Sustainability science in addressing global change - MO550P128

• Title: Sustainability science in addressing global change
• Czech title: Věda o udržitelnosti v řešení globální změny
• Guaranteed by: Institute for Environmental Studies (31-550)
• Faculty: Faculty of Science
• Actual: from 2024
• Semester: winter
• E-Credits: 3
• Examination process: winter s.:written
• Hours per week, examination: winter s.:2/0, Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: 5
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: English, Czech
• Note: enabled for web enrollment
• Guarantor: Mgr. Veronika Zuzana Harmáčková, Ph.D.
• Teacher(s): Mgr. Veronika Zuzana Harmáčková, Ph.D.

Annotation

CZ:
Kurz představuje klíčové koncepty a přístupy současné vědy o udržitelnosti a ilustruje, jak mohou být využity pro řešení současných problémů udržitelnosti. Cílem kurzu je umožnit studentům získat různé perspektivy na souvislosti mezi společenskými a ekologickými součástmi sociálně-ekologických systémů okolo nás a jejich dynamiky, a objasnit, jak mohou být tyto perspektivy využity k řešení globální změny. Kurz se zaměřuje na tři aspekty vědy o udržitelnosti: systémové myšlení, rezilienci a společenskou relevanci, rozdělené do jednotlivých podtémat a probrané v rámci deseti přednášek rozepsaných níže.

EN:
The course introduces key concepts and approaches of current sustainability science and illustrates how they can be applied in addressing current sustainability challenges. Its aim is to allow the students to gain multiple perspectives on the links between social and ecological parts of social-ecological systems and their dynamics, and how these can be leveraged to address global environmental change. The course focuses on three aspects of sustainability science: systems thinking, resilience thinking and societal relevance, divided into individual sub-themes and addressed within 10 lectures outlined below.

Moodle: https://dl2.cuni.cz/course/view.php?id=4376

Last update: Harmáčková Veronika Zuzana, Mgr., Ph.D. (12.10.2021)

Course completion requirements

Essay submission and discussion.

Last update: Tátosová Jolana, RNDr., Ph.D. (16.04.2021)

Literature

Literatura/Literature:

• Aguiar, A.P., et al., 2020. Co designing global target seeking scenarios: a cross scale participatory process for capturing multiple perspectives on pathways to sustainability. Global Environmental Change. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha. 2020.102198
• Carpenter, S., et al., 2001. From Metaphor to Measurement: Resilience of What to What? Ecosystems 4, 765–781. https://doi.org/10.1007/s10021-001-0045-9
• Chan, K.M.A., et al., 2020. Levers and leverage points for pathways to sustainability. People and Nature 2, 693–717. https://doi.org/10.1002/pan3.10124
• Clark, W.C., 2007. Sustainability science: A room of its own. PNAS 104, 1737–1738. https://doi.org/10.1073/pnas.0611291104
• Folke, C., et al., 2016. Social-ecological resilience and biosphere-based sustainability science. Ecology and Society 21. https://doi.org/10.5751/ES-08748-210341
• IPBES, 2019: Summary for policymakers of the global assessment report on biodiversity and ecosystem services of the Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services. S. Díaz, J. Settele, E. S. Brondízio, et al. (eds.). IPBES secretariat, Bonn, Germany. 56 pages. https://www.ipbes.net/global-assessment
• Leach M, et al., 2018. Equity and sustainability in the Anthropocene: a social–ecological systems perspective on their intertwined futures. Global Sustainability 1, e13, 1–13. https://doi.org/10.1017/sus.2018.12
• Preiser, R., et al., 2018. Social-ecological systems as Complex Adaptive Systems. Ecology and Society 23, 46.
• Raworth, K., 2012. Can we live within the Doughnut? A Safe and Just Space for Humanity. Oxfam Discussion Paper 461, 1–26. https://doi.org/10.5822/978-1-61091-458-1
• Raymond, C.M., et al., 2010. Integrating local and scientific knowledge for environmental management. Journal of Environmental Management 91, 1766–1777. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2010.03.023
• Scheffer, M. and Carpenter, S.R., 2003. Catastrophic regime shifts in ecosystems: Linking theory to observation. Trends in Ecology and Evolution 18, 648–656. https://doi.org/10.1016/j.tree.2003.09.002
• Sellberg, M.M., et al., 2015. Resilience assessment: A useful approach to navigate urban sustainability challenges. Ecology and Society 20. https://doi.org/10.5751/ES-07258-200143
• Steffen, B.W., et al., 2015. Planetary boundaries: Guiding human development on a changing planet. Science 347, 1–11.
• Sterling, E.J., et al., 2017. Assessing the evidence for stakeholder engagement in biodiversity conservation. Biological Conservation 209, 159–171. https://doi.org/10.1016/j.biocon.2017.02.008
• Walker, B., et al., 2004. Resilience, Adaptability and Transformability in Social – ecological Systems. Ecology and Society 9, 5. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.95.258101

