La capacidad de carga de un ambiente es el tamaño máximo de población de una especie biológica que puede ser sustentada por ese ambiente específico, dados los alimentos, el hábitat , el agua y otros recursos disponibles. La capacidad de carga se define como la carga máxima del medio ambiente , [ es necesario aclarar ] que en ecología de poblaciones corresponde al equilibrio poblacional, cuando el número de muertes en una población es igual al número de nacimientos (así como la inmigración y la emigración). El efecto de la capacidad de carga sobre la dinámica poblacional se modela con una función logística . La capacidad de carga se aplica a la población máxima que un entorno puede sustentar en ecología , agricultura y pesca . El término capacidad de carga se ha aplicado a algunos procesos diferentes en el pasado antes de aplicarse finalmente a los límites de población en la década de 1950. [1] La noción de capacidad de carga para los seres humanos está cubierta por la noción de población sostenible .
A escala global, los datos científicos indican que los humanos estamos viviendo más allá de la capacidad de carga del planeta Tierra y que esto no puede continuar indefinidamente. Esta evidencia científica proviene de muchas fuentes en todo el mundo. Fue presentado en detalle en la Evaluación de Ecosistemas del Milenio de 2005, un esfuerzo de colaboración en el que participaron más de 1.360 expertos de todo el mundo. [2] La contabilidad de la huella ecológica proporciona relatos más recientes y detallados , [3] y la investigación interdisciplinaria sobre los límites planetarios para el uso humano seguro de la biosfera. [4] El Sexto Informe de Evaluación sobre el Cambio Climático del IPCC [5] y el Primer Informe de Evaluación sobre Biodiversidad y Servicios Ecosistémicos de la IPBES , [6] grandes resúmenes internacionales del estado del conocimiento científico sobre la alteración climática y la pérdida de biodiversidad , también apoyan esta opinión.
Un primer examen detallado de los límites globales se publicó en el libro de 1972 Limits to Growth , que ha suscitado comentarios y análisis posteriores. [7] Una revisión de 2012 en Nature realizada por 22 investigadores internacionales expresó su preocupación de que la Tierra pueda estar "acercándose a un cambio de estado" en el que la biosfera puede volverse menos hospitalaria para la vida humana y en el que la capacidad de carga humana puede disminuir. [8] Esta preocupación de que la humanidad pueda estar superando los "puntos de inflexión" para el uso seguro de la biosfera ha aumentado en los años siguientes. [9] [10] Estimaciones recientes sobre la capacidad de carga de la Tierra oscilan entre dos mil millones y cuatro mil millones de personas, dependiendo de cuán optimistas sean los investigadores sobre la cooperación internacional para resolver problemas de acción colectiva. [11] Estas estimaciones afirman que cuantas más personas tratemos de mantener, más modesto debe ser su nivel de vida promedio.
En términos de dinámica demográfica , el término "capacidad de carga" no fue utilizado explícitamente en 1838 por el matemático belga Pierre François Verhulst cuando publicó por primera vez sus ecuaciones basadas en investigaciones sobre modelos de crecimiento demográfico. [12]
Los orígenes del término "capacidad de carga" son inciertos, y las fuentes afirman de diversas formas que se utilizó originalmente "en el contexto del transporte marítimo internacional " en la década de 1840, [13] [14] o que se utilizó por primera vez durante el laboratorio del siglo XIX. experimentos con microorganismos. [15] Una revisión de 2008 encuentra que el primer uso del término en inglés fue un informe de 1845 del Secretario de Estado de los Estados Unidos al Senado de los Estados Unidos . Luego se convirtió en un término utilizado generalmente en biología en la década de 1870, y se desarrolló más en la gestión de la vida silvestre y el ganado a principios del siglo XX. [14] Se había convertido en un término básico en ecología utilizado para definir los límites biológicos de un sistema natural relacionados con el tamaño de la población en la década de 1950. [13] [14]
Los neomalthusianos y los eugenistas popularizaron el uso de estas palabras para describir el número de personas que la Tierra puede sustentar en la década de 1950, [14] aunque los bioestadísticos estadounidenses Raymond Pearl y Lowell Reed ya lo habían aplicado en estos términos a las poblaciones humanas en la década de 1920. [ cita necesaria ]
Hadwen y Palmer (1923) definieron la capacidad de carga como la densidad del ganado que podría pastorearse durante un período definido sin dañar el pastizal. [16] [17]
Fue utilizado por primera vez en el contexto de la gestión de la vida silvestre por el estadounidense Aldo Leopold en 1933, y un año después por el estadounidense Paul Lester Errington , especialista en humedales . Usaron el término de diferentes maneras, Leopold en gran medida en el sentido de animales pastando (diferenciando entre un "nivel de saturación", un nivel intrínseco de densidad en el que viviría una especie, y la capacidad de carga, la mayoría de los animales que podrían estar en el campo). y Errington define la "capacidad de carga" como el número de animales por encima del cual la depredación se volvería "pesada" (esta definición ha sido rechazada en gran medida, incluso por el propio Errington). [16] [18] El importante y popular libro de texto sobre ecología de 1953 de Eugene Odum , Fundamentos de ecología , popularizó el término en su significado moderno como el valor de equilibrio del modelo logístico de crecimiento demográfico. [16] [19]
La razón concreta por la que una población deja de crecer se conoce como factor limitante o regulador . [20]
La diferencia entre la tasa de natalidad y la tasa de mortalidad es el aumento natural . Si la población de un organismo determinado está por debajo de la capacidad de carga de un entorno determinado, este entorno podría sustentar un aumento natural positivo; si se encuentra por encima de ese umbral, la población normalmente disminuye. [21] Por tanto, la capacidad de carga es el número máximo de individuos de una especie que un entorno puede soportar. [22]
El tamaño de la población disminuye por encima de la capacidad de carga debido a una variedad de factores que dependen de la especie en cuestión, pero pueden incluir espacio , suministro de alimentos o luz solar insuficientes . La capacidad de carga de un ambiente varía según las diferentes especies. [ cita necesaria ]
En el álgebra ecológica estándar , como se ilustra en el modelo simplificado de dinámica de poblaciones de Verhulst , la capacidad de carga está representada por la constante K :
dónde
Así, la ecuación relaciona la tasa de crecimiento de la población N con el tamaño actual de la población, incorporando el efecto de los dos parámetros constantes r y K. (Tenga en cuenta que la disminución es un crecimiento negativo). La elección de la letra K provino del alemán Kapazitätsgrenze (límite de capacidad).
