Come pubblicato originariamente da David Pimentel, O. Bailey, P. Kim, E. Mullaney, J. Calabrese, L. Walman, F. Nelson, e X. Yao Traduzione di Aldo Carpanelli, pubblicata anche su Il sito di Carpanix La versione originale in inglese è disponibile su www.oilcrash.com

College of Agriculture and Life Sciences CORNELL UNIVERSITY Ithaca, NY 14853-0901 25 Febbraio 1999

Introduzione

Crescita della popolazione e consumo delle risorse

Situazione delle risorse ambientali mondiali   Risorse del terreno Risorse idriche Risorse energetiche Risorse biologiche Risorse e malattie umane

Transizione ad una popolazione ottimale con le tecnologie disponibili

Conclusione

Tavola 1

Tavola 2

Tavola 3

Ringraziamenti

Riferimenti bibliografici

Introduzione

La popolazione mondiale attuale è di circa sei miliardi [nel 1999; nel 2003 è di circa 6.350.000.000 - N.d.T.]. Basandosi sul tasso di crescita attuale dell’1,5% all’anno, si prevede che la popolazione raddoppierà approssimativamente in 46 anni (PRB, 1996). Poiché la crescita della popolazione non può continuare indefinitamente, la società può o controllare volontariamente il proprio numero o lasciare che le forze naturali quali le malattie, la malnutrizione e altri disastri limitino il numero degli esseri umani (Pimentel et al., 1994a; Bartlett, 1997-98). Quantità crescenti di esseri umani, specialmente nelle aree urbane, e un crescente inquinamento del cibo, dell’acqua, dell’aria e del suolo da parte di organismi patogeni e prodotti chimici sta provocando una rapida crescita nella prevalenza delle malattie e della quantità di morti (WHO, 1992, 1995; Murray and Lopez, 1996; Pimentel et al., 1998a). Attualmente, le carenze di cibo sono critiche, con più di 3 miliardi di persone malnutrite al mondo -- la maggior quantità e proporzione mai avutasi (FAO, 1992a, b; Neisheim, 1993; McMichael, 1993; Maberly, 1994; Bouis, 1995; WHO, 1995; WHO 1996). Si stima che ogni giorno muoiano per malnutrizione ed altre malattie 40.000 bambini (WHO, 1992).

I numerosi problemi ambientali del pianeta mettono in risalto il bisogno urgente di valutare le risorse ambientali disponibili e come esse siano in relazione con le richieste di una popolazione umana in rapida crescita (Hardin, 1993; Cohen, 1995). In questo articolo stimiamo la capacità di carico delle risorse naturali della Terra e suggeriamo che gli esseri umani dovrebbero volontariamente limitare la propria crescita di popolazione, piuttosto che lasciare che le forze naturali controllino il loro numero in loro vece. (Pimentel et al., 1994a; Bartlett, 1997-98). Inoltre, suggeriamo politiche e tecnologie appropriate che migliorerebbero lo standard e la qualità della vita a livello mondiale.

Crescita della popolazione e consumo delle risorse

Tutte le nostre risorse di base, quali il terreno, l’acqua, l’energia e le risorse biologiche, sono intrinsecamente limitate (Lubchenco, 1998). Man mano che le popolazioni umane continueranno a espandersi e le risorse finite verranno divise per una quantità di persone sempre crescenti, diverrà sempre più difficile mantenere la prosperità e la qualità della vita, e le libertà personali si ridurranno (UNFPA, 1991; RS and NAS, 1992; Rees, 1996).

Durante i recenti decenni c’è stata una drammatica crescita della popolazione mondiale. La popolazione degli Stati Uniti è raddoppiata durante gli ultimi 60 anni, da 135 milioni a oltre 270 milioni (NGS, 1995) e, basandosi sul tasso di crescita attuale della popolazione degli Stati Uniti di circa l’1% all’anno (USBC, 1996), si prevede che raddoppi nuovamente a 540 milioni nei prossimi 70 anni. La popolazione della Cina ammonta a 1,3 miliardi e, a dispetto della politica del governo di consentire un solo figlio per coppia, sta ancora crescendo ad un tasso annuo dell’1,2% (SSBPRC, 1990).

L’India ha quasi 1 miliardo di persone che vivono su approssimativamente un terzo del territorio degli Stati Uniti o della Cina. Il tasso di crescita della popolazione attuale è di circa l’1,9%, che si traduce in un tempo di raddoppio di 37 anni (PRB, 1996). Insieme, la Cina e l’India costituiscono più di un terzo della popolazione totale globale. Dato il costante declino nelle risorse pro-capite, è improbabile che l’India, la Cina e la popolazione mondiale nel suo complesso raddoppino.

In aggiunta alle limitazioni dovute alla crescita della popolazione, anche gli alti livelli di consumo pro-capite negli Stati Uniti e nelle altre nazioni sviluppate mettono sotto pressione le risorse naturali. Per esempio, ogni Americano consuma circa 50 volte più beni e servizi del cittadino cinese medio (PRB, 1996). Gli Americani consumano più beni e servizi a causa della relativamente elevata quantità pro-capite di terreno, acqua, energia e risorse biologiche in confronto ai cinesi (Tavola 1). Raggiungere uno standard di vita medio Europeo (12.310 dollari pro-capite all’anno) o Americano (26.000 dollari pro-capite all’anno) appare non realistico per la maggior parte dei Paesi, a causa delle serie carenze delle risorse naturali di base (PRB, 1996). Questo non implica che i Paesi sviluppati e in via di sviluppo non possano usare le proprie risorse con maggiore efficienza di quanto stiano facendo al momento attuale, per mezzo dell’implementazione di politiche e tecnologie appropriate.

Fino ad ora, la relativa abbondanza goduta dalla maggior parte degli Americani è stata possibile per via di una abbondante disponibilità di terreno agricolo fertile, acqua e combustibili fossili. Man mano che la popolazione degli Stati Uniti continua ad espandersi, ad ogni modo, diverranno più comuni carenze di risorse simili a quelle che stanno vivendo la Cina e altre nazioni in via di sviluppo (Tavole 1 e 2). Abbassamenti accelerati negli standard di vita degli Stati Uniti sono probabili se la loro popolazione cresce come previsto durante i prossimi 70 anni, da 270 milioni nel 1998 a 540 milioni (Grant, 1996; Pimentel e Pimentel, 1996).

Situazione delle risorse ambientali mondiali

La quantità e qualità del terreno arativo, dell’acqua, dell’energia e delle risorse biologiche determina lo stato attuale e futuro dei servizi di supporto per la vita umana. In molte regioni del mondo esistono carenze misurabili di terreno fertile, acqua e combustibili fossili (Worldwatch Institute, 1992; WRI, 1994; WRI, 1998).

Risorse del terreno

Più del 99% del cibo umano proviene da ambienti terrestri -- meno dell’1% viene dagli oceani e da altri ecosistemi acquatici (FAO, 1991; Pimentel e Pimentel, 1996). Al mondo, i raccolti di alimenti e di fibre sono coltivati nell’11% dei 13 miliardi di ettari di superficie totale delle terre emerse (Figura 1). Globalmente, la perdita annuale di terreni dovuta all’urbanizzazione e alla viabilità va da 10 a 35 milioni di ettari per anno, la metà dei quali provenienti da terreni agricoli (Doeoes, 1994). La maggior parte della superficie residua (23%) (Figura 1) è inadatta all’agricoltura, al pascolo e alla forestazione perché il suolo è troppo sterile o poco profondo per sostenere la crescita delle piante o il clima e il territorio sono troppo freddi, aridi, ripidi, pietrosi o umidi (Buringh, 1989).

