Правда ли что планета перенаселена
Мир на самом деле перенаселен?
Говорят, мы несемся на всех парах к некоему популяционному апокалипсису — что существует линия, преодолев которую, мы неизбежно придем к массовому голоду и что вся планета будет как московское метро в час пик. Эти мысли вселяли страх и продавали книги больше века. Вся эта тема кажется настолько токсичной, что в нее даже погружаться не хочется. Глядя вокруг, мы повсюду видим людей: счастливых и не очень, голодных и толстых, многодетных и нет. Но они всюду. Действительно ли планета трещит по швам?
Обычная картина на улице крупного города.
Проблема перенаселения
Джесси Осубель, директор программы по человеческой среде в Университете Рокфеллера
«В большинстве животных популяций ниши, в которых эти популяции умещаются, имеют постоянный размер. Животные общества, растущие в данной нише, имеют динамику, четко определенную уравнениями с постоянным лимитом или потолком. Короче говоря, с нишевой точки зрения ресурсы это предельные числа. Но доступ к ресурсам зависит от технологий. Когда животные учатся изобретать новые технологии — например, бактерии производят новый фермент, который растормошит сонный компонент их бульона, рождается проблема. Внезапно появляются новые импульсы роста, растущие пуще прежних.
Homo faber, производитель инструментов, изобретает постоянно, поэтому наши ограничения постепенно снимаются. И эти плавающие ограничения не позволяют предсказать долгосрочные размеры человечества. Расширение ниши, доступ к ресурсам и их переопределение — все это происходит с людьми постоянно.
Благодаря изобретению и распространению технологий люди изменяют и расширяют свою нишу, переопределяют ресурсы и нарушают прогнозы касательно населения. По оценкам ведущего демографа 1920-х годов Рэймонда Перла, тогда мир мог поддерживать два миллиарда человек, но сегодня в нем проживает около 7,7 миллиарда людей. Многие наблюдатели Земли сегодня, похоже, застряли в своих мысленных чашах Петри. Ресурсы вокруг нас эластичны.
Самая большая угроза будущему благополучию — это отказ от науки. Пройдя так далеко, 7,7 миллиарда людей не могут взять и вернуться назад. Без науки же мы отскочим назад как натянутая резинка».
Где брать пищу в перенаселенном мире
Мэтью Дж. Коннелли, профессор истории Колумбийского университета
«Когда люди спрашивают, перенаселен ли наш мир, я спрашиваю их в ответ: в смысле? Вы знаете кого-то, кому не следовало рождаться, по вашему мнению? Возможно, существуют большие группы людей — миллионы людей — которых, по вашему мнению, здесь быть не должно? Потому что я думаю, что если вы просто возьмете число людей в мире, оно вам не расскажет о том, что на самом деле важно. Если вы хотите получить конкретную информацию о том, о чем люди реально беспокоятся — хватает ли еды? много ли выбросов углекислого газа? — тогда вам на самом деле нужно спросить у тех, кто именно потребляет эту еду. Действительно ли им не хватает еды? А если речь о глобальном потеплении, откуда оно берется?
Со времен Томаса Мальтуса люди, обеспокоенные перенаселением, переживали о том, достаточно ли еды для всех. Хорошие новости в том, что да, еды много. На самом деле, потребление калорий только возрастало с каждым десятилетием. Если бы у нас заканчивалась еда, было бы сложно объяснить, почему люди едят все больше и больше, несмотря на то, что большинство из нас живет относительно сидячим образом жизни.
Когда дело доходит до выбросов CO2, вы должны спросить себя: кто производит большую часть этих выбросов CO2? Четыре года назад Oxfam опубликовал исследование, согласно которому 1% самых богатых людей в мире, вероятно, выбрасывают в 30 раз больше углерода в воздух, чем самые бедные 50% планеты».
Бетси Хартманн, почетный профессор Хэмпширского колледжа
«Для некоторых людей мир был перенаселен на протяжении веков — Мальтус писал о «проблеме» населения в конце 1700-х, когда население мира было около одного миллиарда. Многие люди все еще боятся перенаселения — они обеспокоены тем, что это приводит к ухудшению состояния окружающей среды и к нехватке ресурсов, будь они экологические, экономические или социальные.
Но у такого подхода есть масса проблем. Он игнорирует тот факт, что все люди разные: например, важно определить, кто на самом деле наносит ущерб окружающей среде и почему. Существует большая разница между бедным крестьянином, который обрабатывает землю, и руководителем корпорации, работающей на ископаемом топливе. Разговоры о перенаселении пытаются запихнуть все людей в одну широкую категорию, не делая различий между их различными воздействиями на планету. Основное внимание уделяется негативным воздействиям, не принимая во внимание позитивную роль, которую технологические инновации и устойчивые методы обращения с ресурсами могут сыграть в восстановлении и улучшении окружающей среды. Все это подпитывает апокалиптические настроения, особенно в США, где многие люди верят в приближение конца света. При этом США больше всех боятся перенаселения — что забавно, если учесть, что у них так много земли и ресурсов.
И хотя за последнее столетие мы значительно увеличили численность населения, а в этом столетии темпы роста значительно снизились, во всем мире средний размер семьи включает 2,5 ребенка. Рождаемость остается относительно высокой в некоторых странах, особенно в странах Африки к югу от Сахары, но это происходит главным образом из-за нехватки инвестиций в здравоохранение, искоренение бедности, образование, права женщин и так далее. В других странах мира наблюдается сокращение населения, рождаемость падает ниже уровня замещения. В США в настоящее время рожают в среднем менее двух детей. В России на каждых трех рожденных младенцев умирает четыре человека.
