Depuis plusieurs siècles, nous prévoyons des restrictions sur le nombre de personnes, puis nous battons ces records.
Dire que
Thomas Malthus était impopulaire serait trop doux. Son contemporain du XIXe siècle,
Percy Shelley , un poète respecté, le traitait d'eunuque et de tyran.
William Godwin , le philosophe et beau-père du poète, a appelé Malthus "un génie sombre et terrible, toujours prêt à détruire tous les espoirs de l'humanité" [
sa fille Mary Shelley a inventé Frankenstein et son monstre - env. perev. ]. Comme l'écrira plus tard le biographe de Malthus, il était la personne la plus maltraitée de son âge. Étant donné que c'était l'âge de Napoléon Bonaparte.
Le catalyseur de l'intimidation a été la publication en 1798 du livre Essay on the Population Law. Malthus, le curé curé de 32 ans d'une petite chapelle anglaise, a critiqué les déclarations utopiques telles que Godwin, qui pensait que la raison et le progrès scientifique mèneraient à une société idéale sans inégalité ni souffrance. Malthus était plus pessimiste. En utilisant les données du recensement recueillies aux États-Unis par Benjamin Franklin, il a prédit que la «passion sexuelle» entraînerait bientôt une augmentation de la population humaine des limites de ses ressources, conduisant à la pauvreté et à d'autres difficultés. Sans contrôle, les humains se multiplieront de façon exponentielle et leur nombre doublera tous les 25 ans. Dans le même temps, les rendements agricoles augmenteront au mieux de façon linéaire, du même montant par an. Après 100 ans, la Grande-Bretagne aura 16 fois plus de bouches (112 millions), mais moins de 50% de la quantité de nourriture requise.
Bien sûr, cela ne s'est pas produit. En 1900, la population britannique n'avait augmenté que de cinq fois pour atteindre 35 millions de personnes, dont la plupart ne mouraient pas de faim trad.]. Mais Malthus prévoyait également un ralentissement de la croissance démographique. Selon lui, pour éviter une croissance excessive et une perte de population - l'infâme «
catastrophe malthusienne » - la nature a deux types de contrôles. Les contrôles «préventifs» réduisent le taux de natalité: en période difficile et en l'absence de nourriture, les hommes pourront anticiper les difficultés futures et retarder le mariage et la vie de famille. Des contrôles «positifs» - faim, maladie, meurtre, guerre - augmentent la mortalité. Alors que la production alimentaire rattrape la demande, les rivalités s'apaisent et les familles grandissent. Ainsi, la «loi oppressive du besoin, de la souffrance et de la peur de la souffrance» fait osciller la population de manière synchrone dans le domaine de l'approvisionnement alimentaire. Au dégoût de ses détracteurs, Malthus a utilisé cette théorie pour critiquer les lois anglaises visant à soutenir les familles nécessiteuses, dont la taille correspondait au nombre d'enfants. Pourquoi les pauvres devraient-ils être encouragés à se multiplier, a dit Malthus, si la nature les piétinait?
Cependant, Malthus a examiné une prise importante. Si la nature nous fait vivre selon nos moyens, alors Malthus a sérieusement sous-estimé notre capacité à augmenter ces moyens. Au moment de sa mort en 1834, une révolution agricole avait lieu en Europe. Les agriculteurs ont appris à faire pousser du bétail plus charnu et à croissance rapide, et ont planté des cultures qui reconstituaient la quantité d'azote dans le sol appauvri. Parallèlement à la révolution industrielle, il y a eu des charrues et des batteuses à charbon. Au milieu du XXe siècle, la révolution verte a donné naissance à des semences à haute performance et à des engrais synthétiques. Entre 1900 et 2000, contrairement aux sombres prévisions de Malthus, la population mondiale a quadruplé, passant de 1,6 à 6,1 milliards. La production céréalière a quintuplé, passant de 400 millions à 1,9 milliard de tonnes.
Indépendamment des manifestations locales individuelles de la faim, l'humanité a jusqu'à présent pu échapper au sort malthusien. La Terre soutient désormais la vie de 7,3 milliards de personnes et, selon le rapport de l'ONU, ce nombre passera à 9,7 milliards d'ici 2050 et à 11,2 milliards d'ici la fin du siècle. Si la planète a une capacité maximale, alors qu'elle reste inaccessible. Malthus ne pensait pas que cette restriction pouvait dépendre autant de notre ingéniosité que des lois de la nature.
Et bien que les critiques aient rejeté le pessimisme sévère de Malthus et ses politiques sociales brutales, ses idées ont continué à vivre. Les économistes classiques les ont appliqués pour défendre le capitalisme avec un marché libre. Charles Darwin et Alfred Russell Wallace ont cité le livre de Malthus, qui mettait l'accent sur la lutte inévitable pour l'existence, comme une confirmation de la théorie de l'évolution et de la sélection naturelle. Mais surtout, Malthus a influencé l'étude de la population. Sa théorie des contrôles naturels a donné naissance à la démographie moderne, et avec elle la recherche de la croissance maximale de l'humanité, la soi-disant "La capacité potentielle du système écologique."
