2. Indsamling og oplagring af energi (udførlig)

Vi mennesker har især i den vestlige verden siden industrialiseringen drevet rovdrift på klodens ressourcer, især de fossile brændstoffer.

Nu er det vigtigt, at vi lærer at bevare og geninvestere jordens rigdomme, så der også bliver ressourcer nok til vores børn, børnebørn og fremtidige slægter.

Som ikon for at samle og oplagre energi bruges solen i flasken.

Ordsproget ´Lav hø, mens solen skinner´ viser, at vi har et årstidsvindue, hvor det giver mest mening at samle og lagre energi.

Energilove

For at forstå et mere basalt mønster end vores kapitalistiske samfundssystem er det frugtbart at klarlægge nogle basale love om energi. I hele universet spredes energi fra et koncentreret center og til omkringliggende områder, hvor den spredes og udvandes. Heldigvis har levende organismer, helt fra celler til mennesker en evne til at optimere og lagre denne energi, der ellers ville spildes. Denne evne er forstærket gennem evolutionen. Faktisk bliver den opdæmmede energi ofte af en højere kvalitet end den oprindelige kilde, da den kan føre til flere forskellige processer. Et eksempel på en sådan proces kan være en fødekæde gående fra sol, regn og mineraler til et træ, som spises af en larve, der igen spises af en fugl, som igen spises af et rovdyr, fx en varan. Ved hvert led i fødekæden går der noget energi til spilde.

En god måde at udregne et produkts samlede omkostninger af energi er ´embodied energy´ (indlejret energi) eller som forkortelse ´emergy´.

Energikilder

I stedet for at tage energikilder for givne, må vi mennesker i fremtiden basere vores forbrug på vedvarende energikilder som:

Solenergi, vindenergi, biomasse og vandenergi

samt affald fra landbrug, skovbrug og industri

Der er således fire centrale energiopsamlere:

Vand, levende jord, træer og frø

Forklaringen på denne udvælgelse skal findes i den måde sol og jord har været afgørende for klodens liv i millioner af år. Planterne bruger solenergi til at fotosyntetisere, og netop planterne er vigtige for alle andre levende væsner og indirekte til at skabe kul, olie og gas.

Solenergien styrer både vejret og de klimatiske systemer. Solenergien er altså overordnet de fire ovennævnte energiopsamlere. Den er også en begrænsende faktor i skyede områder og i bjergområder. En bedre indikator for den biologiske produktivitet er derfor regnmængden i et givet område.

Ud over solindstrålingens opvarmende effekt på kloden er også de tektoniske kræfter et eksempel på naturens måde at opsamle og lagre energi. Disse bevægelser af jordskorpens klipper har betydning for jordens frugtbarhed og dermed for alt liv på kloden. Derfor kan ændringer i geofysiske energier forårsage stor ravage i form af fx erosion, tab af biodiversitet, ødelæggelse af levesteder for vilde dyr og invasion af nye livsformer.

Mennesker har for at skabe den såkaldte civiliserede verden høstet og udtømt de rigeste lagre af fossile brændstoffer på få generationer.

Jordens vegetation har en evne til at holde på vandet, både i selve plantematerialet og i den fugtige luft, der opsamles i kronlaget og underskoven. Skovens produkter i form af blade, grene osv. fungerer som en svamp, der holder på fugten. Planter med dybe rødder kan hente deres vand langt nede i jorden. Evnen til at oplagre vand er af afgørende betydning for økosystemernes bæredygtighed. Ligeledes er moser og vådområder særligt vigtige, fordi de renser vandet. Denne effekt har bække og floder også.

Mennesker har mange steder forsøgt at holde på vandet via dræning med rør for bedre at udnytte denne vigtige ressource til dyrkning af afgrøder.

