Czy ludzkość zacznie wymierać w 2064 roku? Tak przewiduje nowy matematyczny model populacji

Profesor Alessio Zaccone jest absolwentem Federalnego Instytutu Technologii w Zurychu (ETH) i profesorem fizyki teoretycznej oraz kierownikiem katedry na Wydziale Fizyki Uniwersytetu w Mediolanie. Żadna z jego specjalizacji nie dotyczy demografii, a jednak prof. Zaccone i jego grupa badawcza opublikowali artykuł zatytułowany „Scenariusze globalnego kryzysu populacyjnego przewidywane przez ogólny nieliniowy model dynamiczny”. Praca, która pojawiła się w czasopiśmie „Chaos, Solitons & Fractals”, bazuje na fizyce szkła i dociekaniach zmarłego już fizyka teoretyka Kostii Trachenki z Queen Mary University of London. Jak by na to nie patrzeć, trudno o dziwniejsze zestawienie.

Jedno eleganckie równanie

– Proponuję zaskakująco proste nieliniowe równanie matematyczne, które ujednolica 12 tys. lat wzrostu populacji ludzkiej. Wskazuje ono na możliwe dramatyczne scenariusze przyszłości, jeśli globalne kryzysy środowiskowe się nasilą – napisał prof. Zaccone. Jak przekonuje, sama matematyka potrafi odtworzyć wiele głównych wzorców wzrostu populacji obserwowanych w ciągu ostatnich tysiącleci – od epoki neolitu po czasy współczesne.

W przeciwieństwie do klasycznych modeli demograficznych, które traktują wzrost jako wykładniczy albo logarytmiczny, proponowane nowe podejście może naturalnie przełączać się między wieloma historycznymi reżimami za pomocą jednego parametru. W niektórych okresach populacja ludzka rosła powoli i stabilnie; w innych wzrost przyspieszał gwałtownie. Zgodnie z wyprowadzonym wzorem wszystkie te zmiany mogą wynikać z tej samej podstawowej, nieliniowej dynamiki.

Von Foerster i koniec świata

Naukowcy odnieśli się w swojej pracy do jednego z najbardziej znanych prognoz w nauce o populacji. Chodzi o tzw. scenariusz „końca świata” zaproponowany w 1960 roku przez Heinza von Foerstera i współpracowników. Grupa matematycznie ekstrapolowała, że populacja świata będzie zmierzać ku nieskończoności około roku 2026.

Von Foerster założył, że większa liczba ludzi powinna dać wyższy poziom inteligencji zbiorowej, co przyniosłoby szybszy rozwój technologii i jeszcze większy wzrost populacji. To prowadziło do hiperbolicznego wzrostu, a w konsekwencji do eksplozji modelu w 2026 roku. W tej chwili wiemy, że model się nie sprawdził. Od lat 70. ubiegłego wieku w społeczeństwach rozwiniętych spada dzietność, następuje starzenie się populacji, a urbanizacja zmienia strukturę rodzin.

Modele upadku i przetrwania

– Modelowaliśmy również to, co mogłoby się wydarzyć, gdyby poważne kryzysy środowiskowe nagle narzuciły Ziemi surowe ograniczenia pojemności środowiskowej. Np. poprzez załamanie klimatu, pandemie, konflikty lub niedobory zasobów – napisał prof. Zaccone.

Profesor odnosi się w ten sposób do drastycznego zmniejszenia się zasobów naturalnych, katastrof klimatycznych uniemożliwiających życie na coraz większych obszarach planety, a także wyniszczających wojen. Bo planeta wyżywi tylko tylu ludzi, ile w danym momencie będzie w stanie.

– Przy celowo konserwatywnym założeniu najgorszego scenariusza, w którym zrównoważona pojemność Ziemi nagle spada do około 2 miliardów ludzi, nasz model przewiduje szybki globalny spadek populacji. Liczba ludzi mogłaby zmniejszyć się o połowę około roku 2064 – dodaje.

Należy podkreślić, że jest to tylko jedno z możliwych rozwiązań zbudowanego przez uczonych modelu. Inne zakłada względną stabilność, w której populacja rośnie coraz wolniej, lecz nie dochodzi do katastrofy. Jednak scenariusze te są tylko demonstracją działania modelu.

To ciekawe zestawienie relaksacji materiałów z ruchami demograficznymi ma jednak kilka słabych stron. Przede wszystkim model praktycznie ignoruje politykę, kulturę, ekonomię, migracje i nierówności społeczne, co wydaje się najsilniej wpływać na dzietność. Niezależnie od wszystkiego pomysł, że jedno równanie może opisać wiele epok łącząc demografię z fizyką układów złożonych jest doprawdy intrygujący.

Źródło: Chaos, Solitons & Fractals

Nasza autorka

Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka

Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Pisze przede wszystkim o eksploracji kosmosu, astronomii i historii. Związana z Centrum Badań Kosmicznych PAN oraz magazynami portali Gazeta.pl i Wp.pl. Ambasadorka Śląskiego Festiwalu Nauki. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.