I = PAT - I = PAT

Studerar gruvans påverkan på miljö och bysamhälle

Föroreningar från en fabrik

I = (PAT) är den matematiska notationen av en formel som presenteras för att beskriva påverkan av mänsklig aktivitet på miljön .

I = P × A x T

Uttrycket likställer mänsklig påverkan på miljön till en funktion av tre faktorer : befolkning (P), välstånd (A) och teknik (T). Det liknar i form Kaya -identiteten som specifikt gäller utsläpp av växthusgasen koldioxid .

Giltigheten av att uttrycka miljöpåverkan som en enkel produkt av oberoende faktorer, och de faktorer som bör inkluderas och deras jämförande betydelse, har varit föremål för debatt bland miljöaktivister . I synnerhet har vissa uppmärksammat potentiella interrelationer mellan de tre faktorerna; och andra har velat betona andra faktorer som inte ingår i formeln, såsom politiska och sociala strukturer, och utrymmet för fördelaktiga, såväl som skadliga, miljöåtgärder.

Historia

Ekvationen utvecklades 1970 under en debatt mellan Barry Commoner , Paul R. Ehrlich och John Holdren . Commoner hävdade att miljöpåverkan i USA främst orsakades av förändringar i dess produktionsteknik efter andra världskriget och fokuserade på dagens försämrade miljöförhållanden i USA. Ehrlich och Holdren hävdade att alla tre faktorerna var viktiga men betonade rollen för den mänskliga befolkningstillväxten , med fokus på en större skala, som är mindre specifik i rum och tid.

Ekvationen kan hjälpa till att förstå några av de faktorer som påverkar människors påverkan på miljön, men den har också nämnts som en grund för många av 1970 -talets fruktansvärda miljöprognoser av Paul Ehrlich , George Wald , Denis Hayes , Lester Brown , René Dubos och Sidney Ripley som inte gick i uppfyllelse. Neal Koblitz klassificerade ekvationer av denna typ som "matematisk propaganda " och kritiserade Ehrlichs användning av dem i media (t.ex. på The Tonight Show ) för att påverka allmänheten.

Den beroende variabeln: Impact

Variabeln "I" i "I = PAT" -ekvationen representerar miljöpåverkan. Miljön kan ses som ett självregenererande system som kan uthärda en viss påverkan. Den maximala uthålligheten påverkas av bärkapacitet . Så länge "jag" är mindre än bärförmågan kan den associerade befolkningen, välståndet och tekniken som utgör "jag" ständigt uthärdas. Om "I" överskrider bärförmågan sägs systemet vara i överskott , vilket bara kan vara ett tillfälligt tillstånd. Överskridande kan försämra miljöns förmåga att tåla stötar, vilket minskar bärförmågan.

Påverkan kan mätas med hjälp av ekologisk fotavtrycksanalys i enheter på globala hektar (gha). Ekologiskt fotavtryck per capita är ett mått på mängden av jordens biologiskt produktiva yta som behövs för att regenerera de resurser som förbrukas per capita.

Impact modelleras som en produkt av tre termer, vilket ger gha som ett resultat. Befolkningen uttrycks i mänskligt antal; därför mäts välstånd i enheter av gha per capita. Teknik är en enhetslös effektivitetsfaktor.

De tre faktorerna

Befolkning

Befolkning (uppskattning) 10 000 f.Kr. - 2000 e.Kr.

I ekvationen I = PAT representerar variabeln P befolkningen i ett område, till exempel världen. Sedan industrisamhällens uppkomst har den mänskliga befolkningen ökat exponentiellt. Detta har fått Thomas Malthus , Paul Ehrlich och många andra att postulera att denna tillväxt kommer att fortsätta tills den kontrolleras av utbredd hunger och hungersnöd (se Malthusian tillväxtmodell ).

FN: s projekt att världens befolkning kommer att öka från 7,7 miljarder idag (2019) till 9,8 miljarder år 2050 och cirka 11,2 miljarder år 2100. Dessa prognoser tar hänsyn till att befolkningstillväxten har avtagit de senaste åren eftersom kvinnor får färre barn. Detta fenomen är resultatet av en demografisk övergång över hela världen. Även om FN planerar att den mänskliga befolkningen kan stabiliseras till cirka 11,2 miljarder år 2100, kommer I = PAT-ekvationen att fortsätta att vara relevant för den ökande mänskliga miljöpåverkan på kort till medellång sikt.

Miljöpåverkan av befolkningen

Ökad befolkning ökar människors miljöpåverkan på många sätt, vilket inkluderar men är inte begränsat till:

Ökad markanvändning - resulterar i förlust av livsmiljöer för andra arter
Ökad resursanvändning - Resultat i förändringar i markskydd
Ökad förorening - Kan orsaka sjukdom och skada ekosystem
Ökad klimatförändring
Ökad biologisk mångfald

Välstånd

Världens BNP per capita (1990 Geary-Khamis-dollar )

Variabeln A i I = PAT -ekvationen står för välstånd . Det representerar den genomsnittliga konsumtionen för varje person i befolkningen. När konsumtionen av varje person ökar, ökar den totala miljöpåverkan också. En vanlig proxy för att mäta förbrukning är genom BNP per capita . Medan BNP per capita mäter produktionen, antas det ofta att konsumtionen ökar när produktionen ökar. BNP per capita har ökat stadigt under de senaste århundradena och driver på mänsklig påverkan i I = PAT -ekvationen.

Miljöpåverkan av välstånd

Ökad konsumtion ökar betydligt den mänskliga miljöpåverkan. Detta beror på att varje konsumerad produkt har omfattande effekter på miljön. Till exempel har konstruktionen av en bil följande miljöpåverkan:

605 664 liter vatten för delar och däck;
682 lbs. föroreningar vid en gruva för blybatteriet ;
2178 lbs. av utsläpp till vattenförsörjning för 22 lbs. koppar i bilen.

