A multi-purpose grammar generating a multi-scale integrated analysis of Laos

In this study we propose an application of the MuSIASEM approach which is used to provide an integrated analysis of Laos across different scales. With the term “integrated analysis across scales” we mean the generation of a series of packages of quantitative indicators, characterizing the performance of the socioeconomic activities performed in Laos when considering: (i) different hierarchical levels of organization (farming systems described at the level of household, rural villages, regions of Laos, the whole country level); and (ii) different dimensions of analysis (economic dimension, social dimension, ecological dimension, technical dimension). What is relevant in this application is that the information carried out by these different packages of indicators is integrated in a system of accounting which establishes interlinkages across these indicators. This is a essential feature to study sustainability trade-offs and to build more robust scenarios of possible changes. The multi-scale integrated representation presented in this study is based on secondary data (gathered in a three year EU project – SEAtrans and integrated by other available statistical sources) and it is integrated in GIS, when dealing with the spatial representation of Laos. However, even if we use data referring to Laos, the goal of this study is not that of providing useful information about a practical policy issue of Laos, but rather, to illustrate the possibility of using a multipurpose grammar to produce an integrated set of sustainability indicators at three different levels: (i) local; (ii) meso; (iii) macro level. The technical issue addressed is the simultaneous adoption of two multi-level matrices – one referring to a characterization of human activity over a set of different categories, and another referring to a characterization of land uses over the same set of categories. In this way, it becomes possible to explain the characteristics of Laos (an integrated set of indicators defining the performance of the whole country) in relation to the characteristics of the rural Laos and urban Laos. The characteristics of rural Laos, can be explained using the characteristics of three regions defined within Laos (Northern Laos, Central Laos and Southern Laos), which in turn can be defined (using an analogous package of indicators), starting from the characteristics of three main typologies of farming systems found in the regions.

Applications of the MuSIASEM approach to study changes in the metabolic pattern of Catalonia

This document presents an integrated analysis of the performance of Catalonia based on an analysis of how the energy consumption (measured at the societal level for the Catalan Society) is used within both the productive sectors of the economy and the household, to generate added value, jobs, and to guarantee a given level of material standard of living to the population. The trends found in Catalonia are compared to the trends of other European Countries to contextualize the performance of Catalonia with respect to other societies that have followed different paths of economic development. The first part of the document consists of the Multi-Scale Integrated Analysis of Societal and Ecosystem Metabolism (MuSIASEM) approach that has been used to provide this integrated analysis of Catalan Society across different scales (starting from an analysis of the specific sectors of the Catalan economy as an Autonomous Community and scaling up to an intra-regional (European Union 14) comparison) and across different dimensions of analyses of energy consumption coupled with added value generation. Within the scope of this study, we observe the various trajectories of changes in the metabolic pattern for Catalonia and the EU14 countries in the Paid Work Sectors composed of namely, the Agricultural Sector, the Productive Sector and the Services and Government Sector also in comparison with the changes in the household sector. The flow intensities of the exosomatic energy and the added value generated for each specific sector are defined per hour of human activity, thus characterized as exosomatic energy (MJ/hour) (or Exosomatic Metabolic Rate) and added value (€/hour) (Economic Labour Productivity) across multiple levels. Within the second part of the document, the possible usage of the MuSIASEM approach to land use analyses (using a multi-level matrix of categories of land use) has been conducted.

A first attempt of geographically-distributed Multi-scale integrated analysis of societal and ecosystem metabolism (MuSIASEM): mapping human time and energy throughput in metropolitan Barcelona

This study presents a first attempt to extend the “Multi-scale integrated analysis of societal and ecosystem metabolism (MuSIASEM)” approach to a spatial dimension using GIS techniques in the Metropolitan area of Barcelona. We use a combination of census and commercial databases along with a detailed land cover map to create a layer of Common Geographic Units that we populate with the local values of human time spent in different activities according to MuSIASEM hierarchical typology. In this way, we mapped the hours of available human time, in regards to the working hours spent in different locations, putting in evidence the gradients in spatial density between the residential location of workers (generating the work supply) and the places where the working hours are actually taking place. We found a strong three-modal pattern of clumps of areas with different combinations of values of time spent on household activities and on paid work. We also measured and mapped spatial segregation between these two activities and put forward the conjecture that this segregation increases with higher energy throughput, as the size of the functional units must be able to cope with the flow of exosomatic energy. Finally, we discuss the effectiveness of the approach by comparing our geographic representation of exosomatic throughput to the one issued from conventional methods.

