All posts by Rob Hengeveld

plastic

Knoppen draaien

Wanneer je in verband met de toekomstige ontwikkelingen in het milieu als gevolg van overbevolking praat over het verlagen van de reproductiesnelheid, liever dan over het verhogen van de mortaliteit, dan worden er meteen veel argumenten gegeven over waardoor dat toch zo moeilijk is. Zo zijn er morele en religieuze problemen, naast die van de ethnische gebruiken in een land, militaire, of economische redenen, of die rond oudedagsvoorziening, enzovoort. Maar er zijn natuurlijk ook grote bezwaren aan het onbewust verhogen van de mortaliteit, bezwaren die dan vaak weer niet genoemd worden. Maar, inderdaad, het zal niet gemakkelijk zijn om de reproductiesnelheid te verlagen, zeker niet op een mondiaal niveau. Daar twijfel ik niet aan.

Het gaat hier echter niet alleen om de keuze tussen deze twee alternatieven, beide de uiteindelijke oorzaak van de milieuproblemen betreffend, ons te hoge aantal. Het gaat hiernaast ook om het gemak waarmee we deze problemen direct zouden kunnen aanpakken en oplossen. Wanneer dit nog lastiger ligt dan de keuze tussen een van deze alternatieven, dan dwingt dit ons wel om een keuze hiertussen te maken. Vooral doordat het niet of onvoldoende oplossen van een of meer milieuproblemen toch altijd weer neerkomt op het verhogen van de mortaliteit. Of we dat nu wel of niet zo willen.

Zo kunnen we proberen het veelgenoemde klimaatprobleem aan te pakken door de uitstoot van kooldioxide te verlagen. Dit kan op verschillende manieren, betere isolatie van woningen, of minder energievergende verlichting. Of minder autorijden of vliegen. Of we genereren wat meer windenergie. Dat zal allemaal schelen, en we kunnen uitrekenen hoeveel. Echter, het energieverbruik, en daarmee de atmosferische kooldioxide concentratie, neemt nog altijd exponentieel toe en dergelijke niet-exponentiele verminderingen in verbruik of vergrote energie-opwekking verminderen het totale verbruik niet wezenlijk. Onze landbouw, chemische industrie, zware industrie, mijnbouw, vervoer, elecrticiteitsvoorziening, weg- en woningbouw, huishoudens, enzovoort, blijft de overgrote, steeds sneller toenemende hoeveelheid energie vragen. De verschillende vormen van alternatieve energie leveren samen ergens rond de 12% van het totale verbruik, de conventionele rest blijft fossiel. Dat laatste levert de basis hoeveelheid van de kooldioxideproductie, en dit zorgt voor de verwarming van het klimaat. En dat tast vervolgens de landbouwproductie op diverse manieren aan en hiermee de voedselvoorziening van onze miljarden. En dit betekent een verhoging van de mortaliteit.

Vanwege de verbondenheid van een groot aantal factoren en processen is het dus niet eenvoudig om vrijelijk aan deze kooldioxide-knop te draaien, ook niet wanneer we dan maar, zeg, minder industrie of woningbouw kiezen. Want dan loopt er daar weer iets grondig mis. Met uiteindelijk weer alle kwalijke gevolgen voor de mortaliteit. De moeilijkheid hierbij is, in wezen, dat alle maatschappelijke structuren en processen buiten het direct vergaren van voedsel, dus alle vormen van industrie en dienstverlening, de voedselvoorziening vergemakkelijken. Onze maatschappij is een uitgebreid, uiterst gecompliceerd instrument ter verkrijging van voedsel voor miljarden, de een meer, de ander minder direct. Doorgaans nemen we de maatschappij voor gegeven, iets dat los van de voorziening van voedsel staat. Maar hij staat er ten dienste van. We kunnen er niet buiten zonder de mortaliteit te verhogen, welk aspect het ook betreft.

Het is dus niet zo eenvoudig om een knop te vinden waar we gemakkelijker aan zouden kunnen draaien dan direct aan die van de reproductie, hoe lastig het draaien daaraan ook mag zijn. We kunnen de erosie niet aanpakken, de verzilting, de zeespiegelrijzing, de biodiversiteit, de urbanisatie en de economie, het opraken van zoetwater, van metalen, landbouwchemicalien, of van de fossiele brandstoffen zelf. En bij alles wat we verbruiken ontstaat ook nog eens een even grote hoeveelheid afval: vast, vloeibaar, of gasvormig. Dit laatste hebben we al bij het voorbeeld over klimaatverandering door kooldioxide-gas gezien. Afval tast altijd het milieu aan: het neemt ruimte in, en vervuilt de grond en het drinkwater, of de lucht die we inademen. Een deel van dit vervuilende afval is zelfs giftig: het tast de gezondheid van mens, dier, of plant aan, of het doodt hen vroeg of laat.

Bijzondere vormen van dienstverlening betreffen de rechtspraak of het onderwijs, de eerste om ons veiligheid te geven wat criminaliteit of het maken van transacties betreft. Onderwijs als vorm van organisatie versoepelt op een andere manier de wijze waarop maatschappelijke processen verlopen. Beide vermijden direct of indirect, ook weer, een hogere mortaliteit. Zo zijn er nog veel meer vormen van organisatie te bedenken, zoals medische verzorging of oudedagsvoorziening, noem maar op. Alles ter inperking van de mortaliteit, waarbij het verlies ervan onherroepelijk tot verhoging hiervan leidt. Maatschappelijke organisatie heeft een levensfunctie.

Ingrijpen in de maatschappij leidt altijd tot verhoging van de mortaliteit, iets wat we koste wat het kost moeten vermijden. Laten we dus directe maatregelen nemen ter verlaging van de reproductiesnelheid: dit is de knop waaraan we kunnen draaien, hoe moeilijk dat ook is.

sunrise

Kiezen tussen twee kwaden

De wereld wordt er niet eenvoudiger op, en dat zal nog wel een tijdje zo doorgaan. De bevolking groeit, en daarmee groeit de maatschappij en wordt hij complexer. Dit betekent niet alleen dat onze voeding en onderhoud steeds meer grondstoffen gaan vergen, maar dat dit ook voor de maatschappij geldt. Echter, de grondstoffen zijn eindig en vele ervan beginnen al op hun einde te lopen; we rekenen dan in termen van de komende decennia. Er moet dus wat gebeuren, maar wat? We kunnen hierbij in de eerste plaats aan drie belangrijke categorieen van maatregelen denken: reductie, quotering en recycling van grondstoffen. Maar zijn we er dan? En voor hoe lang? Zijn het eigenlijk alleen maar maatregelen om uitstel te krijgen, waarbij we het probleem naar de toekomst verschuiven? Hoeveel verschuiving en bij welke stringentie? Of moeten we direct maar onze aantallen aanpakken?

