Žmonių makroekologija II - Energetiniai žmonių ekonomikos augimo limitai

[Andrej S]

   Žmonių (Homo sapiens) rūšis turi veikiausiai plačiausią ekologinę nišą tarp visų Žemės organizmų grupių. Atsiradome mes Rytų Afrikoje kaip savaninių vietovių aukštos kokybės maisto visaėdžiai. Po kurio laiko mūsų rūšis pradėjo planetinio lygio invaziją. Visų pirma, žmonės pateko į likusias Afrikos dalis. Per Sinajaus Pusiasalį prieš kažkur 70 tūkstančių metų mūsų protėviai pateko į Aziją. O iš jos žmonės pateko į Europą, Australiją ir Amerikas. Dėka mūsų gebos kurti technologijas, efektyvaus kitų žmonių elgesio kopijavimo gebos bei didelės tolerancijos savo rūšies individams, kooperuojantis su jais, skirtingos žmonių grupės prisitaikė prie gamtinių sąlygų, kurios neturėjo beveik nieko bendro su jų tėvynės sąlygomis.

   Greitas technologinis augimas, kuris buvo pastūmėtas teigiamos priklausomybės nuo padidėjusio populiacijos dydžio ir gyvenimo kokybės dėl kooperacijos ir naudingos informacijos gavybos (apie tai G-moksluose: Žmonių makroekologija), pats pastūmėjo tolimesnį ir vis greitėjanti žmonių populiacijos augimą. Kai kurie mokslininkai, ekstrapoliuodami istorinius dėsningumus, mano, kad toks žmonių populiacijos ir ekonomikos augimas gali tęsti neapibrėžtai ilgai.

   Tačiau, jau pradedant nuo XVIII a. Tomo Maltuso darbų, buvo parodyta, kad jei resursai yra riboti, populiacijos augimas yra irgi ribotas ir jeigu jis nėra reguliuojamas, įvyksta autoriaus vardu pavadinta "Maltusinė katastrofa", kai besibaigiant resursams, prasideda badas ir galų gale populiacijos kolapsas. Tokia pačia nata, pateiktas ir vienas paskutinių žmonių makroekologijai skirtų tyrimų (Brown et al., 2011), kuris buvo išleistas "BioScience" žurnale.

   Pagal apskaičiavimus, žmonės šiuo metu suvartoja nuo 20 iki 40 % visos sausumoje autotrofų pagamintos pirminės produkcijos. Žmonių veikla, keičia biosferą, kai iš kitų rūšių mitybinių grandinių išimami tokie dideli organikos kiekiai; keičia atmosferą, nes įneša papildomą anglį CO2 pavidalu iš geosferos; keičia vandens sudėtį; keičia dirvožemius bei nuosėdinių sistemų veiklą. Žmonės vis dar naudojasi prieš tai susiklosčiusiomis geromis gamtinėmis aplinkybėmis ir dar daugumoje nepajuto atgalinių efektų (klimato pokyčių, dirvožemių bei naudingųjų iškasenų telkinių nualinimo pasekmių). Taigi, šiuo metu mūsų civilizacijos veikla nėra pusiausvyroje su visa Žemės sistema o egzistuoja pereinamoje būsenoje.