En 1838, le mathématicien belge Pierre François Ferhulst a développé le travail de Malthus, exposant sa théorie en termes mathématiques. Malthus a calculé la croissance non contrôlée selon une formule simple: nombre de population, N fois sa croissance par habitant, r (naissance moins décès par personne). Suivant ce modèle, la population augmentera de plus en plus vite, pour toujours. Mais Malthus a déclaré que la réduction des ressources finirait par freiner sa croissance. Pour tenir compte de ce comportement, Verhulst a ajouté un autre facteur inhibiteur, rendant le taux de croissance égal
Dans ce modèle, qui [pour une raison inconnue - env. trad.] Verhulst a appelé la "fonction logistique", K désigne la capacité du système. Au début, la croissance s'accélère, comme l'a suggéré Malthus. Mais à mesure que la taille de la population N s'approche de K, la croissance ralentit puis s'arrête.
Rouge - la croissance exponentielle va à l'infini (Malthus), bleu - La fonction logistique de Verhulst, atteignant la limiteAppliquant cette fonction aux tendances démographiques de la Belgique, Verhulst a déterminé que la population du pays augmente de 2,6% par an et atteindra un maximum de 6,6 millions de personnes. Mais il était prudent dans ses prédictions. Bien que la courbe ait coïncidé avec succès avec les données historiques, elle était basée sur des hypothèses à long terme sur la nature de la population, ce qui pourrait s'avérer faux. Ainsi, deux ans plus tard, il a désactivé cette fonction et a essayé une approche différente, en publiant une description mise à jour du taux de croissance de la population:
Le modèle corrigé correspond également à des données historiques, mais il ne ralentit pas si rapidement à l'approche de sa limite. Cela a porté la capacité de la Belgique à 9,4 millions de personnes. Cependant, aucune de ces limites estimées ne s'est réalisée (la population actuelle du pays est de 11 millions d'habitants). Et pourtant, Verhulst n'a jamais formulé de théorie mathématique fiable. Même son ancien professeur et rival,
Adolf Quetelet , a critiqué son travail pour ne pas avoir donné la loi exacte du comportement humain. Après la mort de Verhulst en 1849, la fonction logistique a été perdue pendant 70 ans.
Les inquiétudes concernant la croissance démographique ont refait surface pendant la Première Guerre mondiale. «La pression démographique est toujours la principale cause de guerre», ont noté les biologistes Raymond Pearl dans son livre de 1925, Population Growth Biology. Pendant la guerre, il était le statisticien en chef de la US Food Quality Authority, et il a dû surveiller l'adéquation de l'approvisionnement alimentaire des soldats et observer directement les difficultés économiques que Malthus avait prévues. Après la guerre, avec le statisticien Lowell Reed, il a développé une «courbe logarithmique» pour étudier les changements de population.
Et bien qu'à cette époque les chercheurs ne le sachent pas, ils ont de nouveau découvert la fonction logistique longtemps oubliée de Verhulst. Lorsqu'ils ont comparé la courbe avec les données de la population américaine de 1790 à 1910, ils ont trouvé une correspondance étonnamment exacte. Mais leurs hypothèses sur la capacité potentielle n'étaient pas meilleures que celles de Verhulst. Ils ont conclu que les États-Unis étaient limités à 200 millions de personnes, malgré le fait que ce chiffre dépassait déjà la population en 1968. Aujourd'hui, il y vit déjà 319 millions de personnes. Plus tard, Pearl a estimé la population mondiale à 2 milliards, que le monde avait dépassée en 1930.
Au cours des décennies suivantes, une estimation de la capacité potentielle s'est succédée. En 1995, le mathématicien Joel Cohen de l'Université Rowfeller à New York, a rassemblé des dizaines de prévisions mondiales qui existaient à l'époque, et ont constaté qu'elles sont très différentes les unes des autres, de moins d'un milliard de personnes à plus d'un billion de personnes. Les prévisions des premières prévisions, telles que les prévisions de Pearl, parlaient d'un nombre de personnes beaucoup plus petit que les 6 milliards qui avaient déjà vécu sur la planète en 1995.
Selon Cohen, leur échec provient de l'hypothèse d'une limitation fixe des ressources, et donc de la capacité potentielle. L'exposant K était une constante, il n'a jamais changé. Cette hypothèse ignore l'existence de l'innovation. "Vous devez comprendre que, comme l'a dit le président George W. Bush, chaque personne n'est pas seulement une bouche à nourrir, mais aussi des mains qui peuvent fonctionner", a écrit Cohen dans le magazine Science. «D'autres personnes retirent les pierres des champs, construisent des canaux d'irrigation, découvrent des gisements de minerai et des antibiotiques, inventent des machines à vapeur; mais ils ont également coupé la forêt, ce qui provoque l'érosion des sols, produit des
chlorofluorocarbures et du plutonium. Des personnes supplémentaires peuvent augmenter ou diminuer le capital, augmenter ou diminuer la capacité potentielle de la planète. »
Voici ce qui manquait dans les premiers modèles de population: les gens ne se contentent pas d'extraire des ressources d'une offre inchangée, ils créent de nouvelles ressources grâce à l'innovation.