Bij de maatregelen om deze aantallen terug te brengen zijn er twee mogelijkheden, verlaging van onze reproductie en verhoging van de mortaliteit. Voor mij is het laatste geen optie aangezien dit tot volstrekte inhumaniteit leidt. Alles ontwrichtende oorlogen of ziekten op een ongehoord grote, uit de hand lopende schaal. Beide, gepaard aan honger, dorst, verwoesting en misdaad, zijn onaanvaardbaar. Vooral wanneer we kijken naar de hoeveelheden mensen waar het om gaat: een dergelijke mortaliteit loopt in de miljarden om enig effect te hebben op het probleem. Op een dergelijke schaal zijn rampen nog nooit voorgekomen, het mag niet gebeuren. Koste wat kost.

Van de twee opties blijft er dus maar een enkele over, verlaging van de reproductie, hoewel ook dit inhumaan is. Zoals in elk geval dat er keuzen moeten worden gemaakt, zijn er nu mensen die bezwaar maken of dit wel inhumaan te noemen is, wat in feite op het ontkennen van het hele probleem neerkomt. Het is niet anders dan menselijk dat we een goed leven willen hebben, wat zich uit in het hebben van kinderen en goed voedsel, behuizing, en dergelijke. Dit zijn de drijfkrachten achter de groei van onze aantallen en van de groei van alles dat daar aan vast zit. Dit is basaal aan ons bestaan. Daar aan te tornen is daarmee inhumaan en persoonlijk ontwrichtend.

Wanneer je praat over verkleining van het kindertal per gezin op aarde is dit dan ook het eerste dat je hoort: het krijgen van kinderen is het meest fundamentele recht dat een mens heeft. Het hoort daarbij tevens in de prive sfeer waar niemand aan mag komen, een van de uitingen van dat recht. Anderen vinden dat het een biologisch gegeven is kinderen te krijgen, gepaard aan diepe gevoelens. Hier kun je niet aan komen zonder schade te doen. Het is, ook, en met het vorige verbonden, een uiting van liefde en empathie die samen de basis van onze samenleving vormen. Zonder liefde en empathie is de samenleving los zand. Op zich zet dat dan juist ook de poorten weer open naar oorlog, verwoesting en misdaad die we willen voorkomen. Maar alleen al het ontkennen van liefde en empathie is een andere vorm van inhumaniteit.

We staan hier dus voor een dilemma, de keuze tussen twee vormen van inhumaniteit, de keuze tussen twee kwaden. Een van de twee – verlaging van de reproductie, negeren of ontkennen en de andere, verhoging van de mortaliteit – niet te kiezen lijkt het probleem dus snel te vereenvoudigen tot de keuze tussen een van de drie andere opties, de reductie, quotering, of recycling van grondstoffen. Maar die leiden alleen maar tot uitstel, tot het afschuiven van eigen verantwoordelijkheid naar die van anderen, die van een volgende generatie, waarvoor het probleem dan zelfs urgenter, en dus groter, is. Bovendien is het urgenter en groter doordat we ons grondstofgebruik nog langer ongebreideld voort hebben gezet.

Vaak wordt er ook gevraagd hoe, met welke middelen een verlaging van het kindertal kan worden verkregen. Maar dit is nu juist het gebied dat een ander niet mag betreden, dit gebied betreft in feite het bovengenoemde prive domein. Hier gelden de eigen maatregelen. Het algemeen belang vraagt, daarentegen, dat de keuze wordt gemaakt tussen reproductie of mortaliteit. Dat is het gebied waar anderen hun belangen mogen laten gelden: het tast hen aan in hun bestaan.

Gezien het feit dat de bevolking, en daarmee de maatschappij, de komende decennia door zal blijven groeien, is het noodzakelijk nu al het probleem te erkennen en op tafel te brengen. Naar verwachting zal de groei misschien gaan stabiliseren, misschien tot op een uiteindelijk niveau van elf miljard in 2100. Met onze huidige zeven miljard komt er dan ruwweg de helft meer mensen bij waarbij de grootte en complexiteit van de maatschappij navenant groeit. Met het naderen van de grenzen aan de grondstofvoorraden wordt het nemen van een beslissing urgent.

hourglass

Hoe lang nog?

Bij de huidige ontwikkelingen in de maatschappij vraag je je wel eens af hoe lang de huidige tendenzen nog ongestoord door kunnen gaan voordat er problemen kunnen rijzen. Soms hoor je jaren genoemd voor het bereiken van een zekere gebeurtenis, 2040 voor het uitgeput raken van de fossiele brandstoffen, 2050 voor het bereiken van een redelijk stabilisatie niveau van de bevolking op 9 of 10 miljard, of 2100 voor het bereiken van het uiteindelijke niveau daarvan, zo’n 11 miljard. We rekenen dan in decennia of in een of meer eeuwen. Maar we kunnen natuurlijk ook in jaren rekenen, nog 40 jaar voordat het koper op is, nog 70 voordat er geen fosfor meer gedolven kan worden voor kunstmest die de vruchtbaarheid van akkers instand houdt. Al deze tijdmaten geven een ander gevoel, de een rustiger dan de ander.

We kunnen natuurlijk ook in generaties denken, niet alleen in generaties van, zeg, twintig of dertig jaar, maar in die van onze gemiddelde leeftijd van rond de tachtig. Welke ontwikkelingen, eindpunten, zullen we zelf nog mee kunnen maken, welke onze kinderen of kleinkinderen? Dat leidt zelfs tot nog meer voelbare realiseringen als “Ons kind of kleinkind kan in deze of die situatie terechtkomen, willen we dat?” Wanneer de fosfor opraakt, dan zullen niet alleen de planten en dieren waarmee we ons voeden minder opbrengst gaan geven, maar dat zal ook voor onszelf, onze kinderen en kleinkinderen gelden. Wat gebeurt er daarna? Of, wat gebeurt er wanneer het water in onderaardse, fossiele zoetwaterbekkens opraakt, wat betekent dat voor de mondiale voedselproductie? Gaan er hongersnoden uitbreken, en welke delen van de wereld worden dan het eerst en het meest getroffen, wanneer zal het onszelf treffen, onze kinderen? Wat is de sterfte hierdoor? Want met de huidige gemiddelde leeftijd van overlijden op 80 of 90 jaar zullen onze kinderen dat waarschijnlijk nog wel mee kunnen gaan maken.

Hoe snel zullen al deze ontwikkelingen gaan, en dan nog: “Het gaat toch allemaal goed, is het werkelijk zo ernstig?” Maar denk dan eens aan dat Franse raadseltje over de hoeveelheid kroos dat een vijvertje gaat bedekken. In dit raadseltje zou het kroos in, zeg, een enkele dag twee maal zo’n groot oppervlak bedekken als de vorige dag, waarna het in dertig dagen het hele vijvertje bedekt. De vraag is welk deel van het oppervlak op dag 27 met kroos is bedekt. Niet zo moeilijk om te berekenen: op dag 29 wordt de helft, 50%, van het vijvertje bedekt, op dag 28 25%, en op dag 27 slechts 12,5%. Drie dagen voor het einde lijkt er dus nog niets aan de hand te zijn, terwijl dat toch wel zo is. Wanneer we over tijd praten, dan moeten we de snelheid van het proces van uitputting van een eindige bron goed in de gaten houden, weer een ander tijdcriterium dus.