Nel 1960, quando la popolazione mondiale assommava a circa tre miliardi, erano disponibili globalmente circa 0,5 ettari di terreno agricolo pro-capite. Questo mezzo ettaro di terreno agricolo pro-capite è necessario per fornire una dieta varia e salutare di prodotti animali e vegetali -- simile alla dieta tipica negli Stati Uniti e in Europa (Lal, 1989; Giampietro e Pimentel, 1994). La superficie agricola media pro-capite oggi è di 0,27 ettari, circa la metà della quantità necessaria secondo gli standard delle nazioni industrializzate (Tavola 1). Questa carenza di terreni agricoli produttivi è una delle cause della attuale penuria di cibo e della povertà globale (Leach, 1995; Pimentel e Pimentel, 1996). [Come avrete notato, i dati qui citati risalgono al 1995/96, quindi gli 0,27 ettari di terreno agricolo pro-capite sono ormai solo un ricordo; una stima “al volo” potrebbe riattestarli, per il 2003, intorno a 0,22 ettari pro-capite - N.d.T.] Per esempio, in Cina, la quantità di terreno agricolo disponibile è di soli 0,08 ettari pro-capite e cala rapidamente per la continua crescita della popolazione e l’estremo degrado del suolo (Leach, 1995). Questa minuscola disponibilità di terreni arativi costringe i Cinesi ad una dieta essenzialmente vegetariana (Tavola 2).

Attualmente si produce un totale di 1481 kg all’anno pro-capite di prodotti agricoli per nutrire gli Americani, mentre la disponibilità di cibo in Cina è, in media, di 785 kg all’anno pro-capite (Tavola 2). Secondo tutte le misure, i Cinesi hanno raggiunto o superato i limiti del proprio sistema agricolo (Brown, 1997). Il loro affidamento su grandi immissioni di fertilizzanti ricavati dai combustibili fossili -- così come su altre risorse limitate -- per compensare la carenza di terreni arativi e il suolo pesantemente eroso, indica gravi problemi per il futuro (Wen e Pimentel, 1992). I Cinesi importano già grandi quantità di granaglie dagli Stati Uniti e da altre nazioni e stanno programmando di aumentare queste importazioni in futuro (Alexandratos, 1995).

Il sempre maggiore degrado del territorio minaccia la maggior parte dei terreni agricoli e dei pascoli sull’intero globo (Lal and Pierce, 1991; Pimentel et al, 1995). I principali tipi di degrado comprendono l’erosione ad opera dell’acqua e del vento e la salinizzazione dei suoli soggetti ad irrigazione (Kendall e Pimentel, 1994). Globalmente, ogni anno vengono degradati in modo grave e abbandonati oltre 10 milioni di ettari di terreni arativi produttivi (Houghton, 1994; Pimentel et al., 1995). Inoltre, altri 5 milioni di ettari ogni anno devono essere messi in produzione per nutrire i quasi 84 milioni di esseri umani che vengono aggiunti annualmente alla popolazione mondiale. La maggior parte dei 15 milioni di ettari necessari ogni anno per sostituire il terreno perso viene dalle foreste (Houghton, 1994; WRI, 1996). Il bisogno urgente di maggiori quantità di terreno agricolo è responsabile di oltre il 60% della deforestazione che si verifica globalmente ogni anno (Myers, 1990).

L’erosione agricola ad opera del vento e dell’acqua è la causa più seria di perdita e degrado del suolo. I tassi di erosione attuali sono maggiori di quelli mai registrati in precedenza (Pimentel e Hall, 1989; Pimentel et al., 1995). L’erosione del suolo a danno dei terreni agricoli va da circa 13 tonnellate all’anno per ettaro negli Stati Uniti a 40 tonnellate all’anno per ettaro in Cina (USDA, 1994; Wen, 1993; McLaughlin, 1993). A livello mondiale, l’erosione del suolo ammonta in media ad approssimativamente 30 tonnellate all’anno per ettaro, cioè circa 30 volte più di quelli che sono i tassi di sostituzione (Pimentel, 1993). Durante gli ultimi 30 anni, il tasso di perdita del suolo in Africa si è accresciuto di 20 volte (Tolba, 1989). L’erosione ad opera del vento in Cina è così grave che, durante il periodo della semina primaverile, il suolo cinese può essere rilevato nell’atmosfera delle Haway (Parrington et al., 1983). In modo analogo, il suolo eroso dal vento in Africa può essere rilevato in Florida e in Brasile (Simons, 1992).

L’erosione influisce negativamente sulla produttività agricola riducendo la capacità di ritenzione idrica, la disponibilità d’acqua, i livelli di nutrienti e di materia organica e la profondità del suolo (Pimentel et al., 1995). Le stime riferiscono che ci si può attendere che il degrado del suolo dovuto all’agricoltura, da solo, deprima la produzione mondiale di cibo tra il 15% e il 30% entro il 2020. (Buringh, 1989). Queste stime mettono in risalto la necessità di mettere in atto le tecniche conosciute di conservazione del suolo, compresi il riparare il terreno con biomassa, il non arare, il creare porche [cioè cordoli di contenimento - N.d.T.] in fase di aratura, il terrazzamento, l’inserimento di fasce erbose, la rotazione delle colture, oltre alle combinazioni di tutti i questi procedimenti. Tutte queste tecniche richiedono essenzialmente di mantenere il terreno protetto dagli effetti del vento e della pioggia con qualche forma di copertura vegetale (Pimentel et al., 1995; Pimentel e Kounang, 1998).

L’attuale alto tasso di erosione che interessa il mondo intero è molto preoccupante a causa della ridotta velocità di rinnovamento del suolo; la formazione di 2,5 cm di suolo in un terreno soggetto ad agricoltura richiede circa 500 anni (OTA, 1982; Elwell, 1985; Troeh et al., 1991; Pimentel et al., 1995). Sono necessari circa 3.000 anni perché si riformino naturalmente i 150 mm di suolo indispensabili per una produzione agricola soddisfacente.

La fertilità di un suolo povero di sostanze nutrienti può essere incrementata con l’immissione massiccia di fertilizzanti ottenuti dai combustibili fossili. Questa pratica, però, accresce la dipendenza dalle riserve di combustibili fossili necessari per produrre i fertilizzanti, riserve soggette a limiti. E anche usando i fertilizzanti, l’erosione del suolo resta un problema centrale nella produzione agricola attuale (Pimentel et al., 1995). I prodotti agricoli possono essere ottenuti in condizioni artificiali impiegando tecniche idroponiche, ma i costi in termini energetici e monetari sono approssimativamente 10 volte superiori a quelli dell’agricoltura tradizionale (Schwarz, 1995).

Il terreno arativo correntemente usato per la produzione agricola comprende una considerevole quantità di terreni marginali, terreni che sono fortemente soggetti ad erosione. Quando si verifica un degrado del suolo, la richiesta di impiego di energia fossile sotto forma di fertilizzanti, pesticidi e irrigazione aumenta per compensare le perdite, generando così sistemi agricoli non sostenibili (OTA, 1982; Follett e Stewart, 1985; Pimentel, 1993; Pimentel et al., 1995).

Risorse idriche

La disponibilità presente e futura di adeguate risorse di acqua dolce per le necessità umane ed agricole è già critica in molte regioni, come il Medio Oriente (Postel, 1997). La rapida crescita della popolazione e l’accresciuto consumo idrico totale stanno velocemente esaurendo la disponibilità d’acqua. Tra il 1960 e il 1997, la disponibilità pro-capite d’acqua dolce si è globalmente ridotta del 60% (Hinrichsen, 1998). Un ulteriore calo del 50% nelle forniture d’acqua è previsto entro il 2025 (Hinrichsen, 1998).

