relazione terzo anno

Relazione Dottorato 3° anno
Dottorato di ricerca in Scienze Chimiche - XX° ciclo
Dottorando: Alessandro Galli
Tutor: Prof.ssa Nadia Marchettini
Titolo del progetto: Gli indicatori della sostenibilità, strumenti chiave nelle
analisi nel campo della chimica ambientale. Il caso dell’Ecological Footprint.
1. Introduzione
L’Ecological Footprint Analysis (EFA) è una metodologia di analisi ambientale, in grado
di valutare il peso dell’uomo sui sistemi naturali, attraverso il calcolo di due specifici
indicatori: l’Impronta Ecologica e la Biocapacità. L’Impronta Ecologica è capace di valutare
il carico antropico generato sul territorio da un individuo, sulla base del proprio stile di vita
e del consumo di risorse e servizi ecologici, mentre, la Biocapacità misura la potenzialità
del territorio di fornire tali risorse e servizi.
Questa metodologia è quindi capace di tenere conto della differenza che intercorre tra i
tempi storici del consumo umano di risorse e della produzione di rifiuti ed i tempi biologici
della Natura, ovvero, la capacità della biosfera di produrre risorse e di assorbire scarti e
rifiuti. Appare inoltre evidente la capacità dell’Ecological Footprint Analysis di effettuare una
valutazione quantitativa dei principi di sostenibilità enunciati da H. Daly:
1. Principio del rendimento sostenibile: le risorse rinnovabili devono essere
consumate ad una velocità tale da permettere alla natura di ripristinarle.
2. Principio della capacità di assorbimento: la produzione di beni non deve
produrre scarti, rifiuti ed inquinanti che non possano essere assorbiti dal sistema in
tempi ragionevolmente brevi; non ci devono essere effetti di accumulo.
2. La ricerca svolta
Gran parte dell’attività di ricerca del terzo anno di dottorato è stata svolta presso il
Global Footprint Network di Oakland, in California, sotto la supervisione di Mathis
Wackernagel, co-inventore della metodologia dell’Ecological Footprint. Ogni anno il Global
Footprint Network calcola l’Impronta Ecologica di circa 150 nazioni del mondo,
pubblicando tali risultati nella serie di report, a pubblicazione biennale, edita dal WWF
International dal titolo Living Planet Report. Il lavoro svolto presso la struttura americana ha
pertanto riguardato l’aggiornamento dei calcoli nazionali all’interno del National Accounts
Program. Inoltre, parte del lavoro è stata finalizzata alla stesura di articoli teorici inerenti lo
sviluppo ed il miglioramento delle basi metodologiche che sottendono il calcolo
dell’Impronta Ecologica.
Nello specifico, sono stati approfonditi alcuni aspetti della matematica necessaria al
calcolo dell’Impronta Ecologica sia nel singolo anno (Galli et al., in press) che in serie
storica (Kitzes et al., 2007). Il primo lavoro è attualmente in corso di stampa
sull’International Journal of Ecodynamics. Il secondo lavoro è stato presentato alla
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conferenza internazionale dell’Impronta Ecologica tenutasi a Cardiff nel maggio 2007 ed è
attualmente sotto referaggio sulla rivista scientifica Land Use Policy.
Infine, una collaborazione internazionale tra ricercatori operanti del settore
dell’Ecological Footprint, ha portato alla stesura di un’Agenda finalizzata ad evidenziare le
priorità future per l’ulteriore miglioramento della metodologia stessa dell’Impronta
Ecologica. Anche il suddetto lavoro è stato presentato alla conferenza internazionale
dell’Impronta Ecologica ed è stato selezionato per uno Special Issue sulla rivista Ecological
Economics.
Dal punto di vista applicativo, il lavoro svolto sia presso il Global Footprint Network che
il Dipartimento di Scienze e Tecnologie Chimiche e dei Biosistemi dell’Università di Siena,
ha portato ad esaminare il ruolo dell’Impronta Ecologica come strumento di Environmental
Accounting nell’analisi dei processi produttivi.
Quest’ultima rappresenta infatti una delle applicazioni più innovative della metodologia
dell’Impronta Ecologica, fino ad oggi generalmente applicata al solo livello territoriale.
