8.6. Демографічний вибух

Вас не дивує, що головною причиною екологічної кризи сучасності ми назвали зростання чисельності людства? Перш за все слід розглянути, як саме воно відбувалося. Різні джерела наводять різні оцінки, однак загальний характер зростання чисельності людства не викликає сумнівів.

Коли наш вид виник в Африці, його чисельність не могла перевищувати сотень тисяч особин, а в деякі проміжки часу вона, як ми вже говорили, знижувалася до декількох десятків особин. Розселившись по Євразії, наш вид досяг чисельності у кілька мільйонів, пройшов кризу неолітичної революції і почав неухильно зростати (табл. 8.1). Це зростання гальмувалося тільки під час епідемій «чорної смерті» в середньовічній Європі, де тоді жила значна частина всього людства. Як ви можете побачити, це зростання було прискореним, і при цьому прискорювання прискорення відбувалося навіть швидше, ніж мало б бути відповідно до експоненційної моделі. Саме таке лавиноподібне прискорення зростання чисельності людства дає підставу називати його демографічним вибухом.

6

Таблиця 8.1.

Зростання чисельності людства (N)

Результати моделювання зростання чисельності людства показують, що його приріст пропорційний не чисельності особин, як в експоненційній моделі, а її квадрату. Зростання людства прискорюється не пропорційно його чисельності, а істотно швидше, подвоєння чисельності людства відповідає збільшенню швидкості його росту в чотири рази! Таке зростання називається гіперболічним (рис. 8.5с). Приріст населення відповідно до цієї гіперболічної моделі описується

Рис. 8.5. Лінійне (А), експонентне (Б) і гіперболічне (В) зростання (Капіца, 1999)

рівнянням dN/dt = N²/C, де C — константа (порівняйте цю формулу з експоненційним рівнянням!).

У парадоксальній формі про гіперболічне зростання людства повідомив один з основоположників кібернетики Хайнц фон Ферстер, який опублікував (разом зі своїми колегами) в 1960 р. статтю під назвою «Кінець світу: п’ятниця 13 листопада 2026». За наявними у розпорядженні фон Ферстера даними, якби чисельність людства продовжувала рости тими самими темпами, що і раніше, в цей день вона досягла б нескінченності! Природно, це неможливо. Значить, слід очікувати якихось принципових змін, які зупинять зростання чисельності людства. Залишилося розгадати, якими будуть ці зміни.

Хайнцу фон Ферстеру і його колегам вдалося показати, що зміна чисельності людства (в проміжку часу з 1 року нашої ери до 1958 року) дивовижно точно описується несподівано простою формулою: N_T = C/(t₀ – t), де N_T — чисельність людства в момент часу t, а C і t₀ — константи. Величину t₀ можна інтерпретувати, як момент, коли чисельність людства сягає нескінченності. В обчисленнях фон Ферстера він виявився рівним 2026,87, що відповідає 13 листопада 2026. І цей день виявився не просто тринадцятим числом, а ще й п’ятницею! Знаменник дробу, вираз t₀ – t, означає просто кількість років до «кінця світу». З підстановкою відповідних коефіцієнтів рівняння фон Ферстера має вигляд N_T = 215 000 / (2027 – t).

Після роботи фон Ферстера і співавторів їхні висновки були багаторазово перевірені і підтверджені. Описуване цим рівнянням зростання тривало до 1970-х років (а потім людство почало «відставати»). Більше того, як показав російський вчений С. П. Капіца, гіперболічне рівняння почало з пристойною точністю «працювати» при описі чисельності людства ще за кілька мільйонів років до нашої ери — тобто ще до появи виду Homo sapiens!

Природно, у нас немає точних даних про чисельність на селення планети за будь-який період її історії. Навіть тепер, в епоху загальних переписів населення, дані про чисельність досить приблизні. Однак від рівняння фон Ферстера, як від будь-якої моделі, не слід вимагати абсолютної точності. Зате отримати оцінку, що непогано узгоджується з наявними даними, воно дозволяє цілком.

