metodika09.

METODIKA VÝPOČTU NÁRODNÍCH ÚČTŮ
EKOLOGICKÉ STOPY
VYDÁNÍ Z ROKU 2008
GLOBAL FOOTPRINT NETWORK
Oddělení výzkumu a standardů
Metodika výpočtu národních účtů ekologické stopy, vydání z roku 2008
(verze 1.1)
Autoři:
Brad Ewing
Anders Reed
Sarah M. Rizk
Alessandro Galli
Mathis Wackernagel
Justin Kitzes
Navrhovaná citace:
Ewing B., A. Reed, S.M. Rizk, A. Galli, M. Wackernagel, and J. Kitzes. 2009. Metodika výpočtu
národních účtů ekologické stopy, vydání z roku 2008. Global Footprint
Network, Oakland a Centrum pro otázky životního prostředí UK, Praha.
Použitá označení či pojmenování a prezentace materiálů v publikaci „Metodika výpočtu
národních účtů ekologické stopy“, vydání z roku 2008, neznamenají vyjádření jakéhokoli
názoru ze strany organizace Global Footprint Network nebo jejích partnerských organizací
ohledně právního statutu jakékoli země, území, města nebo oblasti ani jejich správních
orgánů, ani ohledně vymezení jejich hranic.
Z angličtiny přeložila Jarmila Hájková
Lektoroval a doplnil David Vačkář
Další informace získáte na adrese:
Global Footprint Network
312 Clay Street, Suite 300
Oakland, CA 94607-3510 USA
Telefon: +1.510.839.8879
E-mail: [email protected]
Web: http://www.footprintnetwork.org
Univerzita Karlova v Praze
Centrum pro otázky životního prostředí
CDMS Krystal Praha
J. Martího 2/407, 162 00 Praha 6
E-mail: [email protected]
Web: http://www.czp.cuni.cz
http://www.ekologickastopa.cz
© Global Footprint Network 2008. Všechna práva vyhrazena.
RESUMÉ
Požadavky lidí na ekosystémové služby se neustále zvyšují a mnohé naznačuje tomu, že tyto
požadavky možná přesahují regenerační schopnost a absorpční kapacitu biosféry. Limitujícím
faktorem lidského snažení se tak stále více může stávat produktivita přírodního kapitálu. Je
proto třeba vytvořit standardizované způsoby měření, které by sledovaly požadavky lidí na
regenerační schopnost a absorpční kapacitu pro odpady v rámci biosféry a také dostupnost
této regenerační schopnosti, resp. absorpční kapacity. Jedním z takovýchto
standardizovaných způsobů měření je ekologická stopa, která vyjadřuje míru lidského
přivlastnění si ekosystémových produktů a služeb z hlediska množství bioproduktivní půdy a
plochy moří, které jsou třeba k poskytování těchto služeb. Plocha půdy nebo moře, která je
k dispozici k tomu, aby sloužila k určitému konkrétnímu využití, se nazývá biokapacita a
představuje schopnost biosféry uspokojovat požadavky lidí na spotřebu materiálů a likvidaci
odpadů. Účty ekologické stopy a biokapacity se týkají šesti kategorií využití území:
zemědělská půda, pastviny, rybářská loviště, lesní půda, zastavěná půda a půda pro vázání
uhlíku (k pojmutí uhlíkové stopy). U každého komponentu je poptávka po ekologických
službách vydělena výnosem z těchto ekologických služeb, čímž se získá ekologická stopa pro
každou kategorii využití území. Ekologická stopa a biokapacita jsou vybaveny stupnicí faktorů
výnosu a ekvivalentních faktorů, jež konvertují tuto požadovanou fyzickou půdu na
biologicky produktivní půdu světového průměru nazvanou globální hektar. To umožňuje
srovnání mezi různými kategoriemi využití území s různou produktivitou. Národní účty
ekologické stopy vypočítávají ekologickou stopu a biokapacitu jednotlivých zemí i celého
světa. Podle vydání Metodiky výpočtu národních účtů ekologické stopy z roku 2008 lidstvo
v roce 2005 požadovalo zdroje a služby 1,31 planety. Tato situace, kdy celková poptávka po
ekologickém zboží a službách přesahuje dostupnou nabídku, je známá jako přestřelení.
V globálním měřítku přestřelení znamená, že zásoby ekologického kapitálu se tenčí nebo že
se akumuluje odpad.
ÚVOD
Lidstvo se spoléhá na ekosystémové produkty a služby - včetně zdrojů, absorpční kapacity
pro odpady a prostoru pro vybudování městské infrastruktury. Změny životního prostředí,
jako je např. ubývání lesů, zhroucení rybářských lovišť nebo akumulace CO2 v ovzduší,
naznačují, že požadavky lidí již dost možná překročily regenerační a absorpční kapacitu
biosféry. Pro zajištění budoucí prosperity má zásadní význam opatrné řízení interakce mezi
člověkem a biosférou. To vyžaduje spolehlivé metody měření pro zkoumání regenerační
kapacity biosféry a její schopnosti absorbovat odpady. Tyto metody měření jsou nanejvýš
důležité i při posuzování současné ekologické nabídky (dodávky) a poptávky, při stanovování
cílů, zjišťování možností pro zásahy i při sledování pokroku při dosahování stanovených cílů.
Vytváření této měřící metodiky je cílem tzv. účtů ekologické stopy. V roce 1997 začal Mathis
Wackernagel spolu se svými kolegy z Universidad Anáhuac de Xalapa s prvními
systematickými pokusy o vyhodnocení ekologické stopy a biokapacity národů (Wackernagel
et al., 1997). Na základě těchto hodnocení pak v roce 2003 organizace Global Footprint
Network iniciovala vydání Národních účtů ekologické stopy, které zatím naposledy vyšly
v roce 2008. Národní účty ekologické stopy kvantifikují roční nabídku (dodávku)
ekosystémových produktů a služeb a poptávku po nich ve statickém, popisném účetním
rámci. Vydání Národních účtů ekologické stopy z roku 2008 vypočítává ekologickou stopu a
biologickou kapacitu 201 zemí a celého světa od roku 1961 do roku 2005, což je období, pro
které jsou k dispozici kompletní soubory dat díky statistice OSN (Global Footprint Network
2008). Záměrem Národních účtů ekologické stopy je poskytnout vědecky podložené a
transparentní výpočty, které umožňují srovnání požadavků jednotlivých zemí na globální
regenerační a absorpční kapacitu.
