Biologia per i maggiori II

Ago 19, 2021
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I concetti della dinamica della popolazione animale possono essere applicati alla crescita della popolazione umana. Gli esseri umani non sono unici nella loro capacità di alterare il loro ambiente. Per esempio, le dighe dei castori alterano l’ambiente del torrente dove sono costruite. Gli esseri umani, tuttavia, hanno la capacità di alterare il loro ambiente per aumentare la sua capacità di carico, a volte a scapito di altre specie (ad esempio, attraverso la selezione artificiale per le colture che hanno un rendimento maggiore). La popolazione umana della Terra sta crescendo rapidamente, al punto che alcuni si preoccupano della capacità dell’ambiente terrestre di sostenere questa popolazione, poiché una crescita esponenziale a lungo termine comporta il rischio potenziale di carestie, malattie e morte su larga scala.

Anche se gli umani hanno aumentato la capacità di carico del loro ambiente, le tecnologie usate per ottenere questa trasformazione hanno causato cambiamenti senza precedenti all’ambiente terrestre, alterando gli ecosistemi al punto che alcuni potrebbero essere in pericolo di collasso. L’impoverimento dello strato di ozono, l’erosione dovuta alle piogge acide e i danni del cambiamento climatico globale sono causati dalle attività umane. L’effetto finale di questi cambiamenti sulla nostra capacità di carico è sconosciuto. Come alcuni fanno notare, è probabile che gli effetti negativi dell’aumento della capacità di carico superino quelli positivi – la capacità di carico del mondo per gli esseri umani potrebbe effettivamente diminuire.

La popolazione umana sta attualmente vivendo una crescita esponenziale anche se la riproduzione umana è molto al di sotto del suo potenziale biotico (Figura 1). Per raggiungere il suo potenziale biotico, tutte le femmine dovrebbero rimanere incinte ogni nove mesi circa durante i loro anni riproduttivi. Inoltre, le risorse dovrebbero essere tali che l’ambiente sostenga tale crescita. Nessuna di queste due condizioni esiste. Nonostante questo fatto, la popolazione umana continua a crescere esponenzialmente.

Il grafico traccia la crescita della popolazione mondiale dal 1000 d.C. ad oggi. La curva inizia piatta e poi diventa sempre più ripida. Un forte aumento della popolazione si verifica intorno al 1900. Nel 1000 d.C. la popolazione era di circa 265 milioni. Nel 2000 era di circa 6 miliardi. Sono tracciate anche le popolazioni di varie parti del mondo, tra cui Africa, Asia, Europa, America Latina, Nord America e Oceania. Con l'eccezione dell'Europa, il cambiamento della popolazione in ogni regione è simile al cambiamento della popolazione mondiale. In Europa, la popolazione è ora stagnante.

Figura 1. La crescita della popolazione umana dal 1000 d.C. è esponenziale (linea blu scuro). Notate che mentre la popolazione in Asia (linea gialla), che ha molti paesi economicamente sottosviluppati, sta aumentando esponenzialmente, la popolazione in Europa (linea azzurra), dove la maggior parte dei paesi sono economicamente sviluppati, sta crescendo molto più lentamente.

Una conseguenza della crescita esponenziale della popolazione umana è una riduzione del tempo che ci vuole per aggiungere un particolare numero di umani alla Terra. La figura 2 mostra che sono stati necessari 123 anni per aggiungere 1 miliardo di esseri umani nel 1930, ma ci sono voluti solo 24 anni per aggiungere due miliardi di persone tra il 1975 e il 1999. Come già discusso, la nostra capacità di aumentare indefinitamente la nostra capacità di carico è limitata. Senza nuovi progressi tecnologici, è stato previsto che il tasso di crescita umana rallenti nei prossimi decenni. Tuttavia, la popolazione sarà ancora in aumento e la minaccia della sovrappopolazione rimane.

Il grafico a barre mostra il numero di anni che ci sono voluti per aggiungere ogni miliardo di persone alla popolazione mondiale. Nel 1800, c'erano circa un miliardo di persone sulla Terra. Ci sono voluti 123 anni, fino al 1930, perché il numero raggiungesse i due milioni. Trentatré anni dopo, nel 1960, il numero ha raggiunto i tre miliardi, e 15 anni dopo, nel 1975, il numero ha raggiunto i quattro miliardi. La popolazione raggiunse cinque miliardi nel 1987 e sei miliardi nel 1999, a distanza di dodici anni l'uno dall'altro. Attualmente, la popolazione mondiale è di quasi sette miliardi. Si prevede che la popolazione raggiunga gli 8 miliardi nel 2028, e i 9 miliardi nel 2054.