Nog weer een ander criterium is hoeveel tijd het zal kosten om een alternatief voor een uitputtende bron te bedenken en ook op een mondiale schaal toe te passen, te installeren in de bestaande of in een nog te ontwikkelen infrastruktuur. Er wordt vaak gedaan of het ontwikkelen van een nieuwe technologie niet zoveel tijd zal kosten, maar is dat ook zo? Voor onze energievoorziening zijn we nog altijd aangewezen op fossiele brandstoffen, terwijl de andere, alternatieve energiebronnen in minder dan 15% kunnen voorzien. Zolang er nog geen alternatieven bedacht zijn en onze behoeften blijven toenemen, zelfs exponentieel, dan zal dit percentage automatisch afnemen, en de overbrugging wordt dus automatisch groter. En dan komt het genoemde jaar van decennium van 2040 wel snel dichterbij. Zullen we het redden? Kunnen we dat? Kunnen we wel op een nog onbekende technologie bouwen? Voor hoe lang zal die betrouwbaar blijken te zijn? En wat dan? We zitten binnen afzienbare tijd wel met negen of tien miljard mensen om in leven te houden. We moeten op zeker spelen.

Tenslotte kunnen we ook nog rekenen in termen van manipuleerbaarheid, mogelijk zelfs in die van omkeerbaarheid van de huidige tendenzen. Mocht het noodzakelijk zijn om het aantal mensen terug te brengen tot duurzame aantallen, hoe snel kan dat dan gaan? Niet iedereen zal meteen overtuigd kunnen raken van de noodzaak hiervan, en we moeten ook nog rekening houden met de huidige gemiddelde generatieduur van boven de 80 jaar. Dit moeten we meten vanaf het begin van de volgende generatie, zeg vanaf 2020. Maar hebben we nog wel zoveel tijd? Tenslotte moeten we ook nog met al die andere maten van tijd blijven rekenen: we kunnen niet vrij kiezen uit de ene of de andere maat. Ze zijn allemaal geldig.

Zoveel is duidelijk, veel tijd hebben we niet meer om hierover te denken en tot maatregelen te komen. De tijd wordt krap en het nemen van maatregelen heel erg urgent.

paprika

Waarom eten we?

Een rare vraag, Waarom eten we? “Dat is toch normaal dat we eten?”, of “Dat doen we toch omdat we honger hebben, of nog kunnen krijgen? Je kunt je ook overal problemen over maken.” Maar het kan misschien nog gekker: Waarom is er eigenlijk biologische evolutie? “Ja, dat komt toch door selectie?” Of: Waarom studeren we geschiedenis? Waarom is dat relevant? “Ja, misschien omdat dat interessant is, of om andere leefomstandigheden te kennen.” En het gekste van dit alles: Is er een verband tussen al deze vragen, wat is de grootste gemene deler? Hebben we het in al deze gevallen over hetzelfde?

Maar laten we eens kijken waarin ze overeenkomen. Het zijn allemaal systemen waar het om gaat, systemen met een zekere complexiteit. Die complexiteit verschilt natuurlijk nogal: organismen en biologische systemen zijn oneindig complex, terwijl de maatschappij dat veel minder is. Maar toch bestaan ze alle uit een groot aantal processen die onderling sterk afhankelijk zijn, samenhangen als een geïntegreerd geheel. Zo werken ze ook, als een geheel. We kunnen niet zo maar een proces afzonderlijk eruit nemen en bestuderen en alle andere als irrelevant beschouwen, als externalities zoals een econoom zou zeggen. Vroeg of laat moeten we dergelijke externalities, de omgevingsfactoren, ook in onze beschouwingen opnemen.

Elk complex systeem, elk organisme of organisatie, hoe ingewikkeld die ook is, is zo ingewikkeld geworden uit een soort lapwerk: telkens blijken er tekortkomingen, telkens, ook, moeten ze aan veranderingen in hun omgeving aangepast, opgelapt worden. En daarbij sluipen er weer nieuwe onvolkomenheden in: hoe complexer, hoe meer onvolkomenheden zelfs. Hoe sneller dus de aanpassingen elkaar opvolgen, dan hier, dan daar. Het is eindeloos. En, tenslotte, niet alleen blijken er in elke organisatie onvolkomenheden te ontstaan, maar er gaat ook van alles kapot: hoe meer componenten en hoe meer interacties, hoe meer er kapot gaat. Onze DNA moleculen, bijvoorbeeld, gaan voortdurend overal kapot. Er bestaat dus een ingewikkeld reparatie systeem van weer andere moleculen die onafgebroken hun specifieke stukje DNA aftasten en op mogelijke fouten controleren. Weer andere moleculen herstellen dan, op hun beurt, die reparatiemoleculen. En ook: onze ingewikkelde eiwitten hebben een maximum leeftijd waarna ze afgebroken worden en vervangen door nieuwe. Het is een levenslange stroom. Bij deze voortdurende afbraak komt er afval vrij: niet alles wordt helemaal tot in zijn onderdelen afgebroken opdat deze weer in een recyclingproces kunnen worden opgenomen en kunnen worden hergebruikt. Maar het verloren deel van de materie moet wel meteen weer aangevuld worden om het systeem te blijven laten werken.

Hiernaast moeten we ook nog aan energie denken: elke handeling kost energie: lopen, organiseren, alle chemische reacties in een organisme kosten energie, en ook die moet ergens vandaan komen en onafgebroken worden aangevuld met nieuwe. Deze twee aspecten, de materiële en die van de energievoorziening, maken het nodig dat we eten. Dit komt doordat we complexe systemen zijn.

Maar dit geldt dan voor elk organisme afzonderlijk, maar het geldt ook voor organismen over de generaties heen: niet alles wordt perfect hersteld. Over de generaties moet er dus ook voortdurend aangepast en opgelapt worden, een proces dat we evolutie noemen. We hebben wel het gevoel dat de natuur tot in onderdelen perfect is, maar dat is niet zo. Het heeft een verbazingwekkend hoge graad van perfectie, want anders konden dergelijke bijzonder complexe systemen als organismen geen seconde bestaan. Maar een hoge graad van perfectie is niet hetzelfde als absolute perfectie; absolute perfectie bestaat niet. Niet op een enkel moment en zeker niet over de veranderende tijd. En juist daardoor bestaat evolutie.

Dit alles geldt niet alleen voor biologische organismen, elk afzonderlijk en alle tezamen over de tijd. Het geldt voor alle vormen van organisatie, dus ook voor onze maatschappij. Overal en altijd hoor je in de bus, op kantoor, of in een vergadering hetzelfde geklaag: alles moet anders en beter. Alles moet aangepast worden aan veranderende eisen en mensen. Alles, ook, moet efficiënter, alles kost teveel tijd, energie, of papier. En ben je een paar jaar niet in dezelfde straat meer geweest, dan zie je altijd weer nieuwe gezichten, ook daar weer die voortdurende stroom van komen en gaan. Niets blijft hetzelfde. Panta rei.

