¿Existe un límite natural para la población humana en la Tierra?

Answer 1

La respuesta corta es: sí .

Aquí está la respuesta larga .

Nuestro planeta es finito, y dependemos de sus recursos para sobrevivir. Teóricamente, al utilizar algún mecanismo misterioso que permite una eficiencia del 100% (físicamente imposible), esto es lo que obtenemos:

Los humanos consumen aproximadamente 100 vatios de potencia cada uno y la Tierra recibe 174 petawatts de radiación solar entrante. A menos que reingeniería de humanos, esto te da un límite superior absoluto de 1.74 × 10 ^ 15 humanos. (El pop de la tierra actual se acerca a 10 ^ 10, 100,000 veces menos que este límite).

Sin embargo, consideremos la practicidad y los datos reales.

La biocapacidad es una abreviatura de capacidad biológica, que es la capacidad de un ecosistema para regenerar materiales biológicos útiles (recursos) y para absorber los desechos generados por los seres humanos.

La Hectárea Global (gha) es una unidad común que cuantifica la biocapacidad de la tierra. Una hectárea global mide la productividad promedio de todas las áreas biológicamente productivas (medidas en hectáreas) en la tierra en un año determinado. Ejemplos de áreas biológicamente productivas incluyen tierras de cultivo, bosques y zonas de pesca; no incluyen desiertos, glaciares y el océano abierto. “Hectárea global por persona” se refiere a la cantidad de tierra y agua biológicamente productivas disponibles por persona en el planeta.

El Día de la deuda ecológica , también conocido como el “Día del rebasamiento de la Tierra”, es la fecha del calendario de cada año en la que los recursos totales consumidos por la humanidad superarán la capacidad de la Tierra para generar esos recursos ese año. Se calcula dividiendo la biocapacidad mundial, el número de recursos naturales generados por la Tierra ese año, la Huella Ecológica mundial, el consumo de la humanidad de los recursos naturales de la Tierra para ese año y multiplicado por 365, el número de días en un gregoriano. año del calendario; expresado como:

[biocapacidad mundial / huella ecológica mundial] x 365 = Día de la deuda ecológica

Aunque la humanidad comenzó a rebasarse por primera vez en 1986, el Día de la Deuda Ecológica se observó por primera vez el 19 de diciembre de 1987. Antes de esa fecha, el consumo de los recursos naturales de la Tierra por parte de la humanidad era superado por la capacidad de la Tierra para regenerar sus recursos. Para obtener una discusión sobre el tema del consumo de recursos naturales, la New Economics Foundation (NEF) marcó el Día de la Deuda Ecológica en ese año calendario. Cada año desde entonces, NEF ha calculado la fecha del calendario del Día de la deuda ecológica para cada año subsiguiente utilizando la fórmula anterior. En promedio, el Día de la deuda ecológica ha caído cada año en una fecha anterior a la del año anterior. Los autores del Día de la deuda ecológica sostienen que este hecho constituye una tendencia notoria en la sociedad humana, en la que la humanidad está cayendo profundamente en la deuda ecológica.

Fecha de rebasamiento del año
1987 19 de diciembre
1990 7 de diciembre
1995 21 de noviembre
2000 1 de noviembre
2005 20 de octubre
2007 26 de octubre
2008 23 de septiembre
2009 25 de septiembre
2010 21 de agosto
2011 27 de septiembre

¿Dónde estamos ahora?
En 2011, Earth Overshoot Day, la fecha aproximada que nuestras demandas sobre la naturaleza para un año dado exceden la capacidad del planeta para reponerse, cayó el 27 de septiembre. Desde entonces hemos estado en un rebasamiento ecológico, con un consumo proyectado del 135 por ciento de los recursos de la Tierra Creará este año. Compensamos el déficit agotando las reservas de peces, árboles y otros recursos, y acumulando desechos como el dióxido de carbono en la atmósfera y los océanos.