Vandopsamling i landskaber

Hvor opsamling af vand er synlig og derfor nemmere at forstå, så er opsamling af mineralske næringsstoffer sværere at få en konkret forståelse af, da de ikke er synlige. Ikke desto mindre er de meget vigtige. Planterne kan optage disse næringsstoffer i flydende form, men mange af næringsstofferne udvaskes også, inden planterne kan optage dem. Derfor har jordens økosystemer formået at opsamle og lagre disse næringsstoffer i en ikke-opløselig form. På trods af denne strategi sker der et tab af næringsstoffer i alle økosystemer gennem tyngdekraft, udvaskning, ildebrande og tørkeperioder. Som følge af dette tab uddør de meget mineralkrævende planter til fordel for andre mere tilpasningsdygtige sorter. Også mennesker er meget afhængige af den rette mineralbalance i vores fødevarer.

Humus er et fantastisk materiale, fordi det gør det muligt for jorden at oplagre både vand, kulstof og næringsstoffer i tempereret klima. Men i et fugtigt tropisk klima er niveauet af iltning og udvaskning så højt, at systemet lagrer næringsstofferne i træer, der lever længe. Dette sker også til en vis grad i tempererede klimazoner. Næringsstofferne vender tilbage til jorden via løvet, insekter, planteædere eller ild. Økosystemer med aktive planter kan akkumulere adskillige tons kulstof per hektar hvert år. Særligt effektive til kulstoflagring er træer, fordi de kan blive så gamle. Fordelene ved denne kulstoflagring er flere:

træerne optager den kuldioxid, som vi sender ud ved afbrænding af fossile brændstoffer
de vigtigste planteafgrøder, vi spiser, er vores levebrød
dyrefoder
kød
uld
hestekræfter
papir
reb
tømmer
opvarmning

Den jord, der ikke er rig og frugtbar nok til dyrkning af menneskeafgrøder, kan bruges til træer med andre formål som ovenstående.

Det er vigtigt at lade områder med skove rådne naturligt og blive til jord. Dette organiske materiale er nemlig benzin på mikroorganismernes motorer, som igen er nøglen til plantenæringsstoffer. Som en konsekvens af denne proces vender kulstoffet tilbage til atmosfæren som kuldioxid efter et år eller to fra respirationen fra det tilpassede mikrobielle liv i den sunde jord. Noget af kulstoffet i det organiske materiale er destilleret i komplekse organiske mere stabile former som humus- og fulvussyre, der øger jordens evne til at holde på næringsstoffer, vand og ilt. Denne humuslagring kan i bedste fald holde i hundrede eller tusinde år.

Det er vigtigt både at genopbygge den naturlige rigdom OG mætte menneskers basale behov

Således er opbygning af humus i verdens fødevareproducerende jorde den vigtigste opgave samtidig med skovrejsning i regnvandsområder og ødelagte landområder.

Lad os nu vende tilbage til de fire centrale energiopsamlere:

vand, levende jord, træer og frø

Vand

Angående VAND er det vigtigt, at opsamlingen sker i de rette mængder og på de rette steder for ikke at skade naturen. Det er godt at udnytte tyngdekraften og tilpasse tykkelsen af vandslangerne. Der er eksempler på, at produktionen i lavvandede lavlande med dyrkning af ris og fisk er mere effektive i produktionen af proteiner end græsning af kvæg og mejeridrift.

Levende jord

Angående DEN LEVENDE JORD skal vi genoprette de skader, vi har forvoldt på landbrugsjorden ved pløjning (afbrænding af ungt kulstof). Vi har også afbrændt næsten halvdelen af olieressourcerne, lidt mindre af kullet og over halvdelen af kulstoffet på verdens marker. Selvom mange konventionelle landmænd forstår, at manglen på organisk materiale er den største trussel mod landbrugets bæredygtighed, så er der forvirring omkring målingerne af jorden. I stedet for bare at måle den samlede mængde af organisk materiale, er det mere nyttigt at skelne mellem forskellige jordes udvikling over tid for at vurdere indholdet af næringsstoffer og mikrobioelt liv. På store dyrkningsområder, der mangler organisk materiale, er sædskifte, græsning, træ og busksystemer lige så vigtige som de mineralske og mikrobielle forhold. Det er imidlertid ikke altid let at finde de gode løsninger. Afbrænding af halm i stedet for olie lyder umiddelbart besnærende, men hvis der sammenlignes med den tidligere praksis, hvor halmen blev brugt til dyrefoder og til dyrenes leje i stalden, er der ikke meget vundet, for denne kompost ville være blevet spredt ud på marken om foråret til stor gavn for især sandede jorde. Heller ikke eksport af kompost synes at være nogen god idé, da kompostens emergy bliver alt for høj. Andre igen bruger brunt kul som gødning til at opbygge humusindholdet, og selv om det synes lidt paradoksalt, er det trods alt bedre end at brænde de fossile brændstoffer i industriens store maskiner.

