e t
leven op aarde speelt zich af in continue kringlopen die ecosystemen in evenwicht houden en voortdrijven. Wij mensen stappen als individuen tijdelijk op een levend, cyclisch systeem van geboorte, leven en dood, van ontstaan, groei en afbraak. We voelen ons een kleine scha-kel die het systeem als geheel mede in stand helpt te houden, ook al zijn we slechts passanten die even meebewegen in een eeuwigdurende cyclus en is daar-door onze individuele bijdrage per defini-tie minuscuul. Velen voelen zich getroost en gesterkt door het besef onderdeel te zijn van dit continuüm en ontlenen er hun zingeving aan. In de Disney-produc-tie The Lion King wordt de ‘Circle of Life’ zelfs tot moralistische apotheose van het verhaal verheven.
Helaas kan een dergelijke cyclus op beperkte schaal en in gelukkig voorals-nog zeldzame gevallen abrupt worden doorbroken, door een combinatie van intrinsieke processen en invloed van bui-tenaf. Het gevolg is dat ten minste een deel van het systeem plotsklaps ineen-stort en zijn continuïteit en bestendig-heid verliest. Een dergelijke ineenstor-ting is vrijwel onomkeerbaar.
De vrees is dat dit ook met het systeem Aarde kan gebeuren. Dat zou dan het einde van onze beschaving en onze soort kunnen betekenen. De wetenschap ont-dekt met een zekere regelmaat grote ver-anderingen in onze omgeving en komt dan al extrapolerend uit op mogelijke rampscenario’s. Van blijvende hongers-nood door overbevolking, via stervende wouden door zure regen en massale sterfte door aantasting van de ozonlaag, tot droogte en hitte als gevolg van door menselijke activiteiten veroorzaakte kli-maatsveranderingen. Als dergelijke ver-anderingen geleidelijk gaan en je ze dui-delijk kunt zien aankomen, is er meestal nog tijd om het tij te keren, maar als de veranderingen sluipend zijn en leiden tot een plotseling en onvoorzien omslag-punt, lijken we gedoemd toe te kijken en er het beste van te hopen. We zien kri-tieke transities (ook wel aangeduid als regiemverschuivingen) om ons heen, ver-bazen ons erover, zijn opgelucht dat ze zelden voorkomen, kunnen ze niet ver-klaren, maar snappen intussen wel dat ze ons onaangenaam kunnen treffen. Over dit thema handelt Marten Scheffers boeiende boek Critical Transitions in
Nature and Society. Het is een
belang-wekkend boek dat een geheel eigen licht werpt op rampentheorieën, chaos, kriti-sche transities en veerkracht. Het onder-werp is Scheffer wel toevertrouwd. Hij is de huiserudiet van Wageningen Univer-siteit, een multi-talent, een generalist en
holist pur sang. Zijn bijdrage aan het wetenschapsgebied aquatische ecologie, met bijzondere aandacht voor plotselinge veranderingen in ondiepe meren, leverde hem de Spinozapremie op, maar hij is een generalist die zijn theorieën graag uitprobeert op niet-natuurlijke systemen zoals humane samenlevingen. Hij wil met dit boek dan ook een bijdrage leve-ren aan de consiliëntie van het gedrag van complexe systemen.
Het boek van Scheffer heeft vier delen. In het eerste deel behandelt hij de theo-rie van dynamische systemen en kritische transities. Dit deel leest zeer plezierig voor lezers die genoegen beleven aan abs-tract denken, maar niet willen worden vermoeid met de achterliggende inge-wikkelde wiskunde.
Het tweede deel behandelt een groot aantal, tot in detail uitgewerkte case
studies uit zeer diverse domeinen, van on
-diepe meren naar terrestrische ecosyste-men en maatschappijen in crisis. Het laat zien dat het ineenstorten van heel ver-schillende systemen aan vergelijkbare wetmatigheden voldoet, of ze nu natuur-lijk zijn of door de mens gevormd. Als het boek iets later zou zijn geschreven zou ongetwijfeld ook de dominorevolutie in de Arabische wereld als case opgenomen zijn. Dit tweede deel kan voor veel lezers ook het vertrekpunt zijn; het kan ook los van de andere delen gelezen worden.
Het derde deel bevat de toepassing: het behandelt de vraag wat we nu aan de nieuwe inzichten hebben. Hoe kunnen we weten of een systeem ook een alter-natieve toestand heeft, hoe kunnen we weten of we een omslagpunt naderen en kunnen we het systeem zodanig beïn-vloeden dat het niet tot een ongewenste
omslag of juist wel tot een gewenste omslag komt? Dat is des te moeilijker omdat vooral in door de mens beïnvloede systemen het optimale rendement daar-van het systeem vaak gevaarlijk dicht in de buurt van een negatief omslagpunt brengt.