Ekologická stopa vypočítává požadavky, které populace a činnosti kladou v daném roce na
biosféru, a bere přitom v úvahu technologie a management zdrojů, jež v daném roce
převažují. K výpočtu plochy nezbytné pro podporu určité činnosti ekologická stopa využívá
výtěžek toků primárních produktů na jednotku plochy. Nabídka (dodávka) vytvářená
biosférou se nazývá biologická kapacita nebo biokapacita. Biokapacita je měřítkem množství
biologicky produktivní půdy a plochy moří, které jsou k dispozici k poskytování
ekosystémových služeb, které lidstvo spotřebovává. Předpokládá se, že jednotlivá využití
území, jež jsou zachycena v ekologické stopě, se vzájemně vylučují.
Tento dokument popisuje metodiku výpočtu ekologické stopy a biokapacity na národní
úrovni. Protože soubory globálních dat o produkci a obchodu jsou zpravidla k dispozici pouze
na národní úrovni, tvoří národní účty ekologické stopy základ pro analýzy ekologické stopy
pro úroveň nižší, než je úroveň národní, např. pro organizace nebo produkty. Tento materiál
uvádí základní výpočty a zásady uplatňované ve vydání Národních účtů ekologické stopy
z roku 2008. Výzkumníkům i pracovníkům z praxe poskytuje informace, které prohloubí jejich
porozumění metodice výpočtu pro ekologickou stopu, biokapacitu, faktory výnosu,
ekvivalentní faktory a kategorie využití území, jež jsou zahrnuty do ekologické stopy, tj.
zemědělská půda, pastviny, rybářská loviště, lesní půda, půda pro vázání uhlíku a zastavěná
půda.
Výpočty národních účtů ekologické stopy vycházejí převážně z mezinárodních datových
souborů publikovaných Organizací pro výživu a zemědělství OSN (FAO) v rámci statistické
databáze ResourceSTAT 2007, Mezinárodní energetickou agenturou (IEA 2006), divizí
statistiky OSN (statistická databáze OSN o obchodu s komoditami – UN Comtrade 2007) a
Mezivládním panelem pro změnu klimatu (IPCC 2006). Další zdroje dat zahrnují oponované
studie ve vědeckých časopisech a tematické sbírky. Z celkem 201 zemí, jejichž národní účty
ekologické stopy byly analyzovány, mělo 150 počet obyvatel vyšší než 1 milion a statistický
systém OSN je pokrýval v plné šíři.
Vlastní realizace národních účtů ekologické stopy pomocí šablon vycházejících z příslušných
databází je popsána v Průvodci národními účty ekologické stopy 2008 (Kitzes et al. 2008).
Tyto účty udržuje a aktualizuje organizace Global Footprint Network, se kterou spolupracuje
více než 100 partnerských organizací.
ZÁKLADNÍ PŘEDPOKLADY ÚČETNICTVÍ EKOLOGICKÉ STOPY
Účetnictví ekologické stopy vychází ze šesti základních předpokladů (Wackernagel et al.
2002):
Většina zdrojů, které lidé spotřebovávají, a většina odpadu, který produkují, je
dohledatelná.
Většina těchto zdrojů a toků odpadů se může změřit z hlediska biologicky produktivní
plochy nezbytné pro udržení toků. Zdroje a toky odpadů, které nelze měřit, se
z posuzování vyloučí, což vede k systematickému podhodnocení skutečné ekologické
stopy lidstva.
Pomocí vážení každé plochy v poměru k její bioproduktivitě se různé druhy ploch
mohou převádět na společnou jednotku globálního hektaru, tj. hektaru s průměrnou
světovou bioproduktivitou.
Protože jeden globální hektar představuje jedno využití a všechny globální hektary
v kterémkoli jediném roce představují stejné množství bioproduktivity, lze je sčítat a
získat tak agregovaný indikátor – ekologickou stopu nebo biokapacitu.
Požadavky a poptávku lidí (vyjádřené jako ekologická stopa) lze přímo porovnávat
s dodávkami z přírody (biokapacitou), pokud je obojí vyjádřeno v globálních
hektarech.
Požadovaná plocha může převýšit plochu nabízenou, jestliže požadavky na ekosystém
převyšují regenerační kapacitu tohoto ekosystému (např. lidé mohou od lesů nebo
rybářských lovišť dočasně požadovat větší biokapacitu, než mají tyto ekosystémy
k dispozici). Tato situace, kdy ekologická stopa převyšuje dostupnou biokapacitu, se
nazývá přestřelení.
VÝPOČTY EKOLOGICKÉ STOPY A BIOKAPACITY
Ekologická stopa představuje přivlastněnou biokapacitu a biokapacita představuje
dostupnost bioproduktivní půdy. Pro kteroukoli kategorii využití území je ekologická stopa
(EF – ecological footprint) státu v globálních hektarech dána rovnicí:
P
EF
YN
YF
EQF
(Rov. 1a)
kde P je množství sklizeného produktu nebo vypuštěného odpadu, YN je národní průměrný
výnos pro P, a YF a EQF jsou faktor výnosu a ekvivalentní faktor pro příslušnou kategorii
využití území.
Biokapacita státu BC pro kteroukoli kategorii využití území se vypočítává následovně:
BC
A YF EQF
(Rov. 2)
kde A je plocha, která je k dispozici pro danou kategorii využití území.
Druhotné produkty
Součet ekologických stop všech primárních sklizní a absorpční kapacity (pro odpady)
ekosystémových služeb dává celkovou ekologickou stopu domácí produkce určitého státu.
V některých případech je však nutné znát ekologickou stopu produktů odvozených
z primárních toků ekosystémových statků. Vztah primárních a odvozených statků vyjadřují
extrakční poměry specifické pro jednotlivé produkty. Extrakční poměr pro odvozený
druhotný produkt EXTRD se používá při výpočtu jeho efektivního výnosu následovně:
YD
Y P EXTR D
(Rov. 3a)
kde YP a YD jsou výnos pro primární produkt, respektive efektivní výnos pro odvozený
produkt.
