Raoportul Energie - Economie - Populatie

Economia mondială este interconectată cu mediul, iar economia funcţionează cu energie. Orice altă viziune economică este în general partizană a unui model economic care, în ultima vreme, au devenit adevărate ideologii. Întregul fenomen economic trebuie tratat la nivel global, unitar, mai ales azi câmd economia este globală în strânsă legătură cu mediul şi cu resursele energetice.

În două articole, Timothy J. Garrett tratează civilizaţia umană ca pe un sistem termodinamic care transformă energia înconjurătoare într-o ordine locală superioară (fie că se manifestă prin creşterea populaţiei sau creştere economică) simultan transferând căldură mediului şi producând reziduuri. Ideea nu e aşa nouă, dar economiştii o neglijează.

Modelul matematic nu depăşeşte nivelul liceului, aproape oricine îl poate studia. Averea mondială estimată în termeni financiari este direct legată de consumul mondial de energie. Creşterea economică conduce la creşterea interfeţei civilizaţiei cu mediul, aceasta fiind capabilă să colecteze şi mai multă energie din mediul înconjurător. Are loc o buclă cu feedback pozitiv. Simultan, o parte tot mai mare a energiei este dedicată menţinerii civilizaţiei (proporţională cu dimensiunea acesteia), menţinerea infrastructurii existente este un exemplu. Modelarea este similară cu cea a relaţiei cu mediu a unnui organism, are loc creşterea până când întreaga energie colectată din exterior este consumată pentru menţinerea funcţionarii, se ajunge la echilibru dacă există resursele energetice necesare.

Legătura cu economia exprimată în termeni financiari este dată de rata consumul energetic necesar pentru a obţine 1 dolar 1990 (sunt făcute ajustările cu inflaţia) şi anume, 9.7 mW pentru 1 dolar 1990. În această ecuaţie intră şi eficienţa energetică, eficienţă care creşte în timp şi se manifestă prin creşterea populaţiei, creşterea standardului de viaţă, etc. Dar, aşa cum ne spune Paradoxul lui Jevons, creşterea eficienţei energetice nu conduce la scăderea consumului aşa cum se speră, dimpotrivă.

Un articol care demonstrează acest fenomen este cel care studiază eficienţa energetică a iluminatului în Marea Britanie pe o perioadă de timp de 700 de ani. În cei 700 de ani, eficienţa energetică a iluminatului a crescut de 1000 de ori, numărul de lumeni oră per capita consumaţi a crescut de 6500 de ori, o creştere a consumului de energie de 6,5 ori.

Creşterea economică este dependentă de consumul energetic, conducând, prin arderea combustibililor fosili, la emiterea de dioxid de carbon în atmosferă. De la un nivel de 275 ppm (părţi per milion) în epoca preidustrială s-a ajuns la 315 ppm în 1960, nivelul actual fiind de 395 ppm. Trebuie precizat că între anii 1000 şi 1800 variaţia a fost de 7 ppm. Se considerată că 350 ppm este limita de siguranţă, limită deja depăşită. Efectele creşterii peste această limită nu sunt cunoscute, echilibrul întregului sistem fiind pus în pericol. Nivelul de 450 ppm este considerat periculos.

Modelul lui Garret ia în considerare rata actuală naturală de eliminare a dioxidului de carbon din atmosferă şi modelează coerent atât creşterea economică cât şi emisiile de dioxid de carbon.

Un alt fenomen, deja existent, este efectul fenomenelor naturale asupra civilizaţiei, chiar în lipsa unor modificări climatice. Extinderea civilizaţiei face ca fenomenele naturale să producă o creştere a ratei de energie consumată pentru menţinerea acesteia. Erupţia vulcanul islandez, uraganul Sandy au creat efecte economice negative majore faţă de exact aceleaşi fenomene întâmplate acum 500 de ani. Şi acesta este inclus în model.

Luând în considerare toţi aceşti factori şi rulând diferite scenarii privind eliminarea combustibililor fosili autorul ajunge la următoarele concluzii. Fie economia colapsează rapid şi scădem consumul de combustibili fosili reuşind să rămânem sub 450 ppm, fie, în cazul unei creşteri economice de 2,2%, ajungem în 2100 la 1100 ppm şi un consum energetic anual de 126 TW de la cei 16 TW actuali, o situaţie evident imposibilă, un asemenea nivel al concentraţiei de CO2 conducând prin efectele avute la colapsul economic.

Trebuie spus că articolele sunt ştiinţifice, publicate în reviste onorabile. O asemenea modelare pune economiştii în faţa realităţii fizice, lucru prea rar în zilele noastre.

Există impresia că omenirea a trecut de la o sursă la alta de energie ca urmare a unui proces de creştere a informaţiei utile, a ştiinţei şi tehnologiei. Trecerile au avut loc ca urmare a necesităţii, a limitării resursele cu un EROEI mare. Procesul creşterii eficienţei energetice prin ştiinţă şi tehnologie este un proces "interior" unei etape (vânători - culegători, agricultură, combustibili fosili) din existenţa omenirii, acest proces lent fiind datorat scăderii treptate a EROEI pentru tipul de resurse energetice folosite, ştiinţa şi tehnologia compensând acest fenomen.

Istoric, există două teorii concurente vis a vis de evoluţia populaţiei, cea a lui Malthus, în "An essay on the principle of population" - Un eseu asupra principiului populaţiei - 1798, şi cea a Esterei Boserup în "The Conditions of Agricultural Growth" - Condiţiile creşterii agricole - 1965.