En onder dit alles vloeit die nooit aflatende stroom van materie en energie. Zelfs al zijn er geen veranderingen, verbeteringen nodig, dan gebruiken we, verbruiken we materie en energie. Want alle systemen zijn van weer andere systemen afhankelijk, en deze systemen verworden van voedsel tot afval: we verbruiken ze. In ons verbruik degraderen we ze in samenstelling, en in inhoud van energie.

Het is daarom dat we eten, en daarom is dit proces hetzelfde als dat van biologische evolutie en maatschappelijke ontwikkeling. Alles verloopt en verwordt in een constante stroom. Zolang, en doordat we bestaan verbruiken we materie en energie. Daaraan ontkomt niemand. We zijn complexe systemen.

stad

Groeiende complexiteit

In de natuur zowel als in de maatschappij zij processen die erin plaatsvinden onderling verbonden tot een samenhangend systeem. Het merkwaardige is dat een dergelijk systeem eigenschappen van zichzelf vertoont die niet eenvoudig of geheel niet uit de eigenschappen van de componenten ervan kunnen worden begrepen. Zo zijn de eigenschappen van water niet zomaar uit die van zuurstof en waterstof herleidbaar. Het is, bijvoorbeeld, in meerdere of mindere mate ingewikkeld: het bezit een zekere complexiteit. Wat vanuit maatschappelijk oogpunt ook belangrijk is, dat is dat een dergelijke complexiteit zelf kan gaan groeien, iets wat overigens niet voor een watermolecuul geldt, maar waarschijnlijk ook voor een aantal biologische systemen. Ook geldt het voor onze technologische en financiële systemen, en de vraag is dus waardoor dergelijke systemen gaan groeien en andere niet.

Ten eerste komen groeiende systemen voor in veranderende omgevingen terwijl ze oorspronkelijk gevormd zijn als antwoord op specifieke voorwaarden. Dit betekent dan dat ze niet meer passen en daardoor niet goed meer werken. Er worden andere eisen gesteld aan een kantoorgebouw, een laboratorium, of een computer. Waar vroeger zalen vol schrijvers betalingen zaten over te schrijven van de ene rekening naar de andere, zijn ze alle vervangen door een computer die maar heel weinig ruimte inneemt. De zalen zijn dan overbodig geworden en het gebouw krijgt, of een andere functie, of het wordt verbouwd of afgebroken. Dit geldt ook voor de andere voorbeelden en vele andere systemen. Biologische systemen, maatschappijen en technologieën, hoe goed ze in het begin ook werkten, raken op gegeven moment achter bij ontwikkelingen elders in het systeem of in de omgeving ervan, zodat ze aangepast of vervangen moeten worden.

Dit verklaart, bijvoorbeeld, de biologische evolutie. Geleidelijk aan hebben organismen de voedingsstoffen in hun omgeving uitgeput zodat ze, of gelijkblijvend moeten verhuizen, of evolutionair andere eisen gaan stellen. Soms ook ontwikkelen ze bij toeval een efficiënter verwerkingssysteem voor hun energie, waardoor intern andere, ermee samenhangende systemen moeten worden aangepast.

Hetzelfde zien we in de maatschappij en in bepaalde technologieën. Wanneer voorgaande oplossingen moeten worden gehandhaafd om het systeem als geheel te blijven laten werken, wordt het systeem omvangrijker en ingewikkelder, het groeit. En naarmate het groeit, kan er minder in alle onderlinge verhoudingen tussen de processen aangebracht worden, waardoor het niet meer vervangen maar alleen nog opgelapt kan worden: het systeem wordt versneld ingewikkelder en groeit dus versneld. Doordat de ene verandering de andere oproept, groeit het exponentieel sneller: er zijn exponentieel meer componenten met meer interacties nodig. Dit betekent dat, zelfs wanneer de betreffende component efficiënter gaat werken, het geheel aan efficiëntie verliest.

Een tweede groeiproces komt voort uit een proces dat hiermee verband houdt: bij een groeiende complexiteit vallen er steeds meer gaten, steeds meer functies zijn nodig: er moeten telkens nieuwe componenten aan de vorige toegevoegd worden om deze gaten te vullen. De ene innovatie roept twee of meer andere op. Maatschappijen en de ondersteunende technologieën moeten dus ook steeds innovatiever worden, exponentieel innovatiever. En dat heeft natuurlijk zijn einde: mensen, hoeveel het er ook zijn, hebben samen een beperkte mate van innovatieviteit.

Hiernaast zijn er ook nog beperkingen gesteld aan het gebruik van grondstoffen en energie. Elke organisatie, van welke aard die mag zijn, verbruikt grondstoffen en energie, zij het altijd weer andere, afhankelijk van het type organisatie. Biologische organismen verbruiken energierijke chemicaliën, industrieën vaak metalen en warmte-energie voor hun machines en producten, administraties gebouwen, papier, mensen, computers en elektriciteit, en financiële systemen computers en elektriciteit. In de loop van de geschiedenis zijn er dus telkens verschuivingen of uitbreidingen zijn geweest in gebruik van materialen en benodigde energie. Bij de huidige omvang en complexiteit van de mondiale maatschappij wordt er zelfs extra energie verbruikt om chemische energie, opgeslagen in fossiele brandstoffen om te vormen in andere vormen van energie, zoals warmte en elektriciteit, waarin bij elke omvormingsstap tientallen procenten energie verloren gaan zodat er voor de uiteindelijke toepassing erg weinig overblijft. Op zich heeft de productie van energie een plafond, maar dit plafond wordt eerder bereikt wanneer de hoeveelheid reserves beperkt is en zijn einde gaat naderen, zoals dat nu het geval is. En ook de hoeveelheden grondstoffen raken op waardoor het extra energie kost om de laatste restanten op te sporen of te recyclen.

Al deze groei in grondstof- en energiebehoefte van de maatschappij en de technologie komt nog bovenop de groei in deze behoefte van een exponentieel groeiend aantal mensen op aarde, elk zelfs met groeiende eisen. De totale behoefte wordt dan gemakkelijk dubbel exponentieel: de groei-exponent van ons aantal groeit zelf exponentieel vanwege de exponentiële groei van de maatschappij die onze groeiende menselijke behoeften ondersteunt.

Groei in complexiteit en behoeften is een eigenschap van ons menselijk maatschappelijk systeem; nulgroei hierin bestaat niet, ook al zouden onze aantallen stabiliseren en onze eisen gelijk blijven.

