02 juli 2018

“In het boek ‘Schaal’ ligt de nadruk op bestaand leven, of het nou mensen of door mensen gevormde systemen zoals bedrijven of steden zijn. Maar het boek gaat ook over netwerken en de mate waarin die groeien, zichzelf kopiëren en zich ontwikkelen. Voor mij zit hier een directe link met het leven op het kleinste niveau – de netwerken in levende cellen.”

Je leest:

Steden groeien, maar sterven ze ook?

Steden groeien, maar sterven ze ook?

Geoffrey West onderzoekt in ‘Schaal’ in hoeverre steden en bedrijven zich gedragen als levende wezens

Auteur: | 2 juli 2018

Een groeiende stad kan met relatief minder infrastructuur toe, net zoals een olifant naar verhouding minder energie nodig heeft dan een muis. En de sterftecurves van beurgenoteerde bedrijven lijken sprekend op die van mensen. Met ‘Schaal’ zet Geoffrey West je gevoel voor verhoudingen op de proef.

West geoffrey
Geoffrey West is theoretisch natuurkundige en hoogleraar aan het Amerikaanse Santa Fe Institute in Santa Fe, New Mexico. Hij zoekt naar fundamentele overeenkomsten tussen de ‘biologische’ en ‘sociale’ wereld en probeert algemene principes uit de natuurkunde en biologie te gebruiken voor duurzame oplossingen van problemen rond verstedelijking, bevolkingsgroei en klimaatverandering.
Uitgeverij Unieboek | Het Spectrum

De wereld verstedelijkt in rap tempo. Honderd jaar geleden woonde ongeveer 15 procent van de wereldbevolking in een stad, in 2006 was dat gestegen naar 50 procent en naar schatting woont in 2050 driekwart van alle mensen in een stad. Tegen die tijd zijn er nog eens twee miljard mensen, gerekend vanaf nu, naar een stad getrokken. Dat betekent een explosieve groei van de steden op aarde. Zeker als je bedenkt dat de wereldbevolking ook nog steeds groeit.

We zijn dus met steeds meer mensen, die zich veel minder verspreiden over het beschikbare oppervlak, maar juist vaker dicht op elkaar gaan wonen. Voorheen overzichtelijke stadjes groeien uit tot miljoenensteden en de al grote steden barsten nog verder uit hun voegen en laten met hun bevolkingsaantallen menig land makkelijk achter zich. Bovendien worden er compleet nieuwe steden uit de grond gestampt om aan de vraag te voldoen. Vooral in China, waar de overheid van plan is om driehonderd nieuwe steden te bouwen in de komende vijfentwintig jaar. En al die nieuwe steden zullen minimaal een miljoen inwoners hebben.

Deze wereldwijde volksverhuizing van platteland naar stad leidt volgens natuurkundige Geoffrey West tot ongekende problemen op verschillende fronten. Energievoorziening, infrastructuur, besmettelijke ziekten, afvalstromen, criminaliteit en de beschikbaarheid van grondstoffen zijn allemaal zaken die veel meer in steden spelen dan op het platteland. De stad zet alles onder druk.

Maar het is niet alleen maar kommer en kwel. Naast de typische stedelijke problemen zijn er ook typisch stedelijke pluspunten. Steden zijn namelijk ook de aanjagers van creativiteit, welvaart, innovatie, wetenschap, economische ontwikkeling, cultuur en sociale interactie. Mensen trekken niet voor niets massaal naar de stad.

Verhouding bnp stad en land vn 2016
Het aandeel van een stad in het bruto nationaal product (rood) en in de nationale bevolking (grijs). Steden zorgen duidelijk voor economische meerwaarde. Cijfers zijn uit 2011.

Geen modellen

De stad is de spil van onze mondiale samenleving, aldus West in zijn boek ‘Schaal’. Willen we ervoor zorgen dat steden – en dus eigenlijk de gehele aarde – leefbaar blijven, dan kunnen we de boel niet op z’n beloop laten. We moeten de groei van de steden op een duurzame manier organiseren en sturen. Het grote probleem is dat we eigenlijk niets begrijpen van de dynamiek van steden. Er is geen theorie over stedelijke groei en ontwikkeling en er zijn geen voorspellende modellen.

West verbaast zich daarover. Vooral omdat er zoveel overeenkomsten zijn tussen steden. Verschillende stedelijke kenmerken blijken op dezelfde manier afhankelijk van de omvang van de stad. Een voorbeeld. Steden die in omvang verdubbelen hebben niet dubbel zoveel infrastructuur nodig, maar kunnen met vijftien procent minder toe. Tegelijkertijd leidt die verdubbeling tot vijftien procent méér inkomen en patenten. En ook tot vijftien procent méér criminaliteit en ziekte. Dat geldt voor alle steden ter wereld, onafhankelijk van hun locatie, leeftijd of historie.