Tutta la vegetazione richiede e traspira massicce quantità d’acqua durante la stagione della crescita. L’agricoltura richiede più acqua di qualsiasi altra attività sul pianeta. Correntemente, il 65% dell’acqua globalmente prelevata da tutte le fonti è usato esclusivamente per l’irrigazione (Postel, 1997). Di questa quantità, circa i due terzi vengono consumati dal ciclo vitale delle piante (non recuperabile) (Postel, 1997). Per esempio, una coltivazione di mais che produca circa 80 quintali per ettaro di granaglie richiede oltre 5 milioni di litri per ettaro durante la stagione della crescita. (Leyton, 1983). Per fornire tutta quest’acqua alla suddetta coltivazione, sono necessari circa 1.000 mm di pioggia per ettaro -- o 10 milioni di litri di irrigazione -- durante la stagione della crescita (Pimentel et al., 1997a).

La quantità minima d’acqua pro-capite richiesta per la prouzione di cibo è di circa 400.000 litri all’anno (Postel, 1996). Negli Stati Uniti, la quantità d’acqua pro-capite consumata mediamente ogni anno è di 1,7 milioni di litri (USDA, 1996), più di quattro volte il minimo necessario. La quantità minima d’acqua indispensabile per la salute umana, compresa l’acqua da bere, è di 50 litri pro-capite al giorno (Gleick 1996). L’acqua mediamente consumata per usi domestici negli Stati Uniti, in ogni caso, è di otto volte superiore a quella minima: 400 litri procapite al giorno. (Postel, 1996).

Le risorse idriche e la quantità di popolazione sono inegualmente distribuite al mondo. Sebbene la quantità totale di acqua resa disponibile dal ciclo idrologico sia sufficiente per fornire acqua dolce alla popolazione mondiale attuale -- nella quantità minima citata in precedenza -- la maggior parte di quest’acqua è concentrata in zone specifiche, lasciando le altre zone in condizioni di carenza idrica. La richiesta d’acqua supera già abbondantemente le disponibilità in quasi 80 nazioni del mondo (Gleick, 1993). In Cina, più di 300 città soffrono di forniture idriche inadeguate, e il problema si aggrava col crescere della popolazione (WRI, 1994; Brown, 1995). In regioni aride, quali il Medio Oriente e parte del Nord Africa, dove le precipitazioni annue sono ridotte e l’irrigazione è costosa, il futuro della produzione agricola è tetro e lo diviene sempre più man mano che la popolazione continua a crescere. I conflitti politici dovuti all’acqua, in alcune aree quali il Medio Oriente, hanno anche reso tese le relazioni internazionali tra nazioni gravemente assetate (Gleick, 1993).

La maggior minaccia per la conservazione delle riserve di acqua dolce è l’esaurimento delle risorse di superficie e del sottosuolo, usate per sopperire alle necessità della popolazione umana in rapida crescita. Le acque di superficie non sono sempre gestite efficacemente, con il risultato di incorrere in carenze e inquinamenti che minacciano l’ambiente biologico acquatico da esse dipendente. Il fiume Colorado, per esempio, è sfruttato così pesantemente dal Colorado, dalla California, dall’Arizona e da altri Stati, da essere solitamente poco più che un rigagnolo nel momento in cui raggiunge il Messico e si getta nel Mare di Cortes. (Sheridan, 1983).

Anche le risorse idriche sotterranee sono mal gestite e troppo sfruttate. A causa della loro ridotta velocità di riempimento, di solito compresa tra lo 0,1% e lo 0,3% all’anno (UNEP, 1991; Covich, 1993), le risorse idriche sotterranee devono essere attentamente gestite per prevenirne l’esaurimento. Invece, gli uomini non stanno nei fatti conservando tali risorse. In Tamil Nadu, in India, i livelli delle acque sotterranee si ridussero di 25-30 metri durante gli anni ‘70, come conseguenza dell’eccessivo prelievo a scopi irrigui (Postel, 1989; UNFPA, 1991). In Beijing, il livello delle acque sotterranee sta scendendo alla velocità di circa un metro all’anno, mentre in Tianjin, in Cina, scende di 4,4 metri all’anno (Postel, 1997). Negli Stati Uniti, il prelievo idrico sopravanza del 25% la velocità di riempimento (USWRC, 1979). In un caso estremo, quale quello del bacino di Ogallala, nel sottosuolo di Kansas, Nebraska, e Texas, il tasso di impoverimento annuale va dal 130% al 160% del tasso di riempimento (Beaumont, 1985). Se questo andazzo continua, ci si aspetta che questo bacino sotterraneo, così vitale per l’irrigazione e per innumerevoli comunità, diventi improduttivo entro il 2030 (Soule e Piper, 1992).

L’alto consumo delle risorse acquifere di superficie e del sottosuolo, in aggiunta agli alti costi di realizzazione, sta cominciando a limitare la possibilità di irrigazione nelle regioni aride. Inoltre, i suoli salinizzati e imbevuti -- entrambi problemi del suolo che derivano da una irrigazione protratta (Postel, 1997) -- che sono diventati improduttivi, stanno riducendo la quantità pro-capite di aree irrigabili.

Sebbene nessuna tecnologia possa raddoppiare la portata del fiume Colorado o potenziare le altre risorse idriche di superficie e del sottosuolo, una migliore gestione ambientale e un maggior risparmio possono aumentare l’efficienza nell’uso dell’acqua dolce disponibile. Per esempio, l’irrigazione a pioggia in agricoltura può ridurre l’uso d’acqua di circa il 50% (Tuijl, 1993). Nei Paesi in via di sviluppo, però, i costi degli equipaggiamenti e della loro installazione, così come la limitatezza nelle conoscenze scientifiche e nella tecnologia, spesso limitano l’introduzione e l’uso di queste tecnologie più efficienti.

La desalinizzazione dell’acqua degli oceani non è una fonte praticabile per procurare l’acqua dolce necessaria all’agricoltura, poiché il processo di desalinizzazione richiede molta energia e, di conseguenza, è economicamente non funzionale [non si dimentichi che neppure l’energia è infinita, come più volte rimarcato nel sito www.oilcrash.com dal quale questo documento è tratto - N.d.T.]. La quantità di acqua desalinizzata richiesta da un ettaro di coltivazione a mais costerebbe 14.000 dollari, mentre tutto il resto, come i fertilizzanti, costa solo 500 dollari (Pimentel et al., 1997a). Questa cifra, poi, non comprende neppure il costo aggiuntivo del trasporto di grandi quantità d’acqua dall’oceano alle aree coltivate.

Un’altra importante minaccia alla conservazione di ampie risorse di acqua dolce è l’inquinamento. Negli Stati Uniti è stato documentato un rilevante inquinamento idrico (USBC, 1996), ma questo problema preoccupa particolarmente in Paesi nei quali la regolamentazione relativa all’acqua è meno rigorosa o non esiste. I Paesi in via di sviluppo scaricano approssimativamente il 95% dei loro scarichi urbani non trattati direttamente nel sistema acquifero di superficie (WHO, 1993). Delle 3.119 città dell’India, solo 209 dispongono di impianti per il trattamento parziale degli scarichi fognari e non più di 8 hanno impianti per il loro trattamento completo (WHO, 1992). Un totale di 114 città scaricano reflui fognari non trattati e corpi parzialmente cremati direttamente dentro il sacro Gange (NGS 1995). Più a valle, l’acqua inquinata è usata per bere, fare il bagno e lavare. Questa situazione è tipica di molti fiumi e laghi nei Paesi in via di sviluppo (WHO, 1992).

Alla fine, circa il 95% delle acque nei Paesi in via di sviluppo è inquinata (WHO, 1992). Ci sono comunque seri problemi anche negli Stati Uniti. Le relazioni dell’EPA (1994) indicano che il 37% dei laghi degli Stati Uniti sono inadatti alla balneazione a causa di un eccesso di inquinanti e scarichi fognari.