   Apžvelgiamo tyrimo autoriai, pateikia makroekologijos teorija paremtą žmonių ekologinės veiklos limitų tyrimą, kuris yra paremtas energijos srautų analize biosferoje. Energija yra universali visų dinaminių sistemų "valiuta". Kaip rodo gausus empiriniai tyrimai, ekonominis augimas yra tiesiogiai priklausomas nuo energijos suvartojimo duotose valstybėse. Autoriai atliko regresinį tyrimą, kurio metu palygino logaritminėse skalėse (dėl didelių skirtumų tarp matavimų) kokia yra duotos šalies energijos suvartojimo dinamika laike, priklausomai nuo pinigų kiekio (matuojant žmonių turtingumą JAV dolerių skaičiumi/per metus) - Energijos _vartojimas _vs_pinigu _kiekis.jpg. Kaip energijos matas buvo skaičiuojama, kiek žmogus suvartoja energijos savo fiziologiniame metabolizme per metus bei kiek jis suvartoja kaip ekonominis vienetas, tuos skaičius sudedant. Iš grafiko matoma, kad priklausomybė yra sublinijinė, t.y. eksponentės laipsnis lygus 0,76. Tai reiškia, kad turtingesnės šalis vidutiniškai efektyviau naudoja energiją, bet vis dėl to jos naudoja daugiau energijos per vieną gyventoją nei skurdesnės šalis. Tas pats dinamikos pobūdis aptiktas, analizuojant šalių turtingumo bei energijos vartojimo pokyčius laike - turtėjimas siejasi su padidėjusiu energijos vartojimu. Įdomu yra tai, kad šis dėsningumas turi tokį patį koeficientą kaip ir gyvūnų energijos vartojimo priklausomybė nuo kūno dydžio (E~M^0.75). Tai veikiausiai parodo, bendrus"metabolizmo" dėsningumus tarp organizmų ir ekonominių sistemų - didesnės tampa santykinai efektyvesnėmis, bet tuo pat metu ir labiau išlaidžiomis absoliučioje skalėje. Šį metabolizmo pobūdį nulemia resursų paskirstymo sistemų geometrija (pvz. kraujagyslės, plaučiai, naftotekiai ir pan.).

   Straipsnyje parodoma, kad ši priklausomybė nėra "tiesiog" bereikšmė koreliacija. Kai kas galėtu skaityti, kad BVP (Bendras Vidaus Produktas) yra blogas rodiklis ir daug svarbiau ne kiek pinigų turima o kitos kokybinės komponentės. Tačiau, kaip rodo tyrimai, dauguma šių kokybiško gyvenimo rodyklių, stipriai koreliuoti su BVP - Energija_bei_BVP_ir_kiti_Kintamieji.jpg. Kaip galime pamatyti, prisegtoje grafikų serijoje iš straipsnio, su suvartojamų energijos kiekiu bei su BVP koreliuojasi praktiškai visi gero gyvenimo atributai. Esant didesniam energijos vartojimui (bei turtingesnei ekonomikai) yra geresnė sveikatos apsauga, turima daugiau produktų bei sukuriama daugiau intelektualinių inovacijų (šiuo atveju, paimtas Nobelio premijos laureatų kiekis per energijos kiekio suvartojimą per žmogų per metus). Tam, kad paruošti daktarus (medicinos ar mokslo) reikia įrangos, infrastruktūros bei tų pačių pinigų jų išlaikymui, kol jie dar mokosi o ne dirba. Galima aišku viską daryti efektyviau, bet kaip rodo tyrimas, tokiu būdu galima pasiekti energijos suvartojimo mažėjimą tiktai toje pačioje dydžių eilėje (o pats vartojimas svyruoja per keletą dydžio eilių).