Подписывайтесь на наш канал в Яндекс Дзен. Там можно найти много всего интересного, чего нет даже на нашем сайте.
Я думаю, что люди очень нервничают — и это понятно — когда видят цифры: у нас сейчас 7,6 миллиарда человек, и эта цифра может вырасти до 11,2 миллиарда к 2100 году. Но чего люди не понимают, так это того, что демографический импульс, встроенный в эти числа, связан с распределением возраста: в настоящее время среди населения, особенно на глобальном юге, значительная доля людей репродуктивного возраста, и даже если у них всего двое или меньше детей, это означает абсолютный рост численности населения. Мы должны понимать, что население, вероятно, стабилизируется или даже сократится в будущем по мере старения молодого поколения, и этот импульс истощится. Между тем, реальная задача, которая перед нами стоит, заключается в том, как планировать рост населения экологически устойчивыми и социально справедливыми способами. Поскольку большинство людей в мире сейчас живут в городах, озеленение городских пространств и транспорта имеет жизненно важное значение.
Разговоры о перенаселении как причине изменения климата могут быть удобными для некоторых людей — они позволяют игнорировать другие, более мощные силы, которые и в прошлом, и сейчас способствуют накоплению парниковых газов.
Мы живем в эпоху невероятной концентрации богатства: во всем мире 50% взрослых людей владеют менее чем 1% от общего мирового богатства, а 10% самых богатых владеют почти 90% богатств. И самому верхнему 1% принадлежит 50%. Эти цифры ошеломляют. Давайте лучше поговорим о серьезных мировых проблемах, а не о том, что у самых бедных людей в мире слишком много детей.
Стоит ли бороться с перенаселением?
Уоррен Сандерсон, почетный профессор экономики в Университете Стони Брук
«Есть вопрос и получше: не выбрасываем ли мы слишком много CO2 в атмосферу? Ответ на этот вопрос: выбрасываем, да. Другой интересный вопрос: правильно ли мы обращаемся с нашими грунтовыми водами? Ответ на этот вопрос: неправильно, нестабильно и неустойчиво. Цель должна заключаться в том, чтобы поставить планету на устойчивую основу. Должны ли мы сделать это путем стерилизации женщин, у которых более двух детей? Поможет ли это сократить выбросы углекислого газа? Конечно, нет. Нужно ли нам тратить больше денег на образование в Африке? Это снизит рождаемость, но более образованное поколение станет богаче и, следовательно, будет больше загрязнять окружающую среду. Надо поставить планету на устойчивую основу. Попытка вывести планету на устойчивый путь за счет сокращения населения — опасная риторика.
Кимберли Николс, профессор наук об устойчивом развитии Центра исследований устойчивого развития Университета Лунда
«Последние исследования МГЭИК говорят нам, что во избежание более опасных последствий изменения климата нам необходимо сократить сегодняшнее загрязнение климата вдвое в следующем десятилетии. Это означает, что крайне важно сократить выбросы уже сегодня. Самые большие системные изменения будут включать быстрый отказ от сжигания ископаемого топлива и сокращение поголовья скота, который мы выращиваем». В настоящее время более высокий доход имеет тенденцию коррелировать с более высоким загрязнением климата. Это относительно небольшое число людей, на долю которых приходится большая часть изменений климата. Около половины мира живет менее чем на 3 доллара в день; они вызывают очень незначительное загрязнение климата (15% от общемирового). Те из нас, кто входит в верхние 10% по мировому доходу (живут на сумму более 23 долларов в день или 8400 долларов в год) несут ответственность за 36% мировых выбросов углерода.
Самый быстрый способ сократить выбросы сегодня — именно тем из нас, кто несет ответственность за высокие выбросы, сократить их. Наше исследование показало, что три важных выбора, которые помогут сократить выбросы углерода — это отказаться от мяса, от машины и меньше летать самолетом. Эти выборы будут также полезными для здоровья и общества. Нужно стремиться хотя бы сократить пользование этими тремя опциями.
В частности, полеты чреваты большими выбросами. Для сравнения: вам пришлось бы перерабатывать весь мусор в течение четырех лет, чтобы уравнять климатические преимущества отказа от мяса на год, но за один только перелет можно уравнять два года поедания мяса или восемь месяцев езды на автомобиле».
Угроза перенаселения: правда или миф?
Рейват Деонандан, доцент кафедры медицинских наук Университета Оттавы
«Все зависит от того, что вы имеете в виду и как измеряете эти вещи. Регион обычно считается перенаселенным, когда превышает свою пропускную способность, то есть количество людей, которое могут поддерживать ресурсы этого региона (как правило, продовольственные). Но эта оценка будет зависеть от того, что едят эти люди и что они хотели бы есть. Например, хорошо известно, что вегетарианскую диету легче поддерживать, чем плотоядную. Достаток продуктов также будет зависеть от нашей постоянно меняющейся способности производить продукты питания.
И дело не только в еде. Дело также и в том, достаточно ли энергии, воды, рабочих мест, услуг и физического пространства для поддержки людей. С инновациями в городской архитектуре вопрос пространства можно решить. В зависимости от уровня развития общества будут различаться потребности в энергии. Более мягкие факторы, такие как рабочие места и услуги, будут зависеть от политического лидерства и глобальных социально-экономических факторов, которые трудно измерить и предсказать.
Чтобы не пропустить ничего интересного из мира высоких технологий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram. Там вы узнаете много нового.
