRICOLA: rotazione quadriennale e tecnologie applicate all'agricoltura

NUOVE TECNOLOGIE: 1747 Andreas Sigismund Marggraf, chimico tedesco, scoprì nella barbabietola lo zucchero cristallizzabile; 1784 trebbiatrice; 1831 mieti-

legatrice meccanica; 1840 trebbiatrice-mieti-legatrice....

NUOVE COLTIVAZIONI: patate, pomodori, mais dalle Americhe [per non parlare dell'estensione della coltivazione della barbabietola da zucchero]

1800 98% della popolazione vive in campagna

1900 85% della popolazione vive in campagna

1914: 281 città >100.000 abitanti [solo in Europa, Usa e Canada];

2 città (Londra, Parigi)> 1.000.000 abitanti


urbanistica … e intanto le città crescono

ROTAZIONE TRIENNALE: due parti coltivate e una a riposo (a maggese) come magro pascolo per il bestiame per riacquistare fertilità.

ROTAZIONE QUADRIENNALE: due parti per cereali, una per leguminose, una a prato pascolo per allevamento di bestiame (fertilità del terreno).


In questo contesto nel 1798 ...

1798

An essay of the principle of the population as it affects the future improvement of society

Thomas Robert Malthus

Analisi del divario tra crescita della popolazione e disponibilità di risorse alimentari.

Malthus utilized the continuous exponential growth equation:

dN(t)/dt=rN(t)

(1766-1834)



l. Food is necessary for human existence.

2. Human population tends to grow faster than the power in the earth to produce subsistence, and that

3. The effects of these two unequal powers must be kept equal.

4. Since humans tend not to limit their population size voluntarily, population reduction tends to be accomplished through the "positive"

checks of famine, disease, poverty and war.

[www.appstate.edu/~neufeldhs/bio1102/lectures/lecture18.htm]



Malthus wrote that human population growth tended to be exponential (see left graph), whereas agricultural growth tended to be arithmetic,

that is, linear (see right graph).

[www.appstate.edu/~neufeldhs/bio1102/lectures/lecture18.htm]


1838 Pierre François Verhulst

1838

il modello logistico e le risorse disponibili come fattore di limitazione.

Pierre François Verhulst

Vincoli della “capacità di produzione” di un dato ambiente alla crescita di una popolazione.

Verhulst used the sigmoid curve

(1804-1849)

mt=log10

pmn

−p


1798: il contesto storico / historical context

Carrying Capacity

&

American Revolution 1775-1783

French Revolution 1787-1799

Napoleone Bonaparte Imperatore 1804-1814 e 1815

Irish Famine / Grande carestia irlandese (1845 – 1849)


La definizione di capacità di carico

Carrying Capacity: maximum number of individuals a given environment can sustain.

… more precisely:

(a) Populations grow until one or several limiting resources become rare enough to inhibit reproduction so that the population no longer grows.

(b) The limiting resource can be light, water, nesting sites, prey, nutrients or other factors.

(c) Eventually, every population reaches its carrying capacity, this is the maximum number of individuals a given environment can sustain.

[Hannan, Michael T., John Freeman, Organizational Ecology, Cambridge, MA: Harvard University Press, 1989.]


L'andamento della crescita demografica rispetto al massimo di popolazione ammissibile in una regione


1866

Morfologia generale degli organismi.

Ernst Heinrich Haeckel

Introduce il termine ecologia nello studio dell'economia della natura come sviluppo delle

impostazioni di Linneo (1707-1778).

e poco dopo … urbanistica, ecologia, suolo 1866-1882

(1834-1919)


Morfologia generale degli organismi, 1866

Il termine «ecologia» (gr. oikía, casa, ambiente, e lógos, discorso) venne per la prima volta introdotto in campo biologico da Ernst Heinrich Haeckel (1834-1919), come «scienza dei rapporti dell’organismo con l’ambiente».

The word "ecology" was first used in 1866 by German scientist Ernst Heinrich Haeckel (1834-1919). A zoologist and proponent of Charles Darwin's theory of evolution, Haeckel was known for his speculative

approach to natural history and his frequent invention of new scientific terms.

