L'uomo vive in equilibrio con altre specie in un mondo che ha certi limiti. In questo mondo, è impossibile ottenere un rapporto immutabile, una volta per tutte stabilito: ogni specie biologica ha periodi di crescita e declino delle dimensioni della popolazione.
Alcune specie possono dominare per un certo tempo, poi altre diventano dominanti. Se le specie sono vicine l'una all'altra nelle loro "capacità", tali "alti e bassi" di solito non sono molto significativi.
Se un predatore dipende da un certo tipo di preda, allora non può mangiare l'intera popolazione, perché in seguito sarà destinato alla fame.
Se descrivi graficamente i cambiamenti di due popolazioni, si vedrà che cambiano costantemente direzione - su e giù, come, ad esempio, in questo grafico:
Figura 2. Il modello Lotka-Voltaire viene utilizzato per illustrare il cambiamento nelle dimensioni della popolazione di predatori e prede. Questo grafico riflette la situazione in cui questi cambiamenti non sono troppo significativi
In effetti, le popolazioni spesso subiscono cambiamenti molto più significativi, come mostrato nell'esempio seguente. All'inizio del periodo di studio, il numero di babbuini è di 80 individui e il numero di ghepardi è di 40 individui:
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Se le specie si sviluppano in parallelo, l'equilibrio naturale tra le popolazioni rimane approssimativamente lo stesso. Ma se i predatori trovano improvvisamente un'altra fonte di cibo migliore (puoi chiamarla una fonte di energia, poiché il cibo fornisce energia al corpo), la dimensione della popolazione di prede può aumentare drasticamente.
Ad esempio, il lievito può convertire lo zucchero del succo d'uva in alcol. La popolazione di lievito cresce temporaneamente e poi diminuisce quando la fonte di cibo scompare e il fungo muore a causa dell'alcol. Oppure un batterio può moltiplicarsi nel corpo umano se trova il nutrimento necessario per se stesso e le difese del corpo non funzionano abbastanza efficacemente.
Spesso, per illustrare un fenomeno simile, viene fornito un esempio con la popolazione di cervi dell'isola di San Matteo, dove i licheni crescevano abbondantemente sulle rocce. La popolazione in espansione di cervi iniziò a mangiare il lichene a un ritmo più veloce di quanto non crescesse. Ad un certo punto, il lichene era completamente scomparso e anche la curva della popolazione di cervi è diminuita drasticamente.
Figura 4. Cambiamenti nel numero di mandrie di renne sull'isola di St. Matthew, secondo uno studio di David Klein dell'Università dell'Alaska
L'esempio del cervo è simile alle curve ripide di una trama predatore-preda. La renna ha mangiato la fonte di cibo rinnovabile più velocemente di quanto potesse riprodursi. C'erano poche altre fonti di cibo per gli animali sull'isola, quindi alcune di loro riuscirono a sopravvivere, ma il calo della popolazione fu comunque molto forte.
Recentemente, il numero di persone è cambiato in modo molto significativo:
Figura 5. Questi cambiamenti nella popolazione umana sono stati presi dall '"Atlas of World History" di Makevedi e Jones, 1978
Il drammatico aumento del numero coincide con il periodo dell'estrazione e dell'uso dei combustibili fossili e inizia all'inizio del XIX secolo. Tuttavia, se guardiamo a un periodo di tempo ancora precedente, vedremo che la crescita è stata osservata per un periodo molto lungo. L'uomo ha imparato a usare il fuoco più di un milione di anni fa. E a partire dal 75mila anni a. C., la crescita della popolazione umana è diventata abbastanza stabile:
Grafico 6. Crescita della popolazione umana grazie alla padronanza di nuove fonti energetiche. Orizzontalmente - il numero di anni fino ad oggi, verticalmente - la dimensione della popolazione. Da sinistra a destra: controllo del fuoco, agricoltura, estrazione mineraria globale, combustibili fossili
La prima crescita significativa della popolazione si è verificata quando gli esseri umani hanno imparato a bruciare biomassa e utilizzare il fuoco risultante per cucinare il cibo, riscaldarsi, migliorare gli strumenti di pietra e spaventare gli animali predatori.
