Mensen zijn tegenwoordig het meest bevolkte grote zoogdier op aarde, en waarschijnlijk in de hele geologische geschiedenis. Deze Wereldbevolkingsdag mensen tellen in de buurt van 7,5 tot 7,6 miljard individuen.

Kan de aarde zoveel mensen voor onbepaalde tijd ondersteunen? Wat zal er gebeuren als we niets doen om de toekomstige bevolkingsgroei en het totale gebruik van hulpbronnen te beheersen? Deze complexe vragen zijn ecologisch, politiek, ethisch – en urgent. Eenvoudige wiskunde laat zien waarom, licht werpen op de ecologische voetafdruk van onze soort.

De wiskunde van bevolkingsgroei

In een omgeving met onbeperkte natuurlijke hulpbronnen, bevolkingsomvang exponentieel groeit. Een kenmerkend kenmerk van exponentiële groei is de tijd die een populatie nodig heeft om in omvang te verdubbelen.

Exponentiële groei begint langzaam, sluipen voor ballonvaren in slechts een paar verdubbelingen.

Illustreren, stel dat Jeff Bezos ermee instemde om je op 1 januari een cent te geven 2019, twee centen op 1 februari vier op 1 maart enzovoorts, waarbij de betaling elke maand verdubbelt. Hoe lang zou zijn fortuin van $ 100 miljard het contract in stand houden? Neem even de tijd om na te denken en te raden.

Na een jaar, of 12 betalingen, uw totale contractontvangsten bedragen $ 40,95, gelijk aan een nacht in de bioscoop. Na twee jaar, $167, 772.15 – substantieel, maar schamele voor een miljardair. Na drie jaar, $ 687, 194, 767,35, of ongeveer een week van het inkomen van Bezos in 2017.

De 43e betaling, op 1 juli 2022, net geen $ 88 miljard en gelijk aan alle voorgaande betalingen samen (plus één cent), breekt de bank.

Echte bevolkingsgroei

Voor echte populaties, verdubbelingstijd is niet constant. Mensen bereikten 1 miljard rond 1800, een verdubbelingstijd van ongeveer 300 jaar; 2 miljard in 1927, een verdubbelingstijd van 127 jaar; en 4 miljard in 1974, een verdubbeling van 47 jaar.

Anderzijds, de wereldbevolking zal naar verwachting rond 2023 de 8 miljard bereiken, een verdubbeling van 49 jaar, en behoudens het onvoorziene, tegen 2100 naar verwachting rond de 10 tot 12 miljard zal afvlakken.

Deze verwachte afvlakking signaleert een harde biologische realiteit:de menselijke bevolking wordt beperkt door het draagvermogen van de aarde, de bevolking waarbij voortijdige sterfte door honger en ziekte het geboortecijfer in evenwicht houdt.

ecologische implicaties

Mensen consumeren en vervuilen hulpbronnen – watervoerende lagen en ijskappen, vruchtbare grond, bossen, visserij en oceanen – verzameld over de geologische tijd, tienduizenden jaren of langer.

Rijke landen consumeren niet in verhouding tot hun bevolking. Als een fiscale analogie, we leven alsof ons spaarrekeningsaldo een vast inkomen is.

Volgens het Worldwatch Institute, een milieudenktank, de aarde heeft 1,9 hectare land per persoon voor het verbouwen van voedsel en textiel voor kleding, hout leveren en afval opnemen. De gemiddelde Amerikaan gebruikt ongeveer 9,7 hectare.

Deze gegevens alleen al suggereren dat de aarde maximaal een vijfde van de huidige bevolking kan ondersteunen, 1,5 miljard mensen, op een Amerikaanse levensstandaard.

Water is van levensbelang. biologisch, een volwassen mens heeft dagelijks minder dan 1 gallon water nodig. In 2010, de VS gebruikten 355 miljard gallons zoet water, meer dan 1, 000 gallons (4, 000 liter) per persoon per dag. De helft werd gebruikt om elektriciteit op te wekken, een derde voor irrigatie, en ongeveer een tiende voor huishoudelijk gebruik:toiletten doorspoelen, kleren en vaat wassen, en het besproeien van gazons.

Als 7,5 miljard mensen water zouden consumeren op Amerikaans niveau, wereldgebruik zou top 10 zijn, 000 kubieke kilometer per jaar. De totale wereldvoorraad – zoetwatermeren en rivieren – is ongeveer 91, 000 kubieke kilometer.

Uit cijfers van de Wereldgezondheidsorganisatie blijkt dat 2,1 miljard mensen geen gemakkelijke toegang hebben tot veilig drinkwater, en 4,5 miljard mensen hebben geen beheerde sanitaire voorzieningen. Zelfs in geïndustrialiseerde landen, waterbronnen kunnen besmet zijn met ziekteverwekkers, mest- en insecticidenafvoer, zware metalen en fracking effluent.

Vrijheid om te kiezen

Hoewel de gedetailleerde toekomst van de menselijke soort onmogelijk te voorspellen is, basisfeiten zijn zeker. Water en voedsel zijn directe menselijke behoeften. Een verdubbeling van de voedselproductie zou de problemen van de huidige geboortecijfers met hoogstens enkele decennia uitstellen. De aarde ondersteunt de geïndustrialiseerde levensstandaard alleen omdat we de "spaarrekening" van niet-hernieuwbare hulpbronnen aan het opmaken zijn, inclusief vruchtbare bovengrond, drinkbaar water, bossen, visserij en aardolie.

De drang om te reproduceren is een van de sterkste verlangens, zowel voor koppels als voor verenigingen. Hoe zullen mensen een van onze meest gekoesterde verwachtingen - "Wees vruchtbaar en vermenigvuldigd" - in één generatie hervormen? Wat gebeurt er als de huidige geboortecijfers blijven bestaan?

De bevolking blijft constant wanneer paren ongeveer twee kinderen hebben die de reproductieve leeftijd overleven. In sommige delen van de ontwikkelingslanden van vandaag, paren gemiddeld drie tot zes kinderen.

We kunnen geen natuurlijke hulpbronnen wensen. Koppels, echter, hebben de vrijheid om te kiezen hoeveel kinderen ze krijgen. Verbeteringen in de rechten van vrouwen, onderwijs en zelfbeschikking leiden over het algemeen tot lagere geboortecijfers.

Als wiskundige, Ik geloof dat het aanzienlijk verlagen van het geboortecijfer ons beste vooruitzicht is om de wereldwijde levensstandaard te verhogen. Als burger, Ik geloof dat het aansporen van menselijk gedrag, door kleinere gezinnen aan te moedigen, is onze meest menselijke hoop.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.