Het vierde deel is een appendix met de wiskundige uitwerkingen van de theo-rieën uit het eerste deel. Het geeft een soort crash course over modelleren van dynamische systemen. Hoewel de auteur hier uitsluitend put uit zijn kennis betref -fende aquatische ecologie, is het appen-dix zeer transparant en toegankelijk. Zelf heb ik eerst het appendix en toen pas het eerste deel gelezen en die strategie heeft zonder meer bijgedragen aan het genoe-gen dat ik aan het boek beleefd heb. Scheffers boek gaat dus over omslag-punten in dynamische systemen. Dyna-mische systemen kunnen van alles zijn, van een cel of een reageerbuis tot een eco-systeem, de aarde of het heelal. Deze dynamische systemen verkeren norma-liter in een toestand van evenwicht. Als het evenwicht stabiel is, zal elke (kleine) verandering gewoonlijk leiden tot een terugkeer naar de oorspronkelijke toe-stand. Een systeem heeft echter vaak meerdere evenwichten en kan plotseling
d e a c a d e m i s c h e b o e k e n g i d s 8 9 November 2011 pagina 13
Kantelende evenwichten
Over het gedrag van complexe systemen
Een dynamisch systeem – bijvoorbeeld een ecosysteem, een samenleving, de aarde
of het heelal – verkeert normaliter in evenwicht. Er zijn echter ook omslagpunten
waarop dat evenwicht kan worden verbroken. Wat gebeurt er met een systeem als zo’n
omslagpunt wordt bereikt? En kan zoiets worden voorkomen? door Paul C. Struik
critical transitions in nature and society (princeton studies in complexity)
Door Marten Scheffer. Princeton University Press.
Princeton, NJ 2009. 384 pag. ¤ 44,95 geo-engineering climate change. environmental necessity or pandora’s box? Door Brian Launder en
J. Michael T. Thompson (red.). Cambridge University Press. Cambridge 2010. 314 pag. ¤ 99,95 collective animal behavior Door David J.T. Sumpter.
Princeton University Press.
Princeton, NJ 2010. 302 pag. ¤ 37,95
H
T ekening: Berend V o nk.‘Wij mensen stappen als
individuen tijdelijk op
een levend, cyclisch
systeem van geboorte,
leven en dood, van
ont-staan, groei en afbraak.’
van het ene evenwicht naar het andere omslaan als drempelwaarden worden onder- of overschreden. Als het om een extreme omslag in de toestand van het systeem gaat, is er sprake van een kritieke transitie. Een dergelijke kritieke transi-tie is gerelateerd aan de nabijheid van een bifurcatie, een punt waarop de
onder-liggende aantrekkers (waar het dynami-sche systeem naartoe evolueert) of afsto-ters (waar het dynamische systeem vanaf beweegt) kwalitatief veranderen. Van-wege het bestaan van meerdere even-wichten kan een kleine verandering dus uiteindelijk leiden tot een catastrofe. Immers, een systeem op de grens van zijn veerkracht kan door een kleine invloed uit balans raken en overgaan tot een nieuwe evenwichtstoestand waar het niet zonder sterke invloed van buitenaf uit-komt. De terugkeer naar het oorspron-kelijke evenwicht vindt alleen plaats als de omstandigheden weer sterk verande-ren, sterker dan tot het punt waarop de eerdere omslag plaatsvond. Dit
verschijn-sel wordt hysterese genoemd en is van groot belang bij het herstellen van natuur-waarden of het herintroduceren van lokaal uitgestorven soorten. Het terug-draaien van een catastrofe is nog niet zo eenvoudig.
Meestal gaat het echter goed met de systemen om ons heen. Ze hebben name-lijk een vorm van veerkracht. Het boek hanteert maar liefst vier definities van veerkracht. Deze zijn kortweg:
1. het vermogen van een systeem om na een verstoring te herstellen;
2. de snelheid waarmee een systeem na verstoring terugkeert naar de oor-spronkelijke toestand;
3. de mate van verstoring die een systeem aankan voordat het tot een andere toe-stand vervalt;
4. het vermogen van een systeem om ver-storing op te vangen en zich gedu-rende een verandering te reorganise-ren zodat ten minste ongeveer dezelfde functie, structuur, identiteit en
feed-backs gehandhaafd kunnen blijven.
De laatste definitie geeft aan dat een sys-teem bijna nooit helemaal in zijn oude toestand terugkeert. Dat geldt vooral voor sociale systemen: er is altijd wel iets blij-vend veranderd.
Kleine of geleidelijke veranderingen hoeven het systeem dus niet direct te ver-anderen, maar ze kunnen wel zijn veer-kracht verkleinen en dus het systeem dichter bij een omslagpunt brengen, bij-voorbeeld bij een geleidelijke toename van begrazingsdruk in de Sahel.