Zpravidla platí, že EXTRD je jednoduše hmotnostní poměr odvozeného produktu k
požadovanému primárnímu vstupu. Tento poměr je znám jako technický konverzní faktor
pro odvozený produkt, označený níže jako TCFD. Existuje i několik málo případů, kdy se
z téhož primárního produktu zároveň vytváří vícero odvozených produktů. Např. jak sójový
olej, tak i sójová pokrutina se extrahují zároveň z téhož primárního produktu a tím je v tomto
případě sója. Sčítání ekvivalentů primárních produktů by vedlo k dvojímu započítání, takže
ekologická stopa tohoto primárního produktu se musí rozdělit mezi zároveň odvozované
statky. Extrakční poměr pro odvozený statek D je dán rovnicí:
EXTR D
TCF D
FAF D
(Rov. 3b)
kde FAFD je alokační faktor ekologické stopy. Ten alokuje ekologickou stopu primárního
produktu mezi zároveň odvozované statky podle cen vážených dle TCF. Ceny odvozených
statků představují jejich relativní příspěvky k podnětu pro sklizeň primárního produktu.
Rovnice vyjadřující alokační faktor ekologické stopy pro odvozený produkt vypadá takto:
TCF D V D
FAF D
TCF i V i
(Rov. 3c)
kde Vi je tržní cena každého zároveň odvozovaného produktu. Pro produkční řetězec s pouze
jedním odvozeným produktem se pak FAFD rovná 1 a extrakční poměr je roven technickému
konverznímu faktoru.
STANDARDIZACE BIOPRODUKTIVNÍCH PLOCH –
OD HEKTARŮ KE GLOBÁLNÍM HEKTARŮM
Průměrná bioproduktivita se mezi jednotlivými kategoriemi využití území liší, stejně tak jako
se pro danou kategorii využití území liší i mezi jednotlivými zeměmi. Aby bylo možné mezi
sebou jednotlivé země i kategorie využití území porovnávat, jsou ekologická stopa a
biokapacita obvykle vyjádřeny v jednotkách celosvětově průměrné bioproduktivní plochy.
Vyjadřování ekologické stopy v celosvětově průměrných hektarech také usnadňuje sledování
bioproduktivity začleněné do mezinárodních obchodních toků.
Faktory výnosu
Faktory výnosu objasňují odlišné úrovně produktivity pro konkrétní kategorie využití území
v jednotlivých zemích. Faktor výnosu umožňuje srovnatelnost mezi výpočty ekologické stopy
nebo biokapacity různých zemí. Pro každý rok má každá země faktor výnosu pro
zemědělskou půdu, pastviny, rybářská loviště a lesní půdu. Standardně se předpokládá, že
faktor výnosu pro zastavěnou půdu je stejný jako faktor pro zemědělskou půdu, protože
městské oblasti jsou zpravidla vybudovány na nejproduktivnější půdě nebo v její blízkosti.
Přírodní faktory, jako jsou rozdíly ve srážkách nebo kvalitě půdy, mohou (stejně jako postupy
při obdělávání) rozdíly v produktivitě ještě zvětšit.
Faktory výnosu váží plochy půdy podle jejich relativních produktivit. Např. průměrný hektar
pastvin na Novém Zélandě produkuje více trávy než celosvětově průměrný hektar pastvin.
Z hlediska produktivity je tudíž jeden hektar travnatého porostu na Novém Zélandě
ekvivalentní více než jednomu celosvětově průměrnému hektaru pastvin. Potenciálně je tedy
schopen pokrýt větší produkci masa. Tabulka 1 ukazuje faktory výnosu vypočítané pro
několik zemí ve vydání Národních účtů ekologické stopy z roku 2008 (Global Footprint
Network).
Tabulka 1: Příklady faktorů výnosu pro vybrané země v roce 2005
Světový průměrný výnos
Alžírsko
Guatemala
Maďarsko
Japonsko
Jordánsko
Nový Zéland
Zambie
Zemědělská půda
1
0,6
0,9
1,5
1,7
1,1
2,0
0,5
Lesy
1
0,9
0,8
2,1
1,1
0,2
0,8
0,2
Pastviny
1
0,7
2,9
1,9
2,2
0,4
2,5
1,5
Rybářská loviště
1
0,9
1,1
0,0
0,8
0,7
1,0
0,0
Faktor výnosu je poměr národního výnosu k celosvětově průměrnému výnosu. Vypočítává se
na základě roční dostupnosti využitelných produktů. Faktor výnosu pro určitou zemi YFL pro
jakoukoli danou kategorii využití území L je dán rovnicí:
A W,i
YFL
i U
A N,i
(Rov. 4a)
i U
kde U je soubor všech využitelných primárních produktů, které jsou ve výnosu dané
kategorie využití území, a AW,i a AN,i jsou plochy nezbytné k tomu, aby poskytly dané zemi
roční dostupné množství produktu i v celosvětovém (W), resp. národním (N) výnosu. Tyto
plochy se vypočítávají takto:
Pi
A N,i
YN
Pi
(Rov. 5a) a zároveň
A W,i
YW
(Rov. 5b)
Kde Pi je celkový národní roční růst produktu i a YN a YW jsou národní (N), respektive světové
(W) výnosy. Takže AN,i je vždy plocha, která produkuje produkt i v rámci dané země, zatímco
AW,i představuje ekvivalentní plochu půdy s celosvětově průměrným výnosem produktu i.
Většina kategorií využití území v ekologické stopě poskytuje pouze jediný primární produkt,
např. dřevo z lesní půdy nebo trávu z pastvin. Pro ně se rovnice pro faktor výnosu
zjednodušuje a vypadá takto:
YN
YFL
(Rov. 4b)
YW
U kategorií využití území, jejichž výnos tvoří pouze jediný produkt, pak spojení rovnic 4b a 1a
dává zjednodušený vzorec pro ekologickou stopu v globálních hektarech:
P
EF
YW
EQF
(Rov. 1b)
V praxi je zemědělská půda jedinou kategorií využití území, pro kterou se využívá rozšířená
forma výpočtu faktoru výnosu.
