Efficiëntie, ook wel doorvoerefficiëntie genoemd, meet hoeveel van de relevante materie-, energie– en/of informatiedoorstroming een systeem kan verwerken.

Veerkracht meet het vermogen van een systeem om zich te herstellen van een verstoring, een aanval of een verandering in de leefomgeving.

Met deze definities in het achterhoofd kunnen we de duurzaamheid van een complex stromingssysteem definiëren en nauwkeurig kwantificeren met gebruik van een enkele maatstaf, de balans tussen efficiëntie en veerkracht.

Over het algemeen wordt de veerkracht van een systeem versterkt door hogere diversiteit en door meer routes (of aansluitingen), want er zijn dan talrijke kanalen van interactie om op terug te vallen in tijden van nood of verandering.  Onderzoekers kunnen aan de hand van de mate van diversiteit en connectiviteit de veerkracht van een systeem kwantificeren.

Diversiteit en connectiviteit spelen ook een belangrijke rol in doorvoerefficiëntie, maar dan in de omgekeerde richting: efficiëntie neemt toe naarmate diversiteit en connectiviteit afneemt. Als bovendien een stromingssysteem efficiënter wordt, heeft het de neiging een vorm van zichzelf opbrandende stuwkracht op te bouwen (technisch ‘autokatalyse’ geheten) die diversiteit elimineert naarmate ze het proces geleidelijk stroomlijnt. In het algemeen neigen steeds efficiënter systemen ertoe meer doelgericht en minder divers, en bijgevolg breekbaarder te worden.

Het punt dat hier wordt gemaakt, is diepgaand en heeft verstrekkende gevolgen voor alle complexe stromingssystemen, met inbegrip van onze wereldwijde economie. Aangezien veerkracht en efficiëntie beide noodzakelijk zijn, maar in tegengestelde richting werken, heeft de natuur de neiging om die systemen te kiezen die een optimale balans van de twee hebben. De exacte balans varieert al naargelang het systeem.

De werkdefinitie van duurzaamheid kan daarom luiden: de optimale balans tussen efficiëntie en veerkracht. Een systeem is maximaal duurzaam als dat evenwicht zijn ‘optimale mix’ bereikt.

Er wordt aandacht besteed aan duurzaamheid in het artikel ‘Dennis Meadows interview vijftig jaar na Grenzen aan de groei’ in de rubriek Ecologie: ‘We overschrijden met onze impact nu de duurzaamheidsgrenzen enorm,’ zegt Meadows. En natuurlijk bij ontkoppeling is nodig, maar kan het ook?, want daar gaat het juist om de vraag of het bereiken van duurzaamheid haalbaar is. Ook is er op Ecopedia het item tweede wet en duurzaamheid waar de consequenties van de tweede wet van de thermodynamica (de entropiewet) voor duurzaamheid aan de orde komen.

Zie ook duurzaamheid en economie.

In aflevering 16 van het artikel ‘De samenstelling van systemen’ in de rubriek Complexiteit wordt veerkracht gedefinieerd als het tegenovergestelde van efficiëntie. Dit is ook de definitie in het artikel van Bernard Lietaer ‘Ons geldsysteem als een netwerk van complexe stromen’ in de rubriek Ontwrichting. Maar in aflevering 12 en 13 van het artikel ‘De werking van systemen’ in de rubriek Complexiteit luidt de definitie van veerkracht: ‘terugveren als het systeem een deuk heeft opgelopen’, of in de preciezere omschrijving die Donella Meadows in het woordenboek vindt: ‘Veerkracht is het vermogen om terug te veren of terug te springen in vorm, positie, en dergelijke, na te zijn ingedrukt of uitgerekt. Elasticiteit. Het vermogen om snel te herstellen qua kracht, vitaliteit, het goede humeur, of enig ander aspect.’

Het gebied van een optimale balans tussen veerkracht en efficiëntie wordt het levensvatbaarheidsvenster van netwerken genoemd. Dat is dan het resultaat van de wisselwerking van drie variabelen: diversiteit, interconnectiviteit en de balans tussen efficiëntie tegenoverover veerkracht. Lietaer et al. stellen dat het combineren van de netwerk- en informatietheorie met de gegevens van (het gedrag van) bestaande ecosystemem ons een begrip van duurzaamheid oplevert. Zie daarover aflevering 6 en volgende van het artikel ‘Ons geldsysteem als netwerk van complexe stromen’ in de rubriek Ontwrichting en ook het einde van serie 3 van het artikel ‘Wat is ecologie?’ in de rubriek Ecologie. Vergelijk dit dan weer met het panarchiemodel. Zie ook aflevering 7 van ‘Biofysische grenzen: tomeloze complexiciteit’ en aflevering 6 en 7 van het artikel ‘Grondstoffen’ in de rubriek Energie. Zie tenslotte aflevering 27 en 29 van het artikel ‘Catastrofologie’ in de rubriek Ontwrichting. Zie ook nog gratis lunch en hiërarchie, autokatalyse, het principe van maximaal vermogen, en ontkoppeling tussen energieverbruik en economische groei.