Selecció d'espais oberts a recuperar i propostes d'ús: una aproximació per anàlisi espacial i multicriteri

Dins de matrius eminentment forestals, els espais oberts agrícoles juguen un paper important diversificant els hàbitats i, de retruc, donant cabuda a l’ecosistema a un nombre d’espècies que d’ells depenen en tots o en alguns moments del seu cicle biològic. La pèrdua d’espais agrícoles tradicionals va més enllà de la pèrdua de varietats agrícoles i ramaderes i de flora arvense associada, i afecta també a molts d’altres organismes. A més de la seva importància directa en la biodiversitat, els espais oberts agrícoles també representen un trencament de la continuïtat del combustible i requereixen el manteniment de vies d’accés, tot coadjuvant a mantenir un paisatge amb un menor risc d’incendi. La zona d’estudi ha estat els Parcs Naturals de Sant Llorenç de Munt i L’Obac, i Garraf, Olèrdola i Foix. Hem considerat de forma simplificada el paisatge dels Parcs com a mosaics amb diferents fases (arbrat dens, arbustiu dens, espais oberts, roquissars i petites zones urbanes) i pressuposa que l’objectiu de la gestió dels Parcs és la conservació d’aquests mosaics i no la seva uniformització en paisatges forestals continus. Hem localitzat e inventariat els espais oberts agrícoles actius i abandonats (recentment i des de 1957) de la zona com a capes SIG, tot associant a cada espai el conjunt de característiques necessàries per la seva gestió i organitzant-los en una Base de Dades lligada a les capes SIG. Un cop fet això, i per tal d’ordenar les actuacions de recuperació, hem establert un sistema de priorització dels espais candidats a través d’anàlisi multi-criteri. En aquesta priorització, ha jugat un paper destacat l’impacte de l’eventual recuperació de cada espai en la geometria del mosaic, la qual cosa ha requerit anàlisi i simulació espacial. Finalment, hem elaborat un conjunt de projectes d’actuació en certs espais concrets per a que serveixin com a models d’actuació.

Adquisició d'imatges en infraroig proper de baixa alçària sobre zones d'interès al Montseny (I)

En aquest informe, fem una primera avaluació d'un sistema basat en un mini-UAV, operat per l'empresa CATUAV (www.catuav.com), sobre una zona a l'est del Parc Natural del Montseny (PNM) tot comparant amb imatges adquirides l'any anterior sobre la mateixa zona, amb sistemes i plataformes aèries de primer nivell per l'Institut Cartogràfic de Catalunya i que utilitzem com a referent de qualitat. Tot assumint que les imatges produïdes pels UAV són d'una qualitat inferior als sistemes convencionals de teledetecció aerotransportada, si la qualitat i operativitat són encara suficients, aquests sistemes, donat el seu cost, poden constituir una eina important per adquirir informació d'alta resolució pel control de l'evolució de camps abandonats, de l'estat de la vegetació de ribera, de l'estat fitosanitari de cobertes forestals i plagues, de la distribució d'espècies invasores, de les conseqüències d'actuacions de restauració o aclariment del bosc, de l'impacte dels visitants etc. En concret, en aquest informe avaluem el sistema de CATUAV pel que fa a: 1) Operativitat del vol i adquisició de les imatges sobre una zona prèviament assenyalada com objectiu; 2) Operativitat del producte en quant a la localització i orientació de les imatges sobre el terreny; i 3) Qualitat radiomètrica i geomètrica de les imatges.

Testing low-altitude infrared digital photography from a mini-UAV to retrieve information for biological conservation

Satellite remote sensing imagery is used for forestry, conservation and environmental applications, but insufficient spatial resolution, and, in particular, unavailability of images at the precise timing required for a given application, often prevent achieving a fully operational stage. Airborne remote sensing has the advantage of custom-tuned sensors, resolution and timing, but its price prevents using it as a routine technique for the mentioned fields. Some Unmanned Aerial Vehicles might provide a “third way” solution as low-cost techniques for acquiring remotely sensed information, under close control of the end-user, albeit at the expense of lower quality instrumentation and instability. This report evaluates a light remote sensing system based on a remotely-controlled mini-UAV (ATMOS-3) equipped with a color infra-red camera (VEGCAM-1) designed and operated by CATUAV. We conducted a testing mission over a Mediterranean landscape dominated by an evergreen woodland of Aleppo pine (Pinus halepensis) and (Holm) oak (Quercus ilex) in the Montseny National Park (Catalonia, NE Spain). We took advantage of state-of-the-art ortho-rectified digital aerial imagery (acquired by the Institut Cartogràfic de Catalunya over the area during the previous year) and used it as quality reference. In particular, we paid attention to: 1) Operationality of flight and image acquisition according to a previously defined plan; 2) Radiometric and geometric quality of the images; and 3) Operational use of the images in the context of applications. We conclude that the system has achieved an operational stage regarding flight activities, although with meteorological limits set by wind speed and turbulence. Appropriate landing areas can be sometimes limiting also, but the system is able to land on small and relatively rough terrains such as patches of grassland or short matorral, and we have operated the UAV as far as 7 km from the control unit. Radiometric quality is sufficient for interactive analysis, but probably insufficient for automated processing. A forthcoming camera is supposed to greatly improve radiometric quality and consistency. Conventional GPS positioning through time synchronization provides coarse orientation of the images, with no roll information.

