المردود البيئي

تتمثل فكرة البصمة البيئية في قياس تكلفة النشاط الاقتصادي من حيث مساحة الأرض المنتجة بيئيًا اللازمة لاستدامته. ويتطلب القيام بذلك بدقة تقدير مدى إنتاجية الأرض؛ أي قياس العائد البيئي. وبالمقابل، يمكن استخلاص تقديرات العائد البيئي من تقديرات البصمة البيئية.

تقترض الشركات لشراء المعدات وحقوق استخدام الأراضي. ولتسديد هذه القروض، يتعين عليها استخراج الموارد من الأرض وبيعها. وإذا كانت الشركة تجهل إنتاجية الأرض المعنية، فقد تتطلب أدوات الدين عائدًا يفوق قدرة الأرض على التجدد. يربط الاقتصاد الأخضر هذه العملية بالإبادة البيئية ، ويطرح حلولًا من خلال الإصلاح النقدي .

حتى الشركات ذات النوايا الحسنة قد تبالغ بشكل منهجي في تقدير إنتاجية النظام البيئي. في حالة تنافس عدة شركات على حقوق الأراضي، تتسبب ظاهرة اقتصادية تُعرف بـ" لعنة الفائز" في مبالغة الطرف الفائز بشكل منهجي في تقدير القيمة الاقتصادية للأرض. عادةً ما تأتي القيمة الاقتصادية في الغالب من الإنتاجية البيئية، وفي هذه الحالة، ستبالغ الشركة في تقديرها أيضًا.

قد ينشأ شكل آخر من أشكال المبالغة في التقدير من تعميم البيانات من أنظمة بيئية أخرى. على سبيل المثال، قد يختلف النظام الغذائي لنفس نوع السمك اختلافًا كبيرًا بين نظامين بيئيين مختلفين. فإذا كان نظامه الغذائي في منطقة ما يتكون في معظمه من الطحالب، بينما يتكون في منطقة أخرى في معظمه من أسماك أصغر حجمًا، فسيكون إنتاج هذه الأسماك أكثر تكلفة بالنسبة للنظام البيئي الثاني، وبالتالي سيكون المحصول أقل في المنطقة الثانية. يوضح هذا المثال ضرورة إجراء دراسات ومراقبة خاصة بكل نظام بيئي على حدة لفهم المحصول البيئي بشكل أفضل.

في عام 1986، قدّر فيتوسيك وآخرون ^{[ 2 ]} أن البشر يستهلكون 50 بيتاغرام (50 مليار طن) سنويًا من الكتلة الحيوية الناتجة عن عملية التمثيل الضوئي . كما قدّروا أن هذه الكمية البالغة 50 مليار طن تُشكّل ما بين 20% و40% من نشاط التمثيل الضوئي على الأرض. وفي سياق منفصل، تُقدّر شبكة البصمة العالمية إجمالي البصمة البشرية بـ 1.6 ضعف إجمالي البصمة الحيوية. ^{[ 3 ]} وهذا يعني أن النظم البيئية مُستغَلّة بشكل مفرط بمعدل 1.6 ضعف.

في معظم المناطق الأحيائية، يُعدّ التمثيل الضوئي الشكل الوحيد للإنتاج الأولي . بعبارة أخرى، يمكن تتبع جميع الكتلة الحيوية الجديدة إلى النباتات والطحالب التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي عبر سلسلة من الافتراس . لذلك، يمكن التنبؤ بإنتاجية كائن حي في نظام بيئي كدالة لإنتاجية منتجيه الأوليين. عندما تتحول الكتلة الحيوية من الفريسة إلى كتلة حيوية في المفترس، تحدث بعض الخسائر نتيجةً لعدم الكفاءة البيولوجية والديناميكية الحرارية. يبلغ معدل التحويل عادةً حوالي 10%. بمعنى آخر،  قد يتحول 100 كيلوغرام من المادة النباتية إلى 10  كيلوغرامات من الحيوانات العاشبة، والتي بدورها قد تتحول إلى  كيلوغرام واحد من الحيوانات اللاحمة التي تتغذى حصريًا على الحيوانات العاشبة. يمكن حساب المستوى الغذائي للكائن الحي كمتوسط ​​مرجح لطول سلسلة الافتراس من الكائن الحي إلى المنتج الأولي. يحدد هذا المستوى الغذائي مُضاعِفًا أُسّيًا لتحويل الكتلة الحيوية للمنتج الأولي إلى الكتلة الحيوية للكائن الحي.

يمكن قياس كمية الأخشاب المُزالة من الغابة عن طريق سؤال الشركة التي أزالتها؛ ففي العادة، لا تملك سوى شركة واحدة حقوق قطع الأشجار في أي قطعة أرض محددة. ولتقييم نمو الغابة في العام المقبل، يُختار عادةً عينة فرعية تمثيلية من المنطقة، ويتم تتبع كل شجرة فيها.

قامت إحدى هذه الدراسات بقياس نمو الأشجار في جزء من غابة تاباجوس الوطنية لمدة 13 عامًا بعد عمليات قطع الأشجار. ^{[ 4 ]} كان هدف قاطعي الأشجار هو الحصاد كل 30 عامًا. ويقتصر قطع الأشجار في هذه المنطقة على الأشجار الناضجة التي لا يقل قطرها عن 45 سم  . قبل قطع الأشجار، كان حجم الأشجار الناضجة في المنطقة يتراوح بين 150 و200 متر مكعب للهكتار الواحد . وقد أزال قاطعو الأشجار حوالي 75 مترًا مكعبًا من الأشجار لكل هكتار، أي ما بين 40% و50% من الكتلة القائمة.

يُظهر الباحثون أن معدلات النمو في المنطقة ارتفعت لمدة تصل إلى ثلاث سنوات بعد قطع الأشجار. وبعد 13 عامًا من النمو، بلغت مساحة قاعدة الأشجار 75% من حجمها الأصلي. كما يُظهرون أن قطع الأشجار يُحدث تغييرات جوهرية في تكوين الأنواع وبنية غطاء الغابة، مما يُدخل عنصر الذاتية في مفهوم "التعافي" للنظام البيئي.