Ju fler bilar per capita, desto större påverkan. Ekologiska effekter av varje produkt är långtgående. konsumtionsökningar leder snabbt till stora miljöpåverkan genom direkta och indirekta källor.

Teknologi

Den T variabeln i I = PAT ekvationen representerar hur resurskrävande produktion av välstånd är; hur stor miljöpåverkan är involverad i att skapa, transportera och kassera de varor, tjänster och bekvämligheter som används. Förbättringar i effektivitet kan minska resursintensiteten, vilket minskar T -multiplikatorn. Eftersom teknik kan påverka miljöpåverkan på många olika sätt, är enheten för T ofta skräddarsydd för den situation som I = PAT tillämpas på. Till exempel, för en situation där människans påverkan på klimatförändringen mäts, kan en lämplig enhet för T vara utsläpp av växthusgaser per enhet av BNP.

Miljöpåverkan av teknik

Ökad effektivitet från teknik kan minska specifika miljöpåverkan, men på grund av ökat välstånd ger denna teknik för människor och företag som adopterar dem, teknologier faktiskt genererar större övergripande tillväxt i de resurser som upprätthåller oss.

Kritik

Indianers fiskemetoder (lågteknologi) har en mycket mindre inverkan än industrialiserat fiske.

Kritik av formeln I = PAT:

För förenklat för komplexa problem
Inbördes beroende mellan variabler
Allmänna antaganden om variablernas effekt mot miljöpåverkan
Kulturella skillnader orsakar stor variation i påverkan
Teknik kan inte uttryckas ordentligt i en enhet. Att variera enheten kommer att visa sig vara felaktig, eftersom resultatet av beräkningen beror på hur man ser på situationen.

Ömsesidiga beroende

I = PAT -ekvationen har kritiserats för att vara för förenklad genom att anta att P, A och T är oberoende av varandra. I verkligheten kan minst sju beroendeberoende mellan P, A och T existera, vilket indikerar att det är mer korrekt att skriva om ekvationen som I = f (P, A, T). Till exempel, en fördubbling av teknisk effektivitet, eller motsvarande en minskning av T-faktorn med 50%, behöver inte nödvändigtvis minska miljöpåverkan (I) med 50% om effektivitetsinducerade prissänkningar stimulerar ytterligare konsumtion av resursen som skulle bevaras, ett fenomen som kallas rebound -effekten (bevarande) eller Jevons Paradox . Som framgår av Alcott har världens fossila energiförbrukning ökat i linje med ekonomisk tillväxt och befolkningstillväxt, trots betydande förbättringar av koldioxidintensiteten i BNP (dvs. effektiviteten i koldioxidanvändning) sedan 1980. På samma sätt har en omfattande historisk analys av tekniska effektivitetsförbättringar slutgiltigt visat att förbättringar av energieffektiviteten och materialanvändningen nästan alltid var snabbare än ekonomisk tillväxt, vilket resulterade i en nettoökning av resursanvändning och tillhörande föroreningar.

Försummelse av fördelaktiga mänskliga effekter

Det har också kommit kommentarer om att den här modellen visar människor som enbart skadlig för miljön och ignorerar alla bevarande- eller restaureringsinsatser som samhällen har gjort.

Försummelse av politiska och sociala sammanhang

En annan stor kritik av I = PAT-modellen är att den ignorerar ländernas och gruppernas politiska sammanhang och beslutsstrukturer. Det betyder att ekvationen inte tar hänsyn till varierande grader av makt, inflytande och ansvar för individer över miljöpåverkan. P -faktorn tar inte heller hänsyn till komplexiteten i sociala strukturer eller beteenden, vilket resulterar i att de fattiga i världen läggs på skulden. I = PAT tar inte hänsyn till hållbar resursanvändning bland vissa fattiga och inhemska befolkningar, vilket orättvist karaktäriserar dessa befolkningar vars kulturer stödjer metoder med låg påverkan. Det har dock hävdats att den senare kritiken inte bara antar låga effekter för urbefolkningen, utan också missförstår själva I = PAT -ekvationen. Miljöpåverkan är en funktion av människors antal, välstånd (dvs. resurser som förbrukas per capita) och teknik. Det antas att småskaliga samhällen har låg miljöpåverkan på grund av sin praxis och inriktning ensam, men det finns få bevis för detta. Faktum är att de i allmänhet låga effekterna av småskaliga samhällen jämfört med statliga samhällen beror på en kombination av deras små antal och teknik på låg nivå. Således är miljömässiga hållbarhet i dessa samhällen till stor del ett epifenomen på grund av deras oförmåga att påtagligt påverka sin miljö. Att alla typer av samhällen är föremål för I = PAT framgick faktiskt i Ehrlich och Holdrens dialog 1972 med Commoner i The Bulletin of the Atomic Scientists , där de undersöker den pre-industriella (och faktiskt förhistoriska) påverkan av människor på miljön . Deras ståndpunkt förtydligas ytterligare av Holdrens artikel från 1993, A Brief History of "IPAT" .

Politiska konsekvenser

Som ett resultat av de ömsesidiga beroendena mellan P, A och T och potentiella återhämtningseffekter kan politik som syftar till att minska miljöpåverkan genom minskningar av P, A och T inte bara vara mycket svår att genomföra (t.ex. befolkningskontroll och materiell tillräcklighet och nedväxtrörelser har varit kontroversiella) men kommer sannolikt också att vara ganska ineffektiva jämfört med ransonering (dvs kvoter) eller Pigouvian beskattning av resursanvändning eller föroreningar.

Languages

In other projects