   Priimdami tokias ekonomikos bei energijos vartojimo asociacijas, autoriai užsidavė klausimu, ar gali visa žmonija pasiekti gerą ekonomikos lygį, esant ribotiems resursams bei žmonių populiacijos augimui? Jeigu žmonių populiacija iki 2050 metų išaugs iki 9,5 milijardų bei jeigu jie vartos taip pat kaip dabar vartoja JAV gyventojai, tuomet energijos suvartojimas turėtu padidėti 16 kartų (šiuo atveju vartojimas turėtu viršyti pirminės sausuminės biomasės produkciją). Netgi jei žmonės vartos kur kas mažiau, kaip pvz. šiuolaikinėje Kinijoje, energijos suvartojimas turėtu padidėti 2,5 karto - Energijos _suvartojimo _perspektyvu _ekstrapoliacija.jpg. Tam, kad išspręsti energijos stygiaus problemas, žmonės ateityje turės 3 galimas išeitis. Mes visų pirma galėsime padidinti energijos išgavimą. Ateityje padidės iškastinio kuro vartojimas, bet prieinamas kuras greitai senka ir artimoje perspektyvoje prasidės jo trūkumas. Atominė energija taip, kaip galime matyti turi ribota panaudojimo potencialą, dėl galimų šalutinių problemų susijusiu su elektrinių naudojimo nesaugumu. Valdomos termobranduolinės reakcijos dar niekas nesukūrė, todėl tai tiktai hipotetinė perspektyva. Atsinaujinantis energijos šaltiniai, tokioje milžiniškoje skalėje, kokioje juos reiktu naudoti pagal apskaičiuotus poreikius, turėtu didžiulį neigimą poveikį aplinkai (dėl jų mažo principinio našumo). Antra prisitaikymo strategija yra suvartojamos energijos kiekio per vieną žmogų sumažinimas. Mažai tikėtina, nes neturtingi žmonės nenorės tapti turtingesniais, tuo tarpu turtingi nenorės pasidalinti savo turtu, tam kad išlygintu ekonominį atitrūkimą su skurdžiais. Trečia galimybė yra žmonių populiacijos didžio reguliavimas. Išsivysčiusiose šalyse, šeimos gimdo mažiau vaikų nei neišsivysčiusiose. Tačiau šiuo metu tiktai nedaug šalių turi nulinį ar neigiamą augimo pobūdį. Tam, kad visas pasaulis pasiektu tą patį rodiklį dėka ekonominio augimo, bei nevaržant žmonių teisių, reiktu, kad žmonija suvartotu 5 kartus daugiau energijos nei dabar.

   Autorių išvados yra tokios. Tam, kad pakelti visų planetos gyventojų gyvenimo lygį (kaip mes dabar jį suprantame), reiktu drastiškai padidinti energijos suvartojimą. Tačiau, energijos vartojimo padidinimo ilgalaikės perspektyvos yra blankios. Kol kas, duomenys rodo, kad tai sukeltu daugiau neigiamų nei teigiamų pasekmių. Pvz. iškastinio kuro intensyvus naudojimas anksčiau ar veliau prives prie jo nepakankamumo, bet dar prieš tai susidarys nepalankios gamtinės sąlygos, kurios bus sukeltos to kuro naudojimo bei su kuriomis reiks kažkaip sugyventi, vėlgi naudojant energija mažinant jų neigiamus poveikius. Visiškai tikėtina, kad po kurio laiko, turėtu prasidėti įvairus politiniai neramumai dėl resursų stygiaus.

   Tai, kad iki šiol mūsų civilizacijos vystymosi metu technologijos visuomet tenkindavo augančios populiacijos poreikius, bei kad šis trendas tęsis ir toliau nedaugiau nei tikėjimo dalykas. Mes turime mechanistiškai suprasti savo veiksmų pasekmes bei aplinkos apribojimus bei atsižvelgti į visą tai, planuojant (ne tokią jau tolimą) savo ateitį. Juk ta pati istorija rodo, kad kai kada civilizacijų vystymasis sužlugdo jas pačias, kaip pvz. Vėlykų salos, Mesopotamijos arba Majų atveju. Mes šiuo metu esame kur kas geriau informuoti apie savę, savo aplinką, bei procesus, tačiau ar to pakaks esant stichiniam resursų nepakankamumui bei ar išliks (atsiras?) žmonijos kaip rūšies, racionalumas tokioje situacijoje?

Nuorodos susijusiomis temomis į G-mokslus:

Žmonių makroekologija - kas mus daro sėkminga invazine rūšimi?

Makroekologija - ekosistemų tyrimai stambiuose laiko ir erdvės masteliuose

Jared Diamond "Guns, Germs and Steel" ir "Collapse"

Nuoroda:

   Brown, J.H., W.R. Burnside, A.D. Davidson, J.P. DeLong, W.C. Dunn, M.J. Hamilton, J.C. Nekola, J.G. Okie, N. Mercado-Silva, W.H. Woodruff, and W. Zuo. 2011. Energetic Limits to Economic Growth. BioScience 61:19-26 - Straipsnis "BioScience" žurnale apie žmonijos ekonomikos augimo ribas iš energetikos ir makroekologijos perspektyvos.

--
AS