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Sappiamo che uno dei grandi temi dei nostri tempi è l’incremento della popolazione umana su scala globale, che si stima sfiorerà i 10 miliardi entro il 2050. Alcuni studi, come il report The weight of cities (pubblicato da UN Environment), prevedono che circa il 70% delle persone abiteranno nelle città e che molte di esse vivranno all’interno di insediamenti informali senza i servizi di base. L’aumento della popolazione porterà alla costruzione di nuove città e all’ampliamento delle città esistenti, causando il consumo di circa 90 miliardi di tonnellate di risorse, per lo più materie prime.
Non è un caso parlare di peso delle città nell’introdurre il concetto di metabolismo urbano: la città presenta caratteristiche che la rendono simile a un organismo vivente, un superorganismo che divora materiali, beni, cibo, acqua, energia, che arrivano spesso da luoghi molto distanti, e li restituisce sotto forma di rifiuti ed inquinamento. Come spesso accade alle persone che soffrono di problemi metabolici, l’assimilazione di ciò che viene consumato è solo parziale e finisce con il causare effetti nocivi; nelle città l’opulenza si concentra nelle zone centrali, mentre nelle periferie vengono accumulati scarti ambientali e disagio sociale.
La maggior parte delle nostre città viene gestita con un approccio lineare, ma in realtà le città sono sistemi complessi dinamici e andrebbero progettate e gestite con la logica sistemica della città circolare. Per questo è necessario passare ad un tipo di pianificazione e gestione urbana di tipo circolare, utilizzando approcci come quello del metabolismo urbano, così da ridurre consumi, inquinamento e disparità sociale, mentre si ottimizza l’utilizzo di risorse ed energia.
La metafora della città come organismo vivente nasce con Abel Wolman a metà degli anni ‘60 per studiare i flussi di materiali e di energia su scala urbana; Wolman basò la sua ricerca su un’ipotetica città di un milione di abitanti e si focalizzò sulla quantificazione delle risorse in entrata e dei residui in uscita, definendo il metabolismo urbano come “tutti i materiali e le materie prime necessarie a sostenere gli abitanti di una città a casa, al lavoro e nel tempo libero”.
Nella rappresentazione del metabolismo urbano, una parte delle risorse che confluiscono nelle città (cibo, acqua, materiali da costruzione, altri materiali, energia, capitali, informazione, persone) vengono immobilizzate come riserve (residenze, edifici, infrastrutture, aree a verde), mentre altre vengono utilizzate da diverse attività antropiche (persone, attività domestiche, trasporti, industria, servizi) e alla fine producono output intenzionali (prodotti, servizi, conoscenza) o non intenzionali (emissioni e rifiuti) che possono rimanere all’interno del sistema, con vari impatti sull’ambiente fisico, la flora e la fauna e i relativi processi ecologici, oppure essere esportati oltre i confini urbani. Il metabolismo urbano è regolato da funzioni quali la politica e la governance urbana, la cultura e i comportamenti dei singoli individui.
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A cosa serve il metabolismo urbano
Il metabolismo urbano può essere utilizzato per diversi tipi di applicazioni di analisi, pianificazione e monitoraggio delle aree urbane. In particolare, è possibile distinguere alcuni ambiti principali:
- la reportistica di sostenibilità (rendicontazione non finanziaria) degli enti pubblici: il modello consente di rendicontare, analizzare e comparare gli impatti e i livelli di sostenibilità nelle città di tutto il mondo, presentando i dati in modo comprensibile e confrontabile nel tempo;
- la contabilità delle emissioni climalteranti: poiché i gas a effetto serra rappresentano uno scarto del consumo di risorse, questo approccio può essere impiegato per quantificare i livelli di emissione generati in ambito urbano, identificando valori superiori alle soglie e sviluppando piani di azione per diminuirli;
- l’elaborazione di modelli matematici per l’analisi di politiche urbane: i modelli consentono di mettere a confronto scenari di sviluppo urbano differenti, analizzandone le strategie attraverso apposite simulazioni;
- la progettazione di infrastrutture e servizi urbani più sostenibili: tracciando i flussi di energia, materiali e rifiuti attraverso il sistema e integrandoli con gli indicatori sociali, sanitari ed economici è possibile sviluppare strategie di rigenerazione della città creando un metabolismo circolare in cui le risorse vengono recuperate e gli scarti vengono minimizzati, per esempio nell’ambito dei materiali organici o dei prodotti da costruzione.
Approcci metodologici
Negli anni successivi al lavoro di Wolman c’è stata un’intensa attività di ricerca sul metabolismo di alcune grandi metropoli, che hanno iniziato a utilizzare questo approccio per studiare i propri flussi di materia ed energia per migliorare la sostenibilità. Nel corso del tempo, il metabolismo urbano ha inglobato tutte le componenti ambientali e sociali, ha messo in evidenza le relazioni interne all’ecosistema urbano e ha espanso il suo raggio d’azione all’esterno dei confini fisici della città; di pari passo, si è passati dall’utilizzo di modelli metodologici di quantificazione molto empirici a strumenti in grado di restituire la complessità dell’ambiente urbano attraverso visioni sistemiche interdisciplinari.
L’analisi dei flussi di materia (MFA) e l’analisi dei flussi di energia (EFA) sono stati i primi (e quindi più usati) strumenti per il calcolo dei flussi attraverso il sistema, anche perché utilizzano unità che si comprendono facilmente e rendono semplice la comparazione tra città differenti.
L’introduzione più recente di metodi per la contabilizzazione degli elementi interni al sistema e oltre i confini della città ha consentito una valutazione della sostenibilità ancora più ampia e strutturata, per esempio grazie all’analisi delle catene di valore (global value chains e supply chain analysis), ma anche alla valutazione del ciclo di vita (LCA) e all’impronta ecologica.
Per il futuro, le metodologie dovranno prendere in considerazione strumenti che comprendano e rappresentino la complessità delle città nella sua interezza, come la dinamica dei sistemi o l’approccio Nexus: in questo modo sarà possibile avere a disposizione soluzioni di sostenibilità integrata basate principalmente sulla circolarità, la resilienza e la rigenerazione urbana e territoriale.
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