Metabolismo y complejidad del sistema urbano a la luz de la ecología - Salvador Rueda

La ciudad es un ecosistema abierto
La biosfera como un todo es un sistema abierto en el que los circuitos en él intercambian sustancias y disipan energía. El hombre, sus máquinas, sus redes de comunicación y monetarias son parte del ecosistema y forman parte, también, de sus diagramas energéticos y de información.

La mayoría de fracciones de un sistema que se estudian como ecosistemas son también parte de otros ecosistemas mayores, y al mismo tiempo, contienen partes más pequeñas que se pueden estudiar como ecosistemas.

Cuando se analizan los flujos de frontera; tasas de flujo energético y materiales que atraviesan las fronteras hacia el interior y hacia el exterior del sistema elegido; se describe el ambiente del ecosistema. La ciudad como sistema no se escapa a esta lógica.

Los ecosistemas son sistemas abiertos, sistemas que requieren energía exterior para el mantenimiento de su estructura y pervivencia. Sin la energía suficiente el sistema no puede mas que degradarse, se podría producir un desorden organizativo que representa una decadencia rápida.

Siguiendo a J.M. Rueda (1995), que un sistema se abierto significa que:

• Entra en intercambio con el ambiente, el cual es esencial para mantener el sistema, ya que de este depende su capacidad reproductiva así como su capacidad de transformación.
  
• El medio es tan importante como el sistema, siendo estos constituyentes de un sistema más amplio.
  
• La transacción sistema medio - medio sistema constituye el fenómeno mas importante.

E. Morin (1994) establece para los ecosistemas que las leyes de las organizaciónes complejas auto-organizativas son de desequilibrio, de dinamismo estabilizado.

Los sistemas abiertos dependen de una alimentación material y energética, pero también de información organizada, pudiendo evolucionar hasta sistemas más complejos.

Comprender los sistemas urbanos quiere decir comprender la relación de estos con los ecosistema mas amplios, relación que es de orden material y energético y también de organización y de información.

El metabolismo de la ciudad

Dos de las características especiales de los ecosistemas urbanos son, el volumen de energía que viaja por fuera de los organismos vivos y la gran complejidad que llegan a atesorar con la inclusión de multitud de artefactos culturales portadores de información.

El mantenimiento de la complejidad de los sistemas urbanos se fundamenta en el ingente consumo de energía exosomática (la que viaja por el exterior del cuerpo).

El flujo neto de energía, de la naturaleza al hombre, puede considerarse proporcional al gradiente de organización entre el hombre y la naturaleza y cuanto mas toma el hombre de la naturaleza, más desorganizada o controlada la mantiene.

Información y Complejidad

La información es un concepto muy importante que no es fácil de medir.

Algunos autores han propuesto modelos explicativos que tienen en la energía y más concretamente en la potencia energética, el hilo conductor. De hecho, cualquier intercambio de energía, implica un aumento equivalente de información potencial.

Otros autores miden la información en dos pasos: primero, miden la complejidad de aquello que se examina; segundo, se especifica la complejidad de la combinación concreta, si es conocida.

Las variables discretas en los sistemas urbanos son esencialmente atributos que tienen los individuos o las actividades que atesoran la información dinámica con relaciones multivariadas con otros. Los atributos son elementos diferenciadores cargados de información que condicionan las relaciones y las trayectorias de las corrientes de materia, energía e información. Crean diversas redes donde cada atributo proporciona especialización, división de trabajo y otros circuitos de regulación y control.

En los sistemas urbanos es el hombre quien proporciona parte de los atributos. Un mismo hombre posee diferentes atributos (titulacion académica, profesión, edad, renta, etc.)

El hombre es como un poliedro en el que cada cara es un atributo que estaría conectado e intercambiando información con otros atributos de otros poliedros.