Library of Congress - American Memory

Ecologia 1866


Ecologia 1866


Ecology did not acquire much of its current meaning, however, until it was adopted several decades later by the Danish botanist Eugenius Warming

(1841-1924).

In his pioneering text on plant ecology, Plantesamfund (1895), Warming defined ecology as the study of "the manifold and complex relations

subsisting between the plants and animals that form one community."

Warming's book was later translated into other languages and appeared in English as Oecology of Plants; An Introduction to the Study of Plant

Communities (1909).

Library of Congress - American Memory

Ecologia 1866


Strumenti consolidati: espropri e allineamenti stradali per nuove strategie di riqualificazione urbana. La demolizione

di quartieri storici promuove profondi mutamenti sociali

Parigi e la trasformazione urbana degli “sventramenti” (1851-1869)

http://www.carnavalet.paris.fr/fr/collections/napoleon-iii-remettant-au-baron-haussmann-le-decret-d-annexion-des-communes-limitrophes


Ecologia 1866


e poco dopo … urbanistica, ecologia, pedologia 1866-1882

1867

Teoría general de la urbanización y aplicación de sus principios y doctrinas a la reforma y

ensanche de Barcelona.

Ildefonso Cerdá

La statistica come metodo scientifico per ripartire le funzioni urbane.

(1815-1876)


urbanistica … 1867



UNA TEORIA BASATA SULLA STATISTICA

(la città per una popolazione che vive e lavora)

E

IN UN'APPLICAZIONE CON IL PIANO PER UNA CITTÀ IN SVILUPPO

(Barcellona)


urbanistica … e intanto le città crescono


quasi un secolo dopo la rivoluzione agraria

1882

Origini e caratteristiche del suolo come corpo fisico.

Vasily Vasil'evich Dokuchaev

Fattori geologici climatici e topografici interagiscono nel tempo alla formazione del suolo

(pedogenesi).

(1846-1903)

e poco dopo … urbanistica, ecologia, pedologia 1866-1882


Pedologia … 1882 …

Collection of soil monoliths at the St. Petersburg Academy of Forestry Research Forest, near St. Petersburg Russia, July 2001

[http://ny.cf.er.usgs.gov/nyprojectsearch/projects/2457-A38-2.html]

Acidification of Forest Soils in Russia: 1893 to PresentCalcium in forest soils is important as a nutrient for trees, and for neutralizing inputs of acidic deposition. Research over the past decade has established that acidic deposition has decreased the availability of calcium in some forest soils. Depletion of soil calcium has important implications for the recovery of acidified surface waters as well as the productivity and health of forests. Although recent studies have improved our understanding of the link between soil chemistry and surface-water chemistry, uncertainties remain with respect to (1) the magnitude and rate of calcium depletion caused by acidic deposition, and (2) the processes through which depletion has occurred. Obtaining this information is important for assessing recovery potential, but a lack of soil data that predates the onset of acidic deposition has greatly limited our knowledge.


1914-1918: il contesto storico / historical context

Prima guerra mondiale / World War I

Haeckel was the first person known to use the term "First World War".

Just to understand the WWI violence and slaughter:

casualties and deaths

and it was also the beginning of Russian Revolution (1917)

Total Mobilized Forces Killed Wounded and Missing

Prisoners Killed, Wounded and Missing

65,038,810 8,528,831 21,189,154 7,750,919 37,466,904


Ritornando a Malthus … 1920-1923 …

1920-1923

“On the Rate of Growth of the Population of the United States since 1790 and its Mathematical

Representation”.

Raymond Pearl, Lowell Jacobs Reed et al.

riprendono gli studi di Verhulst sulla capacità di carico o capacità portante di una regione in una

visione ecologica.

the dynamic differential equation associated with the logistic model (also called Verhulst-Pearl model:

Raymond Pearl(1879-1940)

dP

dt=rP (1−

P

K)


Ritornando a Malthus … 1920-1923 … e la capacità di carico o capacità portante

In 1911, 25 reindeer were introduced on Saint Paul Island in the Pribolofs off Alaska. The population grew rapidly and nearly

exponentially until about 1938, when there were over 2000 animals on the 41-square-mile island. The reindeer badly overgrazed their food supply (primarily lichens) and the population “crashed.” Only

eight animals could be found in 1950.