Lagring af næringsstoffer i landskabet

Et andet interessant aspekt i forbindelse med den levende jord er balancen mellem oplagrede og tilgængelige næringsstoffer, med andre ord mellem langtidsstabilitet og korttidsproduktion. Denne balance kræver et godt overblik og der skal træffes mange valg i de enkelte design. Et eksempel på en vellykket metode er styrede roterende græsningssystemer, hvor den vigtige balance kan opnås mellem overgræsning og mindskelse af lagerbeholdningen.

Den australske permakulturist Alan Yeoman påstår, at tabet af humus fra landbrugets marker er lige så slemt for drivhuseffekten som bilers udslip af kuldioxid i atmosfæren, hvilket studier bekræfter.

Metoder til at genopbygge det naturlige humusindhold i jorden kan være:

Alt organisk affald skal tilbage til haver og landbrugsjorde
Afskaf al intensiv fabriksfremstilling af kødproduktion
Spis mindre mængder kød i de rige lande og omlæg kødproduktionen til græssende dyr, der opbygger humuslaget på flerårige græsmarker
Brug sædskifte med planter fra bælgfamilien i stedet for ukrudtsmidler
Erstat flydende gødning med sten-mineralgødning og kul-humus til at opbygge jorden
Plant storskala træsystemer, jordopbyggende buske med dyrefoder, menneskefoder og træ til tømmer

Når jorden under vores fødder er mere som en mørk, fugtig, levende svamp end som en død betonflise, så ved vi, at vi er på rette vej

Den amerikanske jordforsker William Albrecht har identificeret den ideelle jord med den optimale mineralske og biologiske kvalitet. Denne jord er både i stand til at lagre vand, modstå erosion ved at skabe et åbent vandsugende stof og sidst, men ikke mindst, så optimerer denne jord omdannelsen af jordens organiske substans og affald til humus.

En typisk proces i fire faser, der omhandler jordens indhold af næringsstoffer, kunne være:

Jomfruelig skov på de bedste jorde
Skoven ryddes og jordens beholdning af næringsstoffer mindskes
Jorden dyrkes konventionelt, kunstgødes og der skabes nye ubalancer mellem næringsstofferne, så produkterne indeholder færre næringsstoffer, samtidig med at jorden bliver mindre frugtbar
Tilbagevenden til en afbalanceret frugtbar jord

Træer

Angående TRÆER så har de udover at de kan forsyne mennesker og dyr med mad og holde på vand og næringsstoffer også en række andre vigtige funktioner. De er også vigtige i løsningen af problemer med forsuring, saltholdig eller iltfattig jord. Hvor træer, der producerer menneskeføde, er mere mineralkrævende, skrøbelige og langsomt voksende, så er skovtræer stærkere og hurtigere voksende, hvilket gør dem bedre egnet til at generere store mængder af biomasse, tømmer og honning, svampe, urter, kød og levesteder til dyr.

