Verbinden
is gemakkelijk, scheiden is moeilijk.
Prof.dr.ir. T.M. de Jong 2004-12-19
Chair Technical Ecology And Methods,
Chair Metropolitan And Regional Design,
Faculty of Architecture University of Technology Delft
www.bk.tudelft.nl/urbanism/team
Inhoud
2
Hooiland als uitgelegde zoom
4
Operationele en conditionele werkingen
1 Technische ecologie
Als student waren mijn favoriete colleges aan de Faculteit Bouwkunde in Delft die van de architect Aldo van Eijck en van de ecoloog Chris van Leeuwen. Beiden benadrukten niet de ruimten zelf maar de grenzen tussen ruimten. Daar gebeurde het, daar lag ook de taak van ontwerpers, dat is wat zij tekenen om ruimte te suggereren.
Aldo van Eijck (A.E.v. Eyck, et al., 1968) kon in de jaren ’70 een hele middag college geven over drie dia’s uit Mali. Eén had de ingang van een dikwandige hut tot onderwerp. Deze ingang had de vorm van een boom of paddestoel, zodat je gemakkelijk met bagage binnen kon lopen, maar bovenal kon je in dit grensmilieu urenlang zitten zonder tussen binnen of buiten te hoeven kiezen. Je kreeg de koelte van de schaduw of de warmte van de zon eenvoudig door te verzitten. Tweelingfenomenen noemde Van Eijck zulke verschijnselen. Locaties die keuze bieden en ons niet dwingen tot keuze noemde hij ‘inbetween-realms’.
|
|
|
|
|
Een ingang als zitplaats |
|
|
Het ontwakend milieubewustzijn in het begin jaren ’70 maakte ook de colleges van Van Leeuwen drukbezocht. Velen blijken zich die te herinneren. Onlangs is er weer een conferentie gewijd aan zijn werk (D.J. Joustra, et al., 2004). Hij kende het vrije veld als geen ander, maar was ook een groot kamergeleerde die voor ontwerpers fascinerende diktaten schreef (C.G. Leeuwen, 1971). Zijn open-dicht-theorie (C.G.v. Leeuwen, 1964) bracht hem in discussie met zijn vriend en collega Westhoff (V. Westhoff, et al., 1975) uit Nijmegen. Die had naar het voorbeeld van Braun-Blanquet (J. Braun-Blanquet, 1964) voor Nederland een systeem van levensgemeenschappen ontwikkeld dat nu door het werk van zijn opvolger (J.H.J. Schaminee, et al., 1995) als het systeem van de nationale natuurdoeltypen bij de Ecologische Hoofd Structuur (EHS) in praktijk wordt gebracht (D. Bal, et al., 2001).
Van Leeuwen deed echter zelf jarenlang veldinventarisaties en benadrukte op grond daarvan de overgangen tussen zulke levensgemeenschappen (C.G.v. Leeuwen, 1965). Juist daar zag hij de meest zeldzame soorten, met name als zo’n overgang over een brede strook lag uitgesponnen (gradiënt) tot een oneindige reeks onbenoemde, bijzondere milieus. Daar vestigden zich ecologisch interessante specialisten. Van Leeuwen verbaasde veldwachters door op de meter nauwkeurig de plek te kunnen aanwijzen waar waarschijnijk een zeldzame soort te vinden was. Zo was ik erbij toen hij al op hoge leeftijd een plek aanwees waar volgens hem de zeldzame vlozegge moest groeien. De omstanders gingen op de knieën en vonden de minuscule vlozegge. Van Leeuwen deed dat intuïtief, op grond van fenomenale veldkennis, maar hij kon die intuïtie niet anders in geschriften vastleggen dan door een theoretisch kader te schetsen dat bekend geworden is als de Relatietheorie. Die theorie ligt verspreid in talloze artikelen waarin Van Leeuwen niet terugschrok eenvoudige huishoudelijke bezigheden als het schoonmaken van pannen als voorbeeld te nemen. Dat werd niet altijd als wetenschappelijk ervaren, maar de meeste lezers kregen het gevoel van een glashelder, eenvoudig theoretisch kader dat richtinggevend kan zijn in alle Ruimtelijke Ordeningsvraagstukken van keuken tot metropool. Toch is het nog niemand gelukt dat kader in een kort geschrift samenhangend in beeld te brengen. Ik ben dat als zijn opvolger in Delft al jaren van plan, maar ik moet eerst voor stedebouwers de stedelijke mobiliteit inzichtelijk maken.
