© Ulf Erlingsson, 1994-2006

English version: Sustainability Index

När man studerar människans historia i ett tusenårs snarare än hundraårsperspektiv så ändras förutsättningarna radikalt. Plötsligt uppträder faktorer och processer som var helt irrelevanta i det kortare tidsperspektivet. De blir inte bara relevanta, de blir avgörande för utvecklingsprocessen. Det är två saker som måste beaktas: Dels mycket långsamma, gradvisa förändringar, som gör att ett visst samhälle inte är hållbart i långa loppet, inte “i harmoni med naturen”. Dels måste man ta i beaktande även naturkatastrofer med mycket låg sannolikhet, men med extremt stor magnitud.

För att citera mig själv: "Environmental protection is only the first step on the way to a sustainable society. On the next level environmental considerations must be brought into the planning process. And still further ahead, the degree of sustainability of the society must be given the priority in the evaluation process, instead of economy or welfare—which is self-evident, since economy and welfare are only temporary in a non-sustainable society."¹ Givetvis använde jag ordet "welfare" i den bokstavliga meningen 'välfärd', inte i den amerikanska överförda meningen 'socialbidrag'.

Alltså, kulturens uthållighet, eller hållbarhet, måste vara ett grundkriterium vid samhällsplaneringen, om man har för avsikt att ens kultur skall finnas kvar någon längre tid. Men för att kunna fokusera på hållbarheten i samhället måste den kunna kvantifieras.

Därför konstruerade jag två formler, en för att beräkna graden av uthållighet i utnyttjandet av naturresurser, en annan för att beräkna hållbarheten av utsläpp av föroreningar. Här presenteras de nu i en generaliserad version, som en enda formel.

Hållbarhetsindex

Resursutnyttjandeindex

Grundidén är enkel: Beräkna kvoten mellan hur mycket av en resurs som nybildas per år, och hur mycket som förbrukas per år. Många resurser nybildas inte kontinuerligt, utan med långa mellanrum. Exempel: Rullstensgrus i isälvsavlagringarna bildas vid varje istid, och det kommer i runda tal en istid per hundra tusen år. Mängden grus som finns borde därför delas med 100.000 för att få reda på hur mycket som kan tas ut per år – fast det räcker ju egentligen att gruset varar tills nästa landsis anländer, och dit kanske det bara är hälften så lång tid. Man får vara glad åt det lilla.

Använder vi resursen 10 gånger snabbare än den nybildas är hållbarhetsindexet alltså 1/10. Om vi däremot endast använder en tiondedel så blir kvoten 10/1. Använder man exakt det man kan tillåta sig, så blir kvoten 1.

Denna kvot är dock inte så praktisk att jobba med, eftersom den är inte intuitiv, och inte passar för att klassificeras i kart- och statistikprogram. För att få mera användarvänliga tal bör man ta logaritmen på kvoten. Det betyder, att noll är ett fullständigt utnyttjande (kvoten är ett), positiva tal är hållbara, och negativa är ohållbara.

Frågan är då bara vilken logaritm man skall välja. Tar man tio-logaritmen (bas 10) så betyder -1 att man överutnyttjar resursen 10 gånger, -2 betyder 100 gånger, -3 betyder 1000 gånger. Detta ger små tal, vilket betyder att man måste ta hänsyn även till decimalerna.

Tar man däremot andra-logaritmen (bas 2) så betyder -1 att man överutnyttjar 2 gånger, -2 betyder 4 gånger, och -3 betyder 8 gånger. Talen blir större, och decimalerna kan ofta utelämnas. Varje gång talet ökas med 1, så fördubblas hållbarheten, och då det minskas med ett, så halveras den.

Fast egentligen så är det viktigaste bara om talet är över eller under noll, för alla positiva tal är ju hållbara, och alla negativa är ohållbara – och detta värde talar inte om hur länge det dröjer innan det går åt skogen. Det talar däremot om hur pass ohållbart eller hållbart samhället är.