Ekvivalentní faktory
Aby bylo možné kombinovat a spojovat ekologické stopy nebo biokapacity různých kategorií
využití území, je nutný druhý převodní faktor. Ekvivalentní faktory převádějí skutečné plochy
v hektarech u různých kategorií využití území na jejich ekvivalenty v globálních hektarech.
Faktory výnosu a ekvivalentní faktory se aplikují ve výpočtech ekologické stopy i biokapacity
a výsledky jsou v konzistentních, srovnatelných jednotkách.
Ekvivalentní faktory převádějí plochu poskytovanou nebo požadovanou v rámci určité
kategorie využití území (tj. celosvětově průměrná zemědělská půda, pastviny, rybářská
loviště, lesní půda, zastavěná půda a půda pro vázání uhlíku) na jednotky celosvětově
průměrné biologicky produktivní plochy – globální hektary. Ekvivalentní faktor pro
zastavěnou plochu je nastaven jako rovný faktoru pro zemědělskou půdu a faktor půdy pro
vázání uhlíku je nastaven jako rovný faktoru pro lesní půdu. To odpovídá předpokladu, že
infrastruktura bývá na produktivní zemědělské půdě nebo v její blízkosti a že k vázání uhlíku
dochází na lesní půdě. Ekvivalentní faktor vodní plochy je nastaven jako rovný jedné, což je
v souladu s předpokladem, že nádrže vodních elektráren zaplavují celosvětově průměrnou
půdu. Ekvivalentní faktor pro plochu moří se vypočítává tak, že jeden globální hektar pastvin
vyprodukuje určité množství kalorií hovězího, které je rovno množství kalorií lososa, které lze
vyprodukovat jedním globálním hektarem mořské plochy. Ekvivalentní faktor pro sladké
vody je nastaven jako rovný ekvivalentnímu faktoru pro mořskou plochu.
Např. v roce 2005 měla zemědělská půda ekvivalentní faktor 2,64, což znamenalo, že
produktivita celosvětově průměrné půdy byla více než dvojnásobná než průměrná
produktivita pro veškerou sloučenou půdu. V témže roce měly pastviny ekvivalentní faktor
0,40, takže průměrná produktivita pastvin tvořila 40 % produktivity celosvětově průměrného
bioproduktivního hektaru. Ekvivalentní faktory se vypočítávají pro každý rok a jsou v daném
roce pro každou zemi neměnné.
Tabulka 2: Ekvivalentní faktory v roce 2005
Kategorie ploch
Zemědělská půda
Lesní půda
Pastviny
Mořské rybářství
Sladkovodní rybářství
Zastavěná půda
Ekvivalentní faktor (gha/ha)
2,64
1,33
0,5
0,4
0,4
2,64
Ekvivalentní faktory se v současné době vypočítávají pomocí indexů úrodnosti z modelu
Globálních agroekologických zón (GAEZ) a dat o skutečných plochách zemědělské půdy, lesní
půdy a pastvin z FAOSTATu (FAO a IIASA Global Agro-Ecological Zones 2000 Statistická
databáze FAO ResourceSTAT 2007). Model GAEZ rozděluje veškerou půdu na světě do pěti
kategorií na základě vypočítané potenciální produktivity plodin. Veškerá půda má přiřazený
kvantitativní index úrodnosti, který vychází z následující škály:
Velmi úrodná (VS) – 0,9
Úrodná (S) – 0,7
Středně úrodná (MS) – 0,5
Okrajově úrodná (mS) – 0,3
Neúrodná (NS) – 0,1
Výpočet ekvivalentních faktorů předpokládá, že nejproduktivnější půda je určena
k nejproduktivnějšímu využití: nejvhodnější půda, která je k dispozici, bude využita
k pěstování plodin, druhá nejvhodnější půda bude využita pro lesy a nejméně vhodná půda
bude sloužit jako pastviny. Ekvivalentní faktory se vypočítávají jako poměr průměrného
indexu úrodnosti pro danou kategorii využití území k průměrnému indexu úrodnosti pro
všechny kategorie využití území. Obr. 1 ukazuje schéma tohoto výpočtu.
Obr. 1: Schéma výpočtů ekvivalentního faktoru. Celkový počet hektarů bioproduktivní půdy
je uveden na horizontální ose. Vertikální čárkované čáry oddělují tuto celkovou plochu půdy
do tří kategorií využití území (zemědělská půda, lesy a pastviny). Délka každého
horizontálního pruhu v grafu ukazuje celkové množství půdy, která je k dispozici v rámci
každého indexu úrodnosti. Vertikální umístění každého pruhu odráží „skóre“ úrodnosti pro
daný index úrodnosti, v rozmezí mezi 10 a 90.
OBCHOD
Všechny výrobní procesy se spoléhají na využívání biokapacity, která jim v různých bodech
produkčního řetězce poskytuje materiálové vstupy a slouží k odstraňování odpadů. Všechny
produkty tak v sobě nesou vtělenou ekologickou stopu a toky mezinárodního obchodu
v podstatě představují toky přivlastněné biokapacity.
Cílem většiny analýz ekologické stopy je stanovit míru přivlastnění biokapacity konečnou
poptávkou, ale ekologická stopa se počítá v bodě primární sklizně nebo absorpce odpadu.
Sledování ekologické stopy vtělené do odvozených produktů tak má zásadní význam pro
přiřazování ekologické stopy produkce konečnému uživateli, kterému slouží. Jednou z výhod
výpočtu ekologické stopy na národní úrovni je to, že podrobná data o obchodu umožňují,
aby ekologické stopy zboží a služeb mohly být správně přiřazeny spotřebitelům. Národní účty
ekologické stopy vypočítávají ekologickou stopu zdánlivé spotřeby, protože údaje o změnách
zásob u různých komodit obvykle nejsou k dispozici. Ekologická stopa spotřeby, EFC, je
ekologickou stopou veškerého zboží a služeb vyprodukovaných v určité zemi plus ekologická
stopa dovezeného zboží a služeb mínus ekologická stopa vyvezeného zboží a služeb, jak
vyjadřuje vzorec:
EFC = EFP + EFI + EFE
(Rov. 6)
kde EFp je ekologická stopa produkce a EFI a EFE jsou ekologické stopy vtělené do toků
importovaných, respektive exportovaných komodit.
