Los números de la vida. Kit Yates
1346 y 1353, la peste negra, una de las pandemias más devastadoras de la historia humana (en el capítulo 7 examinaremos con más detalle la propagación de las enfermedades infecciosas), asoló toda Europa y mató al 60% de sus habitantes. En aquel momento la población mundial se reducía, aproximadamente, a unos 370 millones de personas. Desde entonces ha aumentado de manera constante sin volver a disminuir jamás. En 1800 la población humana casi había alcanzado sus primeros 1000 millones. La percepción de aquel rápido incremento demográfico llevó al matemático inglés Thomas Malthus a sugerir que la población humana crece a un ritmo proporcional a su tamaño actual.19 Al igual que las células del embrión en las primeras fases de su desarrollo o del dinero que se deja depositado en una cuenta bancaria, esta sencilla regla implica que la población humana está creciendo de manera exponencial en un planeta ya de por sí abarrotado.
Un tema favorito de muchas novelas y películas de ciencia ficción (como, pongamos por caso, los recientes éxitos de taquilla Interstellar y Passengers) es la posibilidad de resolver los problemas planteados por la creciente población mundial por medio de la exploración espacial. La solución consiste en descubrir un planeta apropiado similar a la Tierra, que a continuación se adapta para hacerlo habitable a la raza humana, cuya población ha alcanzado un tamaño excesivo. Lejos de ser una solución puramente ficticia, en 2017 el eminente científico Stephen Hawking dio credibilidad a la propuesta de colonización extraterrestre, y advertía que, si pretendemos que nuestra especie sobreviva a la amenaza de extinción planteada por la superpoblación y el cambio climático asociado, los humanos deberían empezar a abandonar la Tierra dentro de los próximos 30 años para colonizar Marte o la Luna. Sin embargo, y por frustrante que pueda parecer, resulta que, si se mantiene nuestra tasa de crecimiento actual sin que hagamos nada para reducirla, incluso enviando a la mitad de la población mundial a un nuevo planeta de tamaño similar a la Tierra solo compraríamos otros 63 años de margen hasta que la población humana se duplicara de nuevo y ambos planetas llegaran al punto de saturación. Malthus pronosticó que el crecimiento exponencial haría inútil la idea de la colonización interplanetaria cuando escribió: «Si los gérmenes de vida que existen en esta tierra dispusieran de abundante alimento y pudieran expandirse en libertad, llenarían millones de mundos en el transcurso de unos cuantos miles de años».
Sin embargo, como ya hemos visto (recuerda la bacteria Strep f. que crecía en la botella de leche al comienzo de este capítulo), el crecimiento exponencial no puede mantenerse indefinidamente. Por regla general, a medida que aumenta la población, los recursos del entorno que la sustenta se distribuyen de manera cada vez más dispersa, de modo que la tasa de crecimiento neta (la diferencia entre las tasas de natalidad y de mortalidad) disminuye de forma natural. Se dice que el entorno tiene una determinada «capacidad de carga» para una especie dada, esto es, un límite máximo intrínseco de población sostenible. Darwin vio que las limitaciones medioambientales generaban una «lucha por la existencia», en la medida en que los individuos «compiten por su lugar en la economía de la naturaleza». El modelo matemático más sencillo para describir los efectos de la competencia por unos recursos limitados, ya sea dentro de una misma especie o entre especies distintas, se conoce como modelo de crecimiento logístico, o función logística.
En la Figura 3 puede verse que el crecimiento logístico parece exponencial en un primer momento, mientras la población crece libremente en proporción a su tamaño actual y libre de restricciones medioambientales. Sin embargo, a medida que la población aumenta, la escasez de recursos acerca cada vez más la tasa de mortalidad a la de natalidad. A la larga, la tasa de crecimiento neta de la población llega a cero: el número de nuevos nacimientos no hace sino compensar al de muertes, sin superarlo, lo que significa que las cifras se estabilizan en la capacidad de carga. El científico escocés Anderson McKendrick (uno de los primeros biólogos matemáticos, con quien nos familiarizaremos mejor en el capítulo 7 en el contexto de su trabajo sobre los modelos de propagación de las enfermedades infecciosas) fue el primero en demostrar que las poblaciones bacterianas experimentaban un crecimiento logístico.20 Desde entonces se ha demostrado que el modelo logístico constituye una excelente representación de lo que ocurre cuando se introduce una población en un nuevo entorno, y que es capaz de describir el crecimiento de poblaciones animales tan diversas como ovejas,21 focas22 o grullas.23
Figura 3. Al principio, la curva de crecimiento logístico muestra un incremento casi exponencial, pero luego el crecimiento se ralentiza en la medida en que los recursos se convierten en un factor restrictivo y la población de acerca a la capacidad de carga, K.