Esta ecuación es una modificación del modelo original de Verhulst:
En esta ecuación, la capacidad de carga K , , es
Cuando el modelo de Verhulst se representa en un gráfico, el cambio de la población a lo largo del tiempo toma la forma de una curva sigmoidea , alcanzando su nivel más alto en K. Esta es la curva de crecimiento logístico y se calcula con:
dónde
La curva de crecimiento logístico muestra cómo la tasa de crecimiento de la población y la capacidad de carga están interconectadas. Como se ilustra en el modelo de curva de crecimiento logístico, cuando el tamaño de la población es pequeño, la población aumenta exponencialmente. Sin embargo, a medida que el tamaño de la población se acerca a la capacidad de carga, el crecimiento disminuye y llega a cero en K. [25]
Lo que determina la capacidad de carga de un sistema específico implica un factor limitante ; Estos pueden ser suministros disponibles de alimentos o agua , áreas de anidación, espacio o la cantidad de desechos que se pueden absorber sin degradar el medio ambiente y disminuir la capacidad de carga. Cuando los recursos son finitos, como en el caso de una población de Osedax en la caída de una ballena o de bacterias en una placa de Petri, la población volverá a curvarse hasta cero después de que se hayan agotado los recursos, y la curva alcanzará su apogeo en K . En sistemas en los que los recursos se reponen constantemente, la población alcanzará su equilibrio en K . [ cita necesaria ]
Hay software disponible para ayudar a calcular la capacidad de carga de un entorno natural determinado. [26]
La capacidad de carga es un concepto comúnmente utilizado por los biólogos cuando intentan comprender mejor las poblaciones biológicas y los factores que las afectan. [1] Cuando se abordan poblaciones biológicas, la capacidad de carga puede verse como un equilibrio dinámico estable, teniendo en cuenta las tasas de extinción y colonización. [21] En biología de poblaciones , el crecimiento logístico supone que el tamaño de la población fluctúa por encima y por debajo de un valor de equilibrio. [27]
Numerosos autores han cuestionado la utilidad del término cuando se aplica a poblaciones silvestres reales. [16] [17] [28] Aunque útil en teoría y en experimentos de laboratorio, la capacidad de carga como método para medir los límites de población en el medio ambiente es menos útil ya que a veces simplifica demasiado las interacciones entre especies. [21]
Es importante que los agricultores calculen la capacidad de carga de sus tierras para poder establecer una carga ganadera sostenible . [29] Por ejemplo, el cálculo de la capacidad de carga de un potrero en Australia se realiza en equivalentes de oveja seca (DSE). Un solo DSE son 50 kg Merino , ya sea oveja seca o oveja no preñada, que se mantiene en condiciones estables. En las DSE no sólo se calculan las ovejas, sino que también se calcula con esta medida la capacidad de carga de otros animales. Un ternero destetado de raza británica de 200 kg que gana 0,25 kg/día es 5,5DSE, pero si el mismo peso de un mismo tipo de ternero ganara 0,75 kg/día se mediría en 8DSE. No todos los bovinos son iguales, sus DSE pueden variar dependiendo de la raza, tasas de crecimiento, pesos, si es vaca ('presa'), novillo o buey ('buey' en Australia), y si está destetado , preñado o ' mojado' (es decir, lactante ).