Země, ve které poptávka po ekologických statcích a službách převyšuje domácí nabídku
(dodávku), je ekologickým dlužníkem. Tato země se musí buď spoléhat na vnější biokapacitu
prostřednictvím dovozu a poptávky v „globálních pastvinách“, anebo úplně vyčerpat svůj
vlastní ekologický kapitál. Naopak ekologický věřitel má čistý přebytek biokapacity. To však
samo o sobě není kritériem udržitelnosti. Jednoduše to znamená, že poptávka dané země po
konkrétních službách zařazených do ekologické stopy by mohla být v daném roce pokryta
vlastními domácími dodávkami.
Obrázek 2 ukazuje poměry ekologické stopy k biokapacitě pro dlužící země a poměry
biokapacity k ekologické stopě pro věřitelské země v letech 1961 a 2005, jak byly vypočítány
v roce 2008 v rámci Národních účtů ekologické stopy. I když některé země zůstávají
ekologickými věřiteli i v roce 2005, svět jako celek se přehoupnul do stavu přestřelení.
Poptávka dlužících zemí po ekosystémových statcích a službách nad rámec toho, co jejich
vlastní domácí ekologický kapitál může poskytnout, nyní přesahuje dostupnou dodávku ze
zbývajících věřitelských zemí.
Obr. 2: Rozdělení zemí na ekologické dlužníky a ekologické věřitele v letech 1961 a 2005.
KATEGORIE VYUŽITÍ ÚZEMÍ V NÁRODNÍCH ÚČTECH EKOLOGICKÉ
STOPY
Účty ekologické stopy a biokapacity zahrnují šest kategorií využití území: zemědělská půda,
pastviny, rybářská loviště, lesní půda, zastavěná půda a půda pro vázání uhlíku. S výjimkou
půdy pro vázání uhlíku má každá z těchto kategorií přiřazenu odpovídající biokapacitu.
Ekologická stopa představuje poptávku po ekosystémových produktech a službách z hlediska
těchto kategorií využití území, zatímco biokapacita představuje dodávku půdy, která je
k dispozici k pokrytí požadavků všech těchto kategorií.
V roce 2005 byla plocha biologicky produktivní půdy a vody na Zemi přibližně 13,4 miliardy
hektarů. Světová biokapacita byla také 13,4 miliardy globálních hektarů, protože celkový
počet průměrných hektarů je roven celkovému počtu skutečných hektarů. Po vynásobení
ekvivalentními faktory se však relativní plocha každé kategorie využití území vyjádřená
v globálních hektarech liší od distribuce skutečných hektarů, jak ukazuje obrázek 3.
Globální bioproduktivní plocha
Zemědělská půda
Pastviny
Lesní půda
Rybářská loviště
Zastavěná půda
14
12
Rozloha (miliardy)
10
8
6
4
2
0
Hektary
Globální hektary
Obr. 3: Relativní plocha kategorií využití území na světě v hektarech a globálních hektarech
v roce 2005.
Obrázek 4 ukazuje ekologickou stopu lidstva tak, jak byla vypočítána ve vydání Národních
účtů ekologické stopy z roku 2008, ve vztahu k regenerační schopnosti planety Země a její
absorpční kapacitě pro odpady v jednotlivých letech. Různé kategorie využití území jsou
zobrazeny nad sebou, aby ukázaly celkovou ekologickou stopu. Ekologická stopa lidstva
v roce 2005 sestávala z 24 % zemědělské půdy, 10 % pastvin, 9 % lesní půdy, 3 % rybářských
lovišť, 52 % půdy pro vázání uhlíku a 2 % zastavěné půdy. Poměr ekologické stopy
k biokapacitě se v letech 1961 až 2005 zvýšil z 0,54 na 1,31 planety. V roce 2005 lidstvo
poptávalo zdroje a služby minimálně 1,31 planety, což znamená, že by trvalo přibližně
alespoň 1 rok a 4 měsíce, než by se zregenerovalo vše, co lidstvo v roce 2005 použilo. Jak je
vysvětleno dále, účty jsou navrženy konkrétně tak, aby odpovídaly spíše konzervativnějším
odhadům globálního přestřelení. Důsledně podhodnocují ekologickou stopu a nadhodnocují
biokapacitu tam, kde jsou data neprůkazná nebo kde je problematika nedostatečně
zdokumentována.
Ekologická stopa lidstva
Ekologická stopa (miliardy globálních hektarů)
20,0
18,0
16,0
Půda pro vázání uhlíku
Zemědělská půda
Pastviny
Lesní půda
Rybářská loviště
Zastavěná půda
Biokapacita
14,0
12,0
10,0
8,0
6,0
4,0
2,0
0,0
1961
1965
1970
1975
1980
1985
1990
1995
2000
2005
Obr. 4: Světové přestřelení podle vydání národních účtů ekologické stopy z roku 2008.
Ekologická stopa lidstva vyjádřená v počtu požadovaných planet se v posledních 45 letech
podstatným způsobem zvýšila.
Zemědělská půda
Zemědělská půda je ze všech kategorií využití území nejvíce bioproduktivní a skládá se
z plochy nutné k pěstování všech plodin, včetně krmiva pro dobytek, olejnatých plodin a
kaučuku. Zemědělství zpravidla využívá nejúrodnější a nejproduktivnější plochy půdy, pokud
tato půda nepodlehla urbanizaci. Zemědělská půda tudíž poskytuje lidem biologické služby
s vyšší užitnou hodnotou než tatáž fyzická plocha patřící do jiné kategorie využití území. Tato
skutečnost se odráží v tom, že počet globálních hektarů zemědělské půdy je velký ve
srovnání se skutečným (fyzickým) počtem hektarů zemědělské půdy, jak ukazuje obr. 3.