То, как мы определяем плотность населения, также зависит от того, где ее считать. Плотность населения всего мира составляет около 13 человек на квадратный километр, если брать всю поверхность земного шара. Но если просто посчитать земную сушу (никто ведь не живет в океане), плотность будет 48 человек на кв. км. Мы называем это арифметической плотностью. Но есть также «физиологическая плотность», которая учитывает только количество пахотных земель, на которых можно жить. А с повышением уровня моря и опустыниванием с каждым днем становится все меньше пахотных земель. Возможно, было бы разумнее искать «экологический оптимум», размер населения, который может быть поддержан природными ресурсами региона. По некоторым оценкам, чтобы каждый мог жить в комфорте американского среднего класса, Земля могла бы поддерживать около 2 миллиардов человек. Для более скромной европейской жизни это число превысит 3 миллиарда. С другими изменениями в образе жизни это число снова вырастет, возможно, радикально. Какое сокращение образа жизни мы готовы стерпеть?
Когда мы говорим о «перенаселении», мы на самом деле говорим по большей части о еде, поскольку в ней все дело. Нехватка продовольствия будет замечена быстрее, чем экологический коллапс. Когда в 1970-х годах начали раздувать страхи о перенаселении, прогноз был таков, что в скором времени мы все будем умирать с голодухи. Но даже в самых бедных областях планеты запас продуктов питания обычно превышает 2000 калорий в день. В основном это связано с совершенствованием практик производства еды и технологий. 1,3 миллиарда тонн пищи, произведенной для людей, выбрасывается каждый год. Это примерно треть всей произведенной пищи. Большая часть потерь вызвана неправильным хранением и транспортировкой. Это значит, что у нас есть огромный буфер калорий для большего роста населения, при условии, что управление пищевыми цепочками будет осуществляться правильно.
Однако, учитывая экспоненциальный рост населения, вы наверное думаете, что скоро мы превысим этот порог продовольствия, верно? На самом деле, нет. Существует так называемый демографический переход, согласно которому чем богаче общество, тем меньше детей оно рождает. Сейчас бедность ниже, чем когда-либо в человеческой истории, и все тенденции демонстрируют, что в обозримом будущем нас ждут последовательные успехи в борьбе с бедностью. Другими словами, мы ожидаем, что рост мирового богатства проявится в замедлении роста населения и, в конечном итоге, сокращении населения. Оценки варьируются, но большинство из них показывает, что численность населения достигнет пика в 2070-х годах на уровне 9-11 миллиардов, и после этого начнет сокращаться.
Достигнем ли мы перенаселения официально, прежде чем все пойдет на убыль? Никто не знает. Ведь проблема не в количестве людей. Проблема в том, сколько эти люди едят. С ростом благосостояния люди стремятся получать больше вредных для окружающей среды продуктов, таких как мясо. Нас может быть меньше, но каждый из нас оставит больший след в экологии. Еще один способ взглянуть на перенаселение — задать вопрос не о том, достаточно ли у нас ресурсов для поддержки существующего числа людей, а о том, создает ли существующее население недопустимый экологический ущерб. Бедный человек в развивающейся стране с низким уровнем дохода производит одну тонну CO2 в год. Богатый человек в развитой стране с высоким уровнем дохода может производить в 30 раз больше.
Другими словами, значительный рост населения в странах с низким уровнем дохода, вероятно, не так разрушителен, как умеренный рост населения в странах с высоким уровнем дохода. Возможно, мы могли бы обеспечить гораздо больше людей, если бы люди в богатых странах потребляли немного меньше. Условно говоря, лучше читать лекции людям Первого мира о том, как расточительно они живут, нежели выкручивать руки людям в многодетных семьях с низким доходом.
Если вы хотите услышать прямой ответ, то нет, мир не перенаселен. Я говорю это потому, что: 1) большинство людей в мире не переедают; именно более богатые люди в группах с низкой рождаемостью ведут себя более разрушительно; 2) наибольший рост наблюдается в тех группах населения, которые менее всего ответственны за экологический ущерб; 3) у нас на самом деле достаточно еды для всех и больше, но не хватает организационной и политической хватки, чтобы сделать ее общедоступной; 4) темпы прироста населения в мире уже замедлились, и к концу столетия нас ждет снижение».
А как считаете вы, Земле нужно меньше людей? Расскажите в нашем чате в Телеграме.
Земля не резиновая или мифы о перенаселении.
Мой прошлый пост о колонизации Венеры неожиданно для меня вызвал бурное обсуждение, где, помимо проблем непосредственно колонизации, очень часто фигурировало мнение о том, что не стоит пытаться колонизировать другие планеты, пока на Земле ещё полно неосвоенных мест. Оппоненты же заявляли, что на Земле уже сейчас наблюдается нехватка ресурсов на всех.
Моё личное мнение, которое я никому не навязываю, заключается в том, что колонизация космоса человечеству необходима, скорее, из соображений социологии, чем из-за реальной потребности в каких-либо ресурсах. Я опубликовал в разное время целую серию постов о том, какие проблемы подстерегают человечество на пути освоения космического пространства, начиная с выхода на орбиту, проблем жизнеобеспечения, и заканчивая строительством космических поселений и астроинженерных сооружений. Данный пост я хочу посвятить нашей родной планете, и в нём я постараюсь рассмотреть вопрос о том, сколько же людей на самом деле может прокормить матушка-Земля.
Сразу говорю, что данный пост не претендует на роль сколько-нибудь серьёзного изыскания по теме. Скорее всего, соображения, изложенные здесь вызовут у кого-то возражения и желание поспорить, что, собственно, не возбраняется в комментариях.
Тем не менее, почти все свои аргументы я постарался подкрепить пруфами, так что приветствуется только аргументированная критика.
