8 milliards d'humains :Comment la croissance démographique et le changement climatique sont liés alors que le « moteur de l'Anthropocène » transforme la planète

À première vue, les liens entre la croissance démographique mondiale et le changement climatique semblent évidents.Plus nous avons de personnes sur cette planète, plus leur impact collectif sur le climat est important.

Cependant, un examen plus attentif et à plus long terme révèle des relations entre la taille de la population et le changement climatique, ce qui peut nous aider à mieux comprendre la situation difficile de l’humanité en tant que la population mondiale atteint 8 milliards de personnes – une étape importante Les Nations Unies marquées en novembre15, 2022.

Retour sur l'âge de pierre

Pendant une grande partie de l’évolution humaine, nos ancêtres ont été exposés à d’importantes fluctuations climatiques entre les périodes glaciaires et les périodes plus chaudes intermittentes.La dernière de ces périodes glaciaires terminé il y a environ 10 000 ans.

Avant la fonte des calottes glaciaires, le niveau de la mer était environ 400 pieds (120 mètres) plus bas qu'aujourd'hui.Cela a permis aux humains de migrer à travers le monde.Partout où ils sont allés, nos ancêtres ont remodelé les paysages, d’abord en défrichant les forêts, puis grâce aux premières pratiques agricoles qui ont émergé dans un certain nombre de régions à la fin de la dernière période glaciaire.

Paléoclimatologue William Ruddiman a suggéré que ces premières actions – abattage d’arbres et expansion de l’agriculture – ont provoqué une légère augmentation initiale du dioxyde de carbone dans l’atmosphère.Que contribué à un climat stable au cours des 10 000 dernières années en contrecarrant la tendance à la baisse des niveaux de dioxyde de carbone qui aurait pu déclencher un autre événement glaciaire.

En remodelant les paysages, nos ancêtres ont activement construit les niches qu’ils habitaient.Ce processus est un aspect important du changement évolutif, créer une dynamique de rétroaction importante entre les espèces en évolution et leur environnement.

À mesure que l'humanité évoluait, les demandes d'une population croissante, la création de connaissances et la consommation d'énergie associées ont créé un cycle de rétroaction mes collègues et moi appelons le moteur Anthropocène.Ce moteur a transformé la planète.

Faire tourner le moteur de l’Anthropocène

Le moteur de l’Anthropocène fonctionne depuis au moins 8 000 ans.Cela a conduit à l’essor des civilisations modernes et, finalement, aux défis environnementaux auxquels nous sommes confrontés aujourd’hui, notamment le changement climatique.

Comment fonctionne le moteur Anthropocène ?

Premièrement, les populations devaient atteindre un nombre critique de personnes pour réussir à créer suffisamment de connaissances sur leur environnement pour pouvoir commencer à transformer activement et délibérément les niches dans lesquelles elles vivaient.

Une agriculture prospère était le produit de ces connaissances.À son tour, l’agriculture a augmenté la quantité d’énergie disponible pour ces premières sociétés.

Plus d’énergie soutient plus de personnes.Un plus grand nombre de personnes ont conduit aux premières colonies et, plus tard, aux villes.Cela a permis une spécialisation des tâches et une division du travail, ce qui, à son tour, a accéléré la création de davantage de connaissances, ce qui a augmenté l'énergie disponible et a également permis à la taille de la population de croître.Et ainsi de suite, et ainsi de suite.

Bien que les détails de ce processus diffèrent à travers le monde, ils sont tous pilotés par le même moteur anthropocène.

Le problème de la croissance exponentielle

En tant que biologiste évolutionniste et historien des sciences, j'étudie l'évolution des connaissances et la complexité depuis plus de trois décennies et j'ai été développer des modèles mathématiques avec des collègues pour aider à les expliquer processus.En utilisant l'universalité des processus sous-jacents qui animent le moteur de l'Anthropocène, nous pouvons capturer ces dynamiques sous la forme d'un équation de croissance, qui inclut les liens entre la croissance démographique et l’augmentation de la consommation d’énergie.

L’une des conséquences des cycles de rétroaction positive dans les systèmes dynamiques est qu’ils conduisent à une croissance exponentielle.

