האווארד ת. אודום

שיתוף

האווארד תומס אודום (באנגלית: Howard Thomas Odum או H.T. Odum או Tom Odum; ‏1924-2002) היה אקולוג מערכות אמריקאי בולט ופרופסור באוניברסיטת פלורידה. כתלמידה של אוולין הטצ'קינסון, אודום מילא תפקיד מפתח בפיתוח השדה של ביו-גאו-כימיה. הוא פיתח את הרעיון של אמרגיה ושל אנרגיה גלומה כעקרון מאחד של זרימת אנרגיה דרך מערכות חיות.

האווארד ת.אודום

אודום היה מחיל החלוץ של הכלכלה האקולוגית הסטודנטים שלו היו דמויות מרכזיות בעיצוב השדה של אקולוגיית מערכות.

ביוגרפיה

אודום היה בנו השלישי של הסוציולוג האמריקאי האוורד וו. אודום ואחיו של האקולוג, המחנך והסופר אגני פלסטנס אודום. האב עודד את בניו ללמוד מדעים ולפתח טכניקות חדשות לתמיכה בקידמה חברתית. אודום למד את שיעוריו המדעיים הראשונים אודות ציפורים מאחיו, ועל דגים ועל הפילוסופיה של הביולוגיה בעבודה לאחר בית הספר עבור הזואולוג הימי רוברט קוקר (Robert Coker) ואודות מעגלים חשמליים מ"נער עוזר-חשמלאי".

אודם למד זואולוגיה באוניברסיטת צפון קרוליניה ב-Chapel Hill. הוא פרסם את המאמר הראשון שלו בעודו סטודנט לתואר ראשון. לימודיו נקטעו על ידי שירות של 3 שנים בחיל האוויר האמריקאי, בזמן מלחמת העולם השנייה. אודום שרת בפורטו ריקו ובאזור תעלת פנמה ועבד כמטאורולוג. לאחר המלחמה הוא חזר לאוניברסיטת צפון קרוליינה, וסיים את התואר הראשון שלו בזואולוגיה בשנת 1947.

בשנת 1947, נשא אודום לאשה את וירג'יניה ווד. לזוג נולדו שני ילדים. לאחר מותה בשנת 1973, הוא נישא לאליזבת סי.אודום בשנת 1974. היו לה 4 ילדים מנישואים קודמים. עצתו של אודום כיצד לנהל משפחה מעורבת הייתה להמשיך לדבר. אליזבת נרתעה מהמשמעת והחוקים החדשים בבית.

בשנת 1950 אודום קיבל תואר דוקטור בזואולוגיה באוניברסיטת ייל, תחת הדרכתו של G. Evelyn Hutchinson. עבודת הדוקטורט שלו נקראת "הביוכימיה של הסטרונציום: עם דיון על האינטגרציה האקולוגית של היסודות". צעד זה הרחיק אותו מהעניין שהיה לו באורניתולוגיה (תת תחום בזואולוגיה שעוסק בחקר העופות) וקירב אותו לתחום המתפתח של אקולוגיית מערכות. דרך האנליזה שלו של המחזור העולמי של יסוד הסטרונציום, הוא פיתח בסוף שנות ה-40 את ההשקפה על כדור הארץ כעל מערכת אקולוגית גדולה אחת.

בעודו בייל, החל האווארד אודום את שיתוף הפעולה שלו עם אחיו, אגני. באותה תקופה, הם החלו לכתוב את ספר הלימוד הראשון באנגלית על אקולוגיית מערכות, יסודות האקולוגיה, שיצא לאור בשנת 1953, והיה בעל השפעה רחבה מאוד. אודום כתב את הספר את הספר על אנרגיות, שהחל את השפה שלו על מעגלי אנרגיה. שיתופי הפעולה שלהם לאחר מכן במחקר ובכתיבה היו תדירים, ונמשכו כל ימי חייהם. עבור אודום השימוש שלו בשפת מערכות אנרגיה "Energese" היה כלי שיתוף פעולה בפני עצמו.