2 Hooiland als uitgelegde zoom
Van Leeuwen gaf mij nog onlangs een verhelderend voorbeeld. De zoom tussen weiland en bos ontstaat van nature door begrazing van herbivoren (F. Vera, 1997). Zij maaien met een lange nek over de grens van hun bereik zonder betreding of vermesting (zwevende kop) en creëren daar het prototype van hooiland. In hooiland (‘uitgelegde zoom’), waar ook zonder bemesting en noemenswaardige betreding wordt gemaaid, vind je soorten zoals serratula tinctoria (zaagblad) die je elders niet vindt. Soortenrijke steppegraslanden zoals in de Oekraine en Rusland zijn vergelijkbaar met hooilanden. Waarom zijn er soortenrijke graslanden (honderden per vierkante meter) en soortenarme (1 soort per hectare)? Wisselvalligheid van een bepaalde temporele schaal tussen nat en droog, koud en warm, zout en zoet, lijkt de belangrijkste factor. Zulke wisselvalligheid versterkt zichzelf: er ontstaat een dichte vaste bodem met plantago major (de tredplant weegbree). Water blijft daar staan, maar stroomt ook gemakkelijk weer weg. Daardoor ontstaan nog sterkere wisselingen tussen nat en droog, koud en warm en dat verdragen niet veel planten. In Moskou wordt de droogte plaatselijk bestreden door de brandweer, waardoor de verstoring met het dichtslaan van de bodem opnieuw wordt versterkt. Een helling stabiliseert daarentegen. In Nederland groeit plantago major nooit op een helling, omdat de tegenstelling tussen nat en droog te klein is, zodat andere soorten kunnen overleven, die op hun beurt het milieu verder stabiliseren. De soortenrijke Russische steppe heeft in tegenstelling tot een woestijn horizontaal en vertikaal een stabiele waterhuishouding. Een woestijn verzilt door water optrekkende verdamping (opstijgende vochtstroom). Verzilting door irrigatie is een bekend fenomeen. Daarmee ontstaat een koppeling tussen nat-droog, koud-warm, zout-zoet wisseling die in soortenrijke steppen kennelijk geen kans krijgt. Tegenover temporele wisselingen staan stabiele ruimtelijke overgangen op grond van selectieve scheiding.
3 Selectie
Wat ik uit dit voorbeeld naar voren wil halen, is het belang van ontoegankelijkheid, isolatie, in dit geval voor grote zoogdieren. Sinds in het Plan Ooievaar (D.d. Bruin, et al., 1987) het begrip ecologische infrastructuur zijn zegetocht begon, is de nadruk voornamelijk op verbindingen komen te liggen. Ik wil daar nu eens eenzijdig het belang van scheidingen tegenover stellen om op het juiste midden (mi-lieu) uit te komen. Het begrip structuur (letterlijk ‘metselwerk’) omvat zowel scheiding als verbinding. Juist hun combinatie heeft bijzondere milieus tot gevolg waarin specialisten zich thuisvoelen. Het onderzoek daarnaar kan men structuur-ecologie noemen en daarbinnen tekenen zich de contouren van een relatietheorie af die scheiding en verbinding omvat. In die relatietheorie is verbinding en scheiding geen tegenstelling, maar in navolging van (W. Ross Ashby, 1957, 1956) beide een mate van isolatie waarvan verbinding slechts de nulwaarde is. Verbinding vooronderstelt scheiding, niet omgekeerd. Er zijn geen ramen zonder muren. Er is echter verschil in scheiding, of zo men wil, altijd een combinatie van scheiding en verbinding waarin de scheiding richting geeft aan de verbinding.