V celosvětovém měřítku bylo v roce 2005 1,6 miliardy hektarů označeno jako zemědělská
půda (Statistická databáze FAO ResourceSTAT 2007). Národní účty ekologické stopy
vypočítávají ekologickou stopu zemědělské půdy podle kvantity produkce celkem 195
různých kategorií plodin. Ekologická stopa pro každou kategorii plodin se vypočítává jako
plocha zemědělské půdy, která by byla požadována k vyprodukování sklizeného množství při
světově průměrném výnosu. Ve vydání Národních účtů ekologické stopy z roku 2008 je
zemědělská půda jedinou kategorií využití území, jejímž výnosem je více než jeden primární
produkt a která tudíž pro výpočet národního faktoru výnosu používá rovnici 4a.
Na lokální úrovni může být zemědělská půda v deficitu, jestliže země spotřebovávají více
plodin nebo dobytka (do něhož je promítnutá zemědělská půda), než jakou mají svou vlastní
biokapacitu k jejich produkci. Nicméně v globálním měřítku biokapacita zemědělské půdy
představuje spojenou plochu půdy určenou pro pěstování všech plodin, což ekologická stopa
zemědělské půdy nemůže překročit.
Pastviny
Ekologická stopa pastvin stanoví plochu zatravněné půdy nezbytnou k výživě dobytka navíc
vedle krmivových plodin. Pastviny sestávají ze zatravněné půdy a půdy s řídkým výskytem
stromů a slouží k výživě dobytka na maso, mléko, kůže a vlněné produkty. V roce 2005 bylo
4,8 miliard hektarů půdy na celém světě klasifikováno jako pastviny nebo ostatní půda
s výskytem stromů. Ostatní půda s výskytem stromů je definována jako plocha, která
obsahuje nízké celkové procento zápojového porostu, osamělých stromů a keřů, a
v národních účtech ekologické stopy se s ní zachází jako s plochou pastvin (Statistická
databáze FAO ResourceSTAT 2007). Ekologická stopa pastvin se vypočítává podle rovnice 1,
kde výnos je průměrný nadzemní NPP pro zatravněnou půdu. Poptávka po produktivitě
pastvin, PGR, je množství biomasy požadované pro dobytek poté, co byly započítány krmné
plodiny, a to dle rovnice:
PGR = TFR - FMt - FCrop - FRes
(Rov. 7)
Kde TFR je vypočítaný celkový požadavek na krmivo a FMkt, FCrop a FRes jsou množství krmiva,
které jsou k dispozici z plodin uplatněných na trhu (Mkt), respektive plodin pěstovaných
přímo pro krmivo (Crop), resp. zbytků z plodin (Res).
Jelikož výnos z pastvin přestavuje množství nadzemní primární produkce, která je v daném
roce k dispozici, není přestřelení pro tuto kategorii využití území během delších časových
období fyzicky možné. Z tohoto důvodu nemůže ekologická stopa produkce pastvin pro
určitou zemi převýšit její biokapacitu. Ve svém vydání Národních účtů ekologické stopy
z roku 2008 organizace Global Footprint Network podstatným způsobem vylepšila výpočet
ekologické stopy pastvin ve srovnání s vydáním z roku 2006. Pomohli k tomu výzkumní
pracovníci z Institutu sociální ekologie na Klagenfurtské Univerzitě ve Vídni (Haberl et al.
2007; Krausmann et al. 2007).
Na lokální úrovni může být půda pastvin v deficitu, jestliže země spotřebovávají více dobytka
(do něhož je promítnutá půda pastvin), než jakou mají svou vlastní biokapacitu k jejich
produkci. Na globální úrovni však poptávka nemůže u této kategorie využití území přestřelit
nabídku, protože trávy jsou jednoleté rostliny a tudíž se předpokládá, že z předcházejícího
roku zde nejsou žádné zásoby, které by se mohly vyčerpat.
Rybářská loviště
Ekologická stopa rybářských lovišť se vypočítává na základě množství roční primární
produkce požadované k udržení určitého vyloveného vodního druhu. Výnosy z moří se
vypočítávají jako ekvivalent primární produkce odhadnutého globálního udržitelného úlovku
pro reprezentativní soubor rybích druhů, distribuovaný podle lokálních poměrů primární
produkce. Biokapacita je spíše než na výši rybí populace založena na odhadech udržitelných
výlovů ryb, v ekvivalentech primární produkce.
Roční primární produkce vtělená do určitého množství ryb se stanoví vynásobením mokré
hmotnosti ryb jejím požadavkem na primární produkci, který se označuje jako PPR. Toto PPR
je hmotnost roční primární produkce požadované k udržení určité ryby dané trofické úrovně
na jednotku rybí biomasy (Pauly and Christensen, 1995). Vypočítává se takto:
1
PPR
CC
DR
( TL
1 )
(Rov. 8)
TE
kde CC je obsah uhlíku v biomase ryb (s mokrou hmotností), DR je míra vyřazeného
nechtěného úlovku ryb, TE je účinnost přenosu biomasy mezi trofickými úrovněmi a TL je
trofická úroveň příslušného rybího druhu.
V národních účtech ekologické stopy má DR přiřazenou globální průměrnou hodnotu 1,27
pro všechny rybí druhy, což znamená, že na každou tunu vylovených ryb se také vyloví 0,27
tuny nechtěného úlovku (Pauly and Christensen, 1995). Tato míra nechtěného úlovku se
v rovnici pro PPR aplikuje jako konstantní koeficient, přičemž se předpokládá, že trofická
úroveň nechtěného úlovku je stejná jako trofická úroveň druhu primárně požadovaného.
Tyto aproximace se využívají kvůli nedostatku podrobnějších dat o nechtěném úlovku.
Předpokládá se, že TE je 0,1 pro všechny ryby, což znamená, že 10 % biomasy se transferuje
mezi následnými trofickými úrovněmi (Pauly and Christensen, 1995).