בין השנים 1956-1963 עבד אודום כמנהל של המכון הימי באוניברסיטת טקסס. במשך תקופה זו, הוא פיתח מודעות לקשרים בין אנרגיה ואקולוגיה עם כוחות כלכליים. באותה תקופה הוא לימד באוניברסיטת צפון קליפורניה בצ'אפל היל. בה הוא כיהן במחלקה לזואולוגיה ואחד מהפרופסורים במדעי הים, עד שעבר לאוניברסיטת פלורידה בשנת 1970. מאז הוא לימד במחלקה למדעי הנדסת הסביבה במשך 26 שנים, עד לפרישתו בשנת 1996, הוא גם ייסד וניהל את המרכז למדיניות סביבתית באוניברסיטת פלורידה, וייד את המרכז האוניברסיטאי לאדמות-ביצה בשנת 1973, הראשון מסוגו בעולם ופעיל עד היום (2009). בשנות ה-60-70 היה אודום יושב הראש של וועדת התכנון של תוכנית הביום הטרופית הבינלאומית שנתמכה על ידי חוזים גדולים עם וועדת האנרגיה האטומית של ארצות הברית, וכללה כ-100 מדענים שחקרו מחקרים של קרינה ביערות הגשם. הפרוייקט המרכזי שלו באוניברסיטת פלורידה בשנות ה-70 היה טיפול בשפכים על ידי בראשי ביצות, אחד הפרוייקטים הראשונים שהחל את המגמה של שימוש באדמות רטובות כמערכות אקולוגיות לטיוב מים. זו אחת התרומות החשובות שלו להתחלת השדה של הנדסה אקולוגית.

בשנותיו האחרונות הוא כיהן כפרופסור מחקר אמריטוס ובמנהל של המרכז למדיניות סביבתית. הוא היה צפר נלהב הן בחייו המקצועיים והן בחייו הפרטיים.

בשנת 1978 זכו האחים אודום בפרס Crafoord של האקדמיה המלכותית השוודית למדעים, פרס שנחשב למקבילה הביולוגית לפרס הנובל. החברה האקולוגית העניקה לאודום את פרס Mercer לציין את תרומתו למחקר שונית האלמוגי באטול Eniwetok. אודום זכה גם בפרס Prix de Vie הצרפתי.

עבודתו

אודום נודע תודות לעבודתו ב"אמרגיה" ובזרמים של אנרגיה במערכות אקולוגיות ובכלכלה, כמו גם תודות לעבודותיו בתחום היצורים החיים במים ובדלתות.

בספרם הראשון, האחים אודום אימצו את המונח "אקוסיסטמה" (הראשון שהשתמש במונח זה היה ארתור טנסלי, האקולוג הבריטי ב-1935. מי שהמציא את המונח (1930) היה האקולוג רוי קלפהם, אבל השימוש המודרני שלו נבע מעבודתו של ריימונד לינדמן במחקר הקלאסי שלו על אגם מינסוטה (Lindeman, R. L. 1942. The trophic-dynamic aspect of ecology. Ecology 23: 399-418)). לפני האודומים, האקולוגיה של יצור חי/סביבה ספציפית נחקרה בסקאלה מוגבלת יותר בתוך סב-דיספלינות מבודדות של הביולוגיה, במקום להיות דיסציפלינה כשלעצמה.

משנות החמישים ועד מותו, אודום כתב על המגבלות הביולוגיות לפעילות הכלכלית, התפקיד של דלקים מחצביים ביחסים בינלאומיים, ואנליזה של אנרגיה. הוא יישם את החוקים של התרמודינמיקה כדי להראות שהשימוש באנרגיה צריך להימדד לא רק במונחים של שימוש, אלא גם במונחים של בזבוז. לדוגמה, יש צורך בהרבה אנרגיה כדי לייצר אנרגיה גרעינית. על פי המדידות של אודום, נדרשת יותר אנרגיה כדי ליצור את האנרגיה הגרעינית, מאשר האנרגיה המופקת באופן זה. הוא טבע את ההתייחסות לאנרגיה כאל "מטבע" להדגים את ההבדלים בין ההשלכות האקולוגיות של תהליכים טבעיים לעומת אלו שנבעו מתהליכיי ייצור. אודום נחשב למי שפיתח את השדה של הנדסה אקולוגית, הניהול והשיקום של מערכות אקולוגיות שמתחשב הן בדרישות של הפעילות האנושית והם בסביבה הטבעית.