Här är den formella definitionen av formeln för hållbart resursutnyttjande (eftersom latinska och grekiska bokstäver är så överutnyttjade som formelsymboler använder jag runor):

[1]

där är hållbarhetsindex, är förnyelsetakt och är utnyttjandetakt, alltså uttag per år (runorna är hagalar, fähu respektive uruR). kan beräknas som följer:

[2]

där är reservernas storlek, och är cykeltiden (runorna är raidho respektive jara; det senare betyder just "år"). Cykeltiden är den tid det tar för resursen att bildas. Känner man nybildningstakten, till exempel tillväxttakten av torv, så kan man förstås ta det värdet direkt för .

Runan betyder 'fä' och den representerar rikedom. Ekvation 2 kan därför också uppfattas som "rikedom = resurser per år", och liknas vid avkastningen på kapital, där kapitalet är vår planet och vårt solsystem.

Några ord om tillämpningen senare, men först över till frågan om föroreningsindex.

Föroreningsindex

Om vi betraktar renhet (frånvaro av föroreningar) som en resurs, så kan vi använda ekvation [1] även för föroreningar. Ett separat föroreningsindex är alltså överflödigt. Förnyelsetakten är i detta fallet "föroreningsabsorptionstakten" (takten varmed området kan absorbera, neutralisera och/eller anpassa sig till föroreningar), och utnyttjandetakten är lika med "utsläppstakten" i detta fallet. Positiva värden på är långsiktigt hållbara, negativa är ohållbara, precis som ovan.

Användning

Indexet är definierat från naturvetenskapliga utgångspunkter, och är i strikt mening endast användbart som ett sådant. I den strikta meningen skall det användas om en specifik och välavgränsad resurs, till exempel oljekällor på planeten jorden. Olja förnyas, och man kan långsiktigt (över tiotals miljoner år) inte ta ut mer än vad som nybildas. Det gör vi naturligtvis idag. Ett annat exempel är torv; på hundra års sikt är det en begränsad naturresurs, men på tio tusen års sikt är det en förnybar naturresurs. Ett tredje exempel är vindenergi: Den lagras inte, till skillnad från olja och torv, så den kan inte överutnyttjas i den meningen. Att ett nära hundraprocentigt utnyttjande (tänk om det stod vindkraftverk precis överallt!) kan leda till andra ovälkomna effekter är en annan historia, som ofta måste tas hänsyn till när man beräknar .

Man kan också dela upp jordens oljekällor per land, och beräkna ett hållbarhetsindex per land. Eftersom miljöpolitiken bedrivs per land så är detta ganska logiskt.

När det gäller föroreningar, så är vissa lokala (till exempel av jordmånen), andra regionala (till exempel av Östersjön), och åter andra globala (till exempel atmosfären). Indexet får då användas på ett av de fysiska processerna naturligt avgränsat område, till exempel utsläpp till Östersjön i förhållande till vad Östersjön tål.

Vad gör man då om det visar sig att utsläppen är för stora? Man ser naturligtvis efter varifrån de kommer. Först kan man ge sig på att beräkna indexet för varje del av Östersjön för sig (Bottenviken, Bottenhavet, Finska Viken, Rigabukten, Egentliga Östersjön, Bälthaven, Öresund, Kattegatt). Men förr eller senare så måste föroreningarna kopplas till sin källa, som ju ofta finns på land. Man kan säga att indexet är ett mått på hur hållbar aktiviteten i dräneringsområdet är, för varje del av Östersjön. Så långt är allt frid och fröjd, men härefter blir det politiskt.

Detta index måste ju korreleras med vad som finns och försiggår i dräneringsområdet. En tätbefolkad del av dräneringsområdet har givetvis en annan föroreningsprofil än ett stort skogsområde. Skall föroreningen normaliseras baserat på befolkningstäthet, area, eller på någon annan faktor eller kombination av faktorer? Eller skall man ta status quo som utgångspunkt (vilket är vad som ofta görs, utan någon som helst rimlig naturvetenskaplig motivering)?