Tutto ciò ha permesso ai nostri antenati di popolare nuovi territori del globo, sterminando contemporaneamente molte specie di animali. Il biologo e paleontologo Niels Eldridge ritiene che il primo dei sei periodi di sterminio di massa degli animali sia iniziato quando le prime persone iniziarono a diffondersi ampiamente in diverse parti del mondo circa 100 mila anni fa. La seconda fase è iniziata circa 10mila anni fa, quando l'umanità ha iniziato a coltivare. Anche in queste prime fasi, l'energia utilizzata dagli esseri umani ha permesso loro di crescere in numero diminuendo le popolazioni di animali predatori.
Tra l'1 e l'800 d. C. si è verificato un temporaneo declino della crescita della popolazione (Figura 6). Durante questo periodo, ci sono molti disastri in diverse parti del mondo, quindi la crescita in una regione è stata bilanciata dal declino in un'altra.
L'uomo ha trovato una nuova risorsa per il cibo: le persone hanno imparato a ripulire la terra dagli alberi e ad irrigarla. Ma nel tempo, con la crescita della popolazione, le risorse disponibili sono state distribuite. Fu in questo periodo che iniziarono a esaurirsi. La terra non dava più il raccolto precedente. Il salario ricevuto dai lavoratori è diminuito ed è diventato più difficile nutrirsi. Cominciarono le epidemie. Graficamente, il periodo di tale declino può essere rappresentato come segue:
Figura 7. Grafico di un tipico ciclo a lungo termine dell'attività economica, costruito secondo i dati di Peter Turkin e Sergei Nefedov: crescita - 100+ anni, stagflazione - 50-60 anni, crisi - 20-50 anni, periodo di transizione
Quindi, anche tra l'1 e l'800 d. C., la popolazione non era stabile. In effetti, in questo momento in diversi luoghi del pianeta c'è stato un aumento o una diminuzione del numero in modo che il livello generale della popolazione umana sul pianeta in quel momento non sia cambiato in modo significativo.
Angus Maddison ha analizzato la crescita del PIL dal 1 ° al 1000 ° secolo d. C. Ha concluso che il PIL pro capite è leggermente diminuito alla fine di questo periodo (453) rispetto all'inizio (476). Secondo i suoi calcoli, lo stato dell'economia nel periodo dall'1 all'800 d. C. era abbastanza stabile (con un gran numero di catastrofi), data la mancanza di crescita del numero e del PIL pro capite.
Nei periodi storici più vicini a noi, le persone sono riuscite a padroneggiare nuove fonti di energia (tra cui muschio di torba, mulini a vento e ad acqua). Apparvero navi ben equipaggiate, in grado di trasportare persone in nuove terre, formare colonie e sviluppare l'agricoltura in nuovi luoghi, estrarre risorse e trasportarle nel loro paese.
Dal 1800, grazie alla crescita dell'estrazione di combustibili fossili, c'è stato un forte aumento del numero di persone e un aumento significativo del tenore di vita.
Figura 8. Consumo mondiale di risorse energetiche all'anno per persona (blu - biocarburante, rosso - carbone, verde - petrolio, lilla - gas naturale, blu - idroelettricità, arancione - energia nucleare)
È possibile ottenere uno stato stabile e come?
Non ci sono molte opzioni:
1. Se torniamo al periodo in cui i nostri antenati non avevano ancora imparato a usare il fuoco, 100-200 mila di noi potrebbero vivere in un clima caldo, mangiare cibi crudi e vivere più o meno la stessa vita che vivono oggi i babbuini o gli scimpanzé. In questo caso, la popolazione umana probabilmente oscillerebbe entro certi limiti.
Al momento, gli organi interni dell'uomo si sono adattati al cibo cotto e come risponderebbero all'assunzione completa di cibo crudo non è del tutto chiaro. Tuttavia, è del tutto possibile che la vita in aree con abbondanza di cibi morbidi (bacche, pesce) sia tollerabile. Inoltre, il clima deve essere caldo in modo da non congelare senza pellicce. Perché queste condizioni siano soddisfatte, la popolazione deve essere ancora più piccola.
2. L'assenza di persone in generale, in senso stretto, può anche essere considerata come uno stato stabile. Tuttavia, la prospettiva di tale stabilità difficilmente può soddisfare nessuno di noi.
3. Se non ci adoperassimo per la globalizzazione e smettessimo di produrre nuove riserve di energia, allora la situazione potrebbe essere livellata da shock locali come quelli avvenuti tra l'1 e l'800 d. C. Anche questo sarebbe una sorta di stato stazionario. Tuttavia, nel nostro mondo globale, i problemi si spostano facilmente da una parte all'altra del mondo.
