Człowiek żyje w równowadze z innymi gatunkami w świecie, który ma pewne ograniczenia. Na tym świecie niemożliwe jest osiągnięcie niezmiennego, raz na zawsze ustalonego stosunku - każdy gatunek biologiczny ma okresy wzrostu i spadku liczebności populacji.
Niektóre gatunki mogą przez pewien czas dominować, potem inne stają się dominujące. Jeśli gatunki są blisko siebie w swoich „możliwościach”, to takie „wzloty i upadki” zwykle nie są zbyt duże.
Jeśli drapieżnik jest uzależniony od określonego rodzaju ofiary, nie może zjeść całej populacji, ponieważ po tym będzie skazany na głód.
Jeśli przedstawisz graficznie zmiany dwóch populacji, zobaczysz, że stale zmieniają one kierunek - w górę iw dół, jak na przykład na tym wykresie:
Rysunek 2. Model Lotki-Voltaire służy do zilustrowania zmian wielkości populacji drapieżników i ofiar. Poniższy wykres odzwierciedla sytuację, gdy zmiany te nie są zbyt duże
W rzeczywistości populacje często podlegają znacznie bardziej znaczącym zmianom, jak pokazano w poniższym przykładzie. Na początku okresu badań liczba pawianów wynosi 80 osobników, a liczba gepardów 40 osobników:
Film promocyjny:
Jeśli gatunki rozwijają się równolegle, wówczas naturalna równowaga między populacjami pozostaje w przybliżeniu na tym samym poziomie. Ale jeśli drapieżniki nagle znajdą inne, lepsze źródło pożywienia (można to nazwać źródłem energii, ponieważ pokarm dostarcza organizmowi energii), wówczas wielkość populacji ofiary może dramatycznie wzrosnąć.
Na przykład drożdże mogą przekształcić cukier z soku winogronowego w alkohol. Populacja drożdży rośnie czasowo, a następnie spada, gdy źródło pożywienia znika, a grzyb umiera z powodu alkoholu. Lub bakteria może rozmnażać się w ludzkim ciele, jeśli znajdzie dla siebie niezbędne składniki odżywcze, a mechanizmy obronne organizmu nie działają wystarczająco skutecznie.
Często, aby zilustrować podobne zjawisko, podaje się przykład populacji jeleniowatych na Wyspie św. Mateusza, gdzie porosty obficie rosły na skałach. Powiększona populacja jeleni zaczęła zjadać porosty w szybszym tempie niż rosła. W pewnym momencie porost całkowicie zniknął, a krzywa populacji jeleni również gwałtownie spadła.
Rysunek 4. Zmiany w liczbie stad reniferów na wyspie St. Matthew według badań Davida Kleina z University of Alaska
Przykład jelenia jest podobny do ostrych zakrętów na poletku drapieżnik-ofiara. Renifery zjadały odnawialne źródło żywności szybciej, niż były w stanie się rozmnażać. Na wyspie było niewiele innych źródeł pożywienia dla zwierząt, więc niektórym z nich udało się przeżyć, ale i tak spadek populacji był bardzo gwałtowny.
Ostatnio liczba osób bardzo się zmieniła:
Rysunek 5. Te zmiany w populacji ludzkiej zaczerpnięto z „Atlasu historii świata” Makevediego i Jonesa, 1978
Dramatyczny wzrost liczebności zbiega się z okresem wydobycia i wykorzystania paliw kopalnych i rozpoczyna się na początku XIX wieku. Jeśli jednak spojrzymy na jeszcze wcześniejszy okres, zobaczymy, że wzrost był obserwowany w bardzo długim okresie. Człowiek nauczył się używać ognia ponad milion lat temu. Począwszy od 75 tysięcy lat pne wzrost populacji ludzkiej stał się dość stabilny:
Wykres 6. Wzrost populacji ludzkiej w miarę opanowywania nowych źródeł energii. W poziomie - liczba dotychczasowych lat, w pionie - wielkość populacji. Od lewej do prawej: kontrola przeciwpożarowa, rolnictwo, globalne górnictwo, paliwa kopalne
Pierwszy znaczący wzrost populacji nastąpił, gdy ludzie nauczyli się spalać biomasę i wykorzystywać powstały ogień do gotowania jedzenia, rozgrzewania, ulepszania kamiennych narzędzi i odstraszania drapieżnych zwierząt.