A similar sequence of events occurred on Saint Matthew Island from 1944 through 1966.

[citato da Krebs (1972) che riprende:

Victor B. Scheffer, The Rise and Fall of a Reindeer Herd, Science 73, 1951, pp.: 356–362.]


Ritornando a Malthus … 1920-1923 … e la capacità di carico o capacità portante

Erikn R. Pianka (Evolutionary Ecology, see in:

http://www.zo.utexas.edu/courses/bio301/chapters/

... we define carrying capacity, K, as the density of organisms (i.e., the number per

unit area) at which the net reproductive rate (R0) equals unity and the intrinsic rate

of increase (r) is zero.

At "zero density" (only one organism, or a perfect competitive vacuum), R0 is

maximal and r becomes rmax. For any given density above zero density, both R0 and r decrease until, at K, the population

ceases to grow.

A population initiated at a density above K decreases until it reaches the steady state at K (Figures 9.2 and 9.3). Thus, we define r

actual

(or dN/dt times 1/N) as the actual instantaneous rate of increase; it is zero at K,

negative above K, and positive when the population is below K.



Vito Volterra1923: Volterra viene eletto Presidente dell'Accademia dei Lincei, ma nel 1931 rifiuta di giurare fedeltà al regime e nel 1934 viene espulso dall'Accademia dei

Lincei

(1860-1940)



Il piano di fase del modello di competizione dovuto a Volterra.

x e y sono le abbondanze di due diverse popolazioni che utilizzano la medesima

risorsa.

Le rette tratteggiate indicano le isocline (a dx/dt = 0 e dy/dt = 0) non banali,

i circoli sono gli stati stazionari,

Quello indicato dal circolo pieno è l’unico stabile.

[Marino Gatto, Matematica ed Ecologia: un’interazione feconda]



Seconda guerra mondiale

World War II

So to understand the WWII violence and slaughter:

military and civil casualties and deaths

Total death Military death Civil death due Military Activities

60,000,000to 80,000,000

22,000,000to 25,000,000

38,000,000to 55,000,000


1965

“The metabolism of cities”.

Abel Wolman

Visione integrata dei sistemi di approvvigionamenti, dei consumi e dell'inquinamento.

1945: inizia una lunga pace inframmezzata da piccole guerre ...


1965: la definizione di metabolismo urbano

1885 Patrick Geddes: (1) extraction of fuels and raw materials; (2) the manufacture and transport; and (3) exchange. [intermediary products used for manufacture or transport of the final products; calculation of energy losses between each of the three stages; and the resultant final product; which was often surprisingly small, in material terms, compared with its overall material inputs]

1965 Abel Wolman “The Metabolism of Cities” on air and water qualities in American cities

1996 Herbert Girardet about urban metabolism and urban sustainability

2007 C. Kennedy “The Changing Metabolism of Cities’’: urban metabolism is “the sum total of the technical and socio-economic process that occur in cities, resulting in growth, production of energy and elimination of waste.”


La città è un'ecosistema - écosystème urbs

1977

“L'écosystème urbs: l'écosystème urbain bruxellois”.

Paul Duvigneaud, Simone Denaeyer-De Smet

Analisi del metabolismo urbano di Bruxelles


La voce dell'Europa

1968-1972

Carta dell'acqua 1968; Carta dell'aria 1968; Carta del suolo 1972.

CEE Comunità Economica Europea

Indirizzo delle politiche dei paesi membri sui fattori fisici dell'ambiente aria acqua e suolo.


1969

NEPA - National Envirinmental Protection Act, operativa dal 1970..

USA

Approvazione con introduzione della valutazione di impatto ambientale [EIA Environment Impact Assessment].

La voce degli USA


1972

Convegno sull'ambiente umano a Stoccolma.

UN

Istituzione presso le nazioni unite del programma per l'ambiente UNEP United Nations Environment Programme.

La voce delle Nazioni Unite



FONTI

Per questa pagina: NASA

Per la prossima http://opendx.informatics.jax.org/cds/proceedi

ngs96/cart/ozone.html



I limiti dello sviluppo / Limits to Growth

Global Economy, Limited Resources

&

Environmental Crisis

Ozone Depletion

&

Climate Change


1983-1987

Istituzione della WCED World Commission on Environment and Development (direttore Gro Harlem Brundtland).