Veran-deringen in veerkracht kunnen eenvou-diger worden waargenomen en beheerst dan toevallige, grote verstoringen die het systeem uit evenwicht brengen, zoals een langdurige droogte. Dergelijke verande-ringen in veerkracht zijn daarom van groot belang. Bifurcatiepunten laten zich niet op basis van algemene wetmatighe-den beschrijven; de drempelwaarwetmatighe-den waarbij de omslag plaatsvindt, zijn niet constant en de mate van hysterese is dat ook niet. Bovendien: externe factoren zijn dan wel vaak de trigger die een omslag teweegbrengt (droogte), maar minstens even vaak vormt een geleidelijk proces van verandering (toename begrazings-druk) de achterliggende oorzaak. Daarom is de toenemende ecologische voetafdruk van de mens zo’n zorgwekkende ontwik-keling: we weten niet wanneer we drem-pelwaarden gaan overschrijden.
Tot zover is het verhaal redelijk goed te volgen, maar de werkelijkheid is toch nog ingewikkelder. Scheffer laat zien dat dynamische systemen niet altijd naar een evenwicht of stabiele toestand tenderen; er kan ook sprake zijn van een stabiele cyclus of een andersoortige dynamische situatie. Juist die eigen dynamiek kan een extra risicofactor vormen. Een dynamisch systeem kan zichzelf door zijn eigen cyclus dichter bij een omslagpunt bren-gen en als cyclus en verstorende factor op een kritiek punt bijeenkomen, kan het systeem zich mede door zijn eigen dyna-miek over het randje storten. Voedselke-tens bestaande uit organismen die alle een cyclisch patroon van dichtheid ver-tonen, zijn hiervan een mooi voorbeeld. Patronen kunnen daarbij aan de waar-neming onttrokken worden door inge-wikkelde spatiale en temporele variaties, fluctuaties, heterogeniteit, diversiteit en andere bronnen van variatie. Modelleren is dan vaak een belangrijk onderzoeks-instrument.
Scheffers boek leert ons dat we niet alleen naar de details moeten kijken, maar juist naar de grote patronen. Geen beschaving of samenleving is veilig voor catastrofes veroorzaakt door kritische transities, maar deze zijn wel degelijk te voorspellen op basis van dominante, waarneembare veranderingen, als we de tekenen aan de wand maar willen zien en de waarschuwingssignalen willen oppik-ken. En als we ze kunnen voorspellen, kunnen we ze wellicht ook voorkomen.
Systemen in de buurt van een omslag-punt herstellen vaak trager van versto-ringen. Experimenteel is dit aan te tonen door het systeem bloot te stellen aan kleine, op zichzelf tamelijk onschuldige
verstoringen. Het systeem kan bovendien steeds meer autocorrelatie gaan vertonen (dat wil zeggen dat de toestand van het systeem steeds meer gaat lijken op de vorige toestand), meer ruimtelijke samen-hang (sterkere onderlinge beïnvloeding van ruimtelijk gescheiden onderdelen van het systeem) of meer variantie (een grotere spreiding in de fluctuaties van de toestand van het systeem).
Zelfs een evenwichtige exploitatie van systemen door de mens tot het punt van het maximale maatschappelijke nut brengt systemen tot vlakbij een omslag-punt. Voor een goed beheer van derge-lijke systemen is het nodig te weten hoe exploitatie mogelijk blijft zonder het sys-teem te laten omslaan. Een kleine mis-rekening kan hier desastreuze gevolgen hebben. Er ligt bovendien een wereld van verschil tussen praktijk en theorie, zoals de tragedy of the commons ons al heeft geleerd: het benutten van gemeenschap-pelijke hulpbronnen leidt vaak tot over-exploitatie omdat elke gebruiker in de concurrentie met de andere gebruikers het eigen belang op de korte termijn laat prevaleren boven het algemene belang, en boven het eigen belang op de lange termijn.
Gelukkig zijn er voorbeelden van (dras-tische) ingrepen met een min of meer blijvend positief effect in systemen die al waren omgeslagen. Het bekendste voor-beeld uit de ecologie is biomanipulatie van meren. Door het wegvangen van een deel van de aanwezige vispopulatie kon het water van deze meren weer blijvend helder worden gemaakt. Een voorbeeld uit de maatschappijwetenschappen is het verstrekken van microkredieten om de allerarmsten uit de armoedeval te halen, al werkt dit slechts in bepaalde gevallen. Voorbeelden van geslaagde en tijdige pogingen om een omslagpunt niet te bereiken zijn er ook. Laten we hopen dat de mens er ook in zal slagen het voor-spelde omslagpunt niet te bereiken van-waar wereldwijde klimaatsveranderingen oncontroleerbaar snel zullen verlopen. Het laatste aspect brengt ons direct bij een tweede boek: Geo-Engineering Climate
Change. Environmental Necessity or Pan -dora’s Box?, in 2010 verschenen onder
redactie van Brian Launder en J. Michael
T. Thompson. Dit boek gaat over omslag-punten in de klimaatsveranderingen en mogelijke technologische oplossingen om te voorkomen dat we dergelijke kri-tieke transities bereiken.
