Project

REMASS – Resilience and Malleability of Social Metabolism – is an interdisciplinary research project that brings together leading scholars in social ecology, ecological economics, complexity science, political ecology and political economy to address how societies can navigate and shape resource use in an era of global crises. The project is implemented by six institutions in Austria: BOKU University, the Vienna University of Economics and Business (WU), the Complexity Science Hub, the University of Vienna, the Central European University (CEU), and the International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA). REMASS is carried out in collaboration with an extensive international network of academic partners across Europe, Asia, Australia, and Latin America. The consortium aims to develop new scientific foundations for understanding how disruptions—such as climate change, wars and conflicts, pandemics, and geopolitical instability—affect global supply networks and the actors therein and thereby shape patterns of material and energy use. A guiding question for the research is how societies can respond to disruptions in more sustainable and resilient ways.

The core aim of REMASS is to create a robust and integrated framework for analyzing the resilience—persistence or recovery after disruptions—and malleability—the capacity for transformation towards sustainable wellbeing for all—of social metabolism. This requires the study of the complex systems through which societies extract, process, and use biophysical resources. While socio-metabolic research has produced valuable knowledge about the scale and impacts of resource use, it has so far offered limited tools for assessing how these systems respond to disruptions and crisis or enable change. Methods are lacking to understand non-linear trajectories such as abrupt changes at tipping points as well as qualitative system properties and the role of actors, institutions and power structures. REMASS addresses this gap by developing new methods to understand how resource use is shaped by, and shapes, social wellbeing, institutional dynamics, and actor strategies—especially when disruptions or abrupt changes occur.

To achieve these goals, REMASS combines innovative databases with novel modelling approaches. The project will create global social metabolism databases for selected materials with unprecedented resolution—tracing resource flows from extraction to final use and waste and linking them to material stocks such as buildings and infrastructures. It will apply big-data techniques and agent-based models to simulate how disruptions ripple through global and national supply chains. The intended analysis further requires by actor- and institution-focused research, which is executed through in-depth case studies on food, housing, and mobility provisioning systems in diverse global contexts from the Global North to the Global South. These latter studies are both informed by and inform the global social metabolism databases. By linking the physical and social dimensions of resource use, REMASS enables an integrated understanding of the challenges and opportunities for sustainability transformations.

The project is organized into four interconnected modules:

• Module 1 develops global high-resolution databases of material stocks and flows, thereby focusing on materials needed for food, housing, and mobility. Examples include metals, agricultural products and timber.

• Module 2 models the non-linear dynamics and resilience of socio-metabolic systems using complexity science and network theory, including simulations of disruptions at the sectoral and firm levels.

• Module 3 explores the governance, actor constellations, and wellbeing outcomes associated with key provisioning systems for mobility, housing and nutrition. It compiles in-depth, place-based case studies in six fields and also draws on global databases.

• Module 4 synthesizes the findings across disciplines and approaches, feeding them into global Integrated Assessment Models and contributing to broader debates in sustainability science, including climate assessments and pathways for equitable resource use.

This modular structure ensures that REMASS not only advances fundamental research but also delivers narratives, option spaces and pathways for navigating a world of increasing uncertainty and interdependence.

REMASS – Resilienz und Wandelbarkeit des sozialen Metabolismus – ist ein interdisziplinäres Forschungsprojekt, das führende Wissenschaftler:innen aus den Bereichen Soziale Ökologie, ökologische Ökonomik, Komplexitätsforschung und Politische Ökologie zusammenbringt, um zu erforschen, wie Gesellschaften in Zeiten globaler Krisen den Ressourcenverbrauch gestalten und steuern können. Durchgeführt von sechs Institutionen in Österreich – BOKU University, Wirtschaftsuniversität Wien (WU), Complexity Science Hub, Universität Wien, Central European University und IIASA – wird das Projekt in Zusammenarbeit mit einem großen internationalen Netzwerk akademischer Partner in Europa, Asien, Australien und Lateinamerika durchgeführt. Ziel des Konsortiums ist es, neue wissenschaftliche Grundlagen zu schaffen, um zu verstehen, wie Störungen – etwa Klimawandel, Pandemien oder geopolitische Instabilität – die globalen Lieferketten und somit die Muster des Material- und Energieverbrauchs beeinflussen und wie Gesellschaften resilienter und nachhaltiger darauf reagieren können.

