Buffer

Wat is een buffer?

Een buffer, is een voorraad, die door zijn aanwezigheid de stabiliteit in een systeem met verschillende stromen waarborgt. Een systeem zonder buffers oscilleert veel heftiger.

Een persoonlijk voorbeeld: een dak of het riool als buffer in de stedelijke context

Mijn dak werkt sinds enkele jaren als buffer: ik legde twee stroken sedum op het dak dat voorheen volledig van bitumen was, dat geen enkele absorberende capaciteit heeft. Als het op een dak van bitumen regent dan stroomt alle regen naar de afvoergoten, die overuren maken, naar het riool, dat vervolgens als buffer moet dienen, wil het niet overstromen. Van de Gemeente Amsterdam leerde ik dat het riool helemaal niet de benodigde capaciteit heeft om als buffer te fungeren met steeds heftigere regenval. In de toekomst zal ons riool dan ook vaker overstromen; simpelweg, omdat het vol is. Er kan geen regenwater meer bij. Tenzij: er op andere plekken in het systeem, bijvoorbeeld op daken, buffers aangelegd worden, door bijvoorbeeld daken te vergroenen. Natuurlijke vegetatie fungeert als een soort spons, die grote hoeveelheden water op kan nemen en vast kan houden.

De relatie tussen voorraden en buffers

Een buffer is feitelijk een ‘voorraad’ die de functie krijgt van het brengen van stabiliteit. Zonder voorraad geen buffer. Ik vermoed dat er weinig voorraden (stocks) zijn die niet op een gegeven moment als ‘buffer’ functioneren. Met hard nadenken kan ik iets bedenken: de voorraad goud op het 16e eeuwse schip dat zonk bij een aanval, is gewoon een voorraad. Deze voorraad functioneert niet als buffer in een systeem waarbij er goud bij komt en weg gehaald wordt. Het is alsof deze voorraad bevroren is. Zo zullen er misschien ook wel geologische schatten zijn, die (nog) niet als buffer fungeren in natuurlijke processen.

Donella Meadows over voorraden

Donella Meadows: “a stock is the foundation of any system. Stocks are the elements of the system that you can see, feel, count, or measure at any given time. A system stock is just what it sounds like: a store, a quantity, an accumulation of material or information that has built up over time. It may be the water in a bathtub, a population, the books in a bookstore, the wood in a tree, the money in a bank, your own self-confidence. A stock does not have to be physical.

Voorraden fungeren vaak als buffers (of vertragingen)

De reden dat voorraden als buffers fungeren is omdat voorraden over het algemeen langzaam veranderen: zelfs als de inkomende stromen of de uitgaande stromen snel veranderen.

Voorbeelden van buffers op verschillende terreinen:

Ecologie 

Mangrove bossen

• Door hun uitgebreide wortelsysteem zijn mangroven goed bestand tegen getijdenwerking. De wortels, stammen en takken zorgen ervoor dat ze zware stormen overleven en het land tegen orkanen en vloedgolven beschermen. Hun verstrengelde wortels houden rivierslib en verontreinigde stoffen vast. Ze functioneren daarmee als natuurlijke filters en voorkomen dat verontreinigingen verder de zee in stromen. Ze leveren daarmee een belangrijke bijdrage aan het behoud van de kwaliteit van het kustwater en helpen mee het delicate ecosysteem van zeegrasvelden en de koraalriffen voor de kust te beschermen.
• Onderzoekers hebben ontdekt dat mangrovebossen effectieve koolstofputten zijn. Uit metingen is gebleken dat van alle ecosystemen mangroven per hectare de grootste hoeveelheid kooldioxide opnemen en ervoor zorgen dat die in de bodem wordt opgeslagen.
  Daarmee verminderen ze het broeikasgas in de atmosfeer en kunnen ze een niet te onderschatten rol in het tegengaan van klimaatverandering spelen. Aan de andere kant: door een mangrovebos te rooien komt een flink deel van de opgehoopte koolstof in de atmosfeer terecht. Dat gebeurt vijftig maal sneller dan dat het is opgeslagen.
• Mangroves en zeegrasgemeenschappen onderbreken de afvoer van grote hoeveelheden zoet water. Ze stabiliseren de saliniteitsschommelingen in de kustzone. Ze vormen zodoende een buffer voor hoge sediment en/of nutriënten concentraties die als run-off naar de zee gaan.

Koraalriffen

• Vormen een natuurlijke buffer: ze absorberen de golven. Minder koraal betekent meer erosie van kusten.
• Ze zorgen ook voor de vorming van lagunes die op hun beurt zorgen voor een aangroei van mangroves en zeegrassen.
• Koraalriffen vormen schuilplaatsen voor vissen tijdens stormen.