Zoals al uit Scheffers boek bleek, is het maar zeer de vraag of we het probleem van klimaatsveranderingen nog wel
kun-d e a c a kun-d e m i s c h e b o e k e n g i kun-d s 8 9 November 2011 pagina 14
85
Laurens Ham Leendert Louwe KooijmansVincent van der Noort Carel Stolker
Thijs Weststeijn
Lies Wesseling Renée van Riessen Carina Hoorn
Edwin van de Haar
# 3 7 8 19 21 13 16 11
Vooraanstaande wetenschappers bespreken nieuwe boeken
17
87
Eus van Someren Jelle de Boer
Herman Philipse
Roland Pierik Michiel Korthals
Andrew Cartwright Thijs Pollmann ABG VN Essayprijs Dick Heederik Wolter Mooi Fred Keijzer # 3 16 19 16 5 20 7 13 15 10
Vooraanstaande wetenschappers bespreken nieuwe boeken
21
86
Chunglin Kwa ABG VN Essayprijs Gerrit Burgers Elisabeth Lissenberg
Lex van Bemmel Leo Kouwenhoven Antjie Krog # 3 5 6 11 15 9
Vooraanstaande wetenschappers bespreken nieuwe boeken
17
Adverteer hier
en bereik
• Vrijwel alle universiteiten
• Academische Medische Centra
• KNAW
• Abonnees van Vrij Nederland
Neem voor reservering en informatie contact op met de marketingafdeling van Amsterdam University Press:
020 530 71 87 of marketing@aup.nl. www.academischeboekengids.nl
en bereik
Adverteer hier
en bereik
Adverteer hier
en bereik
Adverteer hier
bonnee
• A
Ab
• Academische Medische Centra
rijwel
• V
Vr
rij Ned
es van V
Vr
W
A
AW
• KN
NA
• Academische Medische Centra
rijwel alle universiteiten
rij Nederland
• Academische Medische Centra
rijwel alle universiteiten
8
maart .a5
20BG
A
e #85
esprekennieuwe bo b s r e p ap h c s n e t e w e d aan st n a a r o Vo B O E K E N G I D S C A D E M I S C H E A D EWinnaar van de ABG VN Essayprij
wwww.
020 530 71 87 of marketing@aup.nl.
de marketingafdeling van Amsterdam University Press: Neem voor reservering en informatie contact op met
5
15
01 n5
ekeA
BG
n a a t .academischeboekengids.nl C A A D E 020 530 71 87 of marketing@aup.nl.de marketingafdeling van Amsterdam University Press: Neem voor reservering en informatie contact op met
7
187
juli 201 .academischeboekengids.nlBG
87
#7
n e k e o b e w u e i n n e k e r p s e b s r e p p a h c s n e t e w e d n B O E K E N G I D S C A D E M I S C H E 020 530 71 87 of marketing@aup.nl.de marketingafdeling van Amsterdam University Press: Neem voor reservering en informatie contact op met
Edwin
meer dan macht, schrijft het Hoorn Carina Riessen esseling W Lies
afscheid neemt van het verleden
eststeijn W Thijs behelst Stolker Carel van Vincent aldus fascinerend, ooijmans K Louwe
De rituele rol van vuurstenen: in fictie en feit over r f Ham 7 19 16 11 17 va Amazonegebied Internati deed o Gedicht ouders wijzer van opvoedingsdesk besc legt uit wat een goed
de verklaart W het leven
A
Leo kwaal? vraagt en crimineel gedrag Elisabeth verklaren, legtComplexe systemen zijn niet met natuurwetten te
Chunglin
Sprinkhanen zijn zo griezelig niet, aldus
computer Gedicht
6
16
2018
mei Andrew Cartwright die 9 rik AB af o and De Her r dieBG
A
bouwt mee aan een
quantum-ouwenhoven K af zich Bemmel van Lex aal? vraagt
Is waanzin een vrouwen-en crimineel gedrag
verbanden tussen ras over Lissenberg Elisabeth uit Burgers Gerrit klaren, legt
Complexe systemen zijn niet met natuurwetten te 2012 Essayprijs VN ABG Kwa Chunglin
Sprinkhanen zijn zo griezelig niet, aldus
Krog # Antjie van mputer Gedicht n
86
3 5 6 11 15 9 e k e o b e w u e i n n ke e r p s e b s r e p ap h c s n e t eet w e d aan st n a a r o Vo B O E K E N G I D S C A D E M I S C H E A D E 17 eijzer Fred KWij zijn meer dan ons studieboek
denkt met nostalgie
olter Mooi W
over allergie en astma op de
Dick Heederik 16 ABG VN Essayprijs onder de loep ollmann Thijs P eksteditie T Te Andrew Cartwright
vraagt zich af of we nog vlees mogen eten
orthals Michiel K oland Pierik De medicijntestindustrie Intelligent fileert Herman Philipse
laat zien hoe je geluk kunt
Eus van Someren
Hoe slapen dieren? vraagt 3
6 20 13 15 10 21 2012
‘Daarom is de toenemende
ecologische voetafdruk van
de mens zo’n zorg
-wekkende ontwikkeling:
we weten niet wanneer we
drempelwaarden gaan
overschrijden.’