4. Se vogliamo che i 7 miliardi di persone continuino a vivere, dobbiamo fornire loro una fornitura di energia almeno al livello più elementare. Se assumiamo che per sopravvivere, la persona di oggi ha bisogno di un consumo di energia almeno al livello del 1820 (a giudicare dai dati mostrati in Fig.8), allora per ogni persona dovrebbero esserci almeno 22 gigajoule. Si tratta di circa il 7% del consumo di oggi. Cioè, dovremmo fare a meno di trasporti, elettricità, acqua corrente e fognature, quindi per noi sarebbe un enorme passo indietro.
Anche con un consumo di energia del 1820, dovremmo ancora utilizzare parzialmente i combustibili fossili perché siamo troppi e i biocarburanti da soli non sarebbero sufficienti (contrassegnati in blu nella figura 8)
Inoltre, anche le fonti rinnovabili, compresi i moderni pannelli idroelettrici e solari, vengono prodotte e trasportate utilizzando combustibili fossili. Pertanto, al fine di utilizzare ciò che vediamo oggi come fonti rinnovabili, dobbiamo continuare ad estrarre combustibili fossili.
Oltre a tutto quanto sopra, dovremo:
(a) ridurre la crescita della popolazione
(b) impedire l'uso delle riserve energetiche disponibili (in eccesso rispetto ai 22 gigajoule designati per persona) e ottenere un cambiamento fondamentale nello stile di vita.
Spesso vengono proposte misure come l'innalzamento del livello di istruzione per le donne e maggiori opportunità per il controllo delle nascite come misure per mantenere la crescita della popolazione mondiale entro certi limiti. Purtroppo queste misure sono anche legate al consumo di energia. Nelle condizioni in questione, una donna dovrà lavorare sul campo dalla mattina alla sera e semplicemente non avrà tempo per l'istruzione.
Alcune culture riescono a mantenere il livello della loro popolazione entro certi limiti con mezzi che non sono associati al consumo di energia aggiuntiva. In Cina, ad esempio, viene imposto un rigoroso controllo delle nascite dall'alto. In altri paesi ci sono restrizioni culturali e religiose, ad esempio ritardare il matrimonio o l'allattamento al seno per molto tempo.
Sarà ancora più difficile impedire alle persone di utilizzare le fonti energetiche disponibili e cambiare il loro stile di vita. Limitare noi stessi al 7 per cento dell'energia che una persona ha consumato finora significherebbe perdere quasi tutto ciò a cui è abituata.
C'è un malinteso comune secondo cui evitare il trasporto personale può avere un impatto significativo sulla quantità totale di energia consumata. In America, ad esempio, la benzina rappresenta circa il 44% del consumo di petrolio. Se sottraiamo questa risorsa dal totale (comprese le auto della polizia, le ambulanze e la consegna delle merci), otteniamo un risparmio di solo il 16%. Nel resto del mondo, dove non tutti hanno un'auto personale, i risparmi saranno ancora inferiori, in media il 10-12 percento.
Dobbiamo lottare per un'economia sostenibile?
Al momento, molto probabilmente, ci stiamo muovendo verso il collasso demografico, poiché la crescita della popolazione umana è stata a lungo incomparabile con la crescita delle popolazioni di altre specie. Inoltre, oggi abbiamo molti altri vincoli, incluso il costo di produzione del petrolio, la disponibilità di acqua dolce e il livello di inquinamento atmosferico.
L'unico stato stabile che avrebbe senso è se l'umanità potesse ritirarsi volontariamente nel suo sviluppo a un livello inferiore, come alternativa al collasso. Sfortunatamente, è difficile persino immaginare come farlo. L'unico periodo di relativa stabilità nella storia è tra l'1 e l'800 d. C., quando la crescita della popolazione umana in alcune regioni del luogo fu bilanciata da una diminuzione in altre. I periodi in cui non c'era affatto aumento della popolazione, a quanto pare, non esistevano.
Se, dopo il collasso, la civiltà scivola a un livello inferiore (ma non a zero), allora, molto probabilmente, ripeterà lo stesso modello di sviluppo, più e più volte. L'uomo aumenterà di nuovo sia la dimensione della popolazione che il consumo delle risorse a sua disposizione. Questo sistema è nel nostro istinto e sembra inutile combatterlo.
Qualunque cosa facciamo, prima o poi accadrà inevitabilmente un collasso e l'umanità scivolerà a un livello inferiore del suo sviluppo.