Esenţa teoriei lui Malthus este că populaţia are un ritm exponenţial de creştere, în timp ce resursele au o creştere liniară, existând un moment când se ajunge la suprapoluţie, moment urmat de războaie, foamete, epidemii. Boserup susţine că sub presiunea populaţiei se dezvoltă noi tehnologii care permit creşterea producţiei agricole, ciclul creşterii populaţiei reluându-se. Trecând peste diferenţele conceptuale între cele două teorii, acestea pornesc de la cauzalităţi diferite, pentru Malthus creşterea producţiei agricole conduce la creşterea populaţiei, pentru Boserup creşterea populaţiei conduce la schimbarea tehnicilor agricole şi la creşterea producţiei.

Ambele teorii pot fi susţinute cu exemple, au existat societăţi care au găsit o metodă de a depăşi problema suprapopulaţiei, dar şi societăţi care au trecut prin criza preconizată de Malthus. La nivelul întregii civilizaţii umane teoria lui Boserup a avut succes, de fiecare dată inventivitatea umană a reuşit să depăşească problema suprapopulaţiei.

Chiar în epoca agricolă folosirea combustibililor fosili, pe scară redusă, a făcut diferenţa local în creşterea populaţiei. Cazul cel mai pregnant este cel al Olandei, unde turba (cărbune inferior) a fost folosită pe scară largă chiar după anul 1000, o consecinţă a acestui fapt este creşterea substanţială a populaţiei comparativ cu restul Europei. Dacă între anii 1000 şi 1300 populaţia Europe s-a dublat, cea a Olandei a crescut de 4 ori. Fenomenul a condus la o urbanizare rapidă, ajungându-se ca aproximativ 45 de procente din populaţie să locuiască în oraşe, situate, în general, lângă turbării, tocmai în scopul asigurării facile de energie. Acest proces a condus la o creştere locală a complexităţii, unul din motivele apariţiei capitalismului.

Graham Zabel consideră că o nouă sursă de energie influenţează creşterea populaţiei în momentul când atinge 20 de procente din întreaga energie consumată. Acest nivel a fost atins de cărbune în 1850, petrol în 1950 şi de gaze naturale în 1990.

Toate aceste schimbări ale surselor energetice au condus la o dinamică a creşterii populaţiei profund diferită de cea a epocii agricole. Fiecare nouă sursă de energie a condus la o creştere a capacităţii de susţinere a populaţiei mondiale.

Epoca vânătorilor culegători s-a bazat pe o extindere teritorială, fără o influenţă majoră asupra mediului, aceştia reuşind să colonizeze aproape întreg globul. Creşterea populaţiei a fost direct proporţională cu teritoriul ocupat, extrem de lentă.

Până la descoperirea focului populaţia a atins o cifră care variază între 70.000 şi 1.000.000 de indivizi. Folosirea focului a permis extinderea habitatului la întreg globul, până la începuturile agriculturii populaţia ajungând la aproximativ 4 milioane de indivizi.

Folosirea focului a fost prima revoluţie energetică, permiţând, pe lângă etinderea habitatului, diversificarea surselor de hrană. Această diversificare a permis transformările anatomice care au condus la creşterea capacităţii craniene până la dimensiunile celei actuale. Omul a avut mai mult timp şi a trecut la o primă formă de înglobare a energiei în obiecte, haine, unelte, acesta fiind momentul când economia a apărut prin schimburile între indivizi. Creşterea populaţiei a fost insignifiantă, cu o rată anuală aproximativă de 0.01%.

Cifrele au ca sursă Atlas of World Population History - Colin McEvedy, Richard M. Jones, 1978.

Epoca agricolă, cea mai lung istoric documentată, prezintă, pe lângă un foarte lent ritm de creştere seculară o oscilaţie specifică teoriei lui Malthus, de fiecare dată şi oriunde, atingerea capacităţii de susţinere a condus la perioade de regres a populaţiei, de instabilitate politică, război civil, foamete, epidemii. Un model matematic, limitat de inerentele evenimente imposibil de luat în calcul, cum ar fi schimbările climatice sau personalităţile istorice, este cel al lui Peter Turchin, model care este într-o anumită măsură în agrement cu datele istorice.

Creşterea seculară a fost permisă de posibilitatea stocării energiei în cereale şi domesticirii animalelor. Acestea au permis reducerea suprafeţei necesare pentru asigurarea hranei pentru o persoană la câteva hectare de la 1 kilometru pătrat, populaţia crescând până la peste 200.000.000 de indivizi în jurul anului 1 AD.

Dublarea populaţiei Europei între secolele XI şi XIV a avut ca motiv creşterea temperaturii medii, extinzând suprafeţele susceptibile agriculturii şi crescând producţia agricolă. Creşterea a fost întreruptă de epidemiile de ciumă, care au condus la o scădere a populaţiei cu peste 25%, perioada a fost urmată şi de o scădere a temperaturii medii, urmată de o scădere a ratei de creştere. Se poate estima că în această perioadă populaţia a avut un ritm de creştere de peste 1 la mie, anual. Anii 1600 au avut o creştere de sub 1 la mie, anual, fenomen datorat scăderii temperaturii medii.

Înglobrea informaţiei utile, în ADN-ul plantelor şi animalelor selecţionate de-a lungul secolelor, tehnicile agricole, plantele noi aduse de peste Atlantic au condus la o creştere a producţiei agricole. Înaintea Revoluţiei Industriale, creşterea populaţiei avea o rată de peste 4 la mie, anual. În anul 1800 populaţia era undeva în jurul unui miliard.

Folosirea combustibililor fosili a schimbat total ritmul de creştere a populaţiei.