Anàlisi socio-ambiental de les bordes de la Vall d'Estaon (Pallars Sobirà) i de la biodiversitat associada

Aquest projecte ha estat desenvolupat entre l’octubre de 2008 i el juliol de 2009 per un equip d’estudiants de Ciències Ambientals de la Universitat Autònoma de Barcelona. L’objecte d’estudi principal han estat les bordes, construccions agroramaderes utilitzades tradicionalment per a emmagatzemar l’herba i estabular-hi el bestiar. D’altra banda, pel que fa la biodiversitat, s’ha realitzat un estudi de la vegetació de pedra seca, i una primera aproximació a l’estudi dels rat-penats, espècies protegides que utilitzen les bordes com a refugi. L’àmbit d’estudi ha estat la Vall d'Estaon dins el municipi de Vall de Cardós, a la comarca del Pallars Sobirà, Catalunya. Tota la superfície d’estudi es troba dins de l’àmbit del Parc Natural de l’Alt Pirineu (PNAP) i, per tant, sota la seva protecció. Per a la realització d’aquest estudi, s’ha utilitzat la metodologia emprada en el projecte del Bosc de Virós (Mestres et al.,2007). S’elabora un inventari de bordes i un altre de biodiversitat a partir de les dades recopilades amb la observació al camp i es realitzen entrevistes als gestors de la zona, antics i nous propietaris. En l’anàlisi dels resultats, s’observa que les bordes han perdut la seva funcionalitat tradicional i moltes d’elles s’han abandonat. Aquests fets provoquen la degradació d’aquestes construccions i la conseqüent pèrdua de patrimoni. D’altra banda la idea de recuperar les activitats tradicionals esdevé poc realista i es combina amb la impossibilitat d’aplicar nous usos per la protecció que exerceix la figura de Parc Natural. Així doncs, les bordes es troben enmig d’una situació estàtica i paradoxal entre la voluntat i desig de conservació i l'imminent i accelerat procés d’abandonament i degradació.

The political ecology of Jatropha plantations for biodiesel in Tamil Nadu, India

Jatropha curcas is promoted internationally for its presumed agronomic viability in marginal lands, economic returns for small farmers, and lack of competition with food crops. However, empirical results from a study in southern India revealed that Jatropha cultivation, even on agricultural lands, is neither profitable, nor pro-poor. We use a political ecology framework to analyze both the discourse promoting Jatropha cultivation and its empirical consequences. We deconstruct the shaky premises of the dominant discourse of Jatropha as a “pro-poor” and “pro-wasteland” development crop, a discourse that paints a win-win picture between poverty alleviation, natural resource regeneration, and energy security goals. We then draw from field-work on Jatropha plantations in the state of Tamil Nadu to show how Jatropha cultivation favors resource-rich farmers, while possibly reinforcing existing processes of marginalization of small and marginal farmers.

Implantació del distintiu de garantia de qualitat ambiental als establiments de turisme rural d'influència al Parc del Garraf

El present projecte té com a objecte d’estudi l’anàlisi de la situació ambiental en que es troben els ETR de l’àrea d’influència del Parc del Garraf (PG). En una primera fase, s’inventarien i analitzen els 12 ETR més propers als límits del sistema natural del PG, Parc d’Olèrdola i Foix a partir d’una ecofitxa de criteris ambientals d’àmbit general. Posteriorment, s’estudia la viabilitat d’implantació del Distintiu de Garantia de Qualitat Ambiental (DGQA) en els 6 ETR pilot escollits a partir d’una segona ecofitxa creada a partir dels criteris del distintiu. D’aquest detallat estudi s’extreuen relacions interessants com per exemple, que els ETR més aïllats del nucli urbà fan servir el doble de sistemes per obtenir energia que els establiments ubicats al recinte urbà i que actualment, el preu segueix estant més associat a confort que no pas a compromís ambiental. Finalment, s’elaboren unes propostes de millora i els pressupostos associats per que aquests ETR puguin complir les exigències del distintiu.