Figura 2. Il tempo tra l’aggiunta di ogni miliardo di esseri umani sulla Terra diminuisce nel tempo. (credito: modifica del lavoro di Ryan T. Cragun)

Superare la regolazione dipendente dalla densità

Gli uomini sono unici nella loro capacità di alterare il loro ambiente con lo scopo consapevole di aumentare la capacità di carico. Questa capacità è uno dei principali fattori responsabili della crescita della popolazione umana e un modo per superare la regolazione della crescita dipendente dalla densità. Gran parte di questa capacità è legata all’intelligenza umana, alla società e alla comunicazione. Gli esseri umani possono costruire rifugi per proteggersi dagli elementi e hanno sviluppato l’agricoltura e gli animali addomesticati per aumentare le loro scorte di cibo. Inoltre, gli umani usano il linguaggio per comunicare questa tecnologia alle nuove generazioni, permettendo loro di migliorare i risultati precedenti.

Altri fattori nella crescita della popolazione umana sono la migrazione e la salute pubblica. Gli esseri umani hanno avuto origine in Africa, ma da allora sono migrati in quasi tutte le terre abitabili della Terra. La salute pubblica, i servizi igienici e l’uso di antibiotici e vaccini hanno diminuito la capacità delle malattie infettive di limitare la crescita della popolazione umana. In passato, malattie come la peste bubbonica del XIV secolo uccisero tra il 30 e il 60% della popolazione europea e ridussero la popolazione mondiale complessiva di ben 100 milioni di persone. Oggi, la minaccia delle malattie infettive, pur non essendo scomparsa, è certamente meno grave. Secondo l’Institute for Health Metrics and Evaluation (IHME) di Seattle, la morte globale da malattie infettive è diminuita da 15,4 milioni nel 1990 a 10,4 milioni nel 2017. Per fare un confronto con alcune epidemie del passato, la percentuale della popolazione mondiale uccisa tra il 1993 e il 2002 è diminuita dallo 0,30% della popolazione mondiale allo 0,14%. Quindi, l’influenza delle malattie infettive sulla crescita della popolazione umana sta diventando meno significativa.

Struttura dell’età, crescita della popolazione e sviluppo economico

La struttura dell’età di una popolazione è un fattore importante nella dinamica della popolazione. La struttura dell’età è la proporzione di una popolazione in diverse fasce d’età. La struttura dell’età permette una migliore previsione della crescita della popolazione, oltre alla capacità di associare questa crescita al livello di sviluppo economico della regione. I paesi con una crescita rapida hanno una forma piramidale nei loro diagrammi di struttura dell’età, mostrando una preponderanza di individui più giovani, molti dei quali sono in età riproduttiva o lo saranno presto (Figura 3). Questo modello è più spesso osservato nei paesi sottosviluppati dove gli individui non vivono fino alla vecchiaia a causa di condizioni di vita non ottimali. Le strutture di età delle aree a crescita lenta, compresi i paesi sviluppati come gli Stati Uniti, hanno ancora una struttura piramidale, ma con molti meno individui giovani e in età riproduttiva e una maggiore proporzione di individui più anziani. Altri paesi sviluppati, come l’Italia, hanno una crescita zero della popolazione. La struttura per età di queste popolazioni è più conica, con una percentuale ancora maggiore di individui di mezza età e anziani. I tassi di crescita reali nei diversi paesi sono mostrati nella figura 4, con i tassi più alti che tendono ad essere nei paesi meno sviluppati economicamente dell’Africa e dell’Asia.

Domanda pratica

Per i quattro diversi diagrammi di struttura dell'età mostrati, la base rappresenta la nascita e l'apice si verifica intorno ai 70 anni. Il diagramma della struttura dell'età per la fase 1, crescita rapida, ha la forma di un triangolo sgonfio che inizia largo alla base e diminuisce rapidamente verso un apice stretto, indicando che il numero di individui diminuisce rapidamente con l'età. Il diagramma della struttura dell'età per lo stadio 2, crescita lenta, ha una forma triangolare, che indica che il numero di individui diminuisce costantemente con l'età. Il diagramma della struttura dell'età per lo stadio 3, crescita stabile, è arrotondato in alto, indicando che il numero di individui per gruppo di età diminuisce gradualmente all'inizio, poi aumenta per la parte più vecchia della popolazione. Il diagramma finale della struttura dell'età, stadio 4, si allarga dalla base fino all'età media, e poi si restringe fino a un vertice arrotondato. Il tipo di popolazione indicato da questo diagramma non è dato, poiché questo fa parte della domanda sulla connessione artistica.