UN

Approvazione del Rapporto Our Common Future

Our common Future


L'ozono o il protocollo di Montreal

1987

Firma del Protocollo di Montreal per la riduzione della produzione e dell'uso di sostanze pericolose per l'ozono stratosferico.

UN

Il protocollo, subito operativo, era stato ratificato nel 2009 da 197 nazioni e dalla UE.


Dalla capacità di carico all'impronta ecologica

1992

“Ecological Footprint and Appropriated Carrying Capacity: What Urban Economics leaves out”.

William E. Rees:

Formalizzazione dei principi di analisi e calcolo dell'impronta ecologica.


Dalla capacità di carico all'impronta ecologica

Ecology is the scientific study of the flows of energy and material resources through ecosystems and of the competitive and cooperative mechanisms that have evolved for the allocation of resources among different species. Similarly, economics is the scientific study of the efficient allocation of scarce resources (energy and material) among

competing uses in human society. Thus, ecology and economics share not only the same semantic roots, but also much the same substantive focus.

In fact, it could logically be argued that economics is really human ecology.

William E. Rees, “Ecological footprints and appropriated carrying capacity: what urban economics leaves out”, Environment and Urbanization, 1992, n.4, pp.121-130.


Local Agenda 21

1992

Conferenza: Ambiente e sviluppo, Rio de Janeiro.

UN

Definizione e approvazione della Agenda Locale 21, da cui prenderanno origini le segnalazioni delle Migliori Applicazioni (Best

Practices).


1994

Aalborg. Conferenza europea sulle città sostenibili e Carta delle città europee per uno sviluppo durevole e sostenibile.

UE

Predisposizione di guide linee operative per l'applicazione dell'Agenda 21, a cui aderirono inizialmente 2000 autorità locali

europee e promuovendo dieci livelli di collaborazione tra città pilote per sviluppare diversi aspetti della sostenibilità.

Aalborg ovvero l'Unione Europea


1997

In accordo con la convenzione quadro sui cambiamenti climatici si formalizza il Protocollo di Kyoto, per la riduzione di emissioni di gas

ad effetto serra.

Sono definiti rispetto allo “stato 1990” gli obiettivi di riduzione delle emissioni globali.

2005 – Il protocollo diviene operativo.

2012 – 192 governi o regioni economiche integrate hanno aderito o ratificato, accettato o approvato il Protocollo. Tuttora, senza gli USA.

I gas serra, i cambiamenti climatici e il protocollo di Kyoto


2012

Rio+20 Earth Summit, Rio de Janeiro, 20-22 giugno.

UN

Accordo per potenziare la divisione Un per l'ambiente UNEP.

Per ritornare alla Local Agenda 21


A world of cities

From 3,5 billion of city inhabitants

to

5 billion, at least

A Great Deal For Planners, Designers and Builders,

… but for the Earth?

Per ritornare alla Local Agenda 21: dal 2010 al 2050


2050?

July 11th, is World Population Day

The United Nations estimates that global population will swell to 9 billion by the year 2050.


Tutte insieme per una visione integrata, per un'alternativa disciplinare dell'urbanistica

Carrying capacity, urban metabolism, ecological footprint, sustainability are strongly interconnected and intertwined.

All over the world sustainable cities combine “just” cities and “just” societies.

Environmental standards in land use planning are for all.


E DUNQUE?

... e allora …

CHE COSA AVETE IMPARATO IN TUTTO

QUESTO TEMPO? come concludere?


Altri strumenti

Per questo studiamo

l'analisi e la frammentazione territoriale e le infrastrutture verdi, le regioni urbane, la coesione territoriale e la coesione sociale

PER QUESTO OCCORRE LA GOVERNANCE TRA LIVELLI DI GOVERNO TERRITORIALE


DUNQUE PER CONCLUDERE

Tempus fugit

Governare i cambiamenti

“Non c'è più tempo per essere pessimisti.”[Yann Arthus-Bertrand, Home, 2010]

012 ripasso fondamentali

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