В 1968 году греческий архитектор Константинос Доксидиадис в своей работе «Экуменополис 2100 года» описал развитие непрерывной всепланетарной агломерации, «планетарного города», конечной стадии процесса урбанизации планеты.
Наверное, самым известным представителем подобного города-планеты в массовой культуре является планета Coruscant из вселенной «Звёздных войн». Среди примеров можно так же вспомнить Ойкуменополис из «Победителя невозможного» Евгения Велтистова или столицу Империи Трентор из цикла «Основание» Айзека Азимова.
Сам термин Экуменополис (или Ойкуменополис) происходит, как несложно догадаться, из греческого языка, где οἰκουμένη — Вселенная, обитаемый мир и πόλις — город. Думаю, концепция понятна – город, занимающий всю поверхность планеты, включая океаны и полярные регионы.
Азимов описывал свой Трентор с «громадным» населением в 40 миллиардов человек. Соседние планеты не занимались более ничем, кроме выращивания еды для снабжения этого города-планеты, однако, если попытаться разобраться, то подобная концепция в корне не верна, как и многие другие концепции ретро-футуризма.
Давайте попытаемся разобраться, сколько в действительности людей может поместиться на нашей планете. Начнём с площади поверхности, которая составляет 510 миллионов квадратных километров. Если мы выделим по 1000 м² площади на каждого жителя (на которой должны разместиться его дом, рабочее пространство, средства обеспечения пищей, водой, энергией, место под хранение запасов, зона рекреации, и при этом размещаться всё это будет на одном уровне, наша планета сможет поддерживать население приблизительно в полтриллиона человек (500 млрд). Если же размещение будет в несколько этажей, то эта цифра может увеличиться на порядок – до квадриллиона человек, при этом, добавляя этажи, либо сокращая личное пространство, мы могли бы увеличивать эту цифру и дальше. Азимов ошибался как минимум на один порядок, и более близкими в данном случае выглядит Корусант из «Звёздных войн» или Терра из «Вархаммера», с населением в 1-2 триллиона человек.
Подождите! Не начинайте пока писать гневный комментарий! Мы только начинаем разбираться.
На самом деле квадриллион людей на Земле не разместить, и дело даже не в ресурсах или энергии, проблема в том, что каждый человек представляет собой нагреватель мощностью примерно в 100 Ватт. И квадриллион людей в сумме будут выделять 10¹⁷ Вт тепловой энергии (100 Петаватт), что суммарно сравнимо по мощности с объёмом энергии, которую планета получает от Солнца. И если мы планируем прокормить всех этих людей, данную цифру надо ещё как минимум увеличить примерно в 100 раз, даже в случае супер-эффективного способа производства продуктов питания, который смог бы конвертировать электричество и свет в пищевые калории с «фантастической» эффективностью в целый 1%! Для того, чтобы отдать такое тепло в космос посредством излучения, температура планеты должна будет увеличиться в три раза.
Следует так же учитывать, что доставка необходимых грузов из космоса (если предположить, что всё производство вынесено за пределы планеты), так же не обойдётся без выделения тепла, так как кинетическая энергия объекта, попадающего на поверхность нашей планеты, должна будет каким-то образом гаситься, то есть – превращаться в тепло.
По сути, тепло является единственным естественным ограничителем для увеличения численности населения планеты, если бы мы владели термоядерной энергетикой.
Теперь, давайте остановимся подробнее на ресурсах, которые нам нужны, а именно: воздух, вода, пища.
Точнее – кислород. Является возобновляемым ресурсом, по сути, вдыхая кислород, мы связываем его с атомом углерода из нашего собственного тела, затем выдыхаем углекислый газ (CO₂). В среднем, человек вдыхает в сутки примерно 11 тыс. литров воздуха, при этом сжигается не весь кислород, а лишь примерно 550 литров (ссылка).
Помимо атмосферы, кислород содержится ещё и в земной коре, 40% массы которой приходится на кислород. Но предположим, что иных источников, кроме регенерации кислорода из углекислого газа у нас нет (наиболее энергозатратный процесс), поэтому мы воспользуемся «дедовским» способом и будем восстанавливать углерод при высокой температуре (http://carbon.atomistry.com/decomposition_carbon_dioxide.html). Массовая доля кислорода в углекислоте составляет
73%, соответственно, нам необходимо получить 785 грамм кислорода (550 литров), что потребует нагрева 1075 г углекислого газа до температуры
3500 °С, на что потребуется 3,17 Мегаджоуля энергии в день на человека. Здесь, впрочем, стоит отметить недавно открытый способ восстановления углерода при помощи ультрафиолета, который потенциально может оказаться дешевле (https://phys.org/news/2014-10-oxygen-molecules-carbon-dioxide.html). Добавим эту цифру в наш энергетический бюджет и пойдём дальше.
Является полностью восполнимым ресурсом, однако, регенерация и очистка воды так же требуют энергии. Вода нам необходима не только для питья, но и для гигиенических процедур. Ежедневно человек потребляет до 250 литров воды. Не располагая точными сведениями по всем возможным процессам очистки, я для наших прикидок взял минимальную энергию, необходимую на опреснение 100 литров (0,1 м³) океанской воды в день. В зависимости от используемого метода, это составит 0,25 – 7,2 МДж в день на человека.
В среднем, человек должен потреблять пищи, эквивалентом около 2500 калорий энергии ежедневно. При этом, допустим, соотношение растительной и животной пищи оптимально должно находиться в пропорции 70:30 (https://planet-today.ru/novosti/nauka/item/6165-uchenye-nazvali-luchshee-sootnoshenie-rastitelnoy-i-zhivotnoy-pischi-v-ratsione), что потребует нам, соответственно 1750 калорий растительной и 750 – животной пищи. На этом ресурсе представлены текущие затраты энергии на производство некоторых видов пищевых продуктов.