Odhad roční dostupné primární produkce použitý při výpočtu výnosů z moří je založen na
odhadech udržitelných výlovů různých druhů ryb (Gulland 1971). Tato množství se převádějí
na ekvivalenty primární produkce pomocí rovnice 8 a jejich součet se pak bere jako celkový
ekvivalent primární produkce, který se může na globální úrovni udržitelně vylovit. Celkový
ekvivalent udržitelně vylovitelné primární produkce PPS se tedy vypočítává takto:
PPS
( Q S, i
PPR i )
(Rov. 9)
Kde QS,i je odhadnutý udržitelný výlov druhu i a PPRi je ekvivalent primární produkce pro
druh i v tunách primární produkce uhlíku na tunu rybí biomasy. Tato celková vylovitelná
primární produkce je alokována napříč světovými oblastmi kontinentálního šelfu za účelem
získání odhadů biokapacity. Světově průměrný výnos z moří YM je tak dán rovnicí:
PPS
YM
AC S
(Rov. 10)
Kde PPS je globální udržitelný výlov vypočítaný jako ekvivalent primární produkce pro
odhadnutý udržitelný výlov ryb a ACS je celková plocha světových kontinentálních šelfů.
Faktory výnosu z moří se vypočítávají na základě průměrných podílů NPP v jednotlivých
zemích v rámci jejich exkluzivních ekonomických zón.
Rybářská loviště se mohou dostat do přestřelení, jestliže plocha potřebná pro udržitelný
výlov ryb přesáhne plochu, která jek dispozici.1
Lesy
Ekologická stopa lesní půdy se vypočítává na základě roční těžby palivového dřeva a
ostatního dřeva, jež tvoří dodávky lesních produktů spotřebovaných v určité zemi, a zahrnuje
veškerou zalesněnou plochu. Výnos je jednoduše čistý roční přírůst obchodovatelného dřeva
na hektar. V roce 2005 bylo na světě 3,95 miliardy hektarů lesní půdy; tato plocha zahrnuje
také půdu pro vázání uhlíku, ale kvůli limitovaným údajům současné účty nerozlišují mezi
lesy pro lesní produkty, pro dlouhodobé vázání uhlíku a pro rezervace biodiverzity. Odhady
produktivity dřeva od UNEC, FAO („Forest Resource Assessment“, „Global Fiber Supply“) a
1
I přes široké uznávání nadměrného rybolovu v globálním měřítku současné soubory dat a metoda národních
účtů ekologické stopy neukazují, že poptávka převyšuje v tomto komponentu nabídku. V této oblasti je tudíž
třeba další výzkum, který by vyjasnil způsob započítávání poptávky po rybách. Global Footprint Network se
takového výzkumu v současné době účastní.
Mezivládního panelu pro změnu klimatu hovoří o světovém průměrném výnosu 2,36 m 3
vytěžitelného dřeva na hektar ročně (UNEC, 2000, FAO 2000, FAO 1998, IPCC 2006).
Ekologická stopa lesní půdy může být v přestřelení jak na lokální tak i na globální úrovni. Když
k tomu dochází, lesní zásoby se během času snižují kvůli nadměrné spotřebě lesních
produktů.
Půda pro vázání uhlíku
Půda pro vázání uhlíku představuje množství lesní půdy potřebné k pojmutí antropogenních
emisí uhlíku. Je to biokapacita, která vyrovnává ekologickou stopu uhlíku. Protože většina
suchozemského vázání uhlíku v biosféře se odehrává v lesích, předpokládá se, že půda pro
vázání uhlíku je lesní půda. Z tohoto důvodu by bylo možné ji považovat za podkategorii lesní
půdy. Ve vydání z roku 2008 už lesy pro produkci dřeva nejsou oddělené od lesů pro vázání
uhlíku. 2
Půda pro vázání uhlíku je jediným komponentem ekologické stopy, který se věnuje výhradně
sledování určitého odpadního produktu - oxidu uhličitého. Uhlíková ekologická stopa se
vypočítává jako množství lesní půdy nutné k absorpci antropogenních emisí, které pocházejí
především ze spalování fosilních paliv. Půda pro vázání uhlíku je největším přispěvatelem
k současné celkové ekologické stopě lidstva a v letech 1961 až 2005 se zvýšila více než
desetinásobně. Nicméně především v nízkopříjmových zemích není uhlíková stopa vždy
dominantním přispěvatelem k celkové ekologické stopě.
Analogicky k rovnici 1b je vzorec pro uhlíkovou ekologickou stopu EFC následující:
PC
EFC
(1
S
YC
Ocean
)
*
EQF
(Rov. 11)
Kde PC je roční produkce emisí uhlíku, SOcean je procento antropogenních emisí izolovaných
oceány v daném roce a YC je roční míra vázání uhlíku na hektar světově průměrné lesní půdy.
V současné době je půda pro vázání uhlíku v přestřelení jak na globální úrovni, tak i v mnoha
jednotlivých zemích. Jinými slovy - ekologická stopa lesa ve spojení s uhlíkovou ekologickou
stopou přesahuje celkovou biokapacitu lesů. To vedlo k akumulaci oxidu uhličitého v biosféře
a atmosféře.
2
Organizace Global Footprint Network zatím nenašla spolehlivý soubor globálních dat o tom, na jak velké lesní
ploše probíhá dlouhodobé vázání uhlíku. Účty tudíž nerozlišují, která část lesní půdy slouží k produkci lesních
produktů a kolik je jí trvale stranou za účelem poskytování služby vázání uhlíku. Je také třeba poznamenat, že i
jiné plochy mohou být schopné tuto službu vázání uhlíku poskytovat.
Zastavěná půda
Ekologická stopa zastavěné půdy se vypočítává na základě plochy půdy pokryté lidskou
infrastrukturou, tj. dopravou, bydlením, průmyslovými stavbami a přehradami pro vodní
elektrárny. V roce 2005 bylo na světě 165 milionů hektarů zastavěné plochy. Vydání
Národních účtů ekologické stopy z roku 2008 se drží vydání z roku 2006 a předpokládá, že
zastavěná plocha zapírá půdu, která by předtím mohla být zemědělskou půdou – dokud
nebudeme mít konkrétní důkaz o tom, že se tento předpoklad nezakládá na pravdě. Tento
předpoklad vychází z pozorování, že lidská sídla jsou obvykle umístěna ve vysoce úrodných
oblastech s potenciálem pro vysoké výnosy plodin (Wackernagel et al. 2002).