Pesticidi, fertilizzanti e sedimenti inquinano l’acqua quando accompagnano il suolo eroso in un corpo acquifero. In aggiunta, le industrie nel mondo intero spesso scaricano sostanze chimiche tossiche non trattate in fiumi e laghi (WRI, 1991). L’inquinamento da scarichi fognari e organismi patogeni, così come le circa 100.000 diverse sostanze chimiche usate globalmente, rendono l’acqua inadatta non solo per l’uso potabile, ma anche per l’uso irriguo (Nash, 1993). Sebbene alcune nuove tecnologie e pratiche di gestione ambientale stiano migliorando il controllo dell’inquinamento e l’uso delle risorse, ci sono limiti economici e biofisici al loro uso e implementazione (Gleick, 1993).

Risorse energetiche

Nelle varie epoche, la gente ha fatto conto su varie fonti di energia. Per ricavare combustibili ed energia si sono sfruttati la forza muscolare, il vento, le maree, l’acqua, il legname, il carbone, il gas, il petrolio e il nucleare. L’energia dei combustibili fossili consente all’economia di una nazione di nutrire un numero crescente di esseri umani, così come di migliorare la qualità della vita in molti modi, compresa la protezione da numerose malattie (Pimentel and Pimentel, 1996).

Circa 365 quad (1 quad = 1015 BTU or 383 x 1018 Joules) ricavati da tutte le fonti di energia sono usati annualmente a livello mondiale (International Energy Annual, 1995). L’attuale spesa energetica è direttamente correlata a molti fattori, compresi la rapida crescita della popolazione, l’urbanizzazione e gli alti livelli di consumo (Fodor, 1999) (Table 3). L’accresciuto uso di energia contribuisce anche al degrado ambientale (Pimentel e Pimentel, 1996). L’uso dell’energia è andato crescendo ancora più rapidamente della crescita della popolazione. Dal 1970 al 1995, l’uso dell’energia stava crescendo a un tasso del 2,5% (raddoppiando ogni 30 anni) mentre la popolazione globale cresceva solo all’1,7% (raddoppiando in circa 40 anni) (PRB, 1996; International Energy Annual, 1995). Si prevede che dal 1995 al 2015 l’uso dell’energia crescerà a un tasso del 2,2% (raddoppiando ogni 32 anni) a fronte di un tasso di crescita della popolazione dell’1,5% (raddoppio previsto ogni 47 anni) (PRB, 1996; International Energy Annual, 1995).

Sebbene circa il 50% di tutta l’energia solare catturata dalla fotosintesi nel mondo intero sia usata dagli esseri umani, è ancora insufficiente per soddisfare i bisogni globali di cibo del pianeta (Pimentel e Pimentel, 1996). Per compensare questa carenza di produzione, ogni anno vengono utilizzati globalmente circa 345 quad di energia fossile (petrolio, gas e carbone) (International Energy Annual, 1995). Di questi, 81 quad vengono utilizzati negli Stati Uniti (DOE, 1995a,b). La popolazione degli Stati Uniti consuma ogni anno il 40% di energia fossile in più di tutta l’energia solare catturata dai raccolti agricoli, forestali e derivanti da altra vegetazione degli U.S.A. (Pimentel e Pimentel, 1996).

L’industria, i trasporti, il riscaldamento domestico e la produzione di cibo richiedono la maggior parte dell’energia fossile consumata negli Stati Uniti (DOE, 1991; DOE, 1995a). L’uso di energia fossile pro-capite negli Stati Uniti è di 8.740 litri di petrolio equivalente all’anno, oltre 12 volte di più dell’uso pro-capite in Cina (Tavola 1). In Cina, la maggior parte dell’energia fossile viene impiegata dall’industria, ma una quantità sostanziale, circa il 25%, viene usata in agricoltura e per la produzione del cibo (Smil, 1984; Wen e Pimentel, 1992).

Le nazioni sviluppate consumano annualmente circa il 70% dell’energia fossile globale, mentre le nazioni in via di sviluppo, che hanno circa il 75% della popolazione, ne usano solo il 30% (International Energy Annual, 1995). Gli Stati Uniti, con solo il 4% della popolazione mondiale, consumano circa il 22% della produzione mondiale di energia fossile (Pimentel e Pimentel, 1996). L’uso dell’energia fossile nei diversi settori dell’economia degli Stati Uniti è aumentato tra le 20 e le 1.000 volte negli ultimi 3 o 4 decenni, dimostrando il pesante affidamento dell’America su questa risorsa di energia non rinnovabile nel mantenimento del proprio ricco stile di vita (Pimentel e Hall, 1989; Pimentel e Pimentel, 1996).

Molte nazioni in via di sviluppo che hanno alti tassi di crescita della popolazione stanno incrementando l’uso del combustibile fossile per aumentare la propria produzione agricola di cibo e fibre. Rispetto al 1955, in Cina c’è stato un incremento di 100 volte nell’uso dell’energia fossile in agricoltura per fertilizzanti, pesticidi e irrigazione (Wen and Pimentel, 1992).

La produzione di fertilizzanti nel suo complesso, comunque, è scesa di oltre il 21% dal 1989, specialmente nei paesi in via di sviluppo, per la carenza e gli alti prezzi dei combustibili fossili (Brown, 1996). Inoltre, le proiezioni complessive della disponibilità di risorse energetiche fossili per i fertilizzanti e tutti gli altri scopi sono scoraggianti a causa delle limitate riserve dei combustibili fossili stessi.

Si prevede che le scorte mondiali di petrolio dureranno approssimativamente 50 anni, agli attuali tassi di produzione (BP, 1994; Ivanhoe, 1995; Campbell, 1997; Duncan, 1997; Youngquist, 1997). Globalmente, le scorte di gas naturale sono adeguate per circa 50 anni e quelle di carbone per circa 100 (BP, 1994; Bartlett e Ristinen, 1995; Youngquist, 1997). Queste stime, ad ogni modo, sono basate sui livelli di consumo attuali e sulla attuale quantità della popolazione. Se tutta la gente al mondo dovesse raggiungere uno standard di vita e di consumi di energia simile a quello dell’Americano medio, e la popolazione del mondo continuasse a crescere al tasso dell’1,5% all’anno, le riserve di combustibili fossili durerebbero circa 15 anni (Campbell, 1997; Youngquist, 1997).

Se continuiamo a sperare che le nuove scoperte di petrolio rimanderanno l’arrivo del picco della produzione petrolifera (previsto per il 2004), dobbiamo ricordare che la data prevista per il picco si sposta solo di 5,5 giorni per ogni miliardo di barili di petrolio aggiunto alle stime delle risorse petrolifere mondiali totali (Bartlett, 1998).

Younquist (1997) riporta che i dati derivanti dalle trivellazioni esplorative alla ricerca di petrolio e gas non hanno confermato alcune delle prime stime ottimistiche riferite alla quantità di queste risorse ancora da trovare negli Stati Uniti. Tanto i tassi di produzione quanto le riserve verificate hanno continuato a calare. La produzione di petrolio e di gas per uso domestico, entro 20 anni sarà sostanzialmente inferiore di quanto sia oggi. Neppure ora è sufficiente per le necessità domestiche, e le forniture vengono importate in quantità ogni anno maggiori (DOE, 1991; BP, 1994; Youngquist, 1997). Le analisi suggeriscono che al momento (1998) gli Stati Uniti hanno consumato circa i tre quarti del petrolio estraibile presente nel sottosuolo, e che stiamo attualmente consumando l’ultimo 25% del nostro petrolio (Bartlett, 1998). Gli Stati Uniti stanno ora importando circa il 60% del loro petrolio, il che mette a rischio la loro economia a causa delle oscillazioni nel prezzo del petrolio stesso e delle difficili situazioni politiche, quale la crisi petrolifera del 1973 e la Guerra del Golfo del 1991 (U.S. Congressional Record, 1997).