De eerste in het oog springende combinatie volgt uit wat Van Leeuwen de ‘Grondparadox van de Ruimtelijke Ordening’ noemde: het verschijnsel dat loodrecht op de verbindingsrichting altijd scheiding lijkt te ontstaan. Een weg wordt aangelegd om te verbinden, maar heeft loodrecht op de verbindingsrichting scheiding tot gevolg. Dat komt pijnlijk tot uitdrukking bij kruisingen. De oplossing voor een verbinding loodrecht op een andere verbinding kan gezocht worden in vertikale scheiding (viaduct) of discontinuïteit, scheiding in de tijd (stoplichten). Er zijn echter meer combinaties van scheiding en verbinding. Zo zijn de kom en de buis voorbeelden van verbinding in één en twee richtingen. Die richting-gevoelige verbindingskwaliteit is ondenkbaar zonder scheiding in de andere richtingen. Kommen, reservoirs en buizen selecteren, het zijn selectoren die zorgen dat niet alles overal terecht kan komen. Zo zijn er ook combinaties van scheiding en verbinding die zorgen dat niet alles altijd ergens terecht komt: regulatoren zoals kleppen en kranen. Levende organismen zijn gecompliceerde combinaties van kommen, buizen, kleppen en kranen die men in de techniek apparaten zou noemen. Daarbij mag de zeef niet vergeten worden: de selector die scheidt ten aanzien van sommige stoffen en andere doorlaat. Kom, buis, klep, kraan, zeef: de efficiency van onze taal blijkt uit de keuze voor korte woorden van één lettergreep voor objecten die kennelijk van levensbelang zijn. We kennen meer van zulke korte woorden die schaalafhankelijk op hetzelfde neerkomen: dam, dijk, stuw, sluis, sloot, weg, cel, vat, brug of huid, mond, neus, oor, om schuttingwoorden maar niet te noemen.
4 Operationele en conditionele werkingen
De complexe wereld van selectief scheiden en verbinden vindt al plaats op het kleinste schaalniveau van de biologie: de cel en zijn membranen. Op die grensvlakken worden de stoffen geselecteerd die verbinding met elkaar mogen maken. De voorwaarden voor specifieke verbindingen worden echter eerst geschapen door scheiding van stoffen die vooral géén verbinding met elkaar mogen aangaan. Dat begint al bij het buitenste celmembraan waarmee een binnenmilieu van de entropische buitenwereld wordt afgescheiden zodat minder waarschijnlijke processen mogelijk worden. Die reeks voorwaarden en het endoplasmatische apparaat dat nodig is om condities voor de juiste verbindingen te scheppen vergeten we wel eens, wanneer we vooral het geïsoleerde operationele proces proberen te begrijpen dat de verbinding tot stand brengt. De eindeloze reeks conditionele werkingen in de omgeving lijken ook een andere, misschien typisch ecologische denkwijze te vergen dan die ene operationele werking met een duidelijk produkt. Zulke processen imiteren wij in stelsels van retorten en leidingen die het instrumentarium van de scheikunde zijn. We spreken van scheikunde, niet van verbindingskunde. Scheiden is immers de kunst, mengen is gemakkelijk. Het kostte madame Curie vier jaar om uit tonnen pekblende een tiende gram radium te isoleren. Suiker in de koffie oplossen is een dagelijkse bezigheid die slechts enkele seconden in beslag neemt, maar krijg het er maar weer eens uit! Een schep mest is gauw gelegd, maar het kost jaren om het weer uit het ecosysteem te krijgen. Het is in beide gevallen de Tweede Hoofdwet van de Thermodynamica die ons parten speelt.