Я позволил себе некоторую вольность и, основываясь на данных цифрах, усреднил показатели, получив потребность в 2,62 кг растительной и 0,4 кг животной пищи в день на человека, что эквивалентно, соответственно, энергии в 21,82 МДж и 31,72 МДж. Здесь следует отметить, что оценка затрат на производство продуктов питания проведена исходя из современных методик ведения сельского хозяйства и, соответственно, не учитывает передовых достижений в области вертикальных ферм, гидропоники, аэропоники и мяса из пробирки.
Так же следует отметить, что мясопроизводящий скот требует под пастбища в настоящее время до 80% возделываемых земель, но при этом производит менее 20% мирового потребления калорий.
Что касается площади, необходимой для выращивания необходимых культур, то примерно получается такая картина (http://www.waldeneffect.org/blog/Calories_per_acre_for_various_foods):
В среднем, для обеспечения нужд одного человека требуется посевная площадь порядка 255 м² или (для четырёхуровневой вертикальной фермы) квадрат 8×8 м, что вполне вписывается в отведённый в начале этого поста «лимит» в 1000 м². При освоении производства «мяса из пробирки», размер технологического оборудования так же, вряд ли будет превышать заданные габариты.
Здесь так же стоит отметить, что энергозатраты на производство растительной пищи дополнительно можно сократить, используя для этого светодиоды, испускающие излучение только в требуемом для фотосинтеза диапазоне.
Но, даже не прибегая к каким-либо новым технологиям, используя лишь существующие и проверенные методы, мы получаем максимально-возможные энергетические требования на 1 человека в размере
60 МДж в день (16,67 КВт*ч) или 6084,55 КВт*ч в год.
Как, я надеюсь, уже понятно, энергия является основным сдерживающим фактором роста населения планеты. Существует много людей, считающих, что энергоресурсов на Земле не хватит не то, чтобы на триллион человек, но и уже не хватает даже для текущих 8 миллиардов. И они правы в контексте современной нефтебензиновой экономики, завязанной на извлечение энергии из ископаемых углеводородов. Но по мере исчерпания ископаемого топлива, мне слабо верится, что человечество вернётся к паровым двигателям и лошадкам.
Начнём с текущего производства электроэнергии (http://world.bymap.org/ElectricityProduction.html). По состоянию на конец 2014 года, мировая выработка электроэнергии составляла 3171 КВт*ч на человека в год, что в 2 раза меньше цифры, требуемой для обеспечения полной автономности каждого отдельного человека. Здесь я напомню, что в наших расчётах учтена энергия на полную регенерацию кислорода и воды, чего мы, разумеется, сейчас не делаем, а так же энергия на производство пищи. Однако, не стоит так же забывать, что доля возобновляемых источников энергии не превышает сейчас в лучшем случае и 25%, так что нам необходимо обеспечить выработку энергии из возобновляемых источников минимум в 7 раз больше, чем есть сейчас.
Так что, энергии на всех не хватает? Давайте посмотрим, где её можно взять. Начать с того, что в случае освоения термоядерной энергии, энергетический вопрос можно считать окончательно закрытым (см. Как термоядерный синтез решит почти все наши проблемы), но, поскольку термоядерная энергия вот уже более полувека остаётся энергией «завтрашнего дня», давайте посмотрим на альтернативы.
С самого начала следует оценить потенциал возобновляемых источников энергии. В тематической работе «The Potentials of Renewable Energy» международного комитета по возобновляемым источникам энергии приводятся следующие цифры:
Как видно из таблицы, возобновляемых ресурсов планеты даже при текущем техническом потенциале нам хватит, чтобы поднять выработку энергии в тысячи, а теории – в миллионы раз больше, чем мы это делаем сейчас.
И уж конечно, если этих источников нам, по какой-то причине, не хватит, на помощь приходит наш основной источник практически неисчерпаемой энергии – Солнце. Идея по передаче солнечной энергии из космоса на землю занимает умы людей уже давно (первая публикация на эту тему датирована 1968 годом, первый патент – 1973).
Система предполагает наличие аппарата-излучателя, находящегося на геостационарной орбите. Предполагается преобразовывать солнечную энергию в форму, удобную для передачи (СВЧ, лазерное излучение), и передавать на поверхность в «концентрированном» виде.
Эффективность солнечных батарей с тех пор значительно возросла, а стоимость вывода грузов на орбиту – снизилась до такого уровня, что Национальное космическое общество США в 2007 году представило доклад, в котором рассматриваются различные аспекты данного вида энергетики.
Вторая проблема создания ОЭС — большие потери энергии при передаче. При передаче энергии на поверхность Земли будет потеряны, по крайней мере, 40-50% полученной спутником энергии.
Тем не менее, надеюсь, этим постом, я смог если и не развенчать миф о скором исчерпании ресурсов Земли и её перенаселённости, то, хотя бы, серьёзно расшатать позиции его сторонников.
И что за биомасса такая?
Да просто позиции о перенаселенности сильны у тех кто ехал отдохнуть :), а получил:
На планете Земля места хватит для всех.
«Если в Байкале утопить все население Земли, то уровень озера поднимется всего на 4 сантиметра.»(с)
Так какое количество людей наиболее оптимально?
Для 99% населения вряд ли что-то кардинально изменится.
А за сколько лет окупится переброс тех же миллионов тонн на другую планету + терраформирование?