IMG_5825

Naar een betere wereld

Je hoort het tegenwoordig veel zeggen: “We moeten naar een nul-economie in de wereld”, “We moeten een recycling economie”, “We moeten een wereld met een betere inkomens- en voedselverdeling”, “We moeten quotering van de resterende grondstoffen”, “We moeten een geringere reproductie in de wereld”, “We moeten de kooldioxide uitstoot op de wereld terugdringen door minder fossiele brandstoffen te gebruiken”. Enzovoort. Ja, we moeten heel veel, maar kan dat dan ook? Hoe gemakkelijk is de maatschappij te veranderen? Hoe ingrijpend? Hoe moeten we dat doen, en op wat voor termijn? Recent hebben we gezien wat er van de plannen van, eerst, Obama in de Verenigde Staten en enkele jaren later Hollande in Frankrijk terecht is gekomen. Toch waren die plannen goed en doordacht; beide politici waren populair en niet gek. Kort na de oorlog schreef Sartre een roman “De teerling is Geworpen” over hetzelfde onderwerp, een politicus met goeie ideeën en een grote aanhang werd afgezet doordat hij deze ideeën niet kon realiseren, maar in min of meer het oude stramien verder werkte als zijn voorgangers hadden gedaan. Wat gaat er dan fout, of is het onmogelijk een maatschappij te veranderen; had de Nederlandse politicus den Uyl gelijk met zijn “smalle marges van de politiek”? Hoe smal zijn ze? Waar komt de onvrede vandaan?

Met name gedurende de laatste tien tot elf duizend jaar heeft de mens een steeds complexere maatschappij gebouwd om aan zijn basisvoorziening te voldoen, het verkrijgen van voedsel. Een maatschappij is, net zoals een kruiwagen of een spa een gereedschap voor het verkrijgen van voedsel, hoe ver ook de verschillende onderdelen ervan nu daar vandaan staan. Zo ver dat we het verband niet meer zien: wat heeft nu een opleiding voor het bouwen van computer hardware nog met voedselvoorziening van de mensheid te maken? Toch helemaal niets!

Sinds de mensen hun eerste hutten gingen bouwen van waaruit ze in de omgeving voedsel, noten en peulvruchten verzamelden, is er heel veel gebeurd, de nederzettingen groeiden samen tot steden met industrie en een organiserende en een verdedigende macht. En steden tot staten. De industrie maakte gereedschappen, karren en schepen, eerst voor de boeren, dan voor de verdediging van het land, en gauw ook gereedschap om gereedschap te maken. De industrie had andere energie en grondstoffen nodig, vuur en metaal, en de organisatie papyrus, kleitabletten, schuren en silo’s, administrateurs met hun opleiding voor het inzamelen en verdelen van voedsel en grondstoffen, voor het uitbreiden van het gebied en voor handel, voor een eerlijke rechtspraak. Handel leidde tot bibliotheken en lezen, tot geld. Telkens kwamen er nieuwe problemen die om oplossing vroegen, telkens werd het groeiende systeem opgelapt en complexer. Groei leidde tot groei, tot exponentiële expansie van het systeem. Dit ging zo door over honderden, duizenden jaren, met vallen en opstaan.

Het resultaat is een systeem van uiterste complexiteit, waarbij het ene element met het andere verbonden is, erop steunt. De regels van het complificeren zijn nog altijd hetzelfde, alleen de schaal is vergroot. We hebben andere grondstoffen nodig, andere bronnen van energie. We produceren nog steeds afval, zij het heel ander, vaak giftiger en moeilijk afbreekbaar. We beïnvloeden nog altijd onze omgeving, leidend tot erosie, verzilting van vruchtbare grond. Er komen tekorten aan grondstoffen, voedsel en water, metalen. Overal hebben we antwoorden op, de technologie staat niet stil. Overal, echter, vallen nog steeds gaten, overal lopen processen nog vast. Overal stoppen we gaten, het systeem wordt complexer, innovatie roept innovatie op; we hebben die nodig. Maar het is een oneindig, en zelfversterkend proces.

Elke uitvinding hebben we persoonlijk gedaan, maar het algehele proces loopt uit de hand, het heeft een groeidynamiek buiten onszelf. Een proces van expansie, ook van intensiverende complexiteit. Koningen, keizers, confederaties van staten verloren hun greep, de maatschappij vormde daarna zichzelf, voor maar buiten de mens. Uiteindelijk een maatschappij intern dynamisch en van mondiale proporties waarin staten opkomen en neergaan met toenemende snelheid. Een alles verslindend systeem, een systeem met eigen, allesoverheersende, steeds sneller, exponentieel sneller toenemende behoeften aan grondstof en energie. Wanneer zal hij ophouden te groeien?

Kunnen we het nog stoppen, hoe moeten we dat doen? Waar moeten we ingrijpen, kunnen we nog ingrijpen in dit complexe systeem van sterk inter-agerende processen? Lukt dat nu nog? Wat moeten we het eerst doen, wat pas daarna? Elke structuur was een oplossing voor een tekortkoming, hoe zal het opgeven daarvan gaan? De hele structuur is uit noodzaak geboren, we kunnen hem niet kwijt, niet ontmantelen zonder kwade gevolgen.

We moeten de wereld veranderen, verbeteren, maar hoe, en is dat nog mogelijk? Hoe pakken we hem aan? En hoe moet hij dan anders om verdere problemen te kunnen voorkomen? Een super-Obama, een super-Hollande met super-ideeën? En bovenmenselijke kracht? Een super-koorddanser die Sartre ontkent? Wie zal dat zijn? Waar gaan we naar toe?

Balancing balls Newton's cradle

Een stoffelijk perpetuum mobile

Iedereen heeft wel van perpetuum mobile gehoord en ook van het onmogelijke bestaan daarvan. Je zou, bijvoorbeeld, een machientje een zetje kunnen geven dat vervolgens eeuwig zou kunnen doordraaien. Dit kan niet doordat er altijd wel ergens wrijving zal optreden, bij de asjes, tegen de omringende lucht en dergelijke. Volgens Newton blijft een voorwerp wel in zijn actie volharden tenzij er een kracht is die daar verandering in brengt. Dat laatste gebeurt dus met wrijving in zo’n machientje. Mocht echter een raket het zonnestelsel verlaten, dan zijn de omringende krachten die er op inwerken veel kleiner en zal hij dus veel langer volharden in zijn vaart en zijn richting.

Recycling lijkt een moderne variant te zijn op dit thema: in plaats van een energetisch probleem, hebben we nu echter een stoffelijk. Zouden we materie voor 100% kunnen recyclen dan zouden de komende grondstoffentekorten uit de wereld geholpen zijn. Wat de stoffen zelf betreft, zou dat misschien wel denkbaar zijn: we halen gewoon de stoffelijke onderdelen van een gebruikt voorwerp uit elkaar en voegen ze in een nieuwe combinatie weer samen in een nieuw voorwerp. Zo gesteld is dat denkbaar. Volledige recycling, een stoffelijk perpetuum mobile. Maar is dat ook echt mogelijk? En is het alleen maar een stoffelijk probleem, of kleven er ook nog energetische problemen aan vast waardoor we via een omweg opnieuw in de oude, energetische perpetuum mobile discussie verzeild raken? Eerst naar het puur stoffelijke aspect gekeken.