Disse tømmerskove kommer til at spille en stor rolle i fremtiden:

Fordi de kan dyrkes på de mest udpinte jorde
Fordi de kan akkumulere biomasse på 5 – 35 tons pr hektar pr år
Fordi deres værdi som brugstræ øges, også efter deres vækst er stoppet
Fordi træer med tømmer er ti gange mere værd end de træer, hvor der høstes papirmasse eller træ til brænde

Når de fossile energiressourcer i en nær fremtid slipper op, vil træ komme til at spille en stor rolle. Et lands velstand vil blive målt på dets areal og kvaliteten af opvokset skov. Træ vil gradvis erstatte andre materialer som fx stål, beton, aluminium og plastic, fordi de kræver for mange fossile brændstoffer at producere. Så det er vigtigt med langtidsplanlægning, da det tager mindst en generation for en skov at blive fuldt udvokset. Det er også vigtigt at plante polykulturelle skove, fordi de har mange fordele for klimaet:

Når de træer, der lever længe, plantes med ammetræer, forbedres både jordkvaliteten og den stigende optagelse af kulstof i de første år
Vedvarende nænsom udtynding af skovene med en langvarig rotationscyklus vedligeholder en god vækstrate i de mindst hundrede år, som tømmeret er om at blive klar
De huse, der er bygget af dette højkvalitetstræ, kan holde i århundreder
Blade, bark og gamle grene og træstammer akkumuleres som humus, der er i stand til at blive bevaret i tusinder af år
Disse polykulturelle skove kan regenereres uden at frigive kuldioxid, som det sker ved metoder i det konventionelle skovbrug, nemlig komplet skovrydning og afbrænding

Det vil altså være skovenes evne til at lagre kulstof som tømmer og brænde, der vil spille en afgørende rolle for menneskehedens muligheder for at klare sig med fornybare ressourcer i den lavenergi-fremtid, som vi går i møde.

Frø

Angående FRØ så er indsamling af denne ressource det bedste eksempel på at indsamle og bevare energi, fordi de fylder så lidt og har så stort et potentiale. Selv om de flerårige planter har mange fordele, så udgør de enårige og toårige planter en vigtig del af menneskers daglige fødeindtag og indsamling af frø er derfor relevant for at reproducere de mange forskellige planter. Der er en hel bevægelse af frøsamlere, der arbejder for at bevare diversiteten i form af især gamle, lokale og sjældne sorter, som er opgivet af den kommercielle frøproduktion.

De flerårige har mange år til at formere sig, men derfor er det alligevel interessant at samle formeringsmateriale fra flerårige planter og træer, der således bevares for eftertiden.

Karakteristika for den naturlige kapital:

Til en vis grad kan den klare sig selv uden jordejerens indsats. Det gælder særligt vand i damme og beholdere samt frøkonstante sorter af grøntsager
Der er kun et lille værditab, hvis vi kan indsamle energien, når den er i overflod. Udvaskningen af næringsstoffer fra sunde jorde med flerårige planter er meget langsom. Hvis jordarbejdet for at holde på vandet er vellykket, kræver planterne kun lidt vedligehold. Nogle frø er lette at indsamle og genbruge.
Hvis teknologien er let at benytte, kan den bruges af alle. Op gennem historien er det vand, frugtbar jord, frø og gode tømmerskove, der udgjorde den virkelige rigdom i mange kulturer.
Modstandsdygtig overfor monopolisering, tyveri og vold

Hvis der med udgangspunkt i disse karakteristika for den naturlige kapital og de vigtigste opsamlingsformer, nemlig vand, levende jord, træ og frø, kunne skabes en regional planlægning, kunne der findes sammenhængende løsninger til gavn for klimaet. For at udforme en sådan langtidssikret planlægning vil det være nødvendigt:

– at identificere vand-, nærings- og kulopsamling i systemet

– at identificere de sandsynlige udsivninger af vand, næringsstoffer og kul fra systemet

– at sammenligne den relative effektivitet af opsamlingen og risici for tab med naturlige og vilde systemer

Observationer af landskabet er nyttige i alle faser af processen – både planlægning, design og implementering. Det er også vigtigt at lade sig inspirere af de opsamlingsprocesser, som naturen selv skaber. Der er meget inspiration at hente her, og måske kan der bygges videre på de naturlige processer, der allerede finder sted. De mest oplagte materialer at indsamle og opbevare er flerårige afgrøder, Keyline-jordbehandling, vand, brede kanaler til transport af vand, skovhaver, fodertræer, celleafgræsning og mangeårige rotationsskovbrug.