Спасибо за пост.
Интересное мнение.
Земля, по сути, была рассмотрена как космическая станция. Площадью в 510 миллионов квадратных километров.
говоря о перенаселении, обычно забывают, что вообще-то, изначально земля не способна прокормить даже треть нынешней человеческой популяции. И мы здесь все не помираем с голоду только потому, что успешно землю переделали, населив всякими искусственно выведенными организмами. И речь даже не о техномагии последних десятилетий типа ГМО, а хотя бы о старой доброй селекции. То есть, так-то человек уже не первое столетие занимается тем, что искусственно увеличивает объём своей экологической ниши, позволяя своей популяции далеко перерастите изначально уготованные природой пределы. Почему бы это процесс не продолжался и далее?
Это все интересно, но максимально бесполезно. Все эти расчеты на бумаге то гладкие, на практике полная ерунда) Даже смысла нет анализировать, можно только 2 момента разобрать. Коротко.
2) Расчеты по пище. А мы учитываем стихийные бедствия, которые могут выпилить посевы? А мы учитываем массовый падеж скота, что не такая уж и редкость?
И, в конце-концов, нахера вообще нужны эти подсчеты (которые в корне неверные), если не учитывается самый важный фактор: социальная составляющая.
Квадриллион это просто сказочно много, но в целом осуществимо, пожалуй влезет и больше. Не стоит забывать что мы учитываем ресурсы только поверхности планеты, а так же не учитываем ввоз материалов. Если взять всю планету, перелопатить от края до края, застроить всю поверхность, а под поверхностью разместить все производства, выработать всю породу и начать осваивать магму, то ресурсов хватит, хоть и на относительно короткий срок (миллиона полтора планета в таком режиме может и протянет, а потом уже и ядро на ресурсы попилят). Проблема в том что это уже будет не земля, а хрен пойми что. Станция размером с планету, двигатели только добавить останется и всё.
Всегда с большим интересом читаю ваши посты, спасибо.
Теория неверна в корне. Тут всё распределено на всех. Чуть выше заметили о реальном распределении ресурсов с учётом социальной несправедливости. Никто не позволит так разрастаться, а то будет тесно или от яхт или от трупов мешающие навигации. Гейтс, Ротенберги, Цукерберги и прочие плечом к плечу с плебеями. Совсем что-ли? Да они развяжут ядерную войну во благо своих удобств.
А энергетику обеспечить атомными или даже термоядерными станциями. Как вариант еще можно угольные электростанции рассмотреть, главное выбросы очищать. Угля на планете хоть жопой жуй, девать его некуда, очень дешевое топливо.
Вот тебе заняться нечем
Калорийность кукурузы выше. 128 ккал на 100 гр.
Давайте пикабушники! ещё чучуть и мы решим проблему перенаселения!
Ага, а жить людям надо в площади 5000 человек на квадратный метр. Ну да. Всех людей можно разместить на Земле. Да даже квадриллиард, если наладить отток лишнего тепла от людей. Комфорта людей от этого будет мало. А Земля превратится в Корусант, где экуменополисы наслаивались друг на друга и чем беднее, тем ниже ты живёшь.
Хорошая тема, интересно рассказано. Почитал кучу недовольных людей, сразу почему-то подумал про плоскоземельщиков.
Хотел добавить по поводу энергетики. Большинство статей и лекций, которые я читал, говорили о том, что экологические (ветряки, солнечные панели и т.д.) источники энергии это здорово, но это всегда будет подспорьем, т.к. та же солнечная панель для своего производства требует энергии больше, чем выработает за всю жизнь. Ну и кучу других факторов.
не стопором, а стимулом
Сейчас пойду читать свежее размышление.
Ошибка в расчетах: где их всех хоронить?
Земля уже перенаселена и это факт.
В чем смысл большого количества населения? Какую пользу они принесут обществу? Ученых среди них будет весьма мало. Само же население лишь будет потреблять ресурсы чтобы прокормить себя.
(500 млрд). Если же размещение будет в несколько этажей, то эта цифра может увеличиться на порядок – до квадриллиона человек
начал читать, но с самого начала грубейшие ошибки, автор фантазер-графоман.
После слов о 1000м2 на каждого, смысла читать остальной текст нет. Хотя бы ознакомьтесь поверхностно с процессами биогеоценоза, чтоб больше не писать здесь такую чушь.
Поэтому, предпринимаются попытки затормозить процесс разрушения. По всем расчетам, пока, вроде бы, возможность исправить ситуацию есть, и если успеем, то останемся на поверхности в здравии и процветании.
Авмерика или Амазия: будущий суперконтинент Земли определит ее обитаемость
Существующие континенты движутся к слиянию в один — это лишь вопрос времени, считают большинство исследователей. Группа ученых решила выяснить, что будет с обитаемостью Земли после того, как это слияние завершится. Как оказалось, температура на планете существенно вырастет при любом исходе. Но в случае формирования одного из двух возможных суперконтинентов на суше станет намного холоднее. Если возникнет второй суперконтинент, доля обитаемой твердой поверхности, напротив, возрастет. Почему так получается и что из этого следует?
