Ecological Human Imprint (EHI) and Water Resources in USA Modeling: Impacts and Assessment

Ecological Human Imprint (EHI) is a new index that is of important measure in cal-culating the human demands and impacts on our global environment. In this re-spect, the ecological human imprint is a function of all the parameters that interact between the power of ecosystem productivity and human interactions and activities on a particular ecosystem or the demand from that ecosystem. The present paper will cover and analyses the ecosystems’ productivity and the human demand from the ecosystems. It will produce comprehensive analyses in measuring the possibility of capabilities of the ecosystems to provide goods and services to the human beings on our planet Earth. Further, the paper will discuss the models that can be used in measuring the sustainability of ecosystem and in particular, water resources and what we should be doing to maintain the earth healthy ecosystems. In this respect, the paper will assess and introduce a comprehensive model called Ecological Human Imprint (EHI) and water resources change of US (EHI-WR-US) that can describe the status of our ecosystems’ productivities and the impacts of changing of water resources’ availability and human population within the USA Earth boundaries. Furthermore, the paper will provide some answers to the human issues in USA; water resources change impacts as the results of human activities. Further, the model will provide warning to the current trend in use and abuse of our natural ecosystems and what will be expecting from these ecosystems to provide the human needs in response to the current use of US ecosystems that exist. It is clear from the analysis of (EHI-WR-US) that the USA will reach 450 million people or more in the year 2050, and this will overload the ecosystems with heavy demands and consumptions for goods, and services that these ecosystems can produce or cannot produce for the next generations. It is expected that model will assess the impacts of the EHI of human population in US from ecological transfor-mation of land-use, and economic impacts, locally in US. From the analysis, the model predicted that the US biological capacity will be degrading to the extent that the ecosystems will not be able to support the growing populations, and there will be a shortage of food and other services. It is expected that the need will be about twice the land of current land of US to meet the demands from our ecosystems to support the growing population and their life style. In this model, we used Stella Software to predict the impacts of the EHI for the next century and what we should expect beyond quantitatively. The model developed on relaxed assumption, mod-erate assumption and conservative assumption of human population growth and in consequence, the US EHI biological capacity with all its components, including energy and impacts of climate change that affects the water resources and on the natural resources and availability of cycling natural resource. Accordingly, the warming and related climate changes proceed more rapidly than generally expected before. Weather extremes can cause unsustainable summer heat along with lack of water, fire causing vegetation to burn and will allow loss of forest vegetation. This will end of the destruction and loss of available food and in consequence, the famine and human death. The paper will conclude and set up several recommendations to avoid irreversible impacts of human beings on the ecosystems and our global environment, including the impact of climate change and in consequence, the water resources and finally the sustainability of our ecosystems

Ecological Human Imprint (EHI) è un nuovo indice che rappresenta un’importante misura nel calcolo delle richieste e degli impatti umani sul nostro ambiente globale. In questo senso, l’impronta umana ecologica è una funzione di tutti i parametri che interagiscono tra la potenza della produttività dell’ecosistema e le interazioni e le attività umane su un particolare ecosistema o la domanda da parte di quell’ecosistema. Il presente documento tratterà e analizzerà la produttività degli ecosistemi e la domanda umana dagli ecosistemi. Produrrà analisi complete per misurare la possibilità delle capacità degli ecosistemi di fornire beni e servizi agli esseri umani sul nostro pianeta Terra. Inoltre, il documento discuterà i modelli che possono essere utilizzati per misurare la sostenibilità dell’ecosistema e, in particolare, le risorse idriche e cosa dovremmo fare per mantenere gli ecosistemi della salute della terra. A tale riguardo, il documento valuterà e introdurrà un modello completo denomi-nato Ecological Human Imprint (EHI) e il cambiamento delle risorse idriche degli Stati Uniti (EHI-WR-US) in grado di descrivere lo stato della produttività dei nostri ecosistemi e gli impatti del cambiamento dell’acqua disponibilità delle risorse e popolazione umana entro i confini terrestri degli Stati Uniti. Inoltre, il documento fornirà alcune risposte ai problemi umani negli Stati Uniti; le risorse idriche modi-ficano gli impatti come i risultati delle attività umane. Inoltre, il modello fornirà un avvertimento sull’attuale tendenza all’uso e all’abuso dei nostri ecosistemi naturali e su ciò che ci si aspetta da questi ecosistemi per fornire i bisogni umani in risposta all’uso attuale degli ecosistemi statunitensi esistenti. È chiaro dall’analisi di (EHI-WR-US) che gli Stati Uniti raggiungeranno 450 milioni di persone o più nell’anno 2050, e questo sovraccaricherà gli ecosistemi con pesanti richieste e consumi di beni e servizi che questi ecosistemi possono produrre o non può produrre per le prossime generazioni. Si prevede che il modello valuterà gli impatti dell’EHI della popolazione umana negli Stati Uniti dalla trasformazione ecologica dell’uso del suolo e degli impatti economici, localmente negli Stati Uniti. Dall’analisi, il modello ha previsto che la capacità biologica degli Stati Uniti sarà degradante nella misura in cui gli ecosistemi non saranno in grado di supportare le popolazioni in crescita e ci sarà una carenza di cibo e altri servizi. Si prevede che il fabbisogno sarà circa il doppio della terra dell’attuale terra degli Stati Uniti per soddisfare le richieste dei nostri ecosistemi per sostenere la popolazione in crescita e il loro stile di vita. In questo modello, abbiamo utilizzato Stella Software per prevedere gli impatti dell’EHI per il prossimo secolo e cosa dovremmo aspettarci oltre quantitativamente. Il modello sviluppato su presupposti rilassati, assunzione moderata e assunzione prudente della crescita della popolazione umana e, di conseguenza, della capacità biologica degli Stati Uniti EHI con tutte le sue componenti, tra cui l’energia e gli impatti dei cambiamenti climatici che riguardano le risorse idriche e le risorse naturali e la disponibilità di ciclismo risorsa naturale. Di conseguenza, il riscaldamento e i relativi cambiamenti climatici procedono più rapidamente di quanto generalmente previsto prima. Le condizioni meteorologiche estreme possono causare calore estivo insostenibile insieme alla mancanza di acqua, al fuoco che causa la vegetazione a bruciare e consentirà la perdita di vegetazione boschiva. Questo finirà con la distruzione e la perdita di cibo disponibile e, di conseguenza, la carestia e la morte umana. Il documento concluderà e stabilirà diverse raccomandazioni per evitare l’impatto irreversibile degli esseri umani sugli ecosistemi e sul nostro ambiente globale, compreso l’impatto dei cambiamenti climatici e di conseguenza, le risorse idriche e infine la sostenibilità dei nostri ecosistemi

Keywords:Risorse idriche negli Stati Uniti, impronta ecologica umana (EHI).

Safwat H. Shakir Hanna, Irvin W. Osborne-Lee, Gian Paolo Cesaretti, Rosa Misso, Ecological Human Imprint (EHI) and Water Resources in USA Modeling: Impacts and Assessment in "RIVISTA DI STUDI SULLA SOSTENIBILITA'" 2/2018, pp 57-83, DOI: 10.3280/RISS2018-002005