Nello specifico è stata approfondita sia la ricerca in campo edilizio iniziata nel secondo
anno di dottorato che analizzato l’impatto di due produzioni vinicole toscane.
In particolare, l’applicazione in campo edilizio è stata finalizzata alla valutazione, sia
dal punto di vista ambientale che da quello economico, dell’appropriazione di capitale
naturale dovuta alla costruzione degli edifici nel contesto italiano. La necessità di tale studio
è scaturita da una semplice considerazione: in una società come la nostra, in cui la
crescente popolazione mondiale tende in maniera irreversibile ad aggregarsi in aree
urbane, (stime delle Nazioni Unite prevedono che la popolazione urbana arriverà a
costituire il 60% circa della popolazione mondiale nel 2030) l’impatto ambientale generato
dall’edilizia sta diventando sempre più importante, determinando la necessità di indirizzare
l’edilizia urbana verso la scelta di edifici rispettosi dell’ambiente. È inoltre necessario
sottolineare come, ad oggi, circa il 30-40% dei consumi energetici dei paesi industrializzati
sia in relazione, diretta od indiretta, con il settore edile e che tale percentuale si assesti
attorno al 22% per il contesto nazionale italiano. Se da un lato le città costituiscono la
massima espressione dell’impatto dell’uomo sull’ambiente, dall’altra rappresentano un
soggetto fondamentale su cui agire per cercare di ridurre tale impatto.
La ricerca presentata in un articolo attualmente in stampa sulla rivista AMBIO (Bastianoni et
al., In press) si riferisce alla costruzione di due edifici tipo, caratteristici dell’edilizia
residenziale italiana. Si è evidenziato come, durante la costruzione di un qualsiasi edificio,
la richiesta diretta di area “visibile” costituita dall’area edificata, nasconda una cospicua
richiesta indiretta di terreno “invisibile”, ovvero di Capitale Naturale, necessario a produrre
tutti i materiali di partenza ed assorbire la CO2 emessa durante la costruzione dell’edificio.
Queste informazioni, assieme ad altre più specifiche relative all’analisi dei materiali e delle
parti strutturali dell’edificio (presenti nello studio ma omesse in questa sintesi), hanno
evidenziato la necessità di indirizzare la futura programmazione edilizia verso una
maggiore efficienza nell’uso delle risorse naturali e verso una modalità di progettazione che
tenga a mente i limiti biofisici della Biosfera, le dinamiche dei cicli biogeochimici ed il tasso
naturale di produzione delle risorse rispetto ai tempi imposti dall’uomo al loro utilizzo.
Grazie all’applicazione dell’Impronta Ecologica al settore edilizio è stato possibile valutare
l’appropriazione di Capitale Naturale a carico di ciascun edificio e suggerire, di
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conseguenza, utili alternative per ridurre tale appropriazione. La condivisione delle superfici
abitabili attraverso la scelta di edifici a più piani, la riduzione delle aree edificate, la scelta
di materiali naturali (ad esempio legno per gli infissi e sughero per l’isolamento termico) e
di materiali locali, piuttosto che importati, costituiscono accorgimenti necessari per ridurre
ed ottimizzare l’appropriazione di territorio bioproduttivo per la costruzione degli edifici.
Se da un lato il calcolo dell’Impronta Ecologica ha permesso di calcolare la reale area
bioproduttiva su cui “poggiano” i suddetti edifici, dall’altro, è stato utilizzato come base di
partenza per una stima economica di tale area. L’obbiettivo era quello di fornire una stima
del prezzo, del valore economico, non solo della superficie edificabile, normalmente
considerata in campo edile, ma anche dell’area “invisibile”, del capitale naturale che
sottende tutto il processo edilizio. Così come oggi accettiamo di pagare il prezzo dell’area
edificabile sulla quale costruire, in futuro dovremmo accettare di pagare un prezzo per il
capitale naturale necessario, al pari dell’area edificabile, per la costruzione dell’edificio.
Così come è possibile tracciare e valutare il flusso di risorse dalla natura alla società umana
(ad esempio nel settore edilizio), allo stesso modo è possibile calcolare un flusso monetario
inverso, una tassa ambientale appunto, che sia destinata alla salvaguardia della
biodiversità, del patrimonio naturale ed a garantire la rigenerazione delle risorse.