Op dezelfde manier is het gemakkelijker om het subtiele stelsel van selectoren die een levend organisme vormt in seconden te vernietigen, dan om het in jaren weer op te bouwen. Een gewelddadige moord komt erop neer dat men scheidingen sloopt, te beginnen bij de huid. Gesteld nu, dat een ecologisch zeldzame locatie is omgeven door een reeks conditionele werkingen die wij nog niet geheel doorzien. Is het dan verstandig om ten behoeve van enkele aaibare populaties met botanisch bedenkelijke werking verbindingen aan te leggen? Hun egaliserende werking kan in kleine gebieden die van een olifant in een porceleinkast zijn. Andere (trekkende) dieren dan grazers passen niet in onze kleine reservaten, maar in uitgestrekte eutrofe gebieden elders in de wereld. Daar zijn ze nodig als mineraal-verplaatsende apparaten, te vergelijken met buisleidingen, verbindingen tussen eenzijdige hoogproductieve gemeenschappen. Een veel groter aantal kleinere en meer zeldzame diersoorten met kleiner areaal zijn geholpen met diversificatie van het botanische fundament. Men kan dan afwachten welke bovenbouw zich daarop ontwikkelt inplaats van de top van de voedselpiramide bij voorbaat als doelsoort aan te wijzen. Men begint de bouw van een huis ook niet met de nok.
5 Ecologische infrastructuur
In het proefschrift van Van Bohemen (H.D.v. Bohemen, 2004) valt op dat de honderden miljoenen (!) die in civieltechnische zin aan ecologische infrastructuur worden uitgegeven nauwelijks op hun ecologisch effect beoordeeld zijn. De redenering is, dat men eerst een wildviaduct moet bouwen om het effect te kunnen meten. Die fase is nu aangebroken, maar erkend wordt, dat evenals in epidemiologisch onderzoek de oorzaken moeilijk uit elkaar te houden zijn. Bedoeld is dan nog alleen het effect op de populaties van enkele doelsoorten. Welk effect de aangelegde verbindingen vervolgens hebben op andere soorten is nog veel moeilijker te bepalen. Dat het effect van positieve discriminatie averechts kan werken is bekend uit het ophangen van nestkastjes: andere vogelsoorten werden weggeconcurreerd, insecten stierven uit en plantensoorten die hen als postillions d’ amour hadden verdwenen. Het effect van verbindingen is vaak negatief. Denk aan de import van elzen uit Oost Europa in de jaren ’70, of de verbinding van het Main-Donaukanaal. Misschien is het verbinden van de hele wereld met elkaar (globalisering) wel het grootste gevaar. Het in contact brengen van genetische rassen kan tot verlies aan biodiversiteit leiden. Dat brengt ons op het onderwerp dat mij na aan het hart ligt: schaal. Op welk schaalniveau is verbinden de beste strategie, op welk schaalniveau scheiden? Het beste argument om gebieden gescheiden te houden is, dat het uiteindelijk kan leiden tot (sub)soortvorming, al kost dat veel tijd. Een cruciale vraag is: zitten wij in Nederland om andere grote zoogdieren dan grazers verlegen als ze elders veel betere en meer duurzame condities hebben? Kunnen wij in ons natte land niet veel interessantere ecologische condities (Tjallingii, 1996) creëren, condities die overal elders ontbreken? Holland hooiland!