En los sistemas urbanos, hay también, unas densas redes que posibilitan el intercambio de materia, energía e información entre estos portadores. Estas redes tienen mucho que ver con la complejidad de las relaciones económicas, la movilidad de personas, materia y energía, y el movimiento de información a través de las tecnologías de comunicación.
Todos los ecosistemas tienden al aumento de la complejidad y a estadios más maduros de la sucesión.
En un afán de incluir en la misma función la materia, la energía y la información, son sugerentes los valores que puede adquirir en momentos diferentes el cociente:

Energía total consumida/(Biomasa total+portadores de información)

El numerador expresa la energía consumida que puede ser endosomática o exosomática; el denominador quiere expresar la obra construida o también es la materialización de esta en organización biológica o cultural.
De hecho, el cociente de la energía dividida por la biomasa mas los portadores de información se configura como la función guía que tiende a minimizarse en el tiempo en aquellos sistemas que maximizan la recuperación de entropía en términos de información y minimizan la proyección de entropía en el entorno por un menor consumo de energía, es decir, una flecha con tendencia a una situación ideal mas estabilizan, mas madura.
Margalef establece que en los sistemas se dan cita dos subsistemas que se acoplan: el disipativo y el que acumula información. Cuando el aumento de la entropía contribuye muy poco a la autoorganización, porque hay muchos recursos, se manifiesta la estrategia del despilfarro.
El excedente de energía consumida aumenta la cantidad de energía disipada y crea una aceleración de la transformación. Parece una carrera donde los participantes quieren llegar al "final" con un botín y en unas condiciones más ventajosas. Es lo que los economistas han llamado el crecimiento económico, a la vez que han buscado primero hacerlo "sostenido" y ahora "sostenible".
La flecha del crecimiento sostenido provoca que la idea de obsolescencia sea consustancial con la propia mercancía y así un coche no puede usar mas de un determinado tiempo o un numero de kilómetros, que los productos vayan con envases de usar y tirar, etc.
Los sistemas, para ser explotables, se han de mantener abiertos y simplificados. La simplificación de las diversas zonas del territorio urbano provocado por el funcionalismo se realiza necesariamente con un consumo mayor de materia y energía.
Se ha puesto de manifiesto que el aumento actual de la complejidad del sistema urbano se efectúa a costa de aumentar la entropía generada, que se proyectara en el entorno y aumentara a la vez incertumbre.
El aprovechamiento maximo de los recursos y de minimización de residuos a escala local quiere decir establecer un grado de explotación maximo de los sistemas naturales y agrícolas respetando su permanencia en el tiempo.

Lentitud y calidad en el crecimiento de los sistemas urbanos
El proceso de implantación de nuevos espacios urbanizados es necesariamente lento para poder encajar e interrelacionar los diversos componentes que lo configuran en una flecha temporal dirigida al aumento de la complejidad.
En cualquier sistema, los primeros colonizadores del suelo, suelen ser oportunistas, para pasar posteriormente a ser colonizados por actividades más especializadas y de calidad.
El crecimiento de los nuevos espacios urbanizados y la renovación de los ya existentes deberían basarse en la calidad, en el aumento de la información organizada, la eficiencia energética y en la reducción en el consumo de recursos.

Fuerzas y flujos en la producción de entropías no termodinámicas: el poder de un sistema
La producción de entropía se expresa de manera simple y general en términos de las llamadas fuerzas y flujos termodinámicos asociados a la ocurrencia de un conjunto de procesos irreversibles.
En un proceso de complejidad arbitraria, el flujo i-ésimo se expresa como una combinación lineal de todas las fuerzas. Esta formulación permite definir el concepto de estado estacionario, de no equilibrio y de determinar los criterios de estabilidad y evolución a los que se refiere. Un sistema esta en un estado estacionario si sus parámetros macroscópicos, tales como temperatura, presión, entropía, o composición, son independientes del tiempo.
El mantenimiento y/o aumento de la complejidad de un espacio ocupado por un sistema se desarrolla a costa de disminuir y simplificar otros espacios. Hay un flujo neto y material, energía y al menos, información desde el espacio menos complejo al espacio más complejo.En este caso la complejidad seria la fuerza y el flujo estaría constituido por el tráfico de materia, energía e información de un ecosistema menos madura a un espacio más complejo.

Explotación y conservación de los sistemas no urbanos
Todo proceso de explotación representa sacar alguna cosa de un ecosistema, alguna cosa que seria capitalizada por aquel y utilizado en hacer avanzar la sucesión, llegando a nuevas etapas de organización. Una conservación total nada mas es posible en la falta completa de explotación.