Wszystko to pozwoliło naszym przodkom zasiedlić nowe terytoria globu, jednocześnie eksterminując wiele gatunków zwierząt. Biolog i paleontolog Nils Eldridge uważa, że pierwszy z sześciu okresów masowej eksterminacji zwierząt rozpoczął się, gdy około 100 tysięcy lat temu pierwsi ludzie zaczęli rozprzestrzeniać się po całym świecie. Druga faza rozpoczęła się około 10 tysięcy lat temu, kiedy ludzkość zajęła się rolnictwem. Nawet na tych wczesnych etapach energia wykorzystywana przez ludzi umożliwiła im wzrost liczby poprzez zmniejszenie populacji mięsożernych zwierząt.
Między 1 a 800 rokiem ne nastąpił tymczasowy spadek wzrostu populacji (ryc. 6). W tym okresie w różnych częściach świata dochodziło do wielu katastrof, więc wzrost w jednym regionie został zrównoważony spadkiem w innym.
Człowiek znalazł nowe źródło pożywienia - ludzie nauczyli się oczyszczać ziemię z drzew i nawadniać ją. Ale z biegiem czasu, wraz ze wzrostem populacji, dostępne zasoby były rozdzielane. Mniej więcej w tym czasie zaczęły się wyczerpywać. Ziemia nie dawała już poprzednich zbiorów. Płace robotników spadły, a wyżywienie stało się trudniejsze. Zaczęły się epidemie. Graficznie okres takiego spadku można przedstawić w następujący sposób:
Rysunek 7. Wykres typowego długofalowego cyklu aktywności gospodarczej, zbudowany na podstawie danych Petera Turkina i Siergieja Nefedowa: wzrost - 100+ lat, stagflacja - 50-60 lat, kryzys - 20-50 lat, okres przejściowy
Tak więc nawet w okresie od 1 do 800 rne populacja nie była stabilna. W rzeczywistości w tym czasie w różnych miejscach planety nastąpił wzrost lub spadek liczby, tak że ogólny poziom populacji ludzkiej na planecie w tym czasie nie zmienił się znacząco.
Angus Maddison przeanalizował wzrost PKB od I do 1000 wieku naszej ery. Doszedł do wniosku, że PKB na mieszkańca nieznacznie spadł pod koniec tego okresu (453) w porównaniu z początkiem (476). Według jego obliczeń stan gospodarki w okresie od 1 do 800 r. był dość stabilny (z dużą liczbą klęsk żywiołowych), biorąc pod uwagę brak wzrostu liczby i PKB per capita.
W bliższych nam okresach historii udało się opanować nowe źródła energii (m.in. mech torfowy, wiatraki i młyny wodne). Pojawiły się dobrze wyposażone statki, zdolne do transportu ludzi na nowe ziemie, tworzenia kolonii i rozwijania rolnictwa w nowych miejscach, wydobywania surowców i transportu ich do kraju.
Od 1800 roku dzięki wzrostowi wydobycia paliw kopalnych nastąpił gwałtowny wzrost liczby ludności i znaczący wzrost jej poziomu życia.
Rysunek 8. Światowe zużycie zasobów energii w ciągu roku na osobę (kolor niebieski - biopaliwo, kolor czerwony - węgiel, zielony - ropa, liliowy - gaz ziemny, niebieski - energia wodna, kolor pomarańczowy - energia jądrowa)
Czy można osiągnąć stabilny stan i jak?
W ogóle nie ma wielu opcji:
1. Gdybyśmy cofnęli się do okresu, kiedy nasi przodkowie nie nauczyli się jeszcze posługiwać się ogniem, 100-200 tysięcy z nas mogłoby żyć w ciepłym klimacie, jeść surowe pożywienie i żyć mniej więcej tak samo, jak żyją dziś pawiany czy szympansy. W tym przypadku populacja ludzka prawdopodobnie wahałaby się w pewnych granicach.
Obecnie ludzkie narządy wewnętrzne przystosowały się do gotowanej żywności i nie jest do końca jasne, jak zareagowałyby na to, że są całkowicie surowe. Jednak jest całkiem możliwe, że życie na obszarach z dużą ilością miękkiej żywności (jagody, ryby) byłoby znośne. Dodatkowo klimat musi być ciepły, żebyśmy nie przemarzli bez futer. Aby te warunki zostały spełnione, populacja musi być jeszcze mniejsza.
2. Ogólną nieobecność ludzi, mówiąc ściśle, można również uznać za stan stabilny. Jednak perspektywa takiej stabilności raczej nikomu z nas nie odpowiada.
3. Gdybyśmy nie dążyli do globalizacji i przestali wytwarzać nowe rezerwy energii, sytuacja mogłaby zostać wyrównana przez lokalne wstrząsy, takie jak te, które miały miejsce od 1 do 800 r. Byłby to również rodzaj stanu ustalonego. Jednak w naszym globalnym świecie problemy łatwo przenoszą się z jednej części świata do drugiej.