Гіперболічна залежність застосовна тільки до чисельності всього людства як цілого, а не до населення окремих країн. Це визначається взаємодією частин людства як єдиного цілого. Найвірогідніше пояснення описаній особливості росту чисельності людства таке. Чим більше людей живе на Землі, тим інтенсивніший технологічний прогрес, тим ширшою стає екологічна ніша нашого виду і доступнішою для нього ємність середовища, тим швидше зростає чисельність людства, тим більше в ньому з’являється потенційних винахідників і тим швидше йде технологічний прогрес.

Ми знаємо, що жодна популяція не здатна рости експоненційно протягом необмеженого часу — рано чи пізно її зростання зміниться або гальмуванням, або катастрофою. Зростання людства також неминуче повинно зупинитися.

Повідомляється, що зростання чисельності населення дещо загальмувалося. Невідомо, наскільки ця тенденція буде зберігатися. Уряди і України, і Росії виходять із припущення, що для стимулювання народжуваності необхідно збільшувати грошову підтримку матерів. При всій важливості такої підтримки зниження чисельності населення — процес не стільки економічний, скільки соціальний.

Особливо істотна зміна пріоритетів у містах, де вона може бути обумовлена не лише соціальними, але й біологічними процесами. Будь-яка соціальна взаємодія — це стрес. При надлишку стресового навантаження відбувається істотне зниження репродуктивного потенціалу, особливо у чоловіків.

На Землі зростає не тільки чисельність населення, але й рівень життя і промисловості. Пізніші дослідження показали, що якби фон Ферстер і його колеги мали дані про зростання світового валового внутрішнього продукту (ВВП) за період з 1 року нашої ери до 1973 року, вони змогли б обчислити також і термін настання економічного «кінця світу». Як не складно порівняти виготовлення сушених фініків у Стародавньому Римі і випуск літаків у сучасному світі, якась порівняльна оцінка обсягів цих виробництв можлива. ВВП зростає ще швидше, ніж чисельність населення — в квадратно-гіперболічній залежності. Відповідно до квадратно-гіперболічної моделі ВВП людства мав би стати нескінченно великим у суботу, 23 липня 2005 року. Ви ні чого не помітили в цей день? Це означає, що ті залежності, які визначали зростання світової економіки протягом усієї її історії, перестали діяти. Це сталося під час життя значної частини сьогоднішнього населення Землі. Зверніть увагу: «злам» торкнувся й економіки, і зростання чисельності населення, які нині змінюються з наростаючим відставанням від описаних нами моделей.

До речі, у відповідності зі значенням понять «криза», «катастрофа» і «колапс», про які ми говорили вище, криза ВЖЕ перейшла у катастрофу — зміну характеру системи. Тепер перед нами стоїть завдання — не допустити переходу катастрофи в колапс.

Отже, перелом зростання чисельності людства стався в 70-х роках XX століття. Саме тоді людство відстало від темпів зростання, що «пропонуються» рівнянням гіперболічного росту, увійшовши в демографічний перехід (див. пункт 8.7). Орієнтовно можна сказати, що до 70-х ро- ків населення зростало на 2 % в рік, нині — менш ніж на 1,5 % (пік подоланий). До того, як зростання людства почало сповільнюватися, виробництво їжі росло на 2,3 % в рік, а тепер воно складає менше 2 %. Але біосфері доводиться платити за це зростання дуже серйозну ціну. За нинішньої технології двовідсоткове зростання виробництва їжі забезпечується зростанням споживання енергії на 5 %, водоспоживання — на 7 %, виробництва добрив — на 7 %, отрутохімікатів — на 10 %. Ймовірно, в XXI столітті чисельність населення збільшиться менш ніж удвічі, а споживання ресурсів та енергії зросте в 5—6 разів. Втім, головна проблема нинішнього людства полягає навіть не в цьому. Воно живе завдяки використанню енергії викопного палива, яке неминуче закінчиться. Навіть нинішнє існування виявляється можливим тільки завдяки використанню ресурсів нинішніх екосистем — продукції, води, ґрунту. Що буде після того, як викопне паливо закінчиться, а збільшувати навантаження на екосистеми стане неможливим?