‘Als de veranderingen
sluipend zijn en leiden
tot een plotseling en
onvoorzien omslagpunt,
lijken we gedoemd toe te
kijken en er het beste van
te hopen.’
‘Velen voelen zich getroost
en gesterkt door het besef
onderdeel te zijn van dit
continuüm en ontlenen er
hun zingeving aan.’
van het ene evenwicht naar het andere omslaan als drempelwaarden worden onder- of overschreden. Als het om een extreme omslag in de toestand van het systeem gaat, is er sprake van een kritieke transitie. Een dergelijke kritieke transi-tie is gerelateerd aan de nabijheid van een bifurcatie, een punt waarop de
onder-liggende aantrekkers (waar het dynami-sche systeem naartoe evolueert) of afsto-ters (waar het dynamische systeem vanaf beweegt) kwalitatief veranderen. Van-wege het bestaan van meerdere even-wichten kan een kleine verandering dus uiteindelijk leiden tot een catastrofe. Immers, een systeem op de grens van zijn veerkracht kan door een kleine invloed uit balans raken en overgaan tot een nieuwe evenwichtstoestand waar het niet zonder sterke invloed van buitenaf uit-komt. De terugkeer naar het oorspron-kelijke evenwicht vindt alleen plaats als de omstandigheden weer sterk verande-ren, sterker dan tot het punt waarop de eerdere omslag plaatsvond. Dit
verschijn-sel wordt hysterese genoemd en is van groot belang bij het herstellen van natuur-waarden of het herintroduceren van lokaal uitgestorven soorten. Het terug-draaien van een catastrofe is nog niet zo eenvoudig.
Meestal gaat het echter goed met de systemen om ons heen. Ze hebben name-lijk een vorm van veerkracht. Het boek hanteert maar liefst vier definities van veerkracht. Deze zijn kortweg:
1. het vermogen van een systeem om na een verstoring te herstellen;
2. de snelheid waarmee een systeem na verstoring terugkeert naar de oor-spronkelijke toestand;
3. de mate van verstoring die een systeem aankan voordat het tot een andere toe-stand vervalt;
4. het vermogen van een systeem om ver-storing op te vangen en zich gedu-rende een verandering te reorganise-ren zodat ten minste ongeveer dezelfde functie, structuur, identiteit en
feed-backs gehandhaafd kunnen blijven.
De laatste definitie geeft aan dat een sys-teem bijna nooit helemaal in zijn oude toestand terugkeert. Dat geldt vooral voor sociale systemen: er is altijd wel iets blij-vend veranderd.
Kleine of geleidelijke veranderingen hoeven het systeem dus niet direct te ver-anderen, maar ze kunnen wel zijn veer-kracht verkleinen en dus het systeem dichter bij een omslagpunt brengen, bij-voorbeeld bij een geleidelijke toename van begrazingsdruk in de Sahel.
Veran-deringen in veerkracht kunnen eenvou-diger worden waargenomen en beheerst dan toevallige, grote verstoringen die het systeem uit evenwicht brengen, zoals een langdurige droogte. Dergelijke verande-ringen in veerkracht zijn daarom van groot belang. Bifurcatiepunten laten zich niet op basis van algemene wetmatighe-den beschrijven; de drempelwaarwetmatighe-den waarbij de omslag plaatsvindt, zijn niet constant en de mate van hysterese is dat ook niet. Bovendien: externe factoren zijn dan wel vaak de trigger die een omslag teweegbrengt (droogte), maar minstens even vaak vormt een geleidelijk proces van verandering (toename begrazings-druk) de achterliggende oorzaak. Daarom is de toenemende ecologische voetafdruk van de mens zo’n zorgwekkende ontwik-keling: we weten niet wanneer we drem-pelwaarden gaan overschrijden.
Tot zover is het verhaal redelijk goed te volgen, maar de werkelijkheid is toch nog ingewikkelder. Scheffer laat zien dat dynamische systemen niet altijd naar een evenwicht of stabiele toestand tenderen; er kan ook sprake zijn van een stabiele cyclus of een andersoortige dynamische situatie. Juist die eigen dynamiek kan een extra risicofactor vormen. Een dynamisch systeem kan zichzelf door zijn eigen cyclus dichter bij een omslagpunt bren-gen en als cyclus en verstorende factor op een kritiek punt bijeenkomen, kan het systeem zich mede door zijn eigen dyna-miek over het randje storten. Voedselke-tens bestaande uit organismen die alle een cyclisch patroon van dichtheid ver-tonen, zijn hiervan een mooi voorbeeld. Patronen kunnen daarbij aan de waar-neming onttrokken worden door inge-wikkelde spatiale en temporele variaties, fluctuaties, heterogeniteit, diversiteit en andere bronnen van variatie. Modelleren is dan vaak een belangrijk onderzoeks-instrument.