Al momento, l’elettricità rappresenta circa il 34% del consumo totale di energia degli Stati Uniti (l’energia nucleare fornisce circa il 20% del fabbisogno elettrico) (USBC, 1996). La produzione nucleare dell’elettricità offre alcuni vantaggi rispetto ai combustibili fossili, poiché richiede meno degli impianti a carbone e non contribuisce alle piogge acide e al riscaldamento globale. (Holdren, 1991; Pimentel et al, 1994b). L’energia nucleare, ad ogni modo, considerata una volta il futuro della produzione di elettricità, soffre oggi di grandi difficoltà economiche. Negli Stati Uniti non è stata rilasciata nessuna concessione per la costruzione di nuovi impianti nucleari in questi ultimi 25 anni (Youngquist, 1997).

La fissione nucleare oggi fornisce circa il 20% dell’energia elettrica consumata negli Stati Uniti senza produrre anidride carbonica, uno tra i gas maggiormente responsabili dell’effetto serra che contribuisce in modo significativo al riscaldamento globale. Rasmussen (1978) pose un quesito interessante al proposito: “Come si possono confrontare il rischio di proliferazione nucleare, la possibile ma improbabile fusione di un nocciolo contenente plutonio e il rischio a lungo termine dello smaltimento delle scorie radioattive, con il rischio di modificazioni climatiche da emissioni di CO₂, gli effetti sulla salute della SO₂ e del NO_x e l’impatto dell’estrazione e del trasporto di grandi quantità di carbone? Come si può stimare l’accresciuto rischio di conflitto globale qualora il fallimento dell’opzione nucleare conducesse a pressioni sulle forniture petrolifere mondiali?”

La fusione nucleare è stata a lungo oggetto di grandi sforzi, ma l’obbiettivo dell’ottenimento a livello commerciale dell’energia da fusione nucleare rimane elusivo anche dopo 50 anni di intensa ricerca. Sembra poco saggio dipendere sulla fuzione nucleare per l’energia a livello commerciale, almeno per il prossimo futuro (Bartlett, 1994).

Tutta l’energia chimica e nucleare che la società consuma alla fine viene convertita in calore e dispersa nell’ambiente. La Seconda Legge della Termodinamica limita l’efficienza dei motori a calore a circa il 35%. Questo significa che circa i due terzi dell’energia potenzialmente disponibile dei combustibili, siano essi chimici o nucleari, vengono convertiti direttamente in calore, mentre il rimanente terzo è convertito in lavoro utile (e, eventualmente, anche in calore a sua volta). Rilasciare questo calore nell’ambiente può avere effetti negativi sugli ecosistemi terrestri ed acquatici (Bartlett, 1989, 1994).

Un più efficiente uso finale dell’elettricità può ridurne i costi e, allo stesso tempo, ridurne l’impatto ambientale. I settori residenziale, industriale e dei trasporti hanno tutti il potenziale di ridurre i consumi di energia di circa il 33% e di risparmiare contemporaneamente denaro (von Weizacker et al., 1997). Alcuni dei cambiamenti necessari per ridurre il consumo implicherebbero il ricorso a edifici, impianti e sistemi industriali più efficientemente progettati (von Weizacker et al., 1997).

Usando le tecnologie per lo sfruttamento dell’energia rinnovabile, quali le biomasse e il vento, si stima che si potrebbero produrre globalmente 200 quad sfruttando dal 20% al 26% del territorio (Pimentel et al., 1994b; Yao Xlang-Jun, personal communication, Cornell University, 1998). Un sistema energetico autosufficiente che producesse 200 quad di energia all’anno per circa 2 miliardi di persone [vedi la sezione seguente “Passaggio a una popolazione ottimale con appropriate tecnologie” per una spiegazione della cifra di 2 miliardi] fornirebbe ad ogni persona 5.000 litri di petrolio equivalente all’anno (la metà del consumo annuale dell’America ma un incremento per la maggior parte della gente del mondo) (Pimentel et al., 1998a). L’appropriazione di oltre il 20% del territorio per la produzione di energia rinnovabile limiterebbe di rimbalzo l’ecosistema sul quale l’umanità dipende per sostenere il proprio sistema vitale (Daily, 1996).

Risorse biologiche

In aggiunta al territorio, alle risorse idriche, alle specie che ci forniscono raccolti agricoli e bestiame, gli uomini dipendono dalla presenza e dal funzionamento di approssimativamente 10 milioni di altre specie esistenti nei sistemi agroecologici e in natura (Pimentel et al., 1992; Sagoff, 1995). Sebbene circa il 60% delle disponibilità alimentari del mondo provengano dal riso, dal frumento e dal mais (Wilson, 1988), altre 20.000 specie vegetali sono usate dall’umanità per ricavarne cibo (Vietmeyer, 1995). L’umanità non dispone di tecnologie che possano sostituire il cibo -- e alcuni medicinali -- che forniscono le specie vegetali in biomi selvaggi. Piante, animali e microbi si occupano anche di molte attività essenziali per l’umanità, inclusi l’impollinazione delle colture e delle piante selvatiche, il riciclaggio delle deiezioni e di altri rifiuti organici, la degradazione degli inquinanti chimici e la purificazione dell’acqua e del suolo (Pimentel et al., 1997b). Ancora, l’umanità non dispone di sostituti sintetici per tali servizi ecologici (Daily, 1996).

Questi organismi viventi sono una importante risorsa per la protezione delle colture (Waage, 1991). Circa il 99% dei potenziali flagelli sono controllati da diverse specie nemiche naturali, così come lo sviluppo di resistenza all’infestazione da parte delle piante ospite che viene dalle piante selvatiche negli ecosistemi naturali (DeBach e Rosen, 1991). Bisogna focalizzare grandi sforzi sul ricorso a diversi nemici naturali e alla genetica della resistenza delle piante ospite da utilizzare nel campo del controllo dei flagelli (Klassen, 1988).

Insetti parassiti, organismi patogeni ed erbe infestanti distruggono le colture e quindi riducono la disponibilità di cibo e fibre. A dispetto dell’uso annuale globale di 2,5 milioni di tonnellate di pesticidi e di altri metodi di controllo, circa il 40% di tutta la produzione agricola potenziale si perde a causa dei flagelli (Pimentel, 1997). In particolare, negli Stati Uniti, vengono annualmente impiegati circa 0,5 milioni di tonnellate di pesticidi, ma i flagelli distruggono ancora circa il 37% della produzione agricola potenziale. Si stima che l’uso dei pesticidi potrebbe essere ridotto del 50% o più, senza alcuno scadimento nel controllo dei flagelli e/o alcun cambiamento negli standard estetici delle colture, per mezzo del ricorso a metodi sicuri ed ecologici quali la rotazione delle colture e la lotta biologica (Pimentel, 1997).

Circa un terzo della produzione alimentare degli Stati Uniti e del mondo fa affidamento direttamente o indirettamente su una efficace impollinazione da parte degli insetti (O'Toole, 1993). Le api da miele e altre api selvatiche giocano negli Stati Uniti un ruolo essenziale nell’impollinare colture per circa 40 miliardi di dollari ogni anno (Pimentel et al., 1997b). Esse impollinano anche specie di piante naturali. Si stima che i benefici economici della biodiversità assommino a 300 miliardi di dollari all’anno negli Stati Uniti e a quasi 3.000 miliardi di dollari a livello globale (Pimentel et al., 1997b).

