7,5 milliarder og det tæller – hvor mange mennesker kan Jorden understøtte?

Mennesker er det mest folkerige store pattedyr på Jorden i dag, og sandsynligvis i hele geologisk historie. Denne verdensbefolkningsdag, mennesker tæller i nærheden af ​​7,5 til 7,6 milliarder individer.

Kan Jorden støtte så mange mennesker på ubestemt tid? Hvad vil der ske, hvis vi ikke gør noget for at styre den fremtidige befolkningstilvækst og det samlede ressourceforbrug? Disse komplekse spørgsmål er økologiske, politisk, etisk – og presserende. Simpel matematik viser hvorfor, kaste lys over vores arts økologiske fodaftryk.

Befolkningsvækstens matematik

I et miljø med ubegrænsede naturressourcer, befolkningsstørrelsen vokser eksponentielt. Et karakteristisk træk ved eksponentiel vækst er den tid, det tager en befolkning at fordoble sin størrelse.

Eksponentiel vækst har en tendens til at starte langsomt, snige sig inden ballonflyvning på blot et par fordoblinger.

Til at illustrere, antag at Jeff Bezos indvilligede i at give dig en øre den 1. januar, 2019, to øre den 1. feb. fire den 1. marts, og så videre, med en fordobling af betalingen hver måned. Hvor længe ville hans formue på 100 milliarder dollar opretholde kontrakten? Brug et øjeblik på at tænke og gætte.

Efter et år, eller 12 betalinger, dine samlede kontraktkvitteringer er på 40,95 USD, svarende til en aften i biografen. Efter to år, $167, 772,15 – betydelig, men sølle til en milliardær. Efter tre år, $687, 194, 767,35, eller omkring en uge af Bezos' 2017-indkomst.

Den 43. betaling, den 1. juli, 2022, lige under $88 milliarder og lig med alle de foregående betalinger tilsammen (plus en øre), bryder banken.

Reel befolkningstilvækst

For rigtige befolkninger, fordoblingstiden er ikke konstant. Mennesker nåede 1 milliard omkring 1800, en fordoblingstid på omkring 300 år; 2 milliarder i 1927, en fordoblingstid på 127 år; og 4 milliarder i 1974, en fordoblingstid på 47 år.

På den anden side, verdens tal forventes at nå 8 milliarder omkring 2023, en fordoblingstid på 49 år, og bortset fra det uforudsete, forventes at udjævne omkring 10 til 12 milliarder i 2100.

Denne forventede udjævning signalerer en barsk biologisk realitet:Den menneskelige befolkning bliver indskrænket af Jordens bæreevne, den befolkning, hvor for tidlig død af sult og sygdom balancerer fødselsraten.

Økologiske implikationer

Mennesker forbruger og forurener ressourcer – grundvandsmagasiner og iskapper, frugtbar jord, skove, fiskeri og oceaner – akkumuleret over geologisk tid, titusinder af år eller længere.

Velhavende lande forbruger ud af proportioner med deres befolkning. Som en finanspolitisk analogi, vi lever, som om vores opsparingskonto var en fast indkomst.

Ifølge Worldwatch Institute, en miljøtænketank, Jorden har 1,9 hektar jord pr. person til dyrkning af fødevarer og tekstiler til tøj, leverer træ og absorberer affald. Den gennemsnitlige amerikaner bruger omkring 9,7 hektar.

Disse data alene tyder på, at Jorden højst kan understøtte en femtedel af den nuværende befolkning, 1,5 milliarder mennesker, på en amerikansk levestandard.

Vand er livsvigtigt. Biologisk set, et voksent menneske har brug for mindre end 1 gallon vand dagligt. I 2010 USA brugte 355 milliarder gallons ferskvand, over 1, 000 gallons (4, 000 liter) pr. person pr. dag. Halvdelen blev brugt til at producere elektricitet, en tredjedel til kunstvanding, og ca. en tiendedel til husholdningsbrug:skylletoiletter, vaske tøj og opvask, og vanding af græsplæner.

Hvis 7,5 milliarder mennesker forbrugte vand på amerikansk niveau, verdensbrug vil være top 10, 000 kubikkilometer om året. Den samlede verdensforsyning – ferskvandssøer og floder – er omkring 91, 000 kubik kilometer.

Verdenssundhedsorganisationens tal viser, at 2,1 milliarder mennesker mangler let adgang til rent drikkevand, og 4,5 milliarder mangler styret sanitet. Selv i industrialiserede lande, vandkilder kan være forurenet med patogener, afstrømning af gødning og insekticider, tungmetaller og fracking spildevand.

Frihed til at vælge

Selvom den detaljerede fremtid for den menneskelige art er umulig at forudsige, grundlæggende fakta er sikre. Vand og mad er umiddelbare menneskelige fornødenheder. En fordobling af fødevareproduktionen ville højst udskyde problemerne med nutidens fødselstal med et par årtier. Jorden understøtter kun industrialiserede levestandarder, fordi vi trækker ned på "opsparingskontoen" af ikke-vedvarende ressourcer, herunder frugtbar muldjord, drikkevand, skove, fiskeri og olie.

Driften til at reproducere er blandt de stærkeste ønsker, både for par og for samfund. Hvordan vil mennesker omforme en af ​​vores mest elskede forventninger – "Vær frugtbare og formere sig" – i løbet af en generation? Hvad vil der ske, hvis de nuværende fødselstal fortsætter?

Befolkningen forbliver konstant, når par har omkring to børn, der overlever til den reproduktive alder. I nogle dele af udviklingslandene i dag, par i gennemsnit tre til seks børn.

Vi kan ikke ønske, at naturressourcer eksisterer. par, imidlertid, har frihed til at vælge, hvor mange børn man vil have. Forbedringer i kvinders rettigheder, uddannelse og selvbestemmelse fører generelt til lavere fødselstal.

Som matematiker, Jeg mener, at en væsentlig reduktion af fødselsraterne er vores bedste udsigt til at hæve den globale levestandard. Som borger, Jeg tror, ​​at nudging menneskelig adfærd, ved at opmuntre mindre familier, er vores mest humane håb.

Denne artikel blev oprindeligt publiceret på The Conversation. Læs den originale artikel.