Scheffers boek leert ons dat we niet alleen naar de details moeten kijken, maar juist naar de grote patronen. Geen beschaving of samenleving is veilig voor catastrofes veroorzaakt door kritische transities, maar deze zijn wel degelijk te voorspellen op basis van dominante, waarneembare veranderingen, als we de tekenen aan de wand maar willen zien en de waarschuwingssignalen willen oppik-ken. En als we ze kunnen voorspellen, kunnen we ze wellicht ook voorkomen.
Systemen in de buurt van een omslag-punt herstellen vaak trager van versto-ringen. Experimenteel is dit aan te tonen door het systeem bloot te stellen aan kleine, op zichzelf tamelijk onschuldige
verstoringen. Het systeem kan bovendien steeds meer autocorrelatie gaan vertonen (dat wil zeggen dat de toestand van het systeem steeds meer gaat lijken op de vorige toestand), meer ruimtelijke samen-hang (sterkere onderlinge beïnvloeding van ruimtelijk gescheiden onderdelen van het systeem) of meer variantie (een grotere spreiding in de fluctuaties van de toestand van het systeem).
Zelfs een evenwichtige exploitatie van systemen door de mens tot het punt van het maximale maatschappelijke nut brengt systemen tot vlakbij een omslag-punt. Voor een goed beheer van derge-lijke systemen is het nodig te weten hoe exploitatie mogelijk blijft zonder het sys-teem te laten omslaan. Een kleine mis-rekening kan hier desastreuze gevolgen hebben. Er ligt bovendien een wereld van verschil tussen praktijk en theorie, zoals de tragedy of the commons ons al heeft geleerd: het benutten van gemeenschap-pelijke hulpbronnen leidt vaak tot over-exploitatie omdat elke gebruiker in de concurrentie met de andere gebruikers het eigen belang op de korte termijn laat prevaleren boven het algemene belang, en boven het eigen belang op de lange termijn.
Gelukkig zijn er voorbeelden van (dras-tische) ingrepen met een min of meer blijvend positief effect in systemen die al waren omgeslagen. Het bekendste voor-beeld uit de ecologie is biomanipulatie van meren. Door het wegvangen van een deel van de aanwezige vispopulatie kon het water van deze meren weer blijvend helder worden gemaakt. Een voorbeeld uit de maatschappijwetenschappen is het verstrekken van microkredieten om de allerarmsten uit de armoedeval te halen, al werkt dit slechts in bepaalde gevallen. Voorbeelden van geslaagde en tijdige pogingen om een omslagpunt niet te bereiken zijn er ook. Laten we hopen dat de mens er ook in zal slagen het voor-spelde omslagpunt niet te bereiken van-waar wereldwijde klimaatsveranderingen oncontroleerbaar snel zullen verlopen. Het laatste aspect brengt ons direct bij een tweede boek: Geo-Engineering Climate
Change. Environmental Necessity or Pan -dora’s Box?, in 2010 verschenen onder
redactie van Brian Launder en J. Michael
T. Thompson. Dit boek gaat over omslag-punten in de klimaatsveranderingen en mogelijke technologische oplossingen om te voorkomen dat we dergelijke kri-tieke transities bereiken.
Zoals al uit Scheffers boek bleek, is het maar zeer de vraag of we het probleem van klimaatsveranderingen nog wel
kun-d e a c a kun-d e m i s c h e b o e k e n g i kun-d s 8 9 November 2011 pagina 14
85
Laurens Ham Leendert Louwe KooijmansVincent van der Noort Carel Stolker
Thijs Weststeijn
Lies Wesseling Renée van Riessen Carina Hoorn
Edwin van de Haar
# 3 7 8 19 21 13 16 11
Vooraanstaande wetenschappers bespreken nieuwe boeken
17
87
Eus van Someren Jelle de Boer
Herman Philipse
Roland Pierik Michiel Korthals
Andrew Cartwright Thijs Pollmann ABG VN Essayprijs Dick Heederik Wolter Mooi Fred Keijzer # 3 16 19 16 5 20 7 13 15 10
Vooraanstaande wetenschappers bespreken nieuwe boeken
21
86
Chunglin Kwa ABG VN Essayprijs Gerrit Burgers Elisabeth Lissenberg
Lex van Bemmel Leo Kouwenhoven Antjie Krog # 3 5 6 11 15 9
Vooraanstaande wetenschappers bespreken nieuwe boeken
17
Adverteer hier
en bereik
• Vrijwel alle universiteiten
• Academische Medische Centra
• KNAW
• Abonnees van Vrij Nederland
Neem voor reservering en informatie contact op met de marketingafdeling van Amsterdam University Press:
020 530 71 87 of marketing@aup.nl. www.academischeboekengids.nl
en bereik
Adverteer hier
en bereik
Adverteer hier
en bereik
Adverteer hier
bonnee
• A
Ab
• Academische Medische Centra
rijwel
• V
Vr
rij Ned
es van V
Vr
W
A
AW
• KN
NA
• Academische Medische Centra
rijwel alle universiteiten
rij Nederland
• Academische Medische Centra
rijwel alle universiteiten
8
maart .a5
20BG
A
e #85
esprekennieuwe bo b s r e p ap h c s n e t e w e d aan st n a a r o Vo B O E K E N G I D S C A D E M I S C H E A D EWinnaar van de ABG VN Essayprij
wwww.