Howard Odum har videreudviklet emergy-begrebet til også at omfatte en vurdering af systemers miljømæssige konsekvenser.

Der er mange fordele ved, at hver husholdning som i det traditionelle landbrugssamfund har deres egen forsyning af mad, brændsel og andre ressourcer som fx frø til såning. Det, der karakteriserer disse selvstændige økonomiske systemer, er, at de er:

forskellige
små
spredte
lette at anvende
ikke tillokkende for tyve eller personer, der vil monopolisere rigdomme

Hvis et land er præget af sådanne naturlige selvstændige og decentrale lagre af rigdom, er det langt mindre sårbart, end lande der er præget af centraliserede systemer med høj gennemstrømning af fødevarer og energi i form af elektricitet.

Opsamling og regional planlægning

Ud over de rent fysiske ressourcer findes der også i samfundet redskaber, bygninger og infrastruktur som veje, energi og telekommunikation. De fleste mennesker bor i bebyggede, fremfor naturlige miljøer, og de anskaffer og skiller sig af med meget unødvendigt industriproduceret ragelse, som de tror er nødvendigt. Umiddelbart har de rige lande samlet og ophobet meget energi, men problemerne med denne udvikling er blandt andet, at der forbruges store mængder af fossile brændstoffer, som snart er opbrugte og for informationsteknologiens vedkommende, så skal der hele tiden produceres nye produkter, hvilket gør området sårbart for korruption. Langt bedre er det at arbejde på at opsamle og lagre energi via de naturlige decentrale landområder, energieffektive bygninger og passende teknologi som er:

beskeden i omfang
designet til at holde længe og af fornybare materialer
enkel at vedligeholde
med mange funktioner og let at tilpasse til andre funktioner

Der vil være en udfordring, når de eksisterende bygninger, der er designet til forbrug af billig energi og ikke til at holde i mange år, skal retrofittes. I fremtidige bygninger er det derfor vigtigt at anvende lokale materialer af jord, træ og fornybare materialer.

Ud over de konkrete energiformer, som vand, levende jord, træ og frø er der i vores moderne informationssamfund en række andre og mere luftige former for energi som information, regeringens opbygning, økonomi, fællesskab og kultur. Systemøkologen Howard Odum har vist, at der går meget emergy til at skabe disse komplekse organisationsformer. Af disse mere luftige former for energi er økonomisk kapital den mest fremtrædende. Der er brug for en bedre regulering af denne sektor, så der fokuseres mere på stabile og langsigtede etisk forsvarlige investeringer, end kortsigtet profit, der er frakoblet forbindelsen til de konkrete naturlige rigdomme.

Holdninger og værdier tilpasset lavenergisamfundet

I det følgende oplistes en række punkter, der er relevante for hele den måde, vi tjener vores penge, opdrager vores børn, håndterer sygdomme og kriser, bidrager til samfundslivet og fordeler rigdom og magt på:

at inddrage og støtte andre vidensfelter end vores egne
at bruge andre forståelsesmåder end den videnskabelige
at være kritisk overfor formelle kvalifikationer, hvis de ikke er baseret på præstationer, der kan fremvises og som er anbefalet af andre
at anerkende værdien af tidligere kulturers viden og at bruge denne, hvor den giver mening
at forholde sig skeptisk overfor medierne og informationsteknologiens store magt og ikke give afkald på andre former for kommunikation, erindring og fortolkning.