L’ecosistema e la diversità delle specie servono come riserva vitale di materiale genetico per il futuro sviluppo dell’agricoltura, delle foreste, dei prodotti farmaceutici e dei servizi della biosfera. Eppure, ogni giorno che passa si stima che vengano eliminate 150 specie a causa del crescente numero delle persone e di certe attività umane, inclusi la deforestazione, l’inquinamento del suono e delle acque, l’uso dei pesticidi, l’urbanizzazione e l’industrializzazione (Reid e Miller, 1989). Il tasso di estinzione di alcuni gruppi di organismi è da 1.000 a 10.000 volte più veloce di quanto sia nei sistemi naturali (Kellert e Wilson, 1993). Un fattore di questo alto tasso di estinzione è l’utilizzo umano per la produzione di cibo e fibre di oltre il 50% dell’energia del Sole captata annualmente dall’intera biomassa vegetale sulla Terra. Ciò riduce significativamente la biomassa fotosintetica disponibile per mantenere un bioma naturale vitale (Pimentel et al., 1997b).

La pressione ambientale della popolazione umana è la prima forza distruttiva sulla Terra ed è la principale causa della ridotta biodiversità. Gli esseri umani attualmente occupano il 95% dell’ambiente terrestre con sistemi agricoli e forestali gestiti o con insediamenti umani (Western, 1989). Il primo obbiettivo della conservazione biologica ha riguardato la protezione dei parchi nazionali che coprono solo il 3,2% delle terre emerse del mondo (Reid e Miller, 1989). In ogni caso, la maggior parte della diversità tra le specie interessa ambienti terrestri soggetti a gestione umana, quindi bisognerebbe riservare maggiori sforzi al miglioramento della sostenibilità degli ecosistemi agricoli e forestali (Pimentel et al., 1992).

Risorse e malattie umane

A prima vista, la salute umana sembra non essere in relazione con le risorse naturali; ma ad una più attenta analisi, diviene evidente come sia la qualità sia la quantità delle risorse naturali (cioé del cibo e dell’acqua) giochino un ruolo centrale nella salute umana stessa. Col crescere delle dimensioni della popolazione, i rischi per la salute e la produttività crescono a loro volta, specialmente in aree nelle quali la sanità è inadeguata. Le morti umane dovute a malattie infettive sono cresciute di oltre il 60% dal 1982 al 1992 (WHO, 1992, 1995; Murray and Lopez, 1996).

Gli aumenti nelle malattie associate con una diminuita qualità dell’acqua, dell’aria e del suolo forniscono la prova di uno standard di vita in declino. Esiste una profonda differenza nelle cause di morte tra le regioni sviluppate del mondo e quelle in via di sviluppo. Le malattie contagiose, materne e/o prenatali provocano il 40% delle morti nelle regioni in via di sviluppo ma solo il 5% in quelle sviluppate (WHO, 1994). Per quanto ne sia responsabile un insieme complesso di fattori, cibo inadeguato ed acqua e suolo contaminati costituiscono le principali cause delle malattie e di altri problemi inerenti la salute, specialmente nei Paesi in via di sviluppo (Pimentel et al., 1998b).

Malattia e malnutrizione sono intercorrelate e, come ci si potrebbe aspettare, parassitosi e malnutrizione coesistono con povertà e carenti condizioni igieniche (Shetty e Shetty, 1993). La povertà e la carenza di igiene possono essere gravi in certi settori urbani come nelle aree rurali; molti studi evidenziano discrepanze anche nell’ambito delle diverse parti di singole città (Pimentel et al., 1998b). Gli ambienti urbani, specialmente quelli privi di un’appropriata igiene, stanno diventando causa di preoccupazione per il loro elevato potenziale di diffusione di malattie dovute al sovraffollamento (Holden, 1995). L’alta densità di popolazione negli ambienti urbani non fornisce protezione contro l’inquinamento provocato dall’accumulo degli scarichi cittadini nell’acqua, nell’aria e nel suolo, e crea condizioni favorevoli per una rapida diffusione delle malattie infettive che possono facilmente assumere proporzioni epidemiche (WHO, 1992).

Circa il 90% delle malattie che si verificano nei Paesi in via di sviluppo derivano da una carenza d’acqua pulita (WHO, 1992). Globalmente, ogni anno vengono contratti dall’acqua circa 4 miliardi di casi di malattia e circa 50 milioni di morti sono provocate da tutte le malattie connesse all’acqua, al cibo, all’aria e al suolo (WHO, 1995). Scistosomiasi e malaria, malattie comuni ovunque ai tropici, sono esempi di parassitosi associate con i sistemi acquatici; gli ancilostomi [un parassita intestinale ematofago; nel testo, “hookworms” - N.d.T.], inoltre, prosperano nei suoli umidi contaminati dei tropici.

I parassiti intestinali introdotti nell’uomo per mezzo del cibo, dell’acqua e del suolo contaminati, hanno un effetto sulla salute riducendo l’assorbimento dei nutrienti in vari modi, inclusi la rapida perdita dei nutrienti stessi a causa di diarrea o dissenteria, la riduzione dell’assorbimento dei nutrienti, l’alterazione dell’appetito e dell’assunzione di cibo e la perdita di sangue (Shetty e Shetty, 1993). Gli ancilostomi, per esempio, possono prelevare fino a 30 cc di sangue da una persona in un singolo giorno, lasciando l’individuo debole e soggetto ad altre malattie (Hotez e Pritchard, 1995). Si stima che dal 5% al 20% dell’alimentazione quotidiana di una persona infestata venga usato per compensare le altre malattie e lo stress fisico provocati da questa parassitosi, diminuendo quindi il suo status nutrizionale (Pimentel e Pimentel, 1996).

La nutrizione della popolazione mondiale potrebbe essere migliorata con una migliore distribuzione del cibo prodotto complessivamente nel mondo. Per esempio, potrebbe essere possibile fornire agli attuali sei miliardi di persone una dieta minima ma nutrizionalmente adeguata, se tutto il cibo prodotto nel mondo fosse condiviso e distribuito in modo equo (Cohen, 1995). Ad ogni modo, ci sono problemi a questo proposito. Per esempio, quante delle persone che nei Paesi sviluppati e in quelli in via di sviluppo dispongono più delle proprie necessità alimentari di base vorrebbero dividere il proprio cibo e pagare per la sua produzione e distribuzione? E ancora, se la popolazione mondiale raddoppiasse a 12 miliardi, questa opzione non sarebbe più praticabile a causa delle gravi carenze di risorse territoriali, idriche, energetiche e biologiche (Abernethy, 1993).

Transizione ad una popolazione ottimale con le tecnologie disponibili

La popolazione umana ha un enorme impulso per la rapida crescita, a causa della distribuzione dell’età nella fascia giovanile sia nella popolazione degli Stati Uniti che in quella mondiale (PRB, 1996). Se il mondo intero si accordasse e adottasse una politica tale da portare alla nascita di soli 2,1 bambini per coppia, passerebbero più di 60 anni prima che la popolazione mondiale si stabilizzasse definitivamente a circa 12 miliardi (Weeks, 1986). D’altra parte, sarebbe necessaria una politica della popolazione che assicurasse che ogni coppia producesse una media di soli 1,5 bambini per raggiungere l’obiettivo della riduzione della popolazione mondiale dagli attuali 6 miliardi a un livello ottimale di circa 2 miliardi (Pimentel et al., 1994a). [D’altro canto, anche una popolazione di 2 miliardi di persone sarebbe eccessiva, se l’obiettivo è garantire una presenza umana non pervasiva - N.d.T.] Se questa politica fosse messa in atto, ci vorrebbero più di 100 anni per raggiungere i 2 miliardi di persone. Ancora una volta, la difficoltà principale nell’attuare questo aggiustamento è la distribuzione principalmente nella fascia giovanile e la spinta verso la crescita della popolazione mondiale (PRB, 1996; Bartlett e Lytwak, 1995; Bartlett, 1997-1998).