Амазия (Amasia), один из двух наиболее вероятных суперконтинентов Земли на первой стадии его формирования. Вид со стороны северного полюса Земли. Примерно так он может выглядеть из космоса через 200 миллионов лет. Примерно — потому что фактически значительная его часть должна быть скована льдами, как и остатки Северного Ледовитого океана, зажатые между бывшей Северной Америкой и Евразией / ©NICOLLE R. FULLER/SCIENCE SOURCE
Ученые во главе с Майклом Вэем (Michael Way) из Института космических исследований имени Годдарда (США) проверили, насколько обитаемой окажется наша планета через 200-250 миллионов лет. Как выяснилось, в случае формирования суперконтинента Амазия (Америка плюс Азия) в высоких широтах климат будет заметно более холодным, чем при образовании Авмерики (Австралия плюс Америка) на экваторе. Пригодность планеты для обитания в случае «победы» Амазии окажется намного ниже. Современное сельское хозяйство в ее условиях становится в значительной степени невозможным. Новая работа также позволит точнее оценить обитаемость экзопланет земного типа.
В XXI веке необходимость оценить обитаемость других потенциально обитаемых планет заставила исследователей разработать шкалу «климатической обитаемости». Согласно ей, зоны со средней температурой ниже нуля по Цельсию либо необитаемые, либо ограниченно обитаемые.
На первый взгляд странно, поскольку современная Россия в таком случае лежит в основном вне зоны обитаемости. Однако у классификации есть смысл: современная сложная жизнь базируется на автотрофах-растениях, и в зонах, где температура ниже нуля, растения практически не фотосинтезируют. Иными словами, все эти зоны — временно обитаемые или обитаемые только тогда, когда температура там положительна. Ученые называют это «частичной обитаемостью». С такой точки зрения современная Земля имеет обитаемость 85%. Из этой цифры практически полностью исключены арктические и антарктические пустыни, но не Сахара и иные неарктические пустыни.
Авмерика или Амазия? Любой вариант будущего Земли закончится суперконтинентом
Авторы новой работы, опубликованной в Geochemistry, Geophysics, Geosystems, рассчитали климат для двух основных сценариев географии далекого будущего. Первый из них — формирование суперконтинента Амазии (Amasia) в результате слияния Америки и Евразии, двигающихся на север (а затем и слияния с остальными континентами). Примерный прогнозируемый маршрут этого процесса можно наблюдать на видео ниже:
Формирование Амазии, вид со стороны северного полюса / ©Samuel Hoskins
Второй сценарий — формирование Авмерики (Aurica), континента, вытянутого вдоль экватора (лучше смотреть на удвоенной скорости):
Формирование Авмерики / ©Tech Insider
Сегодня научное понимание тектоники плит недостаточно продвинуто, чтобы точно предсказать, какой из двух суперконтинентов сформируется на практике: нынешние скорости и направления движения литосферных плит в принципе совместимы с обоими вариантами. Однако, как отмечают авторы новой работы, само формирование будущего суперконтинента примерно в эти сроки мало у кого вызывает сомнения.
Карта Пангеи 310 миллионов лет назад. S=Сибирь; Ar=Амурия, NC=Северный Китай, SC=Южный Китай, AN=Индокитай, PA=Океан Панталасса, PT=Океан Палеотетис / ©Wikimedia Commons
Из геологической истории планеты известно, что суперконтиненты на ней формируются и распадаются циклически, раз в 400-600 миллионов лет. Последний раз суперконтинент сформировался 330 миллионов лет назад и назывался Пангея. Около 180 миллионов лет назад, в юрском периоде, он распался. Из этого достаточно очевидно, что сейчас Земля находится в середине цикла формирования следующего суперконтинента, и через 200-250 миллионов лет его появление было бы вполне ожидаемо.
Суперконтинент на полюсе и на экваторе: две разные планеты
В случае формирования Амазии основная ее часть будет сосредоточена вокруг Северного полюса. Внутренние моря — остатки Северного Ледовитого океана — окажутся надежно изолированы от теплых течений типа Гольфстрима, отчего получат стабильное ледовое покрытие. Ледниковый щит неизбежно накроет и большую часть суши. В этом сценарии Антарктида останется неприсоединенной к суперконтиненту и тоже будет покрытой льдом.
Несмотря на это, средняя температура планеты будет намного выше, чем сегодня (когда она плюс 15) и станет примерно равной микулинскому межледниковью, достигнув плюс 17,2. Причина — в росте светимости Солнца на 1,9%. Астрономы достаточно давно установили, что с возрастом яркость звезд растет, и для светила нашего класса скорость роста определена настолько точно, что ее можно предсказать на сотни миллионов или даже несколько миллиардов лет вперед.
При расположении континентов в основном в высоких широтах, их суша в значительной степени будет покрыта льдом даже при сравнительно теплом общепланетарном климате / ©ScienceAlert
Однако более высокая температура планеты в среднем не означает более высокую обитаемость. Ведь почти вся суша будет лежать в высоких широтах, и уровень ее обитаемости упадет до 58% — от 85% сегодня. Это серьезное падение обитаемой площади, до 30%. Более того: в сегодняшнем мире более 90% видов существуют вне зон умеренного климата, а на Амазии будет немного территорий теплее современного умеренного климата. Поэтому фактическое биоразнообразие в таком будущем планеты должно упасть на многие десятки процентов.
Принципиально иной будет Земля в случае формирования Авмерики. Как легко видеть выше, этот континент будет включать даже Антарктиду. То есть практически вся суша сконцентрируется в низких широтах. А там лед и снег смогут существовать только на вершинах самых высоких гор. Лишь малая часть солнечных лучей будет отражаться льдами обратно в космос. В итоге средняя температура на планете станет плюс 20,7 — почти как в мезозое. Поэтому доля обитаемой суши в «авмерийском» будущем составит 99,8% — намного выше, чем сегодня, и на две трети выше, чем в сценарии Амазии.