Das zentrale Ziel von REMASS ist die Entwicklung eines fundierten und integrierten Rahmens zur Analyse der Resilienz – der Fähigkeit, zu bestehen oder sich zu erholen – und der Wandelbarkeit – der Fähigkeit zur Transformation – des sozialen Metabolismus: jener komplexen Systeme, durch die Gesellschaften biophysische Ressourcen (Material und Energie) extrahieren, verarbeiten und nutzen. Während die soziometabolische Forschung bereits wertvolles Wissen über das Ausmaß und die Auswirkungen des Ressourcenverbrauchs hervorgebracht hat, mangelt es bisher an Instrumenten, um zu analysieren, wie diese Systeme auf Krisen reagieren oder Wandel ermöglichen. Insbesondere fehlt es an Modellen, die mit nichtlinearen, abrupten Veränderungen, etwa in der Nähe von Kipppunkten, umgehen können. REMASS schließt diese Lücke, indem es neue Methoden entwickelt, um zu verstehen, wie Ressourcennutzung von sozialem Wohlergehen, institutionellen Dynamiken und Akteursstrategien geprägt wird – insbesondere bei abrupten und disruptiven Veränderungen und Transformationen.

Zur Umsetzung dieser Ziele kombiniert REMASS innovative Datenbanken mit neuartigen Modellierungsansätzen. Das Projekt entwickelt globale Datenbanken zum sozialen Metabolismus ausgewählter Rohstoffe mit bisher unerreichter Auflösung, um Ressourcenflüsse vom Abbau bis zur finalen Nutzung und Abfallbehandlung zu verfolgen und sie mit Materialbeständen wie Gebäuden und Infrastrukturen zu verknüpfen. Zugleich werden Big-Data-Techniken und agentenbasierte Modelle eingesetzt, um zu simulieren, wie sich Störungen entlang globaler und nationaler Lieferketten ausbreiten. Ergänzt wird dies durch akteurs- und institutionenbezogene Forschung, einschließlich detaillierter Fallstudien zu Ernährung, Wohnen und Mobilitätssystemen in unterschiedlichen globalen Kontexten. Durch die Verknüpfung physischer und sozialer Dimensionen der Ressourcennutzung ermöglicht REMASS ein integriertes Verständnis der Herausforderungen und Chancen nachhaltiger Transformationen.

Das Projekt ist in vier miteinander verbundene Module gegliedert:

• Modul 1 entwickelt globale, hochauflösende Datenbanken zu Materialbeständen und -flüssen. Dabei liegt der Fokus auf Materialien, die für die drei Versorgungssysteme (Mobilität, Wohnen, Ernährung) von zentraler Bedeutung sind, etwa Metalle, landwirtschaftliche Erzeugnisse und Holz.

• Modul 2 modelliert die nichtlineare Dynamik und Resilienz soziometabolischer Systeme mithilfe von Komplexitätsforschung und Netzwerktheorie, einschließlich Simulationen von Störungen auf Sektor- und Unternehmensebene.

• Modul 3 untersucht Governance-Strukturen, Akteurskonstellationen und Auswirkungen auf das Wohlergehen in zentralen Versorgungssystemen in sechs tiefgehenden und lokal verorteten Fallstudien und auf Basis globaler Datenbanken

• Modul 4 synthetisiert die Erkenntnisse disziplinübergreifend, integriert sie in globale Integrierte Assessment-Modelle und trägt zu Debatten in der Nachhaltigkeitswissenschaft bei – etwa in die Entwicklung von Pfaden für gerechte Ressourcennutzung und Strategien zur Bewältigung der Erderhitzung.

Diese modulare Struktur stellt sicher, dass REMASS nicht nur Erkenntnisse für die Grundlagenforschung liefert, sondern auch Narrative, Optionenräume und Veränderungspfade zur Bewältigung einer zunehmend unsicheren und vernetzten Welt.