La capacità di carico di una popolazione di 2 miliardi di persone che suggeriamo per la Terra è basata su uno standard di vita europeo per ciascuno e su un uso sostenibile delle risorse naturali. Per il territorio, noi suggeriamo 0,5 ettari di terreno arativo pro-capite con un sistema di produzione agricola intensivo (~8 milioni di kcal/ha) e una dieta variata che si basi su vegetali e animali per la gente. 0,5 ettari di terreno arativo pro-capite è il livello che esisteva nel 1960. Da allora, quasi un terzo del terreno arativo del mondo è stato perso a causa dell’urbanizzazione, della viabilità, dell’erosione, della salinizzazione e dell’imbibimento del suolo (WRI, 1994; Pimentel et al., 1998a). Inoltre, circa 1,5 ettari di territorio pro-capite sarebbero richiesti per un sistema di energia rinnovabile (discusso in precedenza). Allo stesso tempo, l’obbiettivo sarebbe approssimativamente 1 ettaro a testa per la produzione forestale e pastorale. Ovviamente, sarebbe anche essenziale fermare il degrado del suolo attuale associato all’erosione e ad altri fattori (Pimentel et al., 1995). Sono attualmente disponibili tecnologie per la tutela del suolo nella produzione agricola e forestale; c’è solo bisogno di implementarle (Troeh e Thompson, 1993).

Globalmente, mettere in equilibrio l’equazione popolazione-risorse sarà difficile poiché la popolazione attuale, l’inefficace distribuzione delle risorse e il degrado ambientale stanno già provocando serie malnutrizione e povertà in tutto il mondo, specialmente nei Paesi in via di sviluppo (Gleick, 1993; WHO, 1995; Brown, 1997; Pimentel e Pimentel, 1996; Postel, 1997). Basandosi sulla stima in base alla quale sono necessari 0,5 ettari pro-capite di territorio per produrre una adeguata e diversificata disponibilità di cibo, sarebbe possibile sostenere una popolazione globale di approssimativamente 3 miliardi di persone. Però, il terreno arativo viene degradato e perso al ritmo di oltre 12 milioni di ettari all’anno (Pimentel et al., 1995; Pimentel et al., 1997c). Di questo passo, in soli 42 anni ci sarà terreno arativo sufficiente per una popolazione di soli 2 miliardi di persone. È essenziale adottare tecniche di tutela del suolo e dell’acqua per proteggere quel suolo che attualmente produce più del 99% del cibo del mondo (Pimentel et al., 1995; Pimentel et al., 1997c).

Una popolazione mondiale di 2 miliardi, oltre a disporre di cibo, energia rinnovabile e prodotti forestali adeguati, dovrebbe anche disporre di adeguate risorse d’acqua dolce (Postel, 1997). Per la produzione agricola ed industriale così come per le necessità pubbliche, suggeriamo circa 1,2 milioni di litri per persona ogni anno. Le risorse idriche, come il suolo, dovrebbero essere tutelate e l’inquiamento controllato. Gli esseri umani dovrebbero interrompere il prelievo eccessivo dalle risorse idriche sotterranee, usando l’acqua del sottosuolo in un modo più sostenibile. Ancora una volta, sono disponibili le tecnologie per una efficace gestione e protezione delle risorse idriche (Postel, 1997).

Alcuni tecnici, quale Julian Simon (1996), pensano che la crescita della popolazione umana non provocherà alcuna carenza d’acqua e di altre risorse, poiché abbiamo le tecnologie per provvedere alle necessità di una popolazione illimitata. Sarebbe veramente una meravigliosa conquista vedere questi tecnici produrre raccolti agricoli senz’acqua!

Una riduzione della popolazione mondiale a circa 2 miliardi, in aggiunta ad un ridotto livello di consumi pro-capite, aiuterebbe a ridurre la grave pressione attuale sulle risorse idriche di superficie e del sottosuolo e l’inquinamento delle acque, specialmente nei Paesi nei quali le carenze idriche non faranno che intensificarsi col crescere della popolazione (Postel, 1997; Pimentel et al., 1997a). Se i problemi della carenza d’acqua e dell’inquinamento venissero ridotti, la produzione agricola migliorerebbe e il degrado degli ecosistemi acquatici si ridurrebbe. Se l’inquinamento venisse controllato nella maggior parte dei più importanti sistemi fluviali e lacustri nel mondo, sarebbe possibile ottenere una accresciuta produzione ittica e le estinzioni delle specie ittiche e delle altre inestimabili specie acquatiche verrebbero limitate.

Tecnologie appropriate che preservassero il suolo e l’acqua e riducessero l’inquinamento nel suolo, nell’acqua e nell’armosfera, aiuterebbero a allontanare gli allarmanti tassi di estinzione di quasi tutte le specie (Kellert e Wilson, 1993). Una riduzione dei tassi di estinzione proteggerebbe e conserverebbe la maggior parte dei servizi essenziali forniti dalla naturale biodiversità (Pimentel et al., 1997b). Quanto ci vorrà prima vengano applicate le tecnologie per portare a questa necessaria tutela delle risorse?

Con l’esaurimento dei combustibili fossili e il conseguente aumento dei costi e della pressione da parte del cambiamento climatico globale, dovranno avere luogo anche significativi cambiamenti nell’uso e nelle pratiche energetiche. Le carenze di combustibili fossili e i problemi del riscaldamento globale obbligheranno nel futuro ad una transizione verso le sorgenti di energia rinnovabile. Bisognerà dare una molto più elevata priorità alla ricerca relativa ai metodi per convertire l’energia solare in energia utilizzabile, per esempio, e alla ricerca sullo sviluppo di altre nuove fonti energetiche. Sebbene si siano compiuti studi su molte tecnologie inerenti l’energia solare, la maggior parte sono usate solo in modo limitato. Le più promettenti fonti rinnovabili di energia comprendono: ricevitori solari termali [orig.: solar thermal receivers], fotovoltaico, vasche solari [orig.: solar ponds], energia eolica, energia idroelettrica e biomasse (Pimentel et al., 1994b).

L’adattamento della popolazione mondiale da 6 miliardi a 2 miliardi potrebbe essere ottenuto in circa un secolo se la maggioranza delle persone fossero d’accordo che proteggere la salute e il benessere umani è vitale, e tutti volessero lavorare per fornire una qualità della vita stabile per noi stessi e i nostri bambini. Sebbene una rapida riduzione della popolazione fino a 2 miliardi possa causare problemi sociali, economici e politici, una continua e rapida crescita verso i 10 i 12 miliardi avrebbe come esito una ancor più terribile situazione con problemi potenzialmente ancora più grandi. In aggiunta ai catastrofici problemi globali legati alla salute e all’ambiente, è probabile che, nel momento in cui la produzione di combustibili fossili inizierà a calare dopo il 2010 circa, si accrescano le tensioni politiche ed economiche.

Conclusione

Chiaramente, la quantità di esseri umani non può continuare a crescere indefinitamente. Le risorse naturali sono già gravemente limitate, e ci sono prove emergenti che le forze naturali stanno già cominciando a controllare le dimensioni della popolazione umana attraverso la malnutrizione e altre gravi malattie. Globalmente, oltre 3 miliardi di persone sono malnutrite, e tre miliardi vivono in povertà; la produzione pro-capite di cereali ha cominciato a diminuire nel 1984, e il calo continua; l’irrigazione pro-capite ha cominciato a calare nel 1978, e continua a scendere; il terreno arativo pro-capite ha cominciato a calare nel 1948 e continua; La produzione ittica pro-capite ha cominciato a calare nel 1980 e continua; la disponibilità dei fertilizzanti essenziali per la produzione del cibo ha cominciato a calare nel 1989 e continua; la perdita di cibo dovuta a flagelli non è scesa al di sotto del 50% dal 1990; e l’inquinamento dell’acqua, dell’aria e del terreno è aumentato, provocando una rapida crescita nella quantità di esseri umani che soffrono di serie malattie connesse all’inquinamento (Pimentel et al., 1998a).