En 2008, había ~ 12 mil millones de hectáreas de tierra y agua biológicamente productivas en este planeta. Dividiendo por el número de personas vivas en ese año (6,7 mil millones), se obtienen 1,79 hectáreas globales por persona. Esto supone que no se reservan tierras para otras especies que consumen el mismo material biológico que los humanos.

Resumen
El planeta tiene un límite superior, y en realidad ya lo superamos. De hecho, estamos reduciendo su capacidad para sustentar la vida, y casi todos los sistemas de soporte de vida en el planeta se encuentran en un estado de deterioro. Las matemáticas son simples : la biocapacidad mundial es de ~ 12 mil millones de gha. Los estadounidenses usan 7 cada uno. Somos 7 mil millones. Si todos viviéramos como ellos necesitaríamos 4 planetas. Si consumiéramos 1 gha cada uno, podríamos ser 12 mil millones de nosotros. Teniendo en cuenta que se espera que la población se estabilice entre 9 y 10 mil millones, es un objetivo alcanzable, pero tenemos que volver a pensar en la forma en que vivimos. Si podemos lograr aumentar la eficiencia y vivir con menos uso de recursos, podemos incluir hasta 20 o 30 mil millones, pero el gha per cápita tiene que disminuir proporcionalmente.

Fuentes
http://www.wwf.org.uk/what_we_do…
http://www.footprintnetwork.org/
http://www.footprintnetwork.org/…
http://www.footprintnetwork.org/…
http://en.wikipedia.org/wiki/Eco…

Answer 2

Sí, cuando la población supera la cantidad de alimentos disponibles y la capacidad de la tecnología para aumentar la producción de alimentos. Este fue un gran temor para los demógrafos de Thomas Maltuhus hasta la década de 1950, cuando se describió por primera vez la “transición demográfica”. Por una multitud de razones en disputa (es decir, urbanización, occidentalización, mejor atención médica), la población ha comenzado a disminuir en los países desarrollados, a partir de la década de 1700. Los demógrafos no están de acuerdo con las razones, pero lo que se acuerda es que la población humana nunca alcanzará ese punto de desastre donde nos quedamos sin recursos. Más bien, a medida que el cambio demográfico continúa extendiéndose en el mundo en desarrollo (los países más desarrollados ya lo han experimentado), la población comenzará a caer, probablemente en algún momento en los próximos 100 años. En resumen, sí, hay un límite natural para la población humana en la tierra, pero en realidad nunca llegaremos a ese punto.

Answer 3

Los humanos consumen aproximadamente 100 vatios de potencia cada uno y la Tierra recibe 174 petawatts de radiación solar entrante. A menos que reingeniería de humanos, esto te da un límite superior absoluto de 1.74 × 10 ^ 15 humanos. (El pop de la tierra actual se acerca a 10 ^ 10, 10,000 veces menos que este límite).

Sorprendentemente, pueden ser capaces de superar ese límite con la energía solar basada en el espacio (hasta una esfera de Dyson). 😉 http://en.wikipedia.org/wiki/Kar …

Con suficiente energía, uno probablemente podría extraer cualquier átomo de cualquier enlace químico. La transmutación, sin embargo, sería mucho más intensiva energéticamente.

Por lo tanto, es probable que haya restricciones debido a la cantidad finita de fósforo en la corteza terrestre (de hecho, diría que el fósforo es probablemente el límite más fuerte para la población humana aquí): http://phosphorusfutures.net/ y http: // es .wikipedia.org / wiki / Pea …)

Y no estoy seguro de cuánto fósforo podemos obtener de “minar el cielo”. De hecho, la abundancia natural de fósforo es bastante baja, consulte http://www.astrobio.net/exclusiv… . Y la luna contiene muy poco fósforo accesible (consulte http://books.google.com/books?id … y http://www.moonminer.com/Lunar_r …). [1]

Incluso entonces, si uno tuviera suficiente energía solar basada en el espacio, teóricamente podría ser capaz de transmutar otros elementos en fósforo. Pero la transmutación es generalmente extremadamente ineficiente energéticamente en comparación con otros enfoques.