Figura 3. Sono mostrati diagrammi tipici della struttura dell’età. Il diagramma di crescita rapida si restringe a un punto, indicando che il numero di individui diminuisce rapidamente con l’età. Nel modello di crescita lenta, il numero di individui diminuisce costantemente con l’età. I diagrammi di popolazione stabile sono arrotondati in alto, mostrando che il numero di individui per gruppo di età diminuisce gradualmente, e poi aumenta per la parte più vecchia della popolazione.

I diagrammi di struttura dell’età per popolazioni in rapida crescita, in lenta crescita e stabili sono mostrati nelle fasi da 1 a 3. Che tipo di cambiamento della popolazione pensi che rappresenti la fase 4?

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La fase 4 rappresenta una popolazione che sta diminuendo.

La crescita percentuale della popolazione, che va dallo zero per cento al tre più per cento, è mostrata su una mappa mondiale. L'Europa, l'Asia settentrionale, la Groenlandia e il Sudafrica stanno vivendo una crescita della popolazione dello zero per cento. Gli Stati Uniti, il Canada, la parte meridionale del Sud America, la Cina e l'Australia stanno vivendo una crescita della popolazione dallo zero all'uno per cento. Il Messico, la parte settentrionale del Sud America e parti dell'Africa, del Medio Oriente e dell'Asia stanno sperimentando una crescita della popolazione dell'uno per cento. La maggior parte dell'Africa e parti del Medio Oriente e dell'Asia stanno sperimentando una crescita della popolazione del due per cento. Alcune parti dell'Africa stanno sperimentando una crescita della popolazione del tre per cento.

Figura 4. Viene mostrato il tasso di crescita percentuale della popolazione in diversi paesi. Si noti che la crescita più alta si sta verificando nei paesi meno sviluppati economicamente in Africa e in Asia.

Conseguenze a lungo termine della crescita esponenziale della popolazione umana

Molte previsioni terribili sono state fatte sulla popolazione mondiale, portando ad una grande crisi chiamata “esplosione della popolazione”. Nel libro del 1968 La bomba della popolazione, il biologo Paul R. Ehrlich ha scritto: “La battaglia per nutrire tutta l’umanità è finita”. Negli anni ’70 centinaia di milioni di persone moriranno di fame a dispetto di qualsiasi programma d’emergenza intrapreso ora. A questo punto nulla può impedire un aumento sostanziale del tasso di mortalità mondiale”. Mentre molti critici considerano questa dichiarazione come un’esagerazione, le leggi della crescita esponenziale della popolazione sono ancora in vigore, e la crescita incontrollata della popolazione umana non può continuare all’infinito.

Diverse nazioni hanno istituito politiche volte a influenzare la popolazione. Gli sforzi per controllare la crescita della popolazione hanno portato alla politica del figlio unico in Cina, che ora è in fase di eliminazione. Anche l’India attua una popolazione nazionale e regionale per incoraggiare la pianificazione familiare. D’altra parte, il Giappone, la Spagna, la Russia, l’Iran e altri paesi hanno fatto sforzi per aumentare la crescita della popolazione dopo il calo delle nascite. Queste politiche sono controverse, e la popolazione umana continua a crescere. Ad un certo punto la fornitura di cibo potrebbe esaurirsi, ma gli esiti sono difficili da prevedere. Le Nazioni Unite stimano che la futura crescita della popolazione mondiale possa variare da 6 miliardi (una diminuzione) a 16 miliardi di persone entro l’anno 2100.

Un altro risultato della crescita della popolazione è la messa in pericolo dell’ambiente naturale. Molti paesi hanno tentato di ridurre l’impatto umano sul cambiamento climatico riducendo le loro emissioni di anidride carbonica. Tuttavia, questi trattati non sono stati ratificati da tutti i paesi. Il ruolo dell’attività umana nel causare il cambiamento climatico è diventato una questione socio-politica molto dibattuta in alcuni paesi, compresi gli Stati Uniti. Così, entriamo nel futuro con una considerevole incertezza sulla nostra capacità di frenare la crescita della popolazione umana e proteggere il nostro ambiente.

Video Review

La popolazione umana mondiale sta crescendo ad un tasso esponenziale. Gli esseri umani hanno aumentato la capacità di carico del mondo attraverso la migrazione, l’agricoltura, i progressi medici e la comunicazione. La struttura dell’età di una popolazione ci permette di prevedere la crescita della popolazione. Una crescita incontrollata della popolazione umana potrebbe avere terribili effetti a lungo termine sul nostro ambiente.

Questo video ci dice le specifiche del perché e del come la crescita della popolazione umana è avvenuta negli ultimi centocinquant’anni circa, e come queste specifiche sono collegate all’ecologia.

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