Один из вариантом будущего суперконтинента, похожего на Авмерику. Для наглядности сохранены границы существующих стран / ©Wikimedia Commons
Следует отметить, что почти вся эта суша будет иметь экваториальный и тропический климат. Очевидно, биоразнообразие на ней в связи с этим станет исключительно высоким. С точки зрения пригодности к сельскому хозяйству современного типа Авмерика, опять же, лучше нынешней Земли и несопоставимо лучше варианта Амазии.
Что это значит для будущего
На первый взгляд, при нынешнем уровне представлений о тектонике плит слегка рано прогнозировать, какой будет земная суша через четверть миллиарда лет. Но авторы новой работы правы в том смысле, что формирования суперконтинента все равно избежать нельзя. А взяв за точки отсчета Амазию («вся суша на полюсах») и Авмерику («вся суша на экваторе»), они очертили границы изменчивости земного климата в любом возможном сценарии будущего планеты.
Остров Маврикий. Ранее здесь были найдены образцы, показывающие, что местные горы — часть древнего суперконтинента Пангея / ©Wikimedia Commons
Еще важнее то, что с цифрами на руках удалось показать: обитаемость планеты земного типа серьезнейшим образом зависит от расположения континентов, в особенности — суперконтинентов. Разница между 58% и 99,8% обитаемости для исследованных сценариев колоссальна и означает, что любой будущий анализ обитаемости экзопланет должен учитывать расположение континентов на них.
Это важно: в ближайшие десятки лет (а и то и ближайшие годы) крупные телескопы получат данные о расположении континентов на ближайших к нам планетах, доступных для транзитного метода наблюдений. Иными словами, на тех планетах, что проходят между диском своей звезды и нами. Сегодня известны десятки таких планет с размерами, близкими к земным.
Но новая работа важна не только тем, что позволяет отделить потенциально менее обитаемые планеты (с «Амазиями») от потенциально более обитаемых (с «Авмериками»). Дело еще в том, что, как уже не раз отмечали другие исследовательские группы, если внеземные цивилизации существуют, они неизбежно будут оказывать серьезное воздействие на климат своей планеты — либо непреднамеренно, как люди сегодня, либо преднамеренно, как это предлагал советский климатолог Михаил Будыко в прошлом столетии (чтобы сделать северные части СССР полноценно обитаемыми).
Если наши телескопы заметят планеты земного типа у звезд вроде Солнца, имеющие приполярные суперконтиненты (типа Амазии) и получающие от своей звезды столько же тепла, что и Земля, но при этом лишенные ледового покрова, — это может стать серьезным аргументом в пользу тщательного дальнейшего анализа. Ведь подобная аномалия способна указать на существование внеземных цивилизаций.
Правда, большинство планет земного типа во Вселенной вращаются вокруг совсем других звезд — красных карликов. Поскольку к ним принадлежит три четверти всех существующих светил, там же должны находиться как минимум три четверти землеподобных планет. У красных карликов расположение суперконтинента означает для обитаемости немного меньше, чем на Земле. 95% излучения подобных звезд — в инфракрасном диапазоне, а лед не может отражать такие лучи в космос. Соответственно, даже на приполярных континентах планеты в зоне обитаемости стабильных ледовых шапок не будет.
Древняя Пангея, для наглядности показана с современными очертаниями государств / ©Wikimedia Commons
Тем не менее отслеживать позиции суперконтинентов будет важно и для планет под красными солнцами. Напомним: чтобы быть обитаемыми, им нужно получать достаточное количество излучения от светила. Поскольку светимость красных карликов в десятки и более раз ниже, чем у Солнца, это возможно, только если планета намного ближе к своей звезде. Но начиная с определенной дистанции, звезда тормозит вращение планеты вокруг ее оси так сильно, что экзопланета начинает смотреть на свое светило все время одной стороной. Каждый из нас много раз видел пример подобной «синхронизации»: Луна смотрит на Землю именно таким образом.
В этом сценарии наличие суперконтинента на освещенной стороне планеты — а земные астрономы с новыми телескопами смогут его зафиксировать — окажется еще важнее, чем при изучении систем типа Солнечной. Если на вечно освещенной стороне планеты у красного карлика есть суперконтинент — значит, там возможны и наземные растения, и сложная сухопутная жизнь. Если же там нет суперконтинентов и все они сосредоточились на вечно теневой стороне планеты, места для сухопутной жизни там предельно мало. Ясно, что подробное изучение таких планет менее перспективно, чем тех, где континенты на «светлой стороне».
Обитаемость планет без тектоники плит может навечно определяться тем, есть ли на их освещенной стороне континент или континенты / ©Picture Alliance/dpa/L.Cook
Пока науке до конца не ясно, есть ли тектоника плит на планетах у красных карликов — не препятствует ли приливной захват такой тектонике. Если тектоника все же есть, каждое перемещение суперконтинента с освещенной стороны на темную будет означать уничтожение сложной сухопутной жизни. Ведь без света растения не смогут фотосинтезировать, а после их гибели исчезнут и травоядные, и хищники.
При отсутствии тектоники планета у красного карлика играет в своего рода лотерею. В случае «выигрыша» часть ее континентов (а то и суперконтинент) раз и навсегда находится на освещенной стороне, и тогда экзопланета идеальна для жизни. При «проигрыше» ее суперконтинент будет на теневой стороне, а для жизни останутся лишь моря и океаны. Судя опыту земной биосферы, суммарная биомасса в океанах в десятки раз ниже, чем на суше, хотя океаны куда больше по площади. То есть биологически океаны крайне пустынны в сравнении с сушей. Сомнительно, что шансы на разумную жизнь у миров без освещенной суши могут быть действительно высоки.