8 миллиардов человек:Как связаны рост населения и изменение климата, поскольку «двигатель антропоцена» преобразует планету

На первый взгляд связь между ростом населения мира и изменением климата кажется очевидной.Чем больше людей на этой планете, тем больше их коллективное воздействие на климат.

Однако более пристальный взгляд и более длительный временной горизонт показывает взаимосвязь между размером населения и изменением климата, которая может помочь нам лучше понять как затруднительное положение человечества, так и население планеты достигло 8 миллиардов человек – важная веха Организация Объединенных Наций отметила в ноябре15, 2022.

Оглядываясь назад в каменный век

На протяжении большей части человеческой эволюции наши предки подвергались сильным климатическим колебаниям между ледниковыми периодами и периодическими потеплениями.Последний из этих ледниковых периодов закончилось около 10 000 лет назад.

До того, как ледяные щиты растаяли, уровень моря был примерно на 400 футов (120 метров) ниже, чем сегодня.Это позволило людям мигрировать по всему миру.Куда бы они ни пошли, наши предки меняли ландшафты, сначала вырубая леса, а затем применяя ранние методы ведения сельского хозяйства, которые появились в ряде регионов сразу после окончания последнего ледникового периода.

Палеоклиматолог Уильям Раддиман предположил, что эти ранние действия – вырубка деревьев и расширение сельского хозяйства – вызвали небольшое первоначальное повышение содержания углекислого газа в атмосфере.Что способствовал стабильному климату за последние 10 000 лет, противодействуя тенденциям снижения уровня углекислого газа, которые могли спровоцировать новое оледенение.

Изменяя ландшафты, наши предки активно создавали ниши, в которых они обитали.Этот процесс является важным аспектом эволюционных изменений, создание важной динамики обратной связи между развивающимися видами и окружающей их средой.

По мере развития человечества потребности растущего населения, связанное с этим создание знаний и использование энергии создали цикл обратной связи мы с коллегами называем двигатель антропоцена.Этот двигатель изменил планету.

Запуск двигателя антропоцена

Двигатель антропоцена работает уже по меньшей мере 8000 лет.Это привело к возникновению современных цивилизаций и, в конечном итоге, к экологическим проблемам, с которыми мы сталкиваемся сегодня, включая изменение климата.

Как работает двигатель антропоцена?

Во-первых, население должно было охватить критическое количество людей, чтобы успешно накопить достаточно знаний об окружающей среде, чтобы они могли начать активно и целенаправленно трансформировать ниши, в которых они жили.

Успешное сельское хозяйство было результатом таких знаний.В свою очередь, сельское хозяйство увеличило количество энергии, доступной этим ранним обществам.

Больше энергии поддерживает больше людей.Увеличение количества людей привело к появлению первых поселений, а затем и городов.Это позволило специализировать задачи и разделить труд, что, в свою очередь, ускорило создание большего количества знаний, что увеличило доступную энергию, а также позволило увеличить численность населения.И так далее, и так далее.

Хотя детали этого процесса различаются по всему миру, все они управляются одним и тем же двигателем антропоцена.

Проблема экспоненциального роста

Как биолог-эволюционист и историк науки, я изучал эволюцию знаний и сложности более трех десятилетий и был разработка математических моделей с коллегами помочь объяснить эти процессы.Используя универсальность процессов, лежащих в основе механизма антропоцена, мы можем уловить эту динамику в форме уравнение роста, который включает в себя связь между ростом населения и увеличением потребления энергии.

Одним из последствий циклов положительной обратной связи в динамических системах является то, что они приводят к экспоненциальному росту.

Экспоненциальный рост может начаться очень медленно и быть едва заметным в течение некоторого времени.Но в конечном итоге это будет иметь драматические последствия там, где ресурсы ограничены.

Под действием двигателя антропоцена человеческое население росло в геометрической прогрессии, а отдельные общества приближающийся крах несколько раз за последние 8000 лет.Исчезновение цивилизации острова Пасхи и распад империи майя, например, были связаны с истощением природных ресурсов по мере роста населения.Резкое сокращение численности населения Европы в Черная смерть в 1300-х годах. было прямым следствием скученности и антисанитарных условий жизни, которые способствовали распространению инфекции. Иерсения пестис, или чума.

Биолог Пауль Эрлих предупреждал о неконтролируемом росте в своей книге 1968 года «Демографическая бомба», прогнозирование растущего глобального спроса на ограниченные ресурсы приведет к общественному коллапсу без изменений в человеческом потреблении.

Но в глобальном масштабе человечество всегда находило способ избежать гибели.Инновации, основанные на знаниях, такие как Зеленая революция – широкомасштабные последствия, которых Эрлих не предвидел, – позволили людям перезагрузить часы, что привело к новым циклам инноваций и (почти) коллапсу.

Одним из примеров является последовательность энергетических режимов.Все началось с дерева и силы животных.Затем появились уголь, нефть и газ.

Ископаемое топливо способствовало промышленной революции, а вместе с ней и росту благосостояния и развитию здравоохранения.Но эра ископаемого топлива имела драматические последствия.Менее чем за 300 лет оно почти удвоило концентрацию углекислого газа в атмосфере, вызвав беспрецедентную скорость глобального потепления, которое человечество переживает сегодня.

В то же время неравенство стало эндемичным.Более бедные страны, которые мало способствовали изменению климата, больше всего страдают от глобального потепления, в то время как только 20 более богатых стран страдают от глобального потепления. отвечает около 80% выбросов.

Следующий энергетический переход, чтобы избежать коллапса, происходит сейчас с появлением возобновляемых источников энергии, таких как энергия ветра и солнца.Но исследования – включая отчет, опубликованный перед 2022 ООНКонференция по изменению климата в ноябре – показывать люди недостаточно быстро развивают использование энергии, чтобы контролировать изменение климата.

Использование знаний, чтобы снова сбросить цикл

Каждый вид, если его не остановить, будет расти в геометрической прогрессии.Но виды подвержены ограничениям – или механизмам отрицательной обратной связи – таким как хищники и ограниченные запасы продовольствия.

Механизм антропоцена позволил людям освободиться от многих механизмов отрицательной обратной связи, которые в противном случае сдерживали бы рост населения.Мы интенсифицировали производство продуктов питания, развили торговлю между регионами и открыли лекарства для борьбы с болезнями.

Что же это оставляет человечеству сейчас?Приближаемся ли мы к неизбежному краху из-за изменения климата, которое мы сами создали, или мы можем снова перейти к переходу и открыть инновации, которые перезапустят цикл?

Введение негативной обратной связи в наши социально-экономические и технические системы – не в виде радикального контроля над населением или войны, а в форме норм, ценностей и положений о избыточных выбросах парниковых газов – может помочь держать изменение климата под контролем.

Человечество может использовать знания, чтобы оставаться в пределах границ окружающей среды.

Эта статья была обновлена ​​в ноябре.15 декабря 2022 года, чтобы отразить численность населения, превысившую 8 миллиардов человек.