מודלים אקולוגיים

גישה אינטגרטיבית חדשה באקולוגיה

בעבודת הדוקטורט שלו משנת 1950, סיפק אודום הגדרה חדשנית של האקולוגיה כמחקר של גופים גדולים (מערכות אקולוגיות) ב"רמת האינטגרציה הטבעית". מכאן, באחד התפקידים המסורתיים של אקולוג, אחת המטרות של הדוקטורט של אודום היתה לזהות ולסווג את הגופים המחזוריים הגדולים (מערכות אקולוגיות). עם זאת, מטרה נוספת שלו הייתה לספק הכללות בעלות יכולת ניבוי אודות מערכות אקולוגיות, כמו המערכת האקולוגית העולמית לדוגמה. עבור אודום, כיישות גדולה, העולם הורכב ממחזורים נעים עם יציבות גבוהה. הקיום של יציבות המערכת, איפשר לדעת אודום לדבר על הטלאולוגיה (המחקר הפילוסופי של התכלית) של מערכות כאלה.

בנוסף, בזמן כתיבת התזה שלו, אודום הרגיש כי העקרונות של ברירה טבעית היו יותר מאשר דבר אמפירי, בגלל שלדעתו הם טאוטולוגיים, או בעלי רכיב של "יציבות על פני זמן". כאקולוג שהתעניין בהתנהגות ובתפקוד של גופים גדולים על פני זמן, אודם שאף לספק הצהרות כלליות יותר על ברירה טבעית, שיהיו יישימות לגופים גדולים כפי שהיה הדבר מקובל באופן מסורתי עבור יישויות קטנות בביולוגיה.

מסיבה זו, שאף אודום להרחיב את היריעה ואת הכלליות של התובנות על הברירה הטבעית, כדי שאלו יכללו יישויות גדולות כמו העולם. ההרחבה הזאת הסתמכה על ההגדרה של היישות כקומבינציה של תכונות שיש להם איזושהי יציבות בזמן. הגישה של אודום הושפעה מרעיונותיו של אלפרד לוטקה על האנרגיות של האבולוציה.

סימולציה של מערכות אקולוגיות

בכתביו על ההיסטוריה של מושג המערכת האקולוגית, מציין Golley כי אודום נטה לחשוב בצורה של אנלוגיות, ונתן את הדוגמה "אם העולם הוא מנוע חום, אז..." באופן זה, ניתן להבין את עבודתו של אודום כהרחבה של האנלוגיות הדינמיות שביססו את האנלוגיות בין מערכות אלקטרוניות, חשמליות, מכאניות, אקוסטיות ומגנטיות כך שיכללו גם מערכות אקולוגיות.

אודום השתמש באנלוגיה של רשתות אנרגיית חשמל כדי לבצע מידול של נתיבי זרימת האנרגיה של מערכות אקולוגיות. המודלים של אנלוגיה לרשתות חשמליות היו בעלות השפעה ניכרת בהתפתחות הגישה שלו למערכות וזוהו כאחת מהתפתחויות הראשונות באקולוגיה של מערכות.

זרימת אלקטרונים ברשת החשמלית ייצגה את הזרימה של חומר (לדוגמה פחמן) בתוך המערכת האקולוגית, מטען חשמלי בקבל היה אנלוגי לאחסנה של חומר, והסקאלה של המודל הותאמה למערכת האקולוגית שבה גילו עניין על ידי התאמת גודל הרכיב החשמלי.

אנלוג אקולוגי לחוק אוהם

בשנות ה-1950 הציג אודום את תרשימי המעגל החשמלי שלו לאגודה האקולוגית של אמריקה. הוא טען כי אנרגיה נוסעת דרך המערכות האקולוגיות על ידי "אקו-כוח" (Ecoforce) אנלוגי לתפקיד של מתח במעגלים אלקטרוניים.

אודום פיתח אנלוג לחוק אוהם (לפיו קבוע ההתנגדות החשמלית R הוא קבוע ששווה למתח V חלקי הזרם I) שנועד לייצג זרמי אנרגיה דרך מערכות אקולוגיות. במונחים של תרמודינמיקה של מצב יציב, ניתן להתייחס לחוק אוהם כאל מקרה מיוחד של חוק זרם כללי יותר שבו הזרם (J) הוא "פרופורציוני לכוח התרמודינמי המניע (X) כפול המוליכות (C) כלומר J=CX.