La croissance exponentielle peut démarrer très lentement et rester à peine perceptible pendant un certain temps.Mais cela finira par avoir des conséquences dramatiques là où les ressources seront limitées.

Poussée par le moteur de l’Anthropocène, la population humaine a connu une croissance exponentielle et les sociétés individuelles ont connu une croissance exponentielle. proche de l'effondrement plusieurs fois au cours des 8 000 dernières années.La disparition de la civilisation de l'Île de Pâques et la effondrement de l'empire maya, par exemple, ont été liés à l’épuisement des ressources environnementales à mesure que la population augmentait.Le déclin dramatique de la population européenne au cours de la La peste noire dans les années 1300 était une conséquence directe des conditions de vie surpeuplées et insalubres qui ont facilité la propagation de Yersenia pestis, ou la peste.

Le biologiste Paul Ehrlich a mis en garde contre une croissance incontrôlée dans son livre de 1968 : «La bombe démographique», prédisant que la demande mondiale croissante pour des ressources limitées conduirait à un effondrement de la société sans changement dans la consommation humaine.

Mais à l’échelle mondiale, l’humanité a toujours trouvé un moyen d’éviter une catastrophe.Les innovations fondées sur la connaissance, comme Révolution verte – dont Ehrlich n’avait pas prévu les effets à grande échelle – a permis aux gens de remettre les pendules à l’heure, conduisant à davantage de cycles d’innovation et (presque) à l’effondrement.

Un exemple est la séquence des régimes énergétiques.Tout a commencé avec le bois et la traction animale.Viennent ensuite le charbon, le pétrole et le gaz.

Les combustibles fossiles ont alimenté la révolution industrielle et, avec elle, une plus grande richesse et des progrès dans le domaine des soins de santé.Mais l’ère des combustibles fossiles a eu des conséquences dramatiques.Cela a presque doublé la concentration de dioxyde de carbone dans l’atmosphère en moins de 300 ans, provoquant un réchauffement climatique sans précédent que l’humanité connaît aujourd’hui.

Dans le même temps, les inégalités sont devenues endémiques.Les pays les plus pauvres qui ont peu contribué au changement climatique sont ceux qui souffrent le plus du réchauffement climatique, tandis que seulement 20 pays les plus riches en souffrent. responsable d'environ 80% des émissions.

La prochaine transition énergétique visant à éviter l’effondrement est désormais en cours avec la montée en puissance des sources d’énergie renouvelables comme l’énergie éolienne et solaire.Mais études – y compris un rapport publié avant le ONU 2022Conférence sur le changement climatique en novembre – montrer les humains n’évoluent pas assez rapidement dans leur consommation d’énergie pour contrôler le changement climatique.

Utiliser les connaissances pour réinitialiser le cycle

Si rien n’était fait, chaque espèce connaîtrait une croissance exponentielle.Mais les espèces sont soumises à des contraintes – ou à des mécanismes de rétroaction négative – telles que les prédateurs et les réserves alimentaires limitées.

Le moteur de l’Anthropocène a permis aux humains de s’émanciper de nombreux mécanismes de rétroaction négative qui, autrement, auraient permis de contrôler la croissance de la population.Nous avons intensifié la production alimentaire, développé le commerce entre les régions et découvert des médicaments pour survivre aux maladies.

Où cela laisse-t-il l’humanité maintenant ?Sommes-nous à l’approche d’un effondrement inévitable dû au changement climatique de notre propre initiative, ou pouvons-nous à nouveau effectuer une transition et découvrir des innovations qui réinitialisent le cycle ?

L’introduction de réactions négatives dans nos systèmes socio-économiques et techniques – non pas sous la forme d’un contrôle radical de la population ou d’une guerre, mais sous la forme de normes, de valeurs et de réglementations sur les émissions excessives de gaz à effet de serre – peut contribuer à maîtriser le changement climatique.

L’humanité peut utiliser ses connaissances pour rester dans les limites de son environnement.

Cet article a été mis à jour en novembre.15, 2022, pour refléter le dépassement de la population de 8 milliards.