Energy constrains to increasing complexity in the biosphere
Documento
Informações
Título
Energy constrains to increasing complexity in the biosphere
Título (EN)
Energy constrains to increasing complexity in the biosphere
Autor(es)
Gengyuan Liu | Zhifeng Yang | Biagio F. Giannetti | Marco Casazza | Feni Agostinho | Jiamin Pan | Ningyu Yan | Yan Hao | Lixiao Zhang | Cecilia M.V.B. Almeida | Francesco Gonella | Sergio Ulgiati | Mark T. Brown
Instituição
Universidade Paulista
Tipo
Artigo
Tipo de Mídia
Revista
Resumo (EN)
Thirty years ago, the systems ecologist Howard T. Odum introduced the concept of transformity, which is a thermodynamic measure of quality within the trial and error evolutionary dynamics of ecosystems, namely an indicator of rank in the hierarchical system structure of the biosphere. Based on a global database of individual processes and whole economies, this paper extends, refines, and updates Odum's idea, demonstrating the strength of the postulated relation. In particular, an inverse linear logarithmic relationship is shown to hold between resource quantity (exergy) and quality (emergy), which is the result of an overall energetic efficiency characteristic of energy transformation processes of the biosphere. This relation extends from natural renewable energy sources to human information (including global internet data flows) and know-how embedded in national economies, thus identifying a consistent theory of hierarchical organization of the biosphere grounded in energetics and ultimately setting constraints to illusions of unlimited growth.
Resumo
Há trinta anos, o ecólogo de sistemas Howard T. Odum introduziu o conceito de transformidade, que consiste em uma medida termodinâmica de qualidade dentro da dinâmica evolutiva de tentativa e erro dos ecossistemas, ou seja, um indicador da posição hierárquica na estrutura organizacional dos sistemas da biosfera. Com base em um banco de dados global de processos individuais e economias completas, este artigo amplia, aprimora e atualiza a ideia de Odum, demonstrando a consistência da relação proposta. Em particular, é apresentada uma relação linear logarítmica inversa entre a quantidade de recursos (exergia) e a qualidade dos recursos (emergia), resultado da eficiência energética global característica dos processos de transformação de energia na biosfera. Essa relação se estende desde fontes naturais renováveis de energia até a informação humana (incluindo os fluxos globais de dados da internet) e o conhecimento incorporado nas economias nacionais, identificando, assim, uma teoria consistente da organização hierárquica da biosfera fundamentada nos princípios energéticos e, em última instância, estabelecendo limites às concepções de crescimento ilimitado.
Palavras-chave
hierarchical structure | complexity | energetic efficiency | self-organizing system | hierarchical structure | energetic efficiency
Direito de Acesso
Acesso Aberto
Financiamento
Vice Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa
Publicado em
LIU, Gengyuan; YANG, Zhifeng; GIANNETTI, Biagio Fernando; CASAZZA, Marco; AGOSTINHO, Feni; PAN, Jiamin; YAN, Ningyu; HAO, Yan; ZHANG, Lixiao; ALMEIDA, Cecilia Maria Villas Bôas de; GONELLA, Francesco; ULGIATI, Sergio; BROWN, Mark T.. Energy constrains to increasing complexity in the biosphere. The Innovation, v. 2, n. 4, artigo 100169, 2021.