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Cualquier límite depende de la cantidad de sacrificios que la gente esté dispuesta a hacer. Y no soy particularmente optimista acerca de la disposición de la gente a hacer suficientes sacrificios básicos para que el mundo apoye incluso al doble de la población actual.

Dicho esto, ciertos avances tecnológicos (especialmente la carne in vitro; tampoco podemos descartar la posibilidad de tecnologías de captura de CO2 extremadamente creativas) podrían reducir la cantidad de sacrificios que las personas deben realizar, si avanzan lo suficientemente rápido. . Y las nuevas generaciones son más adictas a sus computadoras (e Internet) que nunca, lo que en realidad podría reducir los costos de combustible (y viajes): las computadoras mismas no consumen mucha más energía que las bombillas de 100 vatios, y una parte significativa de la tecnología de uso intensivo de recursos. (como los libros) pronto puede ser completamente suplantado con datos digitales.

Pero en cualquier caso, http://www.acceleratingfuture.co de Michael Anissimov … tiene una discusión muy interesante de los límites (pero no estoy seguro de que haya considerado el suministro finito de fósforo, lo que ciertamente proporciona un límite estricto para la vertical). cultivando tambien)

El suministro de energía para 100 mil millones de personas requiere una tecnología diferente a la de nuestro régimen actual basado en combustibles fósiles . El ciclo del combustible de torio, que podría implementarse con los reactores actuales, elimina tanto la proliferación nuclear como los peligros de los desechos, y cuesta mucho menos que un ciclo del combustible de uranio. La fusión nuclear, si bien podría tomar algunas décadas más en comercializarse, proporcionará docenas de energía o cientos de veces más abundantes que los reactores de fisión a un costo menor, utilizando deutrium extraído del agua como combustible. Un kilogramo de deutrio puede producir cien millones de kilovatios / hora de potencia. A más largo plazo, el helio-3 se puede recolectar de la luna, lo que proporciona una potencia de salida mucho mayor que la del deutrio. El químico Ouyang Ziyuan de la Academia de Ciencias de China, líder del Programa de Exploración Lunar de China, está haciendo de la extracción de Helio-3 un objetivo importante. Se dice que “cada año, tres misiones del transbordador espacial podrían aportar suficiente combustible para todos los seres humanos en todo el mundo”. La eficiencia de los paneles fotovoltaicos aumenta año tras año, mientras que los costos de fabricación están disminuyendo constantemente. Las matrices de paneles solares de cien kilómetros de ancho colocados en órbita geosincrónica nos darán suficiente energía para hervir todos los océanos del mundo, si quisiéramos.

para proporcionar alimentos , podemos explotar todas las tierras cultivables del mundo, aproximadamente el 21% de toda la masa terrestre, o 31,000,000 km². También deberíamos empezar a pensar en tres dimensiones en lugar de solo dos. La agricultura vertical nos proporcionará más alimentos de los que podríamos comer, incluso si hubiera un billón de nosotros. Terraformación de Marte y Venus en planetas agrícolas será completamente innecesaria. Podemos construir ciudades oceánicas que fabrican todo tipo de productos pesqueros a bajo costo, incluida la espirulina súper nutricional, que podemos procesar en una variedad de texturas. Marshall T. Savage describe este proceso en detalle en su libro The Millenial Project. El Dr. Martin Schreibman, del Brooklyn College, ha estado en los medios nacionales en los últimos meses por sus esfuerzos para alentar la piscicultura urbana, donde los peces se mantienen en tanques cuidadosamente regulados.

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[1] ¿Aunque quizás haya una manera de capturar algo de fósforo de los millones de toneladas de polvo meteorítico que caen en la Tierra cada año? Una cosa es esta: cuanto más disperso está el fósforo, más costoso es recolectarlo (la mayor incertidumbre es si podemos o no desarrollar la tecnología para capturar selectivamente partículas pequeñas y dispersas de fósforo en la Tierra, aunque tal vez sea posible con ¿Los nanobots alimentados con energía solar espacial?). Pero tal vez recolectar polvo meteorítico significa que no tendrías que hurgar en todo tipo de material para llegar al fósforo.