Gli esseri umani sono il grande mammifero più popoloso sulla Terra oggi, e probabilmente in tutta la storia geologica. Questa Giornata Mondiale della Popolazione, il numero di esseri umani nelle vicinanze di 7,5 a 7,6 miliardi di individui.

La Terra può supportare così tante persone a tempo indeterminato? Cosa accadrà se non facciamo nulla per gestire la futura crescita della popolazione e l'utilizzo totale delle risorse? Queste complesse questioni sono ecologiche, politico, etico – e urgente. La matematica semplice mostra perché, far luce sull'impronta ecologica della nostra specie.

La matematica della crescita della popolazione

In un ambiente con risorse naturali illimitate, la dimensione della popolazione cresce in modo esponenziale. Una caratteristica della crescita esponenziale è il tempo impiegato da una popolazione per raddoppiare le sue dimensioni.

La crescita esponenziale tende ad iniziare lentamente, furtivamente prima di gonfiarsi in pochi raddoppi.

Illustrare, supponiamo che Jeff Bezos abbia accettato di darti un centesimo il 1° gennaio, 2019, due centesimi il 1 febbraio, quattro il 1 marzo, e così via, con il raddoppio del pagamento ogni mese. Per quanto tempo la sua fortuna da 100 miliardi di dollari avrebbe mantenuto il contratto? Prenditi un momento per riflettere e indovinare.

Dopo un anno, o 12 pagamenti, le entrate totali del tuo contratto ammontano a US $ 40,95, equivalente a una notte al cinema. Dopo due anni, $ 167, 772.15 – sostanziale, ma insignificante per un miliardario. Dopo tre anni, $ 687, 194, 767.35, o circa una settimana del reddito del 2017 di Bezos.

Il 43° pagamento, il 1 luglio, 2022, poco meno di 88 miliardi di dollari e pari a tutti i pagamenti precedenti insieme (più un centesimo), rompe la banca.

Crescita reale della popolazione

Per le popolazioni reali, il tempo di raddoppio non è costante. Gli esseri umani hanno raggiunto 1 miliardo intorno al 1800, un tempo di raddoppio di circa 300 anni; 2 miliardi nel 1927, un tempo di raddoppio di 127 anni; e 4 miliardi nel 1974, un tempo di raddoppio di 47 anni.

D'altra parte, i numeri mondiali dovrebbero raggiungere gli 8 miliardi intorno al 2023, un tempo di raddoppio di 49 anni, e salvo l'imprevisto, dovrebbe stabilizzarsi intorno ai 10-12 miliardi entro il 2100.

Questo previsto livellamento segnala una dura realtà biologica:la popolazione umana viene ridotta dalla capacità di carico della Terra, la popolazione in cui la morte prematura per fame e malattie bilancia il tasso di natalità.

Implicazioni ecologiche

Gli esseri umani consumano e inquinano le risorse:falde acquifere e calotte glaciali, terreno fertile, foreste, pesca e oceani – accumulati nel tempo geologico, decine di migliaia di anni o più.

I paesi ricchi consumano in modo sproporzionato rispetto alla loro popolazione. Come analogia fiscale, viviamo come se il saldo del nostro conto di risparmio fosse un reddito costante.

Secondo il Worldwatch Institute, un think tank ambientale, la Terra ha 1,9 ettari di terreno a persona per la coltivazione di cibo e tessuti per l'abbigliamento, fornitura di legno e assorbimento dei rifiuti. L'americano medio utilizza circa 9,7 ettari.

Questi dati da soli suggeriscono che la Terra può supportare al massimo un quinto della popolazione attuale, 1,5 miliardi di persone, a uno standard di vita americano.

L'acqua è vitale. biologicamente, un essere umano adulto ha bisogno di meno di 1 litro d'acqua al giorno. Nel 2010, gli Stati Uniti hanno utilizzato 355 miliardi di galloni di acqua dolce, oltre 1, 000 galloni (4, 000 litri) per persona al giorno. La metà è stata utilizzata per generare elettricità, un terzo per l'irrigazione, e circa un decimo per uso domestico:sciacquoni, lavare i panni e i piatti, e innaffiare i prati.

Se 7,5 miliardi di persone consumassero acqua a livelli americani, l'utilizzo mondiale sarebbe tra i primi 10, 000 chilometri cubi all'anno. L'offerta mondiale totale - laghi e fiumi d'acqua dolce - è di circa 91, 000 chilometri cubi.

I dati dell'Organizzazione mondiale della sanità mostrano che 2,1 miliardi di persone non hanno accesso immediato all'acqua potabile sicura, e 4,5 miliardi mancano di servizi igienico-sanitari gestiti. Anche nei paesi industrializzati, le fonti d'acqua possono essere contaminate da agenti patogeni, deflusso di fertilizzanti e insetticidi, metalli pesanti e scarichi di fracking.

Libertà di scegliere

Sebbene il futuro dettagliato della specie umana sia impossibile da prevedere, i fatti di base sono certi. Acqua e cibo sono necessità umane immediate. Raddoppiare la produzione alimentare ritarderebbe al massimo di qualche decennio i problemi degli attuali tassi di natalità. La Terra sostiene standard di vita industrializzati solo perché stiamo tirando il "conto di risparmio" delle risorse non rinnovabili, compreso il terriccio fertile, acqua potabile, foreste, pesca e petrolio.

La spinta alla riproduzione è tra i desideri più forti, sia per le coppie che per le società. In che modo gli esseri umani rimodelleranno una delle nostre aspettative più care - "Siate fecondi e moltiplicatevi" - nell'arco di una generazione? Cosa accadrà se gli attuali tassi di natalità continueranno?

La popolazione rimane costante quando le coppie hanno circa due figli che sopravvivono all'età riproduttiva. In alcune parti del mondo in via di sviluppo oggi, le coppie hanno in media dai tre ai sei figli.

Non possiamo desiderare l'esistenza di risorse naturali. coppie, però, avere la libertà di scegliere quanti figli avere. Miglioramenti nei diritti delle donne, l'istruzione e l'autodeterminazione generalmente portano a tassi di natalità inferiori.

Come matematico, Ritengo che ridurre sostanzialmente i tassi di natalità sia la nostra migliore prospettiva per elevare gli standard di vita globali. Come cittadino, Credo che spingere il comportamento umano, incoraggiando le famiglie più piccole, è la nostra speranza più umana.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.