Ik denk dat er altijd, bij elk gebruik van een voorwerp, hoe het er ook uitziet en hoe groot of klein het ook is, hoe goed het ook gesmeerd wordt, altijd wrijving ontstaat waardoor het slijt. Zonder stofzuigen verstoft een kamer, ook wanneer je een tijdje weg bent geweest, zie je nog overal stof. De hermetisch afgesloten koningskamers in piramiden zijn waarschijnlijk niet zo stoffig achter gelaten als ze na een aantal eeuwen zijn gevonden. Kleine deeltjes laten geleidelijk aan los en dwarrelden neer. En tijdens normaal gebruik slijten stoelen, kleren, autodeuren: ze worden sleets of ze gaan rammelen; het is een raadsel waar het afgesleten materiaal bleef. Vaak, echter, kun je het ruiken: je ruikt stoffen waarmee stoelen bekleed zijn, of je ruikt metaaldeeltjes in staalfabrieken. Dit stofverlies van metalen in de atmosfeer neemt onverwacht grote vormen aan: tussen 1850 en 1990 is naar schatting alleen al van nikkel 133.140 ton verdampt. Deze hoeveelheid varieert natuurlijk, onder invloed van verschillende behandelingen bij een en hetzelfde materiaal, en ook tussen diverse materialen. Wel geeft het een indruk van materiaalverlies aan, en van de onmogelijkheid van een stoffelijk perpetuum mobile. Er is altijd verlies; niets blijft hetzelfde.

Er kleeft ook een energetisch aspect aan recycling: om van de ene toepassing een andere te maken kost energie. Het uit elkaar halen en weer in elkaar zetten van een stoel kost energie, vooral wanneer we dit doen volgens een ander ontwerp. In dat laatste geval verliezen we ook een deel van het materiaal, of we houden wat onbruikbaars van de vorige stoel over. Dit ligt allemaal voor de hand.

Op het moleculaire vlak is dat wat lastiger te zien, hoewel het principe gelijk is. Wanneer zuurstof en waterstof met elkaar reageren, dan komt daar energie bij vrij, zoveel zelfs dat de reactie een knal kan geven, vandaar de naam knalgas voor het mengsel. Na die reactie, echter, is het product, water, stabiel: met het verlies van de warmte is het energiearm. Het splitsen van water bij de fotosynthese planten, bijvoorbeeld, kost veel zonne-energie. Dit geldt voor veel verbindingen: we moeten er energie bij doen om moleculen te splitsen en daarna weer reactief te krijgen. Recycling kost in het algemeen veel energie, en dit op het moleculaire vlak tevens in een bepaalde vorm, chemo-elektrische energie. Dit maakt recycling erg kostbaar, vooral wanneer energie schaarser gaat worden.

Bij mengsels van metalen, legeringen, ligt het iets gemakkelijker, maar ook hier kost het energie om de bestanddelen te scheiden, exponentieel meer energie naarmate we de overblijvende stoffen zuiverder willen krijgen. Deze zuiverheid is nodig voor de kwaliteit van de legering en deze kwaliteit neemt dus af naarmate er meer ronden van recycling zijn gepasseerd: er blijft altijd iets van de vorige toepassing achter.

Over het algemeen wordt er bij discussies over de mogelijkheid van recycling weinig tot geen aandacht besteed aan het energetische aspect, terwijl het daar in de regel om draait. Wanneer we dus naar een recyclingmaatschappij zouden gaan, dan zal dit aspect zwaar op het al bestaande energiebudget gaan drukken. Het is de vraag of we op tijd zoveel energie kunnen opwekken, op welke manier dan ook, om aan de totale wens te voldoen.

De bestaanbaarheid van een stoffelijk perpetuum mobile hangt uiteindelijk op energie, waar geen perpetuum mobile geldt.

beek

Recycling in de natuur

In de oecologie, de biologische wetenschap die de levensomstandigheden van organismen bestudeert, wordt er ook over nutriëntencycli gesproken: het afval van de een wordt het voedsel van de ander. Zo gaat er niets verloren, maar blijft alles in een eeuwige kringloop besloten. En dat eeuwig mogen we zelfs redelijk letterlijk opvatten: de hoeveelheid materiaal waar het leven uit put vormt maar een heel dun laagje op de bovenste korst van de aarde, en toch wordt het al miljarden jaren gebruikt. Zonder recycling zou de gebruik ervan maar een paar duizend jaar hebben genomen. Dan moet het recyclingproces wel voorbeeldig goed zijn, zo goed dat we het als mensen zo goed mogelijk moeten nadoen in ons systeem van verbruik.

Maar is het natuurlijk systeem wel zo goed, heeft het ook zo z’n beperkingen? Of overdrijven we dat wat? Is het wel 100% efficiënt, een efficiëntie waar we zelf ook naar moeten streven? Het Darwiniaanse evolutiemodel is op optimalisatie gebaseerd, een proces dat uiteindelijk op 100% moet uitkomen. Maar wanneer we naar de efficiëntie van het fotosynthese proces kijken, dan blijkt dat slechts 1% van de zonne-energie wordt gebruikt, de rest gaat verloren. Optimalisatie betekent namelijk ook: het is wel genoeg, waarom nu nog meer? Het is geen maximalisatie.

Zo’n drie miljard jaar geleden vond een grote geologische revolutie plaats waardoor van energetische zelfvoorziening op zonne-energie moest worden overgegaan. Dit luidde de tijd van de fotosynthese in: met licht energie konden bepaalde chemische verbindingen worden verbroken die in een volgende stap van recycling weer werden hersteld. Bij het herstel kwam de gebruikte energie dan weer vrij. De eerste recyclingstap vinden we bij planten, de tweede bij dieren en schimmels. Als chemische tussenstap kwam daar tijdelijk zuurstof bij vrij, de reden waarom ook wij, met andere dieren, nog altijd zuurstof inademen. Met deze zuurstof herstellen we de oorspronkelijke verbinding, wat de energie oplevert waardoor wij lopen, schrijven, warm blijven, kinderen krijgen. Maar de chemische efficiëntie van deze cyclus is minder dan 100%, zodat de laatste 2,7 miljard jaar de zuurstof zich ophoopte, eerst in de lucht, daarna ook in het water. Steeds ingewikkelder levensvormen ontwikkelden zich. Uiteindelijk vormden deze verstevigende schelpen en beenderen van kalk, een verbinding die bij hogere concentraties van zuurstof stabiel is. Al deze kalk van al deze dieren bleef daarna onverteerd liggen waardoor zich eerst dikke kalklagen vormden, en deze de latere bergen van honderden, duizenden meters hoog. Zo stevig was die kalk dat voor dieren, de slappe plumpuddingen van vroeger, landleven mogelijk werd. Eerst aten ze elkaar en ook wieren, maar die wieren ontwikkelden zich tot rechtopstaande bomen, tientallen meters hoog, in bossen continenten bedekkend. Voor hun groei gebruikten die bomen, als wieren en andere planten, kooldioxide die ze in ook weer verstevigende cellulose en lignine omzetten. Ook voor hen stelde het landleven z’n eisen. Lignine, echter, was een nog onbekende verbinding in de biologische natuur. Het bleef dus ongebruikt achter en vormde wereldwijde, dikke lagen van steenkool. De zuurstof, in de volgende stap van het recyclingproces, bleef daardoor ook ongebruikt en hoopte zich verder op in de lucht dan voorheen. Dieren tierden toen welig, waarbij nog meer kalk werd gevormd, een verbinding waarvoor, net als bij planten, kooldioxide aan de lucht wordt onttrokken. De hoge atmosferische concentraties daarvan verminderden drastisch, met een factor tienduizend, allemaal opgeslagen in kool en in kalk. Zo groeiden de continenten in dikte en omvang. Lagen, bergen van afval door organismen gevormd. Aan de recycling van grondstof onttrokken.

