人為的代謝

人為的代謝（人間圏の代謝とも呼ばれる）は、産業生態学、物質フロー分析、廃棄物管理において、人間社会の物質とエネルギーの循環を説明するために用いられる用語である。これは、産業活動やその他の人為的活動にシステム思考を適用することによって生まれ、持続可能な開発の中心概念である。現代社会では、人為的（人為的）物質フローの大部分は、衛生、輸送、居住、通信といった活動のいずれかに関連しており、これらは「先史時代には代謝的にほとんど重要ではなかった」^{[ 1 ]} 。例えば、建物、インフラ、車両における世界の人為的鉄鋼ストックは約25ギガトン（1人当たり3トン以上）に達し、これはコンクリートなどの建設資材に次ぐ量である^{[ 2 ]} 。 持続可能な開発は、持続可能な人為的代謝の設計と密接に関連しており、これはさまざまな人間活動のエネルギーと物質の循環に大きな変化をもたらすだろう。人為的代謝は、社会的代謝または社会経済的代謝と同義とみなすことができる。それは産業代謝と都市代謝の両方を含む。

平たく言えば、人為的代謝とは、現代の工業化された世界が世界に与える影響を指します。これらの影響の多くは、廃棄物管理、エコロジカル・フットプリント、ウォーター・フットプリント、フロー分析（つまり、各人間が周囲のエネルギーをどれだけ消費しているか）などです。人為的代謝のほとんどは先進国で発生しています。ロサレスによれば、「経済成長は現在、気候変動の増加の主な原因であり、気候変動は生物多様性の損失の主なメカニズムです。そのため、経済成長は生物多様性の損失の主要な触媒となっています。」^{[ 3 ]}

ウォーターフットプリントとは、各人が日常生活で使用する水の量のことです。世界の水の大部分は海水であり、人間の食料や飲料水として利用することはできません。そのため、かつて豊富だった淡水資源は、人口増加に伴う人為的な代謝によって減少しています。ウォーターフットプリントは、各消費者のニーズを満たすために必要な淡水の量を表します。J. Allan によると、「水の使用は、地表水と地下水の貯水量、および使用後に水が戻る流れに大きな影響を与えます。これらの影響は、製造業において特に大きいことが示されています。たとえば、世界には大幅な水余剰を抱える経済は 10 未満ですが、これらの経済は他の 190 の経済の水不足をうまく満たしているか、満たす可能性があります。消費者は、仮想水取引によって提供される食料と水の安全保障の幻想を享受しています。^{[ 4 ]}

さらに、エコロジカル・フットプリントは、人間の影響をより経済的かつ土地に焦点を当てた視点から捉える方法です。先進国はエコロジカル・フットプリントが高くなる傾向がありますが、これは必ずしも国の総人口と一致するわけではありません。Dias de Oliveira、Vaughan、Rykielによる研究によると、「エコロジカル・フットプリントは、持続可能性と収容力という2つの基本的な概念に基づいた会計ツールです。これにより、特定の人口または経済部門の資源消費と廃棄物処理の必要量を、対応する生産的な土地面積の観点から推定することが可能になります。」 ^{[ 5 ]}

人間が関与する主要な循環の一つで、気候変動に大きな影響を与えるものの一つが窒素循環です。これは、人間が使用する窒素肥料に由来します。グルーバーとギャロウェイは、「世界中で人工窒素肥料の生産と工業的使用によって引き起こされた窒素循環の大幅な加速は、さまざまな環境問題を引き起こしました。最も重要なのは、窒素の利用可能性が、地球の生物圏が大気から炭素を吸収し続け、それによって気候変動の緩和に引き続き貢献する能力にどのように影響するかということです。」^{[ 6 ]}

炭素循環は、主に人為的な代謝によって気候変動に大きく寄与している。人間が大気中の炭素に寄与する例としては、化石燃料の燃焼や森林伐採などが挙げられる。Peng、Thomas、Tianらは炭素循環を詳しく調べ、「化石燃料の燃焼、土地利用の変化、大規模な森林伐採といった人間の活動が、産業革命の開始以来、大気中の温室効果ガスの増加をもたらしてきたことが認識されている。大気中の温室効果ガス、特にCO2の増加は、気候変動と地球温暖化を引き起こしたと考えられている。」^{[ 7 ]}_{と結論づけている。}

気候変動の影響は人間だけにとどまりません。生息地が影響を受けるため、種の絶滅が予測されています。その一例が海洋生物です。ブラウスタインによれば、人為的な代謝の結果として海洋システムに大きな影響があり、劇的な調査結果は「あらゆる平方キロメートルが何らかの人為的な生態学的変化の要因によって影響を受けている」ことを示しています。^{[ 8 ]}

人為的代謝の負の影響は、ウォーターフットプリント、エコロジカルフットプリント、炭素循環、窒素循環を通して明らかになる。海洋生態系に関する研究では、人間や先進国による大きな影響が示されており、先進国では産業が盛んなため、人為的代謝も増加している。

• 非物質化（経済学）
• 産業代謝– 産業システムの物質およびエネルギーの循環を説明する概念 
• 社会代謝― 自然と社会の間における物質とエネルギーの流れの研究 
• 都市代謝– 都市における物質とエネルギーの流れのモデル 
• 情報代謝― 生物と環境との相互作用に関する心理学的理論 
• 地球のエネルギー収支– 地球へのエネルギーの流れと地球からのエネルギーの流れの概念 
• 世界のエネルギー供給と消費– 世界のエネルギー生産と利用 
• ヌースフィア– 人類の理性的な活動によって生物圏が継承されるという哲学的概念 
• テクノスフィア– 人間によって影響を受ける環境の一部 
• 集合意識― 社会における共有された信念や考え方 
• シンデミック– 疫学における概念 

• バッチーニ、ピーター、ブルナー、ポール H.、『人類圏の代謝』、シュプリンガー、1991 年、ハイデルベルク、ベルリン、ニューヨーク、（ISBN 978-3-540-53778-6）。新版 2012 年 3 月、MIT Press、ケンブリッジ マサチューセッツ州、ISBN 978-0-262-01665-0。