Een meer gematigde conclusie is, dat je in de ecologie niet uit de voeten kunt met algemene uitspraken, al wil de politiek je daartoe verleiden. Dat heb ik wel geleerd uit het proefschrift van Mechtild de Jong (2002). Dit methodologische probleem van wetenschappelijke generalisatie in contextgebonden relaties tussen anderhalf miljoen soorten waarvan wij nog bijna niets weten deelt de ecologie met de contextgevoelige ontwerpwetenschappen (Jong, T.M.d. and Voordt, D.J.M.v.d., Eds. ,2002). Het probleem van het klassiek empirische ideaal om te komen tot generaliserende uitspraken om daaruit deductie naar specifieke gevallen mogelijk te maken groeit als je beseft dat iedere soort een onbeperkt aantal verschillend reagerende indiviuen omvat. Het probleem wordt wetenschappelijk hopeloos als je beseft dat ieder individu in een andere context terecht komt. De stedebouwer of architect kent het probleem maar al te goed. Zij of hij wordt niet ingehuurd om oplossingen te kopiëren, maar een veld van contextgevoelige problemen in een uniek concept gezamelijk tot oplossing te brengen. Dat is ecologische (infra)structuur.
Rest mij nog Chris van Leeuwen, Johan Vos, Lodewijk van Duuren en Sybrand Tjallingii te danken voor hun commentaar.
Literatuur
Bal, D.; Beije, H.M.; Fellinger, M.; Haveman, R.; Opstal, A.J.F.M.v. and Zadelhoff, F.J.v. (2001) Handboek Natuurdoeltypen (Wageningen) Landbouw, natuurbeheer en visserij
Bohemen, H.D.v. (2004) Ecological Engineering and Civil Engineering Works. A Practical Set of Ecological Engineering Principles for Road Infrastructure and Coastal Management. (Delft) Road and Hydraulic Engineering Institute of the Directorate-General of Public Works and Watermanagement. Delft University of Technology/ Interfaculty Research Centre "The Ecological City" 350
Braun-Blanquet, J. (1964) Pflanzensoziologie (New York) Springer-verlag
Bruin, D.d.; Hamhuis, D.; Nieuwenhuize, L.v.; Overmars, W.; Sijmons, D. and Vera, F. (1987) Ooiveaar. De toekomst van het rivierengebied (Arnhem) Stichting Gelderse Milieufederatie ISBN 90 72010 01 9
Eyck, A.E.v.; Parin, P. and Morgenthaler, F. (1968) "Ecology in Design / Kaleidoscope of the mind / Miracle of Moderation / Image of Ourselves" Via 1 129
Joustra, D.J. and Vries, C.A.d. (2004) Het brilletje van Van Leeuwen. Duurzame stedelijke vernieuwing. (Leeuwarden) NIDO www.nido.nu
Jong, M.D.T.M.d. (2002) Scheidslijnen in het denken over Natuurbeheer in Nederland. Een genealogie van vier ecologische theorieen. (Deft) DUP Science
Jong, T.M.d. and Voordt, D.J.M.v.d., Eds. (2002) Ways to study research urban, architectural and technical design (Delft) DUP Science ISBN 90-407-2332-X
Leeuwen, C.G.v. (1964) The open- and closed theory as a possible contribution to cybernetics (Leersum) Rijksinstituut voor Natuurbeheer
Leeuwen, C.G.v. (1965) Over grenzen en grensmilieu's Jaarboek 1964 Kon. Nederlandse Bof. Ver. 53-54 (Micro-archief)
Leeuwen, C.G. (1971) Ekologie (Delft) Technische Universiteit Delft, faculteit Bouwkunde
Ross Ashby, W. (1957, 1956) An Introduction to cybernetics (New York) (Micro-archief)
Schaminee, J.H.J.; Stortelder, A.H.F. and Westhoff, V. (1995) De vegetatie van Nederland deel 1. Grondslagen, methoden en toepassingen (Leiden) Opulus press
Tjallingii, S.P. (1996) Ecological Conditions: strategies and structures in environmental planning Faculteit Bouwkunde (Delft) Technische Universiteit Delft 320
Vera, F. (1997) Metaforen voor de wildernis ('s-Gravenhage) Ministerie van Landbouw, Natuurbeheer en Visserij ISBN 90-9010975-7; 90-5485-746-3
Westhoff, V. and Held, A.J.D. (1975) Plantengemeenschappen van Nederland (Zutphen) Thieme en Cie