Zo zijn er nog tal van verbanden te vinden die vrijwel overal gelden, variërend van de tijd die inwoners per dag besteden aan onderweg zijn tot de getalsmatige verhoudingen tussen verschillende beroepsgroepen. Boston, Dakar, Singapore, Sao Paulo – ze gedragen zich grofweg allemaal gelijk. En dat voedt bij West de overtuiging dat er onderliggende principes te ontdekken zijn. Principes die je kunt gebruiken om te komen tot een omvattende theorie over steden en tot voorspellende, wiskundige modellen die kunnen helpen om stedelijke groei in de juiste banen te leiden.

Crocidura hc2
Huisspitsmuizen (Crocidura russula) zijn klein, licht en leven maar zo’n 2,5 jaar. Hun hartslag is extreem hoog, 600 – 1200 slagen per minuut. In hun korte leven slaat hun hart net zo vaak als dat van veel grotere zoogdieren. Volgens West is kunnen we een olifant zien als een opgeschaalde spitsmuis.

Hartslagen

Dat is het achterliggende verhaal van ‘Schaal’, de zoektocht van West naar de mogelijkheden om een nieuw wetenschapsveld tot stand te brengen: een kwantitatieve wetenschap van steden. In goed academisch Nederlands zullen we dat waarschijnlijk quantitative urban sciences gaan noemen. Maar wie nu denkt dat ‘Schaal’ alleen maar over planologie gaat, zit er volledig naast. West trekt het probleem veel breder en neemt de lezer mee naar de wereld van de schaalwetten en die zijn overal in de natuur te vinden.

West begint zijn boek bij de biologie en laat zien hoe belangrijk de omvang van ‘iets’ is voor de verdere eigenschappen. Te vaak denken denken we dat als kenmerk A twee keer zo groot wordt, dat dit ook wel zal gelden voor kenmerk B. Dat blijkt zelden het geval. Neem bijvoorbeeld het aantal hartslagen van zoogdieren tijdens hun gehele leven. Dat aantal is voor vrijwel alle zoogdieren gelijk, of je nou een piepkleine, vederlichte spitsmuis bent die twee jaar leeft of duizenden kilo’s wegende olifant die tientallen jaren meegaat.

Hoe dat kan? Dat komt doordat er schaalwetten bestaan. Zo blijkt dat de stofwisseling (de energievoorziening) niet verdubbelt als het lichaamsgewicht verdubbelt. Een zoogdier van 10 kilo heeft niet tweemaal zoveel energie nodig als een zoogdier van 5 kilo, maar het kan met 75 procent zoveel energie toe. Dat betekent een besparing van 25 procent aan energiebehoefte bij iedere verdubbeling van de grootte. Dit is een van de vele schaalwetten die West in het boek presenteert en die van alles verklaren over groei, ontwikkeling, veroudering en sterfte van levende wezens.

Cover schaal
Schaal door Geoffrey West, 2017, Spectrum, 508 pagina’s
Uitgeverij Unieboek | Het Spectrum

Stervende bedrijven

Maar niet alleen in de biologie gelden schaalwetten. Bedrijven blijken zich behoorlijk biologisch te gedragen en laten groei-, ontwikkelings- en sterftecurves zien die verbluffend veel overeenkomen met die uit de natuur. Steden vertonen ook veel biologische kenmerken, maar een belangrijk verschil is dat steden – op onze menselijke schaal althans – afwijken van de biologische eigenschap van een beperkte levensduur. Alles wat leeft gaat door een proces van snelle groei via een stabiele situatie naar aftakeling en ten slotte de dood. Voor bedrijven geldt dat ook, maar steden lijken vooralsnog geen ‘biologisch’ bepaalde levensduur te hebben.

Kunnen we steden als grote organismen beschouwen of toch niet? West is daar nog niet uit en ook is hij er helemaal niet zeker van dat we tijdig in staat zijn de problemen die op ons afkomen als het gaat om klimaatverandering, leefbaarheid en sociale cohesie op te lossen. Toch is dit geen pessimistisch en/of alarmistisch boek, integendeel. Het is een boek dat je heel veel stof tot nadenken geeft, je vermaakt met heerlijke weetjes en je laat zien hoe interessant én belangrijk het is om eens met heel andere ogen naar onszelf en de wereld om ons heen te kijken.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 02 juli 2018

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.