Kendetegnende for de forskellige bæredygtige lavenergiforbrugende kulturer, der vil komme, kan eksempelvis være:

en fornyet geografisk diversitet til de politiske og økonomiske strukturer
genetisk, racemæssige, kulturelle og intellektuelle krydsbestøvninger
adgang til og lav afhængighed af dyr centraliseret teknologi
mulighed for løbende at blive finjusteret

Passende brug af ikke-fornybare ressourcer

Når nu vi mennesker har drevet rovdrift på de ikke-fornybare ressourcer, så er det så meget vigtigere, at vi nu udvikler langtidsstrategier for at udnytte disse værdifulde ressourcer bedst muligt i omstillingen til et lavforbrugssamfund, hvor den naturlige og menneskelige kapital er genopbygget. Denne ressource bruges bedst på at opbygge nye systemer, som så bliver mere selvkørende over tid. Fx er glas til passiv solvarme en god investering, fordi glas bevirker, at sollyset kan indsamles og oplagres. Andre eksempler er bulldozere til udvikling af vandingssystemer, konstruktion af veje og afskrabning af hårde jordlag, så det er muligt at plante og bevare en sund jordstruktur for eftertiden.

Mineralsk gødning til opbygning af jorden

Et andet nyttigt produkt, som de ikke-fornybare ressourcer kan hjælpe med at frembringe er gødning med mineraler, som kan bringe jorden i en vedvarende balance. Det er muligt at lave jordprøver for at undersøge, hvilke mineraler jorden eventuelt er i underskud af.

Opsummering af mineralbalancens betydning for jordfrugtbarheden:

Mineralniveauet og balancen er to nødvendige, men forskellige målinger
Regionale jordforskelle er vigtige, men også intensiv dyrkning kan skabe ubalance
I den optimale jord vil det være muligt at dyrke alle klimazonens højkvalitets-afgrøder
Også de vilde arter
Vigtigst er balancen calcium 68 %, magnesium 12%, potassium 2-5 % og sodium over 1 %
En PH på 6,5 er ikke et bevis på en balanceret jord, selv om en balanceret jord har denne PH
I lerjorde viser balancen mellem calcium og magnesium, hvor smuldrende den er og dermed om evnen til at oplagre vand, kul og næringsstoffer, hvilket er vigtigt for jordbehandlingen og evnen til at modvirke erosion og degradering
Balancen mellem calcium og potassium er afgørende for, hvor frodig og træagtig vegetationen bliver
Ved et højt indhold af calcium bliver vegetationen blød, saftig, velsmagende for dyr og nedbrydes hurtigt til humus. Frugterne bliver søde og holder længe.
Ved et højt indhold af potassium bliver vegetationen fibrøs og mindre velsmagende for dyr, modvirker sammenbrud og svampenedbrydning dominerer over bakteriel. Frugterne bliver mere syrlige og holder ikke så længe. Træagtige planter trives fint og træet holder bedre. Skovaffaldet tørrer og akkumuleres, snarere end at rådne
Jordkvaliteten indvirker også på kvaliteten af den kompost, der kan laves af det organiske affald. Kvaliteten kan bevares ved planter fra jord i mineralsk balance, mens planter fra ubalanceret jord er af svingende kvalitet
Der er forskel på gødning til at opretholde balancen og gødning til at skabe balance. Selv om et produkt skaber et godt resultat, er det ikke sikkert, at mere vil give et bedre resultat

Idealisme versus pragmatik?

Det er svært helt at undgå at bruge af den kulgenererede elektricitet, men det er vigtigt at lave nogle design, der sætter meget mere pris på den, end tilfældet oftest er. Man kan godt både være tilsluttet det offentlige elektricitetsnet, og betale for strøm genereret af fornybare ressourcer, og samtidig bruge meget lidt strøm. Det er fornuftigt at prioritere, hvor pengene gør mest nytte. Der er i dagens samfund mange eksempler på, at der finder et massivt overforbrug af fossile brændstoffer sted.

Konkluderende kan det siges, at vi må overveje nøje, hvilke former for naturlig kapital, vi overlader til vores efterkommere. Vi må planlægge langsigtet og forsøge at forudse, hvad der kan være nyttigt at indsamle og oplagre om to, tre og fire generationer. Så vil vi seriøst kunne tale om permakultur i ordets egentlige betydning.

Hvis så det usandsynlige skulle ske, at teknologien kan erstatte behovet for naturlige ressourcer, så kan vi da i det mindste nyde al den vilde natur, der er blevet skabt.