Last update: Tátosová Jolana, RNDr., Ph.D. (15.02.2025)

Requirements to the exam

CZ:

1. Aktivní účast: každá přednáška je zakončena diskusí, která poskytuje studentům možnost interagovat a aktivně se účastnit.
2. Průběžný rozvoj eseje v průběhu semestru: studenti si volí téma svojí případové studie a rozvíjejí jej v rámci eseje, ve které svou případovou studii průběžně vztahují k jednotlivým tématům probraným v přednáškách v průběhu semestru.
3. Odevzdání eseje po 5. přednášce a na konci kurzu.

 EN:

1. Active participation: Each lecture is closed by a discussion session, providing space for the students to interact and actively participate.
2. Continuous development of an essay throughout the term: The students choose a case study and continuously develop an essay relating their case study to the topics lectured throughout the term.
3. Submission of the essay after the 5th lecture and at the end of the course.

Last update: Harmáčková Veronika Zuzana, Mgr., Ph.D. (09.09.2024)

Syllabus

CZ:

1. Co je věda o udržitelnosti a jaké otázky řeší: úvod, koncepty, současné otázky. (1/10/2024)
2. Proč potřebujeme systémové myšlení: teorie systémů, komplexní systémy, komplexní adaptivní systémy, systémová dynamika, emergentní vlastnosti systémů. (8/10/2024)
3. Proč je důležité studovat souvislosti mezi přírodou a společností: sociálně-ekologické systémy jako koncept a přístup, propojení mezi společenskou a ekologickou dynamikou, interakce napříč měřítky. (15/10/2024)
4. Proč je změna normou a stabilita výjimkou: adaptivní cyklus, body zvratu v přírodě a společnosti, perzistence, adaptace a transformace. (22/10/2024)
5. Co je rezilience a jak se váže k udržitelnosti: rezilienční myšlení, systémová identita, rezilienční principy. (29/10/2024)
6. Jak nám může uvažování o budoucnosti pomoci řešit problémy udržitelnosti: studia budoucností, techniky foresightu, vytváření budoucích scénářů. (5/11/2024)
7. Jaká je role ekonomického systému a veřejné správy v řešení problémů udržitelnosti. (12/11/2024)
8. Jaká je role společnosti v řešení problémů udržitelnosti: participace, zahrnutí klíčových aktérů, spoluvytváření znalostí. (19/11/2024; přednáška ve spolupráci s Lenkou Suchou, PhD)
9. Jak můžeme plánovat a realizovat udržitelný rozvoj: prvky cest k udržitelnosti, globální cíle rozvoje, cesty post-kolapsního vývoje. (26/11/2024)
10. Jak mohou věda, politika a veřejnost společně řešit problémy udržitelnosti: vědecko-politická rozhraní, média, přesah, komunikace vědy. (3/12/2024)
11. Skupinová diskuse esejí, reflexe kurzu (7/1/2025)

 EN (for the dates of the respective lectures, please see the Czech version above):

1. What is sustainability science and which questions it addresses: background, concepts, current questions.
2. Why we need systems thinking: Systems theory, complex systems, complex adaptive systems, systems dynamics, emergent system properties.
3. Why considering connections between nature and society is vital: Social-ecological systems as a concept and an approach, connection between social and ecological dynamics, cross-scale interactions.
4. Why change is the norm and stability an exception: Adaptive cycle, regime shifts in nature and society, persistence, adaptation and transformation.
5. What is resilience and how it relates to sustainability: Resilience thinking, system identity, resilience principles.
6. How can futures thinking help to address sustainability challenges: Futures studies, foresight techniques, scenario building.
7. What is the role of the economic system and governance in addressing sustainability challenges: degrowth (collaborative lecture with prof. Julia Leventon)
8. What is the role of society in addressing sustainability challenges: Participation, stakeholder engagement, knowledge co-creation. (collaborative lecture with Lenka Suchá, PhD)
9. How can we plan and act upon sustainable development: Elements of sustainability pathways, global development goals, post-collapse pathways.
10. How can science, policy and the public interact to tackle sustainability challenges: science-policy interfaces, media, outreach, science communication.
11. Group discussion of the essays, course reflection