Geen enkel organisme afzonderlijk is 100% efficiënt: recycling van afval moet in samenwerking van organismen worden gedaan. Alle organismen produceren hun afval, dat vervolgens als voedsel voor heel andere dient. En dan gaat dus een deel daarvan ook weer verloren, telkens een beetje, maar over de geologische tijd toch heel veel.

En bij dit alles verbruiken de organismen weer energie, energie die ze eerst verkregen uit het milieu, en later van buiten de aarde, van het licht van de zon. Deze energie wordt verwerkt en verlaat eerst het organisme en vervolgens de aarde, terug in het koude heelal. De aarde, daartegenover, is gehuld in een roodachtige gloed van warm leven. Organismen zijn stromen van energie en van grondstof, aan de ene kant van het levensproces komt het er in, aan de andere kant gaat het er uit. Alles is tijdelijk, alles wordt afval. Honderd procent recycling komt nooit voor.

Wij mensen kunnen ons spiegelen aan de natuur, maar we mogen niet denken dat daar alles perfect is, dat is het nergens. En vooral: zelf, in ons eentje, zal het niet lukken, ook wij zijn en blijven afhankelijk van anderen, van andere organismen in de natuur. Zoals de eerste bomen op aarde, zo produceren ook wij onze nieuwe verbindingen, onbekend in de natuur, los van de recycling. Ze kunnen niet worden herkend, niet worden opgenomen in een algemeen schema; ze blijven dus achter als afval. Afval voor komende eeuwen. En wij komen tekort.

Stad

Eeuwigdurende stabiliteit

Aan het eind van de 18e eeuw werd het voedsel schaars in Europa, mede waardoor in Frankrijk de Revolutie uitbrak. Kort tevoren had de Franse chemicus Lavoisier proeven gedaan om de voedselproductie te verhogen door bemesting; in Engeland stelde de econoom-wiskundige Malthus voor de extra sterfte niet tegen te gaan. Niet lang daarna stelde de Belg Verhulst zijn demografische groei-vergelijking op. In de loop van de tijd hebben we Malthus politiek bekritiseerd, in de praktijk Lavoisier gelijk gegeven, en in theorie geloven we Verhulst. Zijn vergelijking stelt ons nog steeds gerust over het verloop van de toekomst.

Net als Malthus zag Verhulst populaties volgens een zelfversnellende reeks groeien: 1, 2, 4, 8, 16, …, ook wel weergegeven als 20, 21, 23, 24, 25, … Hierbij wordt het superschriftgetalletje exponent genoemd, waarnaar de reeks is genoemd. Volgens reeks zou de bevolkingsgroei dus sneller en sneller verlopen. Verhulst’s wiskundig eenvoudige oplossing voor een te snelle groei was om de groei-exponent r met een variabele k te verkleinen naarmate de grootte van de bevolkingsomvang toeneemt. Worden de waarden van r en k aan elkaar gelijk, dan wordt de waarde van de exponent r-k nul, waarmee de groei stopt: hij stabiliseert. De variabele k wordt zowel in de biologische als in de menselijke demografie de draagkracht van het milieu genoemd.

Gedurende de 19e en de 20e eeuw is de reproductie in Europese landen vanwege diverse oorzaken afgenomen, hetgeen geleid heeft tot een veralgemenisering van deze tendens naar andere landen. Deze veralgemenisering wordt het transitiemodel genoemd. Aangezien de groeisnelheid van de wereldbevolking de laatste halve eeuw afneemt, nemen velen nu aan dat groeistabilisatie rond 2050 bereikt zal worden. Dan zou de draagkracht van de aarde bereikt zijn en daarmee de dreiging van overbevolking ontkracht, en de wereldbevolking zou dan veilig op dit aantalsniveau de toekomst in kunnen gaan.

Echter, gaat dit wel zo? Ten eerste zal er een afremming van de groei komen door zowel tekorten in grondstoffenproductie a een overschot aan afval. De spanning die dit veroorzaakt in de voedselvoorziening, industriële productin de handhaving van de milieukwaliteit zal dan niet over zijn, maar voortduren gedurende de hele stabiele periode. De oorzaak van het afremmen van de groei is niet weggenomen en blijft knellen.

Maar er is een nog groter probleem met het logistische stabiliseringmodel: de grondstofvoorraden en de opnamecapaciteit van het milieu voor afval zijn eindig, waar de logistische vergelijking geen rekening mee houdt. Vanwege hun eindigheid nemen ze met het gebruik af, waardoor het stabilisatie niveau steeds lager komt te liggen. Kijk, bijvoorbeeld, eens naar de olievoorraden in Amerika. Vanaf het begin van de 20e eeuw werden er steeds meer velden ontdekt en geëxploiteerd, wat een exponentiële productiegroei tot gevolg had. Gaandeweg, echter, droogde de ene na de andere put op, waarna er nieuwe moesten worden gezocht. Dit laatste werd gaandeweg moeilijker doordat na de eerste, grote en dus goed vindbare velden alleen de kleinere nog overbleven. Dus werden geleidelijk aan niet alleen de exploratiekosten steeds hoger, maar tevens de opbrengsten kleiner: op de eerste groeifase volgde een stagnatie, waarna de opbrengsten zelfs terugliepen. Dit verloop is typisch voor andere landen, alsook voor die van de olieproductie van de wereld als geheel: na de “boom” volgt altijd de “crash”. Wanneer zoiets onze aantallen in de toekomst bepaalt, dan zullen deze de crash volgen.

