世界地球日 | 地球到底可以承載多少人口？

早在2012年，學(xué)術(shù)期刊Journal of Sustainable Agriculture就發(fā)表過(guò)一篇社論，指出當(dāng)時(shí)全世界的食物已經(jīng)夠100億人口食用了。隨后的2015年，聯(lián)合國(guó)通過(guò)了題為《變革我們的世界：2030年可持續(xù)發(fā)展議程》的決議，里面可持續(xù)發(fā)展的第二條目標(biāo)指出，到2030年，要在全球范圍內(nèi)消除饑餓，實(shí)現(xiàn)糧食安全，改善營(yíng)養(yǎng)狀況和促進(jìn)可持續(xù)農(nóng)業(yè)。當(dāng)時(shí)設(shè)立這個(gè)目標(biāo)看起來(lái)可以輕松完成，不過(guò)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)署2022年的報(bào)告卻指出，到2030年，全球饑餓人口將仍然有6.7億，占世界人口8%，跟2015年相比，不能說(shuō)大幅減少，可以說(shuō)基本沒(méi)變。那么問(wèn)題出在哪里？地球究竟能承載多少人口？

首先，生產(chǎn)應(yīng)該不是問(wèn)題。隨著農(nóng)業(yè)先進(jìn)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，全球農(nóng)作物產(chǎn)量大幅提高，如果僅考慮人均2000卡路里的日均攝入量，當(dāng)前的糧食產(chǎn)量不但夠，還有富裕。美國(guó)環(huán)保署就指出，美國(guó)食品體系的最大問(wèn)題就是浪費(fèi)，30-40%的食品被生產(chǎn)出來(lái)后沒(méi)有被吃掉而是浪費(fèi)掉了，而全球范圍每年會(huì)因?yàn)槔速M(fèi)損失13億噸食物。

不過(guò)，生產(chǎn)也可以是問(wèn)題，因?yàn)椴煌澄餇I(yíng)養(yǎng)價(jià)值與生產(chǎn)成本或經(jīng)濟(jì)效益是不同的。如果全世界人天天吃滿(mǎn)漢全席，那食物一定還是短缺的。當(dāng)前現(xiàn)代農(nóng)業(yè)體系作物種類(lèi)過(guò)于單一，人們60%的膳食能量供給僅來(lái)自于大米、玉米與小麥這三種作物，這導(dǎo)致了三分之一的人口存在某種程度的營(yíng)養(yǎng)不良。如果我們把生產(chǎn)目標(biāo)放到健康膳食，那么現(xiàn)實(shí)世界中全球無(wú)力負(fù)擔(dān)健康膳食的人數(shù)接近31億，這個(gè)數(shù)字并不樂(lè)觀。

配圖來(lái)自圖蟲(chóng)網(wǎng)

其次，環(huán)境污染與破壞也影響地球人口承載力。溫室氣體的排放會(huì)在多個(gè)層面影響地球人口承載力，日益頻繁和嚴(yán)重的極端氣候事件會(huì)提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本。同時(shí)氣候變化也會(huì)改變農(nóng)作物的質(zhì)量，例如哈佛大學(xué)的一項(xiàng)研究就指出當(dāng)主要農(nóng)作物暴露在2050年預(yù)測(cè)的大氣二氧化碳濃度下，會(huì)損失掉10%的鋅，5%的鐵與8%的蛋白質(zhì)，這種營(yíng)養(yǎng)成分的變化會(huì)最終影響到人們的營(yíng)養(yǎng)攝入。此外，環(huán)境污染會(huì)影響可用來(lái)耕作的土地資源總量，也會(huì)通過(guò)慢性病等公共健康問(wèn)題影響人口預(yù)期壽命的延長(zhǎng)趨勢(shì)，這些都會(huì)最終影響到地球人口承載力。

最后，影響最大但經(jīng)常被忽視的就是全球農(nóng)業(yè)糧食體系的轉(zhuǎn)型。目前全球范圍內(nèi)政府對(duì)糧食和農(nóng)業(yè)的支持達(dá)到了6300億美元。發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)農(nóng)業(yè)進(jìn)行了大量補(bǔ)貼，再借助先進(jìn)技術(shù)，其生產(chǎn)成本其實(shí)更低，2020年全球平均健康膳食成本是3.54美元/人/天，高收入國(guó)家只有3.35美元/人/天。不過(guò)這種補(bǔ)貼更多側(cè)重于谷物生產(chǎn)，從提供熱量方面促進(jìn)了糧食安全，不過(guò)在改善營(yíng)養(yǎng)和健康上效果并不明顯，因此還是需要以更低成本提供人們可負(fù)擔(dān)的健康膳食。

不過(guò)，我們也可以從反方向思考這個(gè)問(wèn)題，也就是我們的人口會(huì)不會(huì)達(dá)到承載力上限？今年年初的社會(huì)熱點(diǎn)討論話題就是去年我國(guó)人口已經(jīng)出現(xiàn)了負(fù)增長(zhǎng)。從全世界范圍看，目前沒(méi)有任何一個(gè)現(xiàn)代國(guó)家的人口生育率在跌破2.1后能升回來(lái)，也就是說(shuō)，伴隨全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展，全球人口本身也有上限。目前學(xué)術(shù)界有很多種預(yù)測(cè)模型，最悲觀的認(rèn)為這個(gè)上限甚至不會(huì)超過(guò)100億。很有可能出現(xiàn)的情況是在世界人口在達(dá)到承載力上限之前就出現(xiàn)停滯甚至衰退，這種情況其實(shí)比提高地球承載力上限更難處理。我們可能同時(shí)面對(duì)人口老齡化與少子化帶來(lái)的社會(huì)問(wèn)題，如果人口衰退足夠快，技術(shù)又沒(méi)跟上，甚至?xí)霈F(xiàn)因?yàn)槿肆Χ倘?、生產(chǎn)不足導(dǎo)致的現(xiàn)有地球承載力下降的問(wèn)題。

目前全球范圍內(nèi)解決人口下降只有兩個(gè)政策性辦法，或者提供更多的生育補(bǔ)貼與稅收優(yōu)惠，或者吸收移民。最早出現(xiàn)人口下降問(wèn)題的發(fā)達(dá)國(guó)家往往兩種方法都要用，才能勉強(qiáng)維持人口規(guī)模，甚至傳統(tǒng)反對(duì)移民的日本最近都放寬了移民條件，來(lái)應(yīng)對(duì)國(guó)內(nèi)勞動(dòng)力短缺問(wèn)題。另一個(gè)隱形的解決方法就是推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步，用自動(dòng)化機(jī)器取代人工，這樣至少能維護(hù)住目前的生產(chǎn)能力或承載力，保證當(dāng)前人生活水平不下降。也許當(dāng)生產(chǎn)力足夠發(fā)達(dá)后，現(xiàn)代化造成的社會(huì)壓力會(huì)減少，生育成本降低到一定程度后人口也會(huì)逐漸恢復(fù)。

總之，地球承載力取決于社會(huì)生產(chǎn)力水平、環(huán)境及政策，目前總承載力足夠但分配不夠平等，需要提高膳食健康的質(zhì)量與利用效率，而人口變化本身也會(huì)對(duì)承載力產(chǎn)生影響。

本文為科普中國(guó)·星空計(jì)劃扶持作品

作者：于淼（美國(guó)杰克遜實(shí)驗(yàn)室副計(jì)算機(jī)科學(xué)家）

審核：楊來(lái)勝（蘭州農(nóng)科院 研究員）

出品：中國(guó)科協(xié)科普部

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