Kangas מצהיר כי אודום הסיק גם כי כמערכות תרמודינמיות, מערכות אקולוגיות צריכות לציית לחוק הכוח-זרם. ולכן חוק אוהם ומעגלים חשמליים פסיביים אנלוגיים יכולים לשמש כדי לסמלץ מערכות אקולוגיות. בסימולציה כזו, אודום ניסה לייצר אנלוג למתח החשמלי. המתח, או הכוח המניע, מתייחס למשהו שאנו יכולים למדוד מזה שנים רבות, הביו-מאסה, בכמות של פאונד לאקר או ק"ג לקמ"ר. המושג האנלוגי הדרוש הוא פעילות ביו-מאסה, כלומר הדחף התרמודינמי, שיכול להיות לינארי. מהו הדבר זה בטבע, אם בכלל, הוא דבר בלתי ברור.

שיקול כזה הוביל את אודום לשאול 2 שאלות מתודולוגיות חשובות: 1. מהי החשיבות האלקטרונית של פונקציה שנצפית בטבע 2. בהינתן יחידה אלקטרונית במעגל, מהי היא במערכת אקולוגית. לדוגמה, מהי דיודה בטבע? יש צורך בדיודה כדי לאפשר לביו מאסה להצטבר לאחר שהמתח של השמש ירד, אחרת המעגל יכול לזרום בצד השני. הטענה היא כי יצורים במעלה הרמה הטרופית, כמו דגים הם דיודות.

השפעה על פרמקלצ'ר

עבודתו של אודום, במיוחד בתחום של דינמיקה של אנרגיה (סביבה, הספק וחברה, 1971), השפיעה על האקולוג האוסטרלי דייוויד הולמגרן בפיתוח הרעיונות לספרו פרמקלצ'ר אחת שכתב יחד עם ביל מוליסון בסוף שנות ה-70, ואשר היווה את תחילת הפרמקלצ'ר. פרמקלצ'ר: עקרונות ודרכים מעבר לקיימות, ספרו המעודכן של הולמגרן על הפרמקלצ'ר משנת 2002, הוקדש לאודום, שמת חודשיים לפני פרסום הספר.

ספרים

ראו גם

קישורים חיצוניים

האווארד ת. אודום בוויקיפדיה האנגלית.
מה לפרמקלצ'ר יש לומר על ניהול זמן – חלק א' על עקרון האלטרואיזם המשולש של אודום, אסף צ'רקטוף, אתר בידיים, 30.5.2012

מאמרים

http://dieoff.org/page232.pdf חשבונאות של אמרגיה

מערכות מורכבות

מושגי יסוד: הוליזם - שיווי משקל - תהליך - אנטרופיה - אקסרגיה - החוק השני של התרמודינמיקה - מידע - ארגון עצמי - הגחה - לולאת משוב - תהליך בלתי הפיך - עמידות - חשל - גידול מעריכי - תגובת יתר

מערכות, מודלים וגישות: מערכת מורכבת - מערכת מפזרת - מודל מבוסס סוכנים - מערכת מורכבת אדפטיבית - חשיבה מערכתית - דינמיקה של מערכות - תורת המידע - כלכלה אבולוציונית - כלכלת מורכבות - שיטת המערכות הרכות

מערכות ואקולוגיה: תהליך ארוך טווח - מחזור ביוגאוכימי - חוק המינימום של ליביג - פרדוקס ג'בונס - עקרון ההספק המקסימלי - הולון - אנרגיה גלומה - שירותי המערכת האקולוגית - ייצור ראשוני - מטבוליזם

ספרים ומאמרים: ספינת החלל כדור הארץ - גבולות לצמיחה - מעבר לגבולות - חוק האנטרופיה והתהליך הכלכלי - תריסר נקודות מינוף להתערבות במערכת - דינמיקת מערכות פוגשת את העיתונות - עיצוב כלכלה הוליסטית לעולם בר קיימא

אישים, הוגים וארגונים: דונאלה מדווז - ניקולס ג'ורג'סקיו-רוגן - האווארד ת. אודום - דיוויד בוהם - איליה פריגוז'ין - מכון סנטה פה