Vzhledem k nedostatku dat o plochách a kategoriích půdy, která je zaplavována,
předpokládá se, že všechny přehrady vodních elektráren zaplavily půdu s průměrnou
globální produktivitou a pokrývají plochu úměrnou jejich kapacitě pro výrobu elektřiny.
Zastavěná půda má biokapacitu rovnou své ekologické stopě, protože obě veličiny zachycují
množství bioproduktivity, které je ztraceno zásahem fyzické infrastruktury.
ZÁVĚR
Jestliže národy, města a firmy chtějí zůstat konkurenceschopnými ve světě se stále více
limitovanými zdroji, jsou potřeba přesné a účinné nástroje pro účetnictví zdrojů. Ekologická
stopa je jedním z takovýchto nástrojů, který popisuje požadavky lidí na regenerační a
absorpční kapacitu biosféry.
V roce 1961, což je první rok, pro který jsou národní účty ekologické stopy k dispozici, tvořila
ekologická stopa lidstva přibližně polovinu toho, co biosféra mohla poskytnout – lidstvo žilo z
ročního ekologického úroku planety a nevyčerpávalo její kapitál. V osmdesátých letech však
požadavky lidí překročily biokapacitu planety. Přestřelení se nadále zvyšuje a v roce 2005
dosáhlo 31 %. S tím, jak tyto roční deficity stále narůstají do stále většího ekologického
dluhu, ekologické rezervy se tenčí a odpady, jako např. oxid uhličitý, se akumulují v biosféře
a atmosféře.
Tento materiál popsal základní principy a výpočty použité ve vydání Národních účtů
ekologické stopy z roku 2008. Pokud se chcete dozvědět více o struktuře a výsledcích tohoto
vydání Národních účtů, navštivte prosím webové stránky Global Footprint Network a
stáhněte si Guidebook to the National Footprints Accounts: 2008 Edition a The Ecological
Footprint Atlas 2008. Jsou k dispozici na: www.footprintnetwork.org/atlas.
ODKAZY
Ewing B., S. Goldfinger, M. Wackernagel, M. Stechbart, S.M. Rizk, A. Reed, J. Kitzes. 2008.
The Ecological Footprint Atlas 2008. Oakland: Global Footprint Network.
www.footprintnetwork.org/atlas.
FAO FAOSTAT Statistical Databases. http://faostat.fao.org/site/291/default.aspx
(zpřístupněno v říjnu 2008).
FAO 2000. Forest Resource Assessment 2000. Rome, Organizace pro výživu a zemědělství.
FAO and International Institute for Applied Systems Analysis Global Agro-Ecological Zones.
2000. http://www.fao.org/ag/agl/agll/gaez/index.htm (zpřístupněno v říjnu 2008).
Food and Agriculture Organization of the United Nations. 1998. Global Fiber Supply Model.
ftp://ftp.fao.org/docrep/fao/006/X0105E/X0105E.pdf (zpřístupněno 2. října 2008).
Galli, A., J. Kitzes, P. Wermer, M. Wackernagel, V. Niccolucci & E. Tiezzi, 2007. An
Exploration of the Mathematics behind the Ecological Footprint. International Journal of
Ecodynamics. V tisku.
Global Footprint Network 2008. National Footprint Accounts, vydání z roku 2008. K dispozici
na www.footprintnetwork.org.
Gulland, J.A. 1971. The Fish Resources of the Ocean. West Byfleet, Surrey, Spojené království:
Fishing News.
Haberl, H., K.H. Erb, F. Krausmann, V. Gaube, A. Bondeau, C. Plutzar, S. Gingrich, W. Lucht
and M. and Fischer-Kowalski. 2007. Quantifying and mapping the human appropriation
of net primary production in earth’s terrestrial ecosystems. Proc. Natl. Acad. Sci. 104:
12942-12947.
IEA Statistics and Balances. http://data.iea.org/ieastore/statslisting.asp (zpřístupněno v říjnu
2008).
Intergovernmental Panel on Climate Change. 2006. 2006 IPCC Guidelines for National
Greenhouse Gas Inventories Svazek 4: Agriculture Forestry and Other Land Use.
http://www.ipccnggip.iges.or.jp/public/2006gl/vol4.html (zpřístupněno v říjnu 2008).
Kitzes, J., A. Galli, S. Rizk, A. Reed, and M. Wackernagel. 2008. Guidebook to the National
Footprint Accounts: Vydání z roku 2008. Oakland: Global Footprint Network.
www.footprintnetwork.org/atlas.
Krausmann, F., K. H. Erb, S. Gingrich, C. Lauk and H. Haberl. 2007. Global patterns of
socioeconomic biomass flows in the year 2000: A comprehensive assessment of supply,
consumption and constraints. Ecological Economics. (doi: 10.1016/j.ecolecon.2007.07.12).
Pauly, D. and V. Christensen. 1995. Primary production required to sustain global fisheries.
Nature 374, 255-257.
UN Commodity Trade Statistics Database. 2007. http://comtrade.un.org (zpřístupněno v
říjnu 2008).
UN European Commission, International Monetary Fund, Organization for Economic
Cooperation and Development and World Bank. 2003. Handbook of National Accounting –
Integrated Environmental and Economic Accounting 2003.
Wackernagel, M., Larry Onisto, Alejandro Callejas Linares, Ina Susana López Falfán, Jesus
Méndez García, Ana Isabel Suárez Guerrero, Ma. Guadalupe Suárez Guerrero, Ecological
Footprints of Nations: How Much Nature Do They Use? How Much Nature Do They Have?
Commissioned by the Earth Council for the Rio+5 Forum. Distribuuje International Council
for Local Environmental Initiatives, Toronto, 1997.
Wackernagel, M., B. Schulz, D. Deumling, A. Callejas Linares, M. Jenkins, V. Kapos, C.
Monfreda, J. Loh, N. Myers, R. Norgaard and J. Randers. 2002. Tracking the ecological
overshoot of the human economy, Proc. Natl. Acad. Sci. 99(14), 9266-9271.