Molto probabilmente l’istituzione di tale tassa potrebbe risultare impopolare ed infattibile
dal punto di vista politico, tuttavia, i risultati forniti nello studio costituiscono il primo
tentativo a livello italiano, e forse mondiale, di stabilire il prezzo dell’uso delle risorse
naturali nel settore edilizio e potrebbero costituire un importante passo per un’edilizia che
decida di muoversi sul sentiero della sostenibilità ambientale.
3. Pubblicazioni
Nel corso dei tre anni del Dottorato di Ricerca sono stati pubblicati o inviati i seguenti
lavori:
1. Pulselli, R.M., Ciampalini, F., Galli, A., Pulselli, F.M. 2006. Non equilibrium
thermodynamics and the city: a new approach to urban studies. Journal of
Analytical, Environmental and Cultural Heritage Chemistry, 96, 543-552.
2. Bagliani, M., Galli, A., Niccolucci, V., Marchettini N. In Press. The ecological footprint
analysis applied to a sub-national area: the case of the Province of Siena (Italy).
Journal of Environmental Management, doi:10.1016/j.jenvman.2006.04.015.
3. Bastianoni, S., Galli, A., Niccolucci, V., Pulselli, R.M. 2006. The ecological footprint of
building construction. In: The Sustainable City IV: Urban regeneration and sustainability.
Mander, U., Brebbia, C.A. e Tiezzi, E. (eds.). WIT Press, Southampton, UK, 345-356.
4. Di Donato, M., Galli, A., Pulselli, F. M. 2006. The emergy synthesis for the Province of
Pescara and strategic choices for a sustainable development. In: The Sustainable City
IV: Urban regeneration and sustainability. Mander, U., Brebbia, C.A. e Tiezzi, E. (eds.).
WIT Press, Southampton, UK, 499-508.
5. Bastianoni, S., Galli, A., Pulselli, R.M., Niccolucci, V. In press. Environmental and
economic evaluation of natural capital appropriation through building construction:
practical case study in the Italian context. Ambio, 36(7), 2007, In press.
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6. Wackernagel, M., Galli, A. 2007. An overview on ecological footprint and sustainable
development: a chat with Mathis Wackernagel. International Journal of
Ecodynamics, 2(1), 1-9.
7. Galli, A., Kitzes, J., Wermer, P., Wackernagel, M., Niccolucci, V., Tiezzi, E. In Press.
An Exploration Of The Mathematics Behind The Ecological Footprint. International
Journal of Ecodynamics, 2(4), 2007, In press.
8. Kitzes J, Galli A, Bagliani M, Barrett J, Dige G, Ede S, Erb K, Giljum S, Haberl H, Hails
C, Jungwirth S, Lenzen M, Lewis K, Loh J, Marchettini N, Messinger H, Milne K, Moles
R, Monfreda C, Moran D, Nakano K, Pyhälä A, Rees W, Simmons C, Wackernagel M,
Wada Y, Walsh C, Wiedmann T. 2007. A Research Agenda for Improving National
Ecological Footprint Accounts. Presentato alla International Ecological Footprint
Conference - Stepping up the Pace: New Developments in Ecological Footprint
Methodology, Policy & Practice, 8-10 Maggio, Cardiff.
Submitted to Ecological Economics.
9. Kitzes, J., Galli, A., Wackernagel, M., Goldfinger, S., Bastianoni, S. 2007. A
"Constant Global Hectare" Method for Representing Ecological Footprint Time Trends.
Presentato alla International Ecological Footprint Conference - Stepping up the Pace:
New Developments in Ecological Footprint Methodology, Policy & Practice, 8-10
Maggio, Cardiff.
Submitted to Land Use Policy.
10. Niccolucci, V, Galli, A., Kitzes, J., Pulselli, R.M., Borsa, S., Bastianoni, S. The
Ecological Footprint Analysis Applied to Two Different Italian Wine Productions.
Presentato alla International Ecological Footprint Conference - Stepping up the Pace:
New Developments in Ecological Footprint Methodology, Policy & Practice, 8-10
Maggio, Cardiff.
11. Niccolucci, V., Galli, A., Kitzes, J., Pulselli, R.M., Borsa, S., Marchettini, N. Ecological
Footprint Analysis applied to the production of two Italian wines. Agriculture,
Ecosystems and Environment, submitted.
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