4. Jeśli chcemy, aby 7 miliardów ludzi nadal żyło, musimy zapewnić im dostawy energii przynajmniej na najbardziej podstawowym poziomie. Jeśli przyjmiemy, że do przeżycia dzisiejszy człowiek potrzebuje zużycia energii przynajmniej na poziomie 1820 r. (Sądząc po danych z rys. 8), to na każdą osobę powinno przypadać co najmniej 22 gigadżule. To około 7 procent dzisiejszej konsumpcji. Czyli musielibyśmy obejść się bez transportu, prądu, bieżącej wody i kanalizacji, więc byłby to dla nas ogromny krok wstecz.
Nawet przy zużyciu energii w 1820 r. Nadal musielibyśmy częściowo korzystać z paliw kopalnych, ponieważ jest nas zbyt wielu, a same biopaliwa nie wystarczyłyby (zaznaczone na niebiesko na rysunku 8).
Ponadto źródła odnawialne, w tym nowoczesne panele wodne i słoneczne, są również produkowane i transportowane przy użyciu paliw kopalnych. Dlatego, aby wykorzystywać to, co dziś uważamy za odnawialne źródła, musimy nadal wydobywać paliwa kopalne.
Oprócz wszystkich powyższych będziemy musieli:
a) zmniejszyć wzrost liczby ludności
b) uniemożliwić wykorzystanie dostępnych rezerw energii (powyżej wyznaczonych 22 gigadżuli na osobę) i doprowadzić do fundamentalnej zmiany stylu życia.
Często środki, takie jak podniesienie poziomu edukacji kobiet i zwiększenie możliwości kontroli urodzeń, są proponowane jako środki mające na celu utrzymanie wzrostu światowej populacji w określonych granicach. Niestety środki te są również związane ze zużyciem energii. W tych warunkach kobieta będzie musiała pracować w polu od rana do wieczora i po prostu nie będzie miała czasu na naukę.
Niektórym kulturom udaje się utrzymać poziom populacji w pewnych granicach za pomocą środków niezwiązanych ze zużyciem dodatkowej energii. Na przykład w Chinach surowa kontrola urodzeń jest narzucana z góry. W innych krajach istnieją ograniczenia kulturowe i religijne - na przykład opóźnianie małżeństwa lub długotrwałe karmienie piersią.
Jeszcze trudniej będzie powstrzymać ludzi przed korzystaniem z dostępnych źródeł energii i zmienić styl życia. Ograniczenie się do 7 procent energii, jaką dana osoba zużyła do tej pory, oznaczałoby utratę prawie wszystkiego, do czego jest przyzwyczajona.
Istnieje powszechne błędne przekonanie, że unikanie transportu osobistego może mieć znaczący wpływ na całkowitą ilość zużywanej energii. Na przykład w Ameryce benzyna stanowi około 44 procent zużycia ropy. Jeśli odejmiemy ten zasób od całości (łącznie z samochodami policyjnymi, karetkami i dostawą towarów), uzyskamy oszczędność zaledwie 16 procent. W pozostałych częściach świata, gdzie nie każdy ma samochód osobowy, oszczędności będą jeszcze mniejsze - średnio 10-12 proc.
Czy powinniśmy dążyć do zrównoważonej gospodarki?
W chwili obecnej najprawdopodobniej zbliżamy się do zapaści demograficznej, ponieważ wzrost populacji ludzkiej od dawna jest nieporównywalny ze wzrostem populacji innych gatunków. Ponadto obecnie mamy wiele innych ograniczeń, w tym koszt produkcji ropy naftowej, dostępność świeżej wody i poziom zanieczyszczenia powietrza.
Jedynym stabilnym stanem, który miałby sens, jest to, że ludzkość mogłaby dobrowolnie wycofać się w swoim rozwoju z powrotem na jakiś niższy poziom - jako alternatywa dla upadku. Niestety, trudno sobie nawet wyobrazić, jak to zrobić. Jedyny okres względnej stabilności w historii przypada na okres od 1 do 800 r., Kiedy to wzrost populacji ludzkiej w niektórych regionach tego miejsca został zrównoważony spadkiem w innych. Najwyraźniej nie było okresów, w których w ogóle nie było przyrostu ludności.
Jeśli po upadku cywilizacja zejdzie na niższy poziom (ale nie do zera), to najprawdopodobniej będzie powtarzać ten sam model rozwoju. Człowiek ponownie zwiększy zarówno wielkość populacji, jak i zużycie dostępnych mu zasobów. Ten system tkwi w naszych instynktach i walka z nim wydaje się bezużyteczna.
Cokolwiek zrobimy, wcześniej czy później nieuchronnie nastąpi upadek, a ludzkość zejdzie na niższy poziom swojego rozwoju.