Cinquantotto accademie scientifiche, inclusa l’Accademia Nazionale delle Scienze degli Stati Uniti, evidenziano che “l’umanità si sta avvicinando ad un punto di crisi per quanto riguarda i problemi interconnessi” della popolazione, delle risorse naturali e della sostenibilità (NAS, 1994, p. 13). La relazione fa notare che la scienza e la tecnologia hanno una limitata capacità di far collimare una popolazione umana in rapida crescita con esigenze pro-capite in rapida crescita. Sfortunatamente, la maggior parte degli individui e i dirigenti di governo sembrano inconsapevoli, non desiderosi o incapaci di affrontare i crescenti squilibri tra la quantità della popolazione e le risorse energetiche ed ambientali che sostengono la vita intera. L’interdipendenza tra la disponibilità delle risorse vitali, gli standard di vita individuali, la qualità dell’ambiente, la gestione dele risorse ambientali e la densità della popolazione non sono né acquisite, né comprese. Sebbene abbiamo dimostrato in certi casi una efficace tutela ambientale (per esempio nel caso dell’acqua), nel complesso abbiamo uno scoraggiante primato nella protezione delle risorse essenziali dall’eccessivo sfruttamente di fronte alla rapida crescita delle popolazioni (Pimentel e Pimentel, 1996).

Storicamente, le decisioni di proteggere l’ambiente sono state basate su crisi isolate e sono solitamente prese solo quando le catastrofi colpiscono. Invece di esaminare il problema in modo olistico, tali decisioni ad hoc sono state progettate per proteggere e/o promuovere una particolare risorsa o aspetto del benessere umano a breve termine. La nostra preoccupazione, basata sulle esperienze passate, è che queste questioni urgenti riguardanti la capacità di carico del mondo in relazione alla presenza umana possano non essere prese in considerazione fino a quando la situazione diverrà intollerabile o, possibilmente, irreversibile.

Con una politica di controllo della popolazione decisa democraticamente e che rispetti i diritti individuali fondamentali, con politiche sicure di uso delle risorse, insieme al supporto della scienza e della tecnologia per rafforzare le forniture di energia e proteggere l’integrità dell’ambiente, si può raggiungere una popolazione mondiale ottimale di 2 miliardi di persone. Con sforzi concertati si può conseguire il dovere fondamentale di assicurare il benessere delle generazioni future entro il XXI secolo. Gli individui saranno quindi liberi dalla povertà e dalla fame e vivranno in un ambiente capace di sostenere dignitosamente la vita umana. Dobbiamo evitare di lasciar continuare a crescere il numero degli esseri umani fino al limite delle risorse naturali della Terra e di costringere le forze naturali a controllare il nostro numero per mezzo delle malattie, della malnutrizione e di violenti conflitti per le risorse.

Tavola 1

Risorse pro-capite annuali usate e/o disponibili negli Stati uniti, in Cina e nel mondo per le necessità di base.
Risorse	USA	Cina	Mondo
Territorio
Arativo (ettari)	0.71a	0.08c	0.27e
Pascoli (ettari)	0.91a	0.33c	0.57e
Foreste (ettari)	1.00a	0.11c	0.75e
Totale (ettari)	3.49	0.52	1.59
Acqua (litri x 106)	1.7b	0.46c	0.64c
Combustibili fossili in petrolio equivalente (litri)	8740b	700d	1570f
Prodotti forestali (kg)	1091b	40c	70g

a) USDA (1993);
b) USBC (1996);
c) PRC (1994); Bennett, (1995),
d) SSBPRC (1990);
e) Buringh (1989);
f) International Energy Annual (1995);
g) UNEP (1985).

Tavola 2

Alimentari e mangimi pro-capite (kg) prodotti annualmente negli Stati Uniti, in Cina e nel mondo.
Cibo	USA1	Cina	Mondo2
Granaglie	100	387a	171
Verdure	105	198a	69
Frutta	125	35a	57
Carne e pesce	137	62a	45
Prodotti freschi	247	7b	70
Uova	14	14a	6
Grassi e oli	28	5b	11
Zuccheri	62	7b	19
Cibo totale	818	406b	448
Mangimi	663	70b	166
Totale complessivo	1481	476b	614
kcal/persona/giorno	3644	2734b	2698

1. USDA (1993).
2. Agrostat Data Base (1992).
a. Wan Baorui (1996).
b. Agrostat Data Base (1992)

Tavola 3

Energia fossile e solare usata negli Stati Uniti e nel mondo (Quads)
Risorse	USA	Mondo
Petrolio	33.71a	141.2b
Gas naturale	20.81a	77.6b
Carbone	19.43a	93.1b
Energia nucleare	6.52a	23.3b
Biomasse	6.80a	28.50c
Idroelettrico	3.00d	23.81c
Geotermico ed eolico	0.30d	0.80c
Carburanti biologici (etanolo)	3.40d	7.00f
Consumi totali	93.97	395.31

a DOE, 1995a
b International Energy Annual 1995, DOE/EIA-219 (95)
c DOE, 1995b
d DOE, 1993 (thermal equivalents for hydropower)
e Pimentel et al., 1994c
f Pimentel and Pimentel, 1996

Ringraziamenti

Vogliamo ringraziare particolarmente i seguenti specialisti per la loro costruttiva revisione di una prima stesura di questo manoscritto: V. Abernethy, Department of Psychiatry, Vanderbilt University School of Medicine; A.A. Bartlett, Department of Physics, University of Colorado; F.P. de Vries, IBSRAM, Jatujak, Thailand; W. Dodds, Department of Biology, Kansas State University; K.C. Ewel, USDA Forest Service, Honolulu, HI; A.R.B. Ferguson, Optimum Population Trust, Oxon, UK; M. Giampietro, National Nutrition Institute, Rome, Italy; L. Grant, Santa Fe, NM; G. Hardin, University of California, Santa Barbara; M. Held, Evangelische Akademie Tutzing, Tutzing, Germany; R.A. Houghton, Woodshole Research Center, Woodshole, MA; K. Lee, Center for Environmental Studies, Williams College; B. Nath, European Centre for Pollution Research, London, UK; M.G. Paoletti, University of Padova, Italy; J. Parsons, Lecturer and Consultant, Llantrisant, UK; M. Pasqualetti, Department of Geography, Arizona State University; M.H. Pimentel, College of Human Ecology, Cornell University; W.E. Rees, school of Community and Regional Planning, University of British Columbia; B. Ryerson, Population Consultant, Burlington, VT; M. Sagoff, Institute for Philosophy and Public Policy, University of Maryland; P. Salonius, Canadian Forest Service, Fredericton, N.B.; B. Schmid, Institut Umweltwissenschaften, Universitat Zurich; H. Stone, Technical Specialist, Xerox, Rochester, NY; Su Mingshan, Institute of Nuclear Energy Technology, Tsinghua University, China; Wen Dazhong, Institute of Applied Ecology, Shenyang, China; C.L. Wilmoth, Richardson, TX; R.S. Williams, USGS, Woodshole, MS; W. Youngquist, Petroleum Geologist, Eugene, OR; Yu Zhenrong, Department of Agricultural Ecology and Environmental Science, China Agricultural University

Riferimenti bibliografici

• Abernethy, V. 1993. Population Politics: The Choice that Shapes our Future. New York: Insight Books.
• Agrostat. 1992. Agrostat Data Base. FAO 1992 Data Base.
• Alexandratos, N. 1995. World Agriculture: Towards 2010. Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations and John Wiley & Sons.
• Bartlett, A.A. 1989. Fusion and the future. Physics and Society 18 (3): 11.
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Traduzione di Aldo Carpanelli, pubblicata anche su Il sito di Carpanix
La versione originale in inglese è disponibile su www.oilcrash.com