020 530 71 87 of marketing@aup.nl.
de marketingafdeling van Amsterdam University Press: Neem voor reservering en informatie contact op met
5
15
01 n5
ekeA
BG
n a a t .academischeboekengids.nl C A A D E 020 530 71 87 of marketing@aup.nl.de marketingafdeling van Amsterdam University Press: Neem voor reservering en informatie contact op met
7
187
juli 201 .academischeboekengids.nlBG
87
#7
n e k e o b e w u e i n n e k e r p s e b s r e p p a h c s n e t e w e d n B O E K E N G I D S C A D E M I S C H E 020 530 71 87 of marketing@aup.nl.de marketingafdeling van Amsterdam University Press: Neem voor reservering en informatie contact op met
Edwin
meer dan macht, schrijft het Hoorn Carina Riessen esseling W Lies
afscheid neemt van het verleden
eststeijn W Thijs behelst Stolker Carel van Vincent aldus fascinerend, ooijmans K Louwe
De rituele rol van vuurstenen: in fictie en feit over r f Ham 7 19 16 11 17 va Amazonegebied Internati deed o Gedicht ouders wijzer van opvoedingsdesk besc legt uit wat een goed
de verklaart W het leven
A
Leo kwaal? vraagt en crimineel gedrag Elisabeth verklaren, legtComplexe systemen zijn niet met natuurwetten te
Chunglin
Sprinkhanen zijn zo griezelig niet, aldus
computer Gedicht
6
16
2018
mei Andrew Cartwright die 9 rik AB af o and De Her r dieBG
A
bouwt mee aan een
quantum-ouwenhoven K af zich Bemmel van Lex aal? vraagt
Is waanzin een vrouwen-en crimineel gedrag
verbanden tussen ras over Lissenberg Elisabeth uit Burgers Gerrit klaren, legt
Complexe systemen zijn niet met natuurwetten te 2012 Essayprijs VN ABG Kwa Chunglin
Sprinkhanen zijn zo griezelig niet, aldus
Krog # Antjie van mputer Gedicht n
86
3 5 6 11 15 9 e k e o b e w u e i n n ke e r p s e b s r e p ap h c s n e t eet w e d aan st n a a r o Vo B O E K E N G I D S C A D E M I S C H E A D E 17 eijzer Fred KWij zijn meer dan ons studieboek
denkt met nostalgie
olter Mooi W
over allergie en astma op de
Dick Heederik 16 ABG VN Essayprijs onder de loep ollmann Thijs P eksteditie T Te Andrew Cartwright
vraagt zich af of we nog vlees mogen eten
orthals Michiel K oland Pierik De medicijntestindustrie Intelligent fileert Herman Philipse
laat zien hoe je geluk kunt
Eus van Someren
Hoe slapen dieren? vraagt 3
6 20 13 15 10 21 2012
‘Daarom is de toenemende
ecologische voetafdruk van
de mens zo’n zorg
-wekkende ontwikkeling:
we weten niet wanneer we
drempelwaarden gaan
overschrijden.’
‘Als de veranderingen
sluipend zijn en leiden
tot een plotseling en
onvoorzien omslagpunt,
lijken we gedoemd toe te
kijken en er het beste van
te hopen.’
‘Velen voelen zich getroost
en gesterkt door het besef
onderdeel te zijn van dit
continuüm en ontlenen er
hun zingeving aan.’
nen aanpakken, maar stel dat dit nog mogelijk is: hebben we dan de technie-ken in huis om het tij te keren? Het boek van Launder en Thompson beschrijft een aantal mogelijkheden. Het gaat veelal om gewaagde en futuristisch aandoende oplossingen om global change te vertra-gen. Ze lopen uiteen van het plaatsen van spiegels in de ruimte om minder straling op aarde te laten neerkomen, via het plaat-sen van ronddobberende reflectoren op de oceanen om het binnenkomende licht weer te reflecteren, tot het bemesten van de oceanen om op die manier meer kool-dioxide in plantaardig materiaal vast te leggen. Alle oplossingen hebben twee dingen gemeen: ze zijn kostbaar en hun effecten zijn onvoorspelbaar. Bij de eva-luatie van alle mogelijkheden wordt wel snel duidelijk dat ook hier geldt: voor -komen is beter dan genezen.