När väl indexet är definierat, och data insamlade, kan man göra många fina kartor över detta, och alla har de något intressant att berätta; alla mönster som visar sig är spännande att analysera. Ofta är det oväntade resultat som framträder, åtminstone i det fall som jag testat: Östersjön efter järnridåns fall. Det var ju så totalt olika ekonomiska system öster och väster om havet, och det gav mycket intressanta resultat (se dessa exempel).

En generall lärdom är därför denna: Det ekonomiska systemet i samhället slår igenom kraftfullt, men kanske oförutsägbart, i samhällets grad av hållbarhet. Att få en ny metod, som jordbruket under stenåldern, att finna sin långsiktigt hållbara utformning, är något som kan ta många årtusenden av finslipning av samhällsapparaten och styrelseskicket.

Allting är cykliskt

Indexet grundas som sagt på synsättet att alla processer är cykliska, att allt återbildas förr eller senare. När det gäller sådana saker i universum som inte nybildas, till exempel att solen brinner ut, så kan man använda stjärnans livstid som mått. Det finns alltid ett värde att ta till för – och det maximala värdet är universums livstid.

Men de flesta vanliga resurser kan få en förnyelsetid någonstans mellan några år och längden av en istidscykel. Har en jordprofil blivit försumpad på grund av olämplig jordbruksmetod så lär den kunna självläka inom ett eller några hundra tusen år. Berg eroderas, floder migrerar, klimatet varierar, och allt detta tillsammans medför förändringar som kan ge en ny start.

Det finns ett par specialfall. När det gäller föroreningar till exempel, om det finns någon förorening som inte kan accepteras i någon mängd över huvud taget (till exempel en molekyl som skulle föröka sig själv och döda allt annat), så får naturligtvis sättas till noll (0). Hållbarheten blir då - (negativa oändligheten) om > 0, eller 0 om = 0. Det andra specialfallet är om > 0 och = 0, då blir = (positiva oändligheten).

Exempel

Tre kartor med hållbarhetsindex för kväve- (N) och fosforutsläpp (P) till Östersjön visas nedan. De baserades på preliminära resultat då de gjordes 1995 - speciellt värdet för hur mycket havet tål är gissningsartat, medan utsläppsvärdena är något mera pålitliga.

Strikt användning

Utsläppstakten per del av Östersjön jämförs med vad den delen tål, . Föga överraskande är de två tättbefolkade vikarna ohållbara, medan den glesbefolkade norra änden är uthållig.

Normaliserad till landarea

På denna karta har utsläppstakten per area i varje deldräneringsområde jämförts med vad hela havet tål normaliserat till totalarea dräneringsområde. Notera att alla områden som dränerar till samma havsområde slagits ihop till en zon, t.ex. sydöstra Sverige och Polen. Återigen är det den glesbefolkade norra delen som framstår som mest uthållig.

Normaliserad till befolkningstäthet

På denna karta jämförs utsläppen per invånare i varje deldräneringsområde med vad hela havet tål per invånare i hela dräneringsområdet. Det tättbefolkade Polen förorenar relativt mindre per invånare än den glesbefolkade norden, så intrycket blir nu ett annat.

Kom ihåg att dessa är exempel, och att de inte kan tas för sanning. Vad de avser att illustrera är bara att hållbarhetsindex kan användas på olika sätt i geografi, och att varje användning kan ha något att bidra när det gäller att förstå mönster och - förhoppningsvis - hitta sätt att öka hållbarheten i stort.

¹ Contribution to "Expert Seminar on the Exchange of Spatial Data for Physical Planning and Natural Resource Management in the Baltic Region". Gävle, 5 - 7 sept., 1994, Lantmäteriverket.