Bodem

• De bodem, of het nu zandgrond, veen of klei is, werkt als een soort spons. Sommige bodemsoorten zijn beter in staat water te absorberen dan andere soorten. Door de bodemstructuur te verbeteren, kan deze bij zware regenval meer water vasthouden. Dat kan bijvoorbeeld door het gehalte aan organische stof te verhogen en zo meer poriënvolume en goede condities te creëren voor het bodemleven. Bodemdiertjes woelen in de grond en maken de structuur ervan losser. (Bron: Kennislink)
• De bodem slaat ook CO2 op. De capaciteit die de bodem heeft om CO2 op te slaan is ongeveer 8 ton per hectare. Bij het vernietigen van bodemvruchtbaarheid wordt CO2 uitgestoten. Andersom: het bevorderen van bodemvruchtbaarheid zorgt voor absorptie van CO2. Meer info.
• De aarde als ‘carbon sink’:

Jouw eigen lichaam en psyche

pH waarde: Het lichaam kent drie mechanismen om veranderingen in de Waterstofion-concentratie op te vangen:

• De chemische zuur-base buffer van de lichaamsvloeistof. Deze neutraliseren direct zuur of base om grote schommelingen in het zuur-base evenwicht te voorkomen.
• De ademhaling. Tijdens het ademen raakt het lichaam koolstofdioxide (CO2) en dus H2CO3 kwijt vanuit de extracellulaire vloeistof. Dit mechanisme reageert binnen minuten.
• De nieren. De nieren kunnen zure of basische urine uit scheiden. Hierdoor wordt het zuur-base evenwicht gecorrigeerd. Dit mechanisme reageert traag, maar krachtig en reguleert het zuur-base evenwicht over een periode van uren tot dagen (meer info).

Zelfvertrouwen

• Bouwt zich op en wordt ook weer afgebroken. Zelfvertrouwen kan je zien als de overtuiging dat je de vaardigheden in huis hebt om succes te bereiken. Hoe beter je wordt in bepaalde vaardigheden, hoe meer je zelfvertrouwen groeit. Ervaring is dus een bron van zelfvertrouwen, maar er zijn nog veel meer bronnen van zelfvertrouwen.

Organisaties

Fysieke voorraden

• Een typisch voorbeeld van de invloed van voorraden op het reilen en zeilen van een organisatie is ‘de beergame‘. Ik raad je van harte aan om dit eens te spelen.

Vertrouwen van het personeel in het management en andersom

• Ook dit is een voorraad die langzaam of sneller kan afnemen, maar nooit zomaar in een keer helemaal verdwijnt, of weer terug komt. Als je als topman van Air France belaagd wordt door je werknemers, dan is dat niet zomaar gebeurd, daar is jaren van afnemend vertrouwen aan voorafgegaan.

Vertrouwen als ‘currency’

• Rachel Botsman’s TED-Talk over de functie van ‘vertrouwen in de nieuwe collaboratieve economie’ is interessant in dit licht. Vertrouwen is een ‘voorraad’; net als ‘geld’ dat is, waarmee dus kennelijk te betalen is. Botsman lijkt te constateren dat geld en vertrouwen ontkoppeld zijn geraakt. De nieuwe collaboratieve economie focust eerst op vertrouwen en dan op geld, waar de ‘oude economie’ de volgorde steeds vaker lijkt te hebben omgedraaid: geld, vormt de basis van vertrouwen.

Waarom hebben wij mensen moeite met voorraden en buffers?

1. Het is voor het (westers) menselijk brein makkelijker om op voorraden te focussen dan op stromen. En als we dan op stromen focussen, dan zien we gemakkelijker wat de inkomende stromen zijn, dan wat de uitgaande stromen zijn. Daardoor zien we niet zo snel dat we de badkuip (denk aan CO2) zowel vullen door de instroom te vergroten en door de uitstroom te verkleinen. Als het om CO2 gaat dan zien we dat de instroom moet verminderen, maar we zijn nauwelijks bezig om de uitstroom te vergroten door bijvoorbeeld aandacht te hebben voor natuurlijke landbouw en behoud van de kwaliteit van de bodem, die als buffer van CO2 werkt.
2. Mensen onderschatten hoe lang het duurt voor een voorraad om opgebouwd te worden. Het duurt lang voor populaties om te groeien of om te stoppen met groeien, voor hout om te accumuleren in het bos. Voor het groeien van het vertrouwen van mensen in de politiek.

Het belang van buffers – een illustratie

In de Verenigde Staten zijn mensen gewend aan grootschalige en langdurige black-outs en of heftige stormen; voorraadkasten zijn daar gevuld, er liggen kaarsen in en schoon drinkwater. In Nederland moeten we opgevoed worden om dit te doen. Het elektriciteits- en gasnet is zo betrouwbaar dat we vergeten dat het ook weleens mis kan gaan en dat we zonder voorraden – een ander woord voor een buffer – het niet lang volhouden. Dit is symptomatisch voor hoe wij mensen met buffers omgaan. We onderschatten het belang ervan.

Nog één quote van Meadows dan, over het belang van voorraden en buffers om de systemen om ons heen te begrijpen:

“System thinkers see the world as a collection of stocks along with the mechanisms for regulating the levels in the stocks by manipulating flows”.

Oftewel: wij mensen zijn continu beslissingen aan het maken om onze voorraden groter te maken of kleiner. Dat gebeurt automatisch in ons lijf en in de ecosystemen om ons heen. Deze beslissingen leiden tot ‘eb en vloed’, successen en problemen, van allerlei soorten systemen.