p Os humanos são o grande mamífero mais populoso da Terra hoje, e provavelmente em toda a história geológica. Neste Dia Mundial da População, o número de humanos é em torno de 7,5 a 7,6 bilhões de indivíduos. p A Terra pode suportar tantas pessoas indefinidamente? O que acontecerá se não fizermos nada para administrar o crescimento futuro da população e o uso total de recursos? Essas questões complexas são ecológicas, político, ético - e urgente. A matemática simples mostra por quê, lançando luz sobre a pegada ecológica de nossa espécie.

p A matemática do crescimento populacional

p Em um ambiente com recursos naturais ilimitados, o tamanho da população cresce exponencialmente. Uma característica do crescimento exponencial é o tempo que uma população leva para dobrar de tamanho.

p O crescimento exponencial tende a começar lentamente, esgueirando-se antes de crescer em apenas algumas duplicações.

p Ilustrar, suponha que Jeff Bezos concordou em lhe dar um centavo em 1º de janeiro, 2019, dois centavos em 1º de fevereiro, quatro em 1º de março, e assim por diante, com o pagamento dobrando a cada mês. Por quanto tempo sua fortuna de $ 100 bilhões manteria o contrato? Reserve um momento para refletir e adivinhar.

p Depois de um ano, ou 12 pagamentos, o total das receitas do seu contrato chega a US $ 40,95, equivalente a uma noite no cinema. Depois de dois anos, $ 167, 772,15 - substancial, mas irrisório para um bilionário. Depois de três anos, $ 687, 194, 767,35, ou cerca de uma semana da renda de 2017 de Bezos.

p O 43º pagamento, em 1 de julho, 2022, quase $ 88 bilhões e igual a todos os pagamentos anteriores juntos (mais um centavo), quebra o banco.

p Crescimento real da população

p Para populações reais, o tempo de duplicação não é constante. Os humanos chegaram a 1 bilhão por volta de 1800, um tempo de duplicação de cerca de 300 anos; 2 bilhões em 1927, um tempo de duplicação de 127 anos; e 4 bilhões em 1974, um tempo de duplicação de 47 anos.

p Por outro lado, os números mundiais devem chegar a 8 bilhões por volta de 2023, um tempo de duplicação de 49 anos, e excluindo o imprevisto, deverá se estabilizar em torno de 10 a 12 bilhões até 2100.

p Este nivelamento antecipado sinaliza uma dura realidade biológica:a população humana está sendo reduzida pela capacidade de suporte da Terra, a população na qual a morte prematura por fome e doença equilibra a taxa de natalidade.

p Implicações ecológicas

p Os humanos estão consumindo e poluindo recursos - aquíferos e calotas polares, solo fértil, florestas, pescas e oceanos - acumulados ao longo do tempo geológico, dezenas de milhares de anos ou mais.

p Os países ricos consomem desproporcionalmente às suas populações. Como analogia fiscal, vivemos como se o saldo da nossa conta de poupança fosse uma renda estável.

p De acordo com o Worldwatch Institute, um think tank ambiental, a Terra tem 1,9 hectares de terra por pessoa para o cultivo de alimentos e têxteis para roupas, fornecimento de madeira e absorção de resíduos. O americano médio usa cerca de 9,7 hectares.

p Esses dados por si só sugerem que a Terra pode sustentar no máximo um quinto da população atual, 1,5 bilhão de pessoas, em um padrão de vida americano.

p A água é vital. Biologicamente, um ser humano adulto precisa de menos de 1 litro de água por dia. Em 2010, os EUA usaram 355 bilhões de galões de água doce, mais de 1, 000 galões (4, 000 litros) por pessoa por dia. Metade foi usada para gerar eletricidade, um terço para irrigação, e cerca de um décimo para uso doméstico:autoclismos, lavar roupas e pratos, e regar relvados.

p Se 7,5 bilhões de pessoas consumissem água nos níveis americanos, o uso mundial estaria entre os 10 principais, 000 quilômetros cúbicos por ano. A oferta mundial total - lagos e rios de água doce - é de cerca de 91, 000 quilômetros cúbicos.

p Os números da Organização Mundial da Saúde mostram que 2,1 bilhões de pessoas não têm acesso imediato a água potável segura, e 4,5 bilhões carecem de saneamento administrado. Mesmo em países industrializados, fontes de água podem estar contaminadas com patógenos, escoamento de fertilizantes e inseticidas, metais pesados ​​e efluente de fraturamento hidráulico.

p Liberdade de escolha

p Embora o futuro detalhado da espécie humana seja impossível de prever, os fatos básicos são certos. Água e comida são necessidades humanas imediatas. Dobrar a produção de alimentos atrasaria os problemas das taxas de natalidade atuais em, no máximo, algumas décadas. A Terra suporta padrões de vida industrializados apenas porque estamos retirando a "conta de poupança" de recursos não renováveis, incluindo solo fértil, água potável, florestas, pesca e petróleo.

p O impulso de reproduzir está entre os desejos mais fortes, tanto para casais como para sociedades. Como os humanos irão remodelar uma de nossas expectativas mais acalentadas - "Ser fecundo e multiplicar-se" - no espaço de uma geração? O que acontecerá se as taxas de natalidade atuais continuarem?

p A população permanece constante quando os casais têm cerca de dois filhos que sobrevivem até a idade reprodutiva. Em algumas partes do mundo em desenvolvimento hoje, casais têm em média de três a seis filhos.

p Não podemos desejar que existam recursos naturais. Casais, Contudo, tem a liberdade de escolher quantos filhos ter. Melhorias nos direitos das mulheres, educação e autodeterminação geralmente levam a taxas de natalidade mais baixas.

p Como matemático, Acredito que reduzir substancialmente as taxas de natalidade é nossa melhor perspectiva para elevar os padrões de vida globais. Como cidadão, Eu acredito que cutucar o comportamento humano, encorajando famílias menores, é a nossa esperança mais humana. p Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.