Linkages of dietary patterns, international trade and land use: the case of olive oil in the European Union

Within only two decades olive oil developed from a niche product which could hardly be found in food stores outside the producing regions towards an integrated component in the diets of industrial countries. This paper discusses the impacts of the promotion of the “healthy Mediterranean diet” on land use and agro-ecosystems in the producing countries. It examines the dynamics of olive oil production, trade and consumption in the EU15 in the period 1972 to 2003 and the links between dietary patterns, trade and land use. It analyses the underlying socio-economic driving forces behind the increasing spatial disconnect between production and consumption of olive oil in the EU15 and in particular in Spain, the world largest producer during the last three decades. In the observed period olive oil consumption increased 16 fold in the non-producing EU15 countries. In the geographically limited producing regions like Spain, the 5 fold increase in export production was associated with the rapid industrialization of olive production, the conversion of vast Mediterranean landscapes to olive monocultures and a range of environmental pressures. High amounts of subsidies of the European Common Agricultural Policy and feedback loops within production and consumption systems were driving the transformation of the olive oil system. Our analysis indicates the process of change was not immediately driven by increases in demand for olive oil in non-producing countries, but rather by the institutional setting of the European Union and by concerted political interventions.

Disseny d'un mètode de valoració d'itineraris d'educació ambiental i aplicació a l'àmbit Parc Natural de l'Alt Pirineu - Alt Urgell

El Parc Natural de l’Alt Pirineu (PNAP) està creant una xarxa d’itineraris d’educació ambiental amb l’objectiu de divulgar els valors del parc i conscienciar els seus visitants sobre la importància de conservar el medi ambient. El desenvolupament de mètodes de valoració de l’aptitud de potencials itineraris d’educació ambiental pot servir per crear eines de gestió molt útils a l’hora d’ampliar aquesta xarxa de senders. Per aquest motiu, un grup anterior de la llicenciatura de Ciències Ambientals va desenvolupar el preprotocol Neret, que permet obtenir una puntuació numèrica per a un itinerari, responent a una sèrie de preguntes senzilles. En el present projecte, s’ha aplicat el protocol anterior a tres itineraris de muntanya per tal d’estudiar-ne el funcionament en un tipus d’itinerari diferent dels de fons de vall, on va ser dissenyat. L’anàlisi del preprotocol s’ha efectuat mitjançant una matriu DAFO, a partir de la qual s’han proposat una sèrie d’estratègies de millora i, a partir d’aquestes, s’ha desenvolupat un nou mètode de valoració. Els principals aspectes negatius del preprotocol són la seva manca de flexibilitat, la sobrevaloració dels criteris relacionats amb la dificultat del recorregut, la manca de detall en l’anàlisi del potencial interpretatiu dels itineraris a més del poc pes que té aquest criteri en la puntuació global i, finalment, l’absència d’un criteri que valori els potencials impactes que es podrien derivar de l’ús de l’itinerari. Aquestes mancances s’han mirat de corregir al mètode de valoració dissenyat en el present projecte mitjançant les següents aportacions: una estructura transversal dividida en quatre factors avaluats per separat, sense criteris de valoració excloents i amb una ponderació final dels quatre principals criteris modificable segons els objectius dels gestors; una valoració més detallada dels continguts de l’itinerari, i finalment, la inclusió d’un nou criteri que considera la vulnerabilitat del medi a qualsevol tipus d’impacte.

Els nous usos del castanyer

El present projecte de final de carrera de Ciències Ambientals estudia els usos actuals del castanyer (Castanea sativa) amb la finalitat de trobar nous usos per a aquesta espècie i de potenciar la recuperació de les masses de castanyer catalanes. Aquest objectiu s’assolirà mitjançant una recerca bibliogràfica exhaustiva, la realització d’enquestes a empreses que tractin amb productes del castanyer i amb sortides al camp per veure l’estat actual de les castanyedes catalanes, donada la seva afectació per diverses patologies i per l’abandonament que han patit. Una vegada coneguda la situació del castanyer i dels seus productes, es realitzarà una anàlisi de la viabilitat econòmica dels possibles nous usos d’aquest arbre, una anàlisi DAFO (Debilitats, Amenaces, Fortaleses i Oportunitats), i el balanç energètic de l’explotació dels seus recursos forestals.