En 1960,
Heinz von Förster et ses collègues de l'Université de l'Illinois ont été parmi les premiers démographes à prendre en compte l'ingéniosité humaine. Ils ont peaufiné la fonction logistique de sorte que la capacité potentielle en elle a changé avec la croissance démographique, ce qui a conduit à l'apparition de la formule suivante:
La constante d dénote l'influence de l'humanité sur un ensemble de ressources. Sur la base de données historiques, les chercheurs ont conclu que d est de 1,01, ce qui signifie que cet ensemble est en croissance. À mesure que la population augmente, sa capacité à subvenir à ses besoins augmente également, c'est pourquoi la chute malthusienne est évitée. Une méthode a été proposée pour déterminer numériquement l'impact de l'innovation, ce qui n'était pas le cas dans les modèles précédents.
Néanmoins, l'avenir n'est pas utopique. Après avoir résolu leur équation de croissance démographique de taille N, les chercheurs ont conclu que l'année t N serait proportionnelle
Au fil du temps, lorsque t approchera de plus en plus de 2026,87, la population augmentera de plus en plus. À ce stade, le bas de la fraction deviendra nul, à cause de quoi la taille de la population deviendra infinie. En conséquence, l'équipe a prédit que la fin du monde viendrait en 2026 après JC.
L'ironie est que la date exacte tombe le vendredi 13 novembre. Mais l'observation de Förster, selon laquelle les ressources sont fonction de la taille de la population, a montré que l'innovation peut modifier les schémas de croissance d'une manière difficile à prévoir.
Dans l'une des villes les plus densément peuplées du monde, Mumbai (anciennement Bombay), 50 000 personnes vivent sur un mile carré.Et la technologie affecte non seulement la quantité de ressources disponibles pour les humains; cela augmente également l'importance de pouvoir partager ces ressources. Prenez la question de l'espace. Les calculs de Pearl en 1920 indiquaient qu'en fin de compte, pour chaque kilomètre carré aux États-Unis, 4 000 personnes devraient être hébergées - il considérait une telle densité de population "évidemment ridicule". Cependant, de nombreuses villes ont déjà dépassé cette barre, grâce à des inventions telles que l'architecture à plusieurs étages et la plomberie avec des eaux usées dans chaque appartement. Dans les endroits les plus peuplés du monde, y compris Mumbai et Séoul, plus de 40 000 personnes vivent au kilomètre carré. Cependant, ils dépendent toujours des terres périphériques qui produisent de l'eau, cultivent de la nourriture et créent de l'énergie. Un flux régulier de marchandises entre les villes et les campagnes peut augmenter la capacité potentielle des deux. D'un autre côté, si l'un d'entre eux n'a pas les ressources nécessaires, les deux en souffriront.
Les pays sont également dépendants les uns des autres: ils commercent avec d'autres pays et partagent des ressources mondiales telles que les océans, la biodiversité et le climat. Comprendre comment une nation particulière se développera nécessite une étude de ce qui se passe en dehors d'elle. Par exemple, en 2013, Samir Suweis de l'Université de Padoue, en Italie, a simulé la capacité potentielle de 52 pays en analysant leur réseau de distribution d'eau. Certains pays, dont l'Australie, le Brésil et les États-Unis, sont «riches en eau», c'est-à-dire qu'ils peuvent créer leur propre eau et nourriture qui en dépend. D'autres pays, comme le Mexique et une grande partie de l'Europe, sont pauvres en eau. Ils dépendent des importations.
Les chercheurs ont examiné deux scénarios possibles. Premièrement, ils ont suggéré que lorsque les pays riches en eau approcheront de leur limite, ils cesseront d'exporter de l'eau et commenceront à accumuler des ressources en eau. Dans cette situation, selon les calculs de l'équipe, les nations dépendantes de l'eau culmineront en 2030. Mais si les pays travaillent ensemble et continuent de commercer avec des stocks en baisse, alors l'ensemble du réseau pourra se soutenir jusqu'en 2060.
Il est possible que la dure prophétie de Malthus se réalise enfin, avec un retard de plus de cent ans. Et peut-être pas. Peut-être trouverons-nous un moyen économiquement viable de dessaler l'eau. Peut-être que nous apprendrons à cultiver tous les aliments dans les fermes verticales. Peut-être que nous commencerons à coloniser d'autres planètes. Mais pour que la prochaine génération de démographes propose une nouvelle limite augmentée, il ne faut pas seulement créer quelque chose: il va falloir travailler ensemble.
Adam Kucharsky donne des conférences sur la modélisation mathématique à la London School of Hygiene and Tropical Medicine. En 2016, son premier livre, The Ideal Bet: How Science and Mathematics Eliminate Luck from Gambling , a été publié.