Penelitian baru mengeksplorasi skala produksi sampah di sistem perkotaan, dan menemukan bahwa sampah meningkat secara linear seiring dengan pertumbuhan populasi, sedangkan skala emisi air limbah dan gas rumah kaca berbeda-beda. Hal ini menyoroti perlunya perbaikan strategi pengelolaan sampah di wilayah perkotaan yang sedang berkembang dan pengembangan ilmu baru mengenai sampah untuk menjamin keberlanjutan dan mengurangi dampak terhadap lingkungan.
Sampah merupakan hasil yang tidak terpisahkan dari kehidupan di Bumi dan fungsi perekonomian manusia. Seiring berjalannya waktu, sistem kehidupan telah beradaptasi untuk mengubah limbah, dan organisme seperti kumbang kotoran memainkan peran penting dalam menguraikan kotoran hewan lain. jenis. Namun, pengelolaan sampah masih menjadi tantangan besar dalam masyarakat.
Seiring dengan pertumbuhan populasi dunia dan urbanisasi yang pesat – dua pertiga manusia akan menjadi penduduk kota pada tahun 2050, menurut PBB – limbah kita menyebabkan krisis yang semakin meningkat di seluruh dunia. Mikroplastik menyelimuti planet ini dan menyusup ke dalam tubuh kita, air limbah mencemari saluran air kita, dan emisi gas rumah kaca mendorong perubahan iklim global.
“Kita sebagai masyarakat cenderung mengabaikan sisi tidak menyenangkan dari produksi kita,” kata Mingzhen Lu, Asisten Profesor di Universitas New York dan mantan Rekan Kompleksitas SFI Omidyar.
Lu dan Profesor SFI Chris Kempes adalah penulis koresponden pada makalah baru yang diterbitkan di Kota Alam yang mengeksplorasi produksi sampah sebagai fungsi sistem perkotaan.
Temuan dan Implikasinya terhadap Perencanaan Kota
“Pertanyaan kuncinya adalah apakah limbah diproduksi dengan lebih atau kurang efisien seiring dengan peningkatan skala sistem, dan seberapa besar beban daur ulang sebagai konsekuensinya,” kata Kempes.
Untuk menjawab pertanyaan ini, penulis menggunakan teori penskalaan untuk menganalisis produk limbah – limbah padat perkotaan, air limbah, dan emisi gas rumah kaca – dari lebih dari seribu kota di seluruh dunia. Teori penskalaan telah digunakan dalam biologi untuk menjelaskan bagaimana fisiologi organisme berubah seiring dengan massa tubuh, dan teori ini terbukti relevan untuk memahami bagaimana produksi sampah meningkat seiring dengan pertumbuhan kota.
Dalam makalah barunya, Mingzhen Lu dan Chris Kempes mengeksplorasi bagaimana tiga jenis produksi sampah – limbah padat perkotaan, air limbah, dan emisi gas rumah kaca – disesuaikan dengan ukuran kota. Kredit: Elisa Heinrich Mora
“Teori penskalaan memungkinkan kami mengekstraksi pola guratan yang luas dan melampaui individualitas setiap kota,” jelas Lu.
Pola yang dihasilkan menunjukkan perbedaan nyata dalam produksi sampah seiring dengan pertumbuhan kota. Skala limbah padat bersifat linier — karena terkait dengan konsumsi individu, jumlah limbah padat meningkat seiring dengan pertumbuhan populasi. Sebaliknya, skala produksi air limbah bersifat superlinear, sedangkan skala emisi bersifat sub-linear. Dengan kata lain, kota-kota besar menyumbang lebih banyak limbah cair dibandingkan kota-kota kecil, namun mengeluarkan lebih sedikit gas rumah kaca. Hasilnya menunjukkan adanya skala ekonomi dalam hal emisi seiring dengan pertumbuhan yang biasanya menghasilkan energi dan infrastruktur transportasi yang lebih efisien, namun tidak ekonomis untuk limbah cair.
Kota-kota cenderung menyimpang dari hukum skala universal seiring dengan pertumbuhan mereka yang semakin kaya. Kota-kota dengan PDB per kapita yang lebih tinggi menghasilkan lebih banyak sampah, yang menegaskan hubungan antara timbulan sampah dan pertumbuhan ekonomi.
Menuju Ilmu Baru tentang Sampah
Temuan ini menekankan perlunya ilmu baru mengenai sampah yang dapat membantu memprediksi keadaan ekosistem perkotaan di masa depan dan memberikan masukan bagi kebijakan untuk mengurangi sampah dan meningkatkan keberlanjutan.
“Jamur menemukan cara menguraikan limbah lignin dari pohon dan menciptakan ekosistem berkelanjutan yang telah bertahan ratusan juta tahun,” kata Lu. “Kami mengambilnya dan membuangnya – kami tidak bisa lagi mengabaikan sampah dari masyarakat kami.”
Referensi: “Penskalaan timbulan sampah di seluruh dunia dalam sistem perkotaan” oleh Mingzhen Lu, Chuanbin Zhou, Chenghao Wang, Robert B. Jackson dan Christopher P. Kempes, 17 Januari 2024, Kota Alam.
DOI: 10.1038/s44284-023-00021-5