Integrated assessment of agricultural sustainability: the pros and cons of reductionism

In this paper I review a series of theoretical concepts that are relevant for the integrated assessment of agricultural sustainability but that are not generally included in the curriculum of the various scientific disciplines dealing with quantitative analysis of agriculture. I first illustrate with plain narratives and concrete examples that sustainability is an extremely complex issue requiring the simultaneous consideration of several aspects, which cannot be reduced into a single indicator of performance. Following, I justify this obvious need for multi-criteria analysis with theoretical concepts dealing with the epistemological predicament of complexity, starting from classic philosophical lessons to arrive to recent developments in complex system theory, in particular Rosen´s theory of modelling relation which is essential to analyze the quality of any quantitative representation. The implications of these theoretical concepts are then illustrated with applications of multi-criteria analysis to the sustainability of agriculture. I wrap up by pointing out the crucial difference between "integrated assessment" and "integrated analysis". An integrated analysis is a set of indicators and analytical models generating an analytical output. An integrated assessment is much more than that. It is about finding an effective way to deal with three key issues: (i) legitimacy – how to handle the unavoidable existence of legitimate but contrasting points of view about different meanings given by social actors to the word "development"; (ii) pertinence – how to handle in a coherent way scientific analyses referring to different scales and dimensions; and (iii) credibility – how to handle the unavoidable existence of uncertainty and genuine ignorance, when dealing with the analysis of future scenarios.

Italy's urban waste metabolism

The problem of waste management is causing growing concern due to increasing generation rates, the emissions into soil, water and air, the social conflicts derived from the election of disposal sites and the loss of resources and energy among others. In this work, an innovative methodology is used to enable a better understanding of the waste generation and management system in Italy. Two new waste indicators are built to complement the conventional indicators used by official statistics. Then a multi-scale analysis of the Density of Waste Disposed (DWD) is carried out to highlight the territorial diversity of waste performances and test its contribution to detect plausible risky areas. Starting from Italian regions, the scale down goes on to the provincial level and, only for the region of Campania, the municipal one. First, the analysis shows that the DWD is able to complement the information provided by the conventional waste indicators. Second, the analysis shows the limitations of using a unique institutional solution to waste management problems. In this sense the multi-scale analysis provides with a more realistic picture of Italian waste system than using a single scale.

Statmedia 3 : activitats on-line individualitzades d'estadística i matemàtiques als ensenyaments de Ciències Experimentals i Socials

El projecte Statmedia 3 ha consolidat definitivament la proposta de les assignatures Bioestadística de Biologia, Anàlisi de dades de Ciències Ambientals i d’Estadística Matemàtica de la Diplomatura renovant una part del material creat amb Statmedia 2. S’han inclòs a més Matemàtiques d’Ambientals i Introducció a la Probabilitat del Grau d’Estadística. L’anterior MQD abastava només pràctiques mentre que aquest projecte permet una oferta diversa d’activitats individualitzades. La individualització consisteix en que cada estudiant rep una proposta de cas personalitzada amb dades diferents. Les activitats poden ser programades presencialment o no, però la clau de l’èxit de l’activitat és que l’alumne obtingui reconeixement del seu treball en l’avaluació continuada. La valoració que fan als alumnes de Statmedia és molt bo, i observem que es produeix una millora en els resultats acadèmics. Statmedia 3 ha implicat un important esforç en la vessant informàtica del projecte, la barreja de tecnologies que utilitzem son punteres: Ajax, servlets i applets Java... Hem posat a punt un assistent on-line per dissenyar documents i planificar activitats que facilita la tasca dels professors. La nostre participació en primera línea del procés de convergència a l’EEES ens ha permès anticipar alguns canvis, i s’ha traduït en que el claustre del Departament d’Estadística assumís que Statmedia és una metodologia essencial dels seus plans docents. El projecte continua en un quart projecte MQD consecutiu, on desplegarem la nova tecnologia implementada. L’objectiu principal serà dotar a les assignatures dels 7 graus on participa el departament d’activitats individualitzades en forma de casos pràctics, problemes i proves diverses. La col·lecció de material emmagatzemada en la nostra biblioteca, forjada després de quasi deu anys de treball continuat, juntament amb l’experiència acumulada de com utilitzar Statmedia de la forma més eficient han començat a ser explotades en els nous graus aquest mateix curs 2009-2010.