De voorbeelden van geo-engineering die in het boek worden behandeld geven wel aan dat er ten minste vier grote uitda-gingen zijn als we het klimaatprobleem op deze manier internationaal willen aan-pakken. Allereerst gaat het om ontwik-kelingen op ongekend grote schaal, die veel onderzoek, veel geld en technologi-sche hoogstandjes zullen vereisen. Maar dat acht ik nog niet eens het grootste pro-bleem. De tweede uitdaging is dat we hier lijken te gaan experimenteren met een systeem waar we er maar één van hebben. Het opmaken van de balans van positieve en negatieve effecten van dergelijke inge-wikkelde ingrepen op het systeem Aarde is niet eenvoudig. Het boek van Scheffer leert ons bovendien dat positieve
effec-ten ook tijdelijk kunnen zijn en dat het systeem weer (deels) terug kan vallen in zijn ongewenste toestand. Er is geen ruimte voor mislukking en het vaststel-len van het moment waarop iets onom-keerbaars proberen minder risicovol is dan niets doen, lijkt een hachelijke onder-neming. Ten derde vereist het vinden van voldoende fondsen voor sommige van deze oplossingen internationale samen-werking van een ongekende omvang. Ten vierde zal het realiseren van consensus over het hoe en wanneer een enorme politieke inspanning vragen.
Genoemde uitdagingen stellen grote eisen aan collectiviteit, synchronie en solidariteit op wereldschaal. Een eerste vereiste bij het voorkómen van een kri-tieke transitie in het klimaat van onze pla-neet is een goede synchronisatie van de bewustwording, tijdige en breed gedra-gen daadkracht van het collectief, en een goede besluitvorming over de beste keuze. Hoe ingewikkeld collectief gedrag van mens en dier is en hoe moeilijk het is om synchronie en afstemming te bewerk-stelligen, wordt fraai geïllustreerd in het boek Collective Animal Behavior van David J.T. Sumpter.
Het boek vereist interesse in wiskun-dige modellen, maar de verhalen achter de modellen zijn prachtig. Het geeft ant-woord op interessante vragen, zoals waarom samenzijn voor dieren nut kan hebben, wat de optimale groepsgrootte is, en waarom de optimale groepsgrootte meestal kleiner is dan de meest stabiele groepsgrootte. Door de aanwezigheid van
hulpbronnen op specifieke plekken kan groepsvorming voordeel hebben, omdat je met velen immers een grotere kans hebt om die plekken te vinden. Maar dan moet je je kennis wel met anderen delen. In deze context zijn synchronisatie, informatieoverdracht en gezamenlijke besluitvorming belangrijk. Een groot
publiek blijkt na een voorstelling aan-vankelijk geheel asynchroon te applau-disseren, om vervolgens geleidelijk steeds meer in de pas te gaan lopen totdat het aan het eind weer een asynchroon rom-meltje wordt. Sumpter beschrijft en ana-lyseert dit fenomeen niet alleen, hij kan het ook modelleren. Informatievoorzie-ning blijkt een dominant aspect te zijn van groepsvorming in de dierenwereld, maar heldere informatieoverdracht is eveneens nodig en daar schort het nog wel eens aan. De bijendans mag dan een
heel ingenieuze manier lijken om een vindplaats van nectar aan te duiden, de aldus geïnformeerde collegae komen vaak onverrichterzake terug naar de korf en juist dat terugkomen blijkt dan weer een belangrijke communicatieve functie te hebben. Sumpter analyseert ook haar-scherp hoe ingewikkeld het is om samen een goed besluit te nemen in groepen van onafhankelijke individuen. De groep ont-leent zijn wijsheid aan het feit dat de indi-viduen weliswaar onafhankelijk denken, maar tegelijk via positieve terugkoppe-ling geneigd zijn om de goede voorbeel-den te volgen en de slechte voorbeelvoorbeel-den af te wijzen. Maar om dat proces te laten plaatsvinden moeten er slechte voor-beelden zijn. En als te veel individuen een foute keuze hebben gemaakt, zal de meerderheid voor de slechte oplossing kiezen.
Scheffer is in zijn boek gematigd opti-mistisch over de mogelijkheid kritische transities te voorkomen. Maar het boek over geo-engineering doet je de schrik om het hart slaan. Erg geruststellend over ons collectief vermogen om goede beslis-singen te nemen is het boek van Sump-ter bovendien ook niet. We moeten ken-nelijk veel dingen samen fout doen om kritische transities te voorkomen, terwijl we voor het redden van de wereld wellicht maar één kans hebben om te slagen. God hebbe onze zielen.
Paul C. Struik is hoogleraar gewasfysiologie en
leidt het Centrum voor Gewassysteemanalyse van Wageningen Universiteit.
d e a c a d e m i s c h e b o e k e n g i d s 8 9 November 2011 pagina 15
‘Het is maar zeer de vraag
of we het probleem van
klimaatsveranderingen nog
wel kunnen aanpakken,
maar stel dat dit nog
mogelijk is: hebben we dan
de technieken in huis om
het tij te keren?’
EEN ONDERDAK
Allebei.
Met z’n tweeën.
Tastend naar de lijdzame dag.
Een omarming bij amechtige planten,
hakhout langs het natte pad,
een schaduw van de wildernis;
hier
is een onderdak.
Armando, in 1929 te Amsterdam geboren, is beeldend kunstenaar, schrijver, violist en acteur. Zijn voor-laatste dichtbundel Gedichten 2009 werd bekroond met de VSB Poëzieprijs 2011. In 2011 verscheen de bundel
Ze kwamen.