Las capacidades de carga de muchas especies animales se mantienen aproximadamente constantes, dado que dependen de los recursos disponibles en sus entornos o hábitats concretos. En cambio, en el caso de los humanos, existen toda una serie de factores —entre ellos la Revolución Industrial, la mecanización de la agricultura o la Revolución Verde— que han hecho que nuestra especie haya podido aumentar de manera constante su capacidad de carga. Aunque las estimaciones actuales de la población máxima sostenible en la Tierra varían, numerosos cálculos sugieren que la cifra se sitúa entre los 9000 y los 10000 millones de personas. El eminente sociobiólogo E. O. Wilson cree que existe un límite intrínseco e insuperable en el tamaño de la población humana que la biosfera terrestre es capaz de sustentar.24 Las principales restricciones que establecen dicho límite son la disponibilidad de agua dulce, combustibles fósiles y otros recursos no renovables, las condiciones medioambientales (especialmente el cambio climático) y el espacio habitable. Uno de los factores más comúnmente considerados es, asimismo, la disponibilidad de alimento. Wilson calcula que, aun en el caso de que todo el mundo se hiciera vegetariano e ingiriera alimentos producidos directamente en lugar de emplearlos para alimentar al ganado (dado que comer animales es una forma ineficiente de convertir la energía de las plantas en energía alimentaria), los 1400 millones de hectáreas de tierra cultivable que existen actualmente en el planeta solo producirían suficiente alimento para sustentar a 10000 millones de personas.
Si la población humana (hoy de cerca de 7500 millones de personas) sigue creciendo a su tasa actual de un 1,1 % anual, llegaremos a 10000 millones en el plazo de 30 años. Malthus expresó sus temores relativos a la superpoblación en 1798, cuando advirtió: «El poder de la población es tan superior al poder de la Tierra para proporcionar subsistencia al hombre, que la muerte prematura debe visitar de una forma u otra a la raza humana». En lo que atañe a nuestra propia historia, hoy nos hallamos ya bien entrado el último día que queda para salvar el lago.
No obstante, hay razones para el optimismo. Aunque la población humana sigue aumentando en número, la eficacia del control de la natalidad y la reducción de la mortalidad infantil (que se traduce en menores tasas de reproducción) hacen que estemos creciendo a un ritmo más lento que en las generaciones precedentes. Nuestra tasa de crecimiento alcanzó un máximo de aproximadamente un 2 % anual a finales de la década de 1960, pero se prevé que para 2023 habrá caído de nuevo por debajo del 1 % anual.25 Para situar esto en su contexto, digamos que, si las tasas de crecimiento se hubieran mantenido en las cifras de la década de 1960, habrían hecho falta solo 35 años para que se duplicara el tamaño de la población, mientras que, de hecho, no alcanzamos la cota de los 7300 millones —el doble de 3650 millones, la población mundial de 1969— hasta 2016, es decir, casi 50 años después. A una tasa de solo un 1 % anual, podemos esperar que el tiempo de duplicación se incremente a 69,7 años, casi el doble del período de duplicación asociado a las tasas de 1969. Un pequeño descenso de la tasa de incremento representa una diferencia enorme cuando hablamos de crecimiento exponencial. Parece que, al desacelerar el crecimiento de nuestra población a medida que nos acercamos a la capacidad de carga del planeta, estamos empezando a ganar algo más de tiempo de manera natural. Sin embargo, existen razones por las que el comportamiento exponencial puede hacernos sentir, como individuos, que nos queda menos tiempo del que pensamos.
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