Last update: Tátosová Jolana, RNDr., Ph.D. (17.04.2025)

Learning outcomes

CZ:

V předmětu „Věda o udržitelnosti v řešení globální změny“ studenti obsáhnou následující výsledky učení:

Téma 1: Co je věda o udržitelnosti a jaké otázky řeší?
Studenti pochopí základní koncepty vědy o udržitelnosti, její interdisciplinární povahu a hlavní výzkumné otázky.
Budou schopni vysvětlit rozdíly mezi udržitelností jako normativním konceptem a vědou o udržitelnosti jako analytickým rámcem.
Získají přehled o současných globálních výzvách souvisejících s udržitelností, včetně klimatické změny, ztráty biodiverzity a socio-ekonomické nerovnosti.

Téma 2. Proč potřebujeme systémové myšlení?
Studenti porozumí principům systémového myšlení a jeho aplikaci na složité problémy udržitelnosti.
Naučí se identifikovat klíčové vlastnosti komplexních systémů, včetně nelinearity, emergentních vlastností a adaptivnosti.
Budou schopni aplikovat základní koncepty systémové dynamiky (např. zpětné vazby, prahy změn) na reálné případy udržitelnosti.

Téma 3. Proč je důležité studovat souvislosti mezi přírodou a společností?
Studenti pochopí koncept sociálně-ekologických systémů a proč je důležité zkoumat propojení mezi přírodním a lidským světem.
Naučí se rozpoznávat klíčové interakce mezi společenskými a ekologickými procesy na různých prostorových a časových měřítkách.
Získají schopnost analyzovat dopady lidských aktivit na ekosystémy a naopak – jak environmentální změny ovlivňují společnost.

Téma 4. Proč je změna normou a stabilita výjimkou?
Studenti se seznámí s teorií adaptivního cyklu a naučí se ji aplikovat k pochopení dynamiky změn v přírodních a sociálních systémech.
Naučí se aktivně zvažovat možné body zvratu v ekosystémech i společenských systémech a porozumí jejich důsledkům.
Budou schopni vysvětlit koncept perzistence, adaptace a transformace v kontextu udržitelnosti.

Téma 5. Co je rezilience a jak se váže k udržitelnosti?
Studenti pochopí pojem rezilience a její význam pro management změn v sociálně-ekologických systémech.
Naučí se pracovat s konceptem rezilienčního myšlení a jeho aplikací na strategické rozhodování.
Budou schopni identifikovat rezilienční principy, které podporují dlouhodobou udržitelnost.

Téma 6. Jak nám může uvažování o budoucnosti pomoci řešit problémy udržitelnosti?
Studenti se seznámí s metodami foresightu a vytváření scénářů jako nástrojů pro strategické plánování udržitelnosti.
Naučí se analyzovat různé možné budoucnosti a jejich implikace pro environmentální a společenské rozhodování.
Budou schopni formulovat udržitelné strategie založené na dlouhodobém myšlení a anticipaci změn.

Téma 7. Jaká je role ekonomického systému a veřejné správy v řešení problémů udržitelnosti?
Studenti pochopí, jak ekonomické mechanismy a politiky ovlivňují udržitelnost na místní i globální úrovni.
Získají přehled o klíčových nástrojích veřejné správy pro podporu udržitelného rozvoje, včetně legislativních, ekonomických a sociálně-kulturních nástrojů.
Naučí se kriticky hodnotit různé přístupy k integraci ekonomických a environmentálních cílů.

Téma 8. Jaká je role společnosti v řešení problémů udržitelnosti?
Studenti se seznámí s principy participativního rozhodování a zapojení klíčových aktérů do řešení problémů udržitelnosti.
Naučí se, jak efektivně komunikovat udržitelnost různým cílovým skupinám a podněcovat společenskou změnu.
Budou schopni aplikovat principy spoluvytváření znalostí v reálných kontextech.

Téma 9. Jak můžeme plánovat a realizovat udržitelný rozvoj?
Studenti pochopí různé přístupy k dosažení udržitelného rozvoje, včetně strategických cest a trajektorií k dosahování globálních cílů.
Naučí se pracovat s konceptem „cest k udržitelnosti“ a aplikovat jej v kontextu různých sektorů.
Budou schopni hodnotit účinnost různých přístupů k implementaci udržitelných strategií.

Téma 10. Jak mohou věda, politika a veřejnost společně řešit problémy udržitelnosti?
Studenti pochopí roli vědecko-politických rozhraní a jejich význam při formulování udržitelných politik.
Naučí se analyzovat roli médií a veřejné komunikace ve vztahu k udržitelnosti.
Budou schopni formulovat strategie pro efektivní spolupráci mezi zástupci výzkumu, praxe, tvůrci politik a zástupci veřejnosti.