In de jaren 1960 voorspelde de olie-expert King Hubbert dit verloop, maar het werd toen weg gewuifd of ontkend. Echter, vanaf het begin van het volgende decennium werd hij algemeen waargenomen, en aanvaard als de curve van Hubbert. Dezelfde curve kunnen we verwachten bij alle grondstoffen: ze zijn alle eindig en er kan dus onmogelijk oneindig uit geput worden. De precieze vorm, evenwel, zal van geval tot geval en van grondstof tot grondstof variëren aangezien deze afhangt van vele factoren. Zo is de frequentieverdeling van de grootte van velden per land anders, alsook die van hun ruimtelijke verdeling en diepte. De mate waarin een veld geëxploiteerd kan worden hangt af van de financiële rijkdom van het betreffende land, en van die van andere olierijke landen. Dit geldt ook voor andere grondstoffen, zoals van gas of metalen.

Men kan natuurlijk het probleem met recycling verlichten maar de mogelijkheid hiertoe varieert en is vaak beperkt. Bij fosfor, bijvoorbeeld, gaat nog altijd praktisch alles verloren: het spoelt met afvalwater de oceanen in, waar het te sterk verdunt om nog geëxploiteerd te kunnen worden. Bovendien zijn de behoeften zeer groot en groeien nog met de groei in bevolking en consumptie, waardoor recycling gemakkelijk tekort schiet. Hetzelfde geldt voor andere grondstoffen zoals zeldzame-aard metalen, die nu in lage concentraties verspreid in auto’s en veel apparaten voorkomen.

We hebben geen reden om een stabiel aantalsniveau met vertrouwen tegemoet te zien: in een eindige wereld moet het naar beneden.

Historian and Writer Fernand Braudel

Braudeliaanse geschiedschrijving en verder

Net na de oorlog heeft de grote Franse historicus Fernand Braudel met een driedeling van de historische tijd de theorie van de geschiedschrijving een stuk verder gebracht. Hij onderscheidde naast de gebruikelijke korte tijdschaal van persoonlijke en politieke gebeurtenissen ook een schaal van lange duur, met nog een enkele schaal hier tussenin, de socio-economische schaal. De lange duur betreft de fysische condities van landschap, klimaat en demografie waarbinnen een beschaving zich over enkele duizenden jaren voordoet. In de biologie noemt men de eenheden van een dergelijke indeling wel integratieniveaus, en binnen de biologische oecologie schalen; hierbinnen doen zich verschijnselen voor, wel emerging properties genoemd, die met het niveau ontstonden en dit vervolgens typeren. Ter vermijding van al te exclusieve, objectieve grenzen hiertussen geef ik echter de voorkeur aan de term abstractieniveau om onze eigen activiteit bij het onderscheid duidelijk te maken.

Braudel wist overigens ook wel dat deze niveaus geïntegreerd moesten blijven: het mag dan waar zijn dat, bijvoorbeeld, mensen duidelijk herkenbare eenheden zijn met een eigen gedrag en ook beschavingen en overkoepelende naties en confederaties vormen, maar ze zijn daarnaast ook niet los te zien van een bepaalde groep van chemische elementen, elk met zijn eigen eigenschappen, reactiesnelheden en bindingsenergie. Mist een van deze elementen, of is hij gebonden aan een ander, vreemd element, dan functioneert het organisme niet meer.

Je kunt het historische proces ook uitbreiden met het astronomische dat de ontstaans- en ontwikkelingsgeschiedenis van het heelal, de melkwegstelsels, sterren en planeten omvat, het geologische dat alleen dergelijke processen van onze planeet beschrijft, en de biologie en de palaeontologie die het ontstaan en de ontwikkeling van het leven op Aarde bestuderen, en de geschiedschrijving die van de mens. Bovendien kunnen we binnen de natuurkunde de deeltjesfysica en de kwantumfysica onderscheiden, terwijl de scheikunde het gedrag van atomen en moleculen bestudeert, en de moleculaire biologie, de biochemie en de celbiologie aspecten van de chemische werking van levende organismen. Zo zijn er nog meer vakgebieden – abstractieniveaus – te onderscheiden op grond van de tijdsduur en ruimtelijke uitgebreidheid van de processen.

Ook hier weer diezelfde integratie van de niveaus: we zien op het hoogste niveau van ruimte en tijd hoe met het ontstaan van het heelal de materie zich vormde, hoe zich hieruit elementen concretiseerden die vervolgens tot moleculen samengingen, hoe deze weer samenklonterden tot melkwegstelsels van sterren met planeten er omheen. De planeten zelf differentiëren zich weer naar de eigenschappen van de atomen: de zwaardere zinken weg naar de kern en de lichtere vormen de korst. Op Aarde speelt hier de menging van materie door de snelle rotatie van de maan nog doorheen die eerst nog op zeer korte afstand rondcirkelt: als gevolg daarvan omvatten eb en vloed toen ook de nog zachte korst. Bovendien, samen met het wegzinken van atomen en met kernreacties in het binnenste der Aarde, verwarmt de wrijving bij het voortdurende mengen de planeet, terwijl deze daarna die warmte verliest aan de ijzige, omringende ruimte. Wanneer uiteindelijk de korst dik en hard genoeg is, putten de vulkanen niet meer uit diepere lagen, maar uit de bovenste, vaste, waardoor ander materiaal de atmosfeer vult en het oceanisch milieu van een elektronen-leverend in een elektronen-opnemend verandert. Echter, al voor die relatief snelle milieuomslag was het leven al ontstaan in een energetische uit-evenwicht situatie tussen het elektronen-leverende, uitwendige milieu en een elektronen-opnemend binnenmilieu, omsloten door een fijn korstje. Deze situatie heeft zich niet alleen voortgezet door de omslagperiode heen, maar ook nog gedurende de volgende 2,7 miljard jaar tot de huidige tijd. Wel heeft het zich voortdurend aan veranderende omstandigheden aan moeten passen, daarbij in het eerst de structuur van het Periodiek Systeem van chemische elementen volgend. Echter, doordat de levende systemen al snel steeds ingewikkelder werden, konden ze nauwelijks meer veranderen, waardoor het ook nu nog elementen, verbindingen en structuren uit het verre verleden bevat.

In dit nieuwe, nu zelf elektronen-opnemende buitenmilieu werd de concentratie van zuurstof steeds hoger, tot het moment dat nog ingewikkelder, en dus steeds sterker energieslorpende systemen ontstonden: eerst onze huidige, samengestelde cel, en daarna organismen uit vele van deze cellen bestaand. Tot die tijd was de concentratie kooldioxide in de dampkring nog hoog, zo’n tienduizend maal de huidige concentratie, die de temperatuur ervan verhoogde en wel zoveel dat het de zwakke straling van de nog koele zon compenseerde. Vervolgens schommelde in de laatste half miljard jaar de concentratie van zuurstof zeer sterk, wat de verdere evolutie van de veel-cellige organismen bepaalde. Uiteindelijk verscheen de mens op het toneel die meer en meer het milieu naar zijn hand zette met te groot energie- en grondstoffengebruik, met milieuoverbelasting, en met afval en gif. Zozeer zelfs dat dit nu een probleem voor het unieke leven op Aarde gaat vormen.

Zo bepalen nog steeds de kleinste processen de grootste.