Téma 11. Skupinová diskuse esejí, reflexe kurzu
Studenti si upevní klíčové poznatky z kurzu a propojí je s vlastními poznatky a zkušenostmi.
Budou schopni reflektovat svůj pokrok a formulovat další kroky pro své profesní směřování v oblasti udržitelnosti.
Naučí se konstruktivně diskutovat a kriticky hodnotit různé perspektivy na témata udržitelnosti.

--- 

EN:

In the course "Sustainability Science in Addressing Global Change," students will achieve the following learning outcomes:

Topic 1: What is Sustainability Science and What Questions Does it Address?

Students will understand the fundamental concepts of sustainability science, its interdisciplinary nature, and key research questions.
They will be able to explain the differences between sustainability as a normative concept and sustainability science as an analytical framework.
They will gain an overview of current global challenges related to sustainability, including climate change, biodiversity loss, and socio-economic inequality.

Topic 2: Why Do We Need Systems Thinking?

Students will understand the principles of systems thinking and its application to complex sustainability problems.
They will learn to identify key characteristics of complex systems, including non-linearity, emergent properties, and adaptability.
They will be able to apply basic concepts of system dynamics (e.g., feedback loops, thresholds of change) to real sustainability cases.

Topic 3: Why Is It Important to Study the Connections Between Nature and Society?

Students will understand the concept of socio-ecological systems and why it is crucial to study the interconnections between the natural and human world.
They will learn to recognize key interactions between social and ecological processes at different spatial and temporal scales.
They will develop the ability to analyze the impacts of human activities on ecosystems and, conversely, how environmental changes affect society.

Topic 4: Why Is Change the Norm and Stability the Exception?

Students will become familiar with the theory of the adaptive cycle and learn to apply it to understand the dynamics of change in natural and social systems.
They will learn to actively consider potential tipping points in ecosystems and societal systems and understand their consequences.
They will be able to explain the concepts of persistence, adaptation, and transformation in the context of sustainability.

Topic 5: What Is Resilience and How Does It Relate to Sustainability?

Students will understand the concept of resilience and its importance in managing change in socio-ecological systems.
They will learn to work with the concept of resilience thinking and its application in strategic decision-making.
They will be able to identify resilience principles that support long-term sustainability.

Topic 6: How Can Thinking About the Future Help Solve Sustainability Problems?

Students will become familiar with foresight methods and scenario development as tools for strategic sustainability planning.
They will learn to analyze different possible futures and their implications for environmental and societal decision-making.
They will be able to formulate sustainable strategies based on long-term thinking and anticipation of change.

Topic 7: What Is the Role of the Economic System and Public Administration in Addressing Sustainability Issues?

Students will understand how economic mechanisms and policies influence sustainability at both local and global levels.
They will gain an overview of key public administration tools for supporting sustainable development, including legislative, economic, and socio-cultural instruments.
They will learn to critically evaluate different approaches to integrating economic and environmental goals.

Topic 8: What Is the Role of Society in Addressing Sustainability Issues?

Students will become familiar with principles of participatory decision-making and the involvement of key stakeholders in solving sustainability issues.
They will learn how to effectively communicate sustainability to different target groups and inspire societal change.
They will be able to apply the principles of co-creation of knowledge in real-world contexts.

Topic 9: How Can We Plan and Implement Sustainable Development?

Students will understand different approaches to achieving sustainable development, including strategic pathways and trajectories toward global goals.
They will learn to work with the concept of "pathways to sustainability" and apply it in various sectoral contexts.
They will be able to evaluate the effectiveness of different approaches to implementing sustainable strategies.

Topic 10: How Can Science, Policy, and the Public Work Together to Address Sustainability Issues?

Students will understand the role of science-policy interfaces and their importance in shaping sustainable policies.
They will learn to analyze the role of media and public communication in relation to sustainability.
They will be able to formulate strategies for effective collaboration among researchers, practitioners, policymakers, and public representatives.

Topic 11: Group Essay Discussion, Course Reflection

Students will consolidate key insights from the course and connect them with their own knowledge and experiences.
They will be able to reflect on their progress and formulate further steps for their professional development in the field of sustainability.
They will learn to engage in constructive discussions and critically evaluate different perspectives on sustainability topics.

Last update: Harmáčková Veronika Zuzana, Mgr., Ph.D. (19.03.2025)