En otras partes del mundo se utilizan diferentes unidades para calcular la capacidad de carga. En el Reino Unido el potrero se mide en LU, unidades ganaderas, aunque existen diferentes esquemas para ello. [30] [31] Nueva Zelanda utiliza LU, [32] EE (equivalentes de oveja) o SU (unidades de población). [33] En los EE.UU. y Canadá el sistema tradicional utiliza unidades animales (AU). [34] Una unidad franco-suiza es la Unité de Gros Bétail (UGB). [35] [36]
En algunos países europeos como Suiza, el pasto ( alm o alp ) se mide tradicionalmente en Stoß , siendo un Stoß equivalente a cuatro Füße (pies). Un sistema europeo más moderno es el Großvieheinheit (GV o GVE), que corresponde a 500 kg de peso vivo del ganado. En la agricultura extensiva, 2 GV/ha es una carga ganadera común; en la agricultura intensiva , cuando el pastoreo se complementa con forraje adicional , las tasas pueden ser de 5 a 10 GV/ha. [ cita necesaria ] En Europa, las tasas de carga ganadera promedio varían según el país, en 2000 los Países Bajos y Bélgica tenían una tasa muy alta de 3,82 GV/ha y 3,19 GV/ha respectivamente, los países vecinos tienen tasas de alrededor de 1 a 1,5 GV/ha. , y más países del sur de Europa tienen tasas más bajas, siendo España la tasa más baja de 0,44 GV/ha. [37]
Este sistema también se puede aplicar a espacios naturales. El pastoreo de megaherbívoros a aproximadamente 1 GV/ha se considera sostenible en los pastizales de Europa central, aunque esto varía ampliamente dependiendo de muchos factores. En ecología se considera teóricamente (es decir , sucesión cíclica , dinámica de parches , hipótesis megaherbívoras ) que una presión de pastoreo de 0,3 GV/ha por parte de la vida silvestre es suficiente para impedir la forestación en un área natural. Debido a que diferentes especies tienen diferentes nichos ecológicos (por ejemplo, los caballos pastan pasto corto, el ganado pasto más largo y las cabras o los ciervos prefieren ramonear los arbustos ), la diferenciación de nichos permite que un terreno tenga una capacidad de carga ligeramente mayor para un grupo mixto de especies de la que tendría. si sólo hubiera una especie involucrada. [ cita necesaria ]
Algunos esquemas de nicho de mercado exigen tasas de carga ganadera más bajas que las que se pueden pastorear al máximo en un pasto. Para comercializar los productos cárnicos como "biodinámicos" , se exige un Großvieheinheit más bajo de 1 a 1,5 (2,0) GV/ha, y algunas granjas tienen una estructura operativa que utiliza sólo de 0,5 a 0,8 GV/ha. [ cita necesaria ]
La Organización para la Agricultura y la Alimentación ha introducido tres unidades internacionales para medir la capacidad de carga: Unidades ganaderas de la FAO para América del Norte, [38] [39] Unidades ganaderas de la FAO para África subsahariana, [38] [39] y Unidades ganaderas tropicales. [40]
Otro método más aproximado y menos preciso para determinar la capacidad de carga de un potrero es simplemente observar objetivamente la condición del rebaño. En Australia, el sistema estandarizado nacional para calificar las condiciones del ganado se realiza mediante la puntuación de la condición corporal (BCS). Un animal en muy malas condiciones recibe una puntuación BCS de 0, y un animal que está extremadamente sano recibe una puntuación de 5: los animales pueden recibir una puntuación entre estos dos números en incrementos de 0,25. Se deben puntuar al menos 25 animales del mismo tipo para proporcionar un número estadísticamente representativo, y la puntuación debe realizarse mensualmente; si el promedio disminuye, esto puede deberse a una carga ganadera superior a la capacidad de carga del potrero o a una escasez de forraje. Este método es menos directo para determinar las tasas de carga ganadera que observar el pasto mismo, porque los cambios en la condición del ganado pueden ir a la zaga de los cambios en la condición del pasto. [29]
En la pesca , la capacidad de carga se utiliza en las fórmulas para calcular los rendimientos sostenibles para la ordenación pesquera . [41] El rendimiento máximo sostenible (RMS) se define como "la captura promedio más alta que se puede extraer continuamente de una población (=stock) explotada en condiciones ambientales promedio". El RMS se calculó originalmente como la mitad de la capacidad de carga, pero se ha ido perfeccionando a lo largo de los años, [42] y ahora se considera aproximadamente el 30% de la población, dependiendo de la especie o población. [43] [44] Debido a que la población de una especie que cae por debajo de su capacidad de carga debido a la pesca se encontrará en la fase exponencial de crecimiento, como se ve en el modelo de Verhulst, la captura de una cantidad de pescado igual o inferior al RMS es un rendimiento excedente que puede cosecharse de manera sostenible sin reducir el tamaño de la población en equilibrio, manteniendo a la población en su máximo reclutamiento . Sin embargo, la pesca anual puede verse como una modificación de r en la ecuación; es decir, el medio ambiente ha sido modificado, lo que significa que el tamaño de la población en equilibrio con la pesca anual es ligeramente inferior a lo que sería K sin ella.
Tenga en cuenta que matemáticamente y en términos prácticos, el RMS es problemático. Si se cometen errores y cada año se captura incluso una pequeña cantidad de peces por encima del RMS, la dinámica poblacional implica que la población total eventualmente disminuirá a cero. La capacidad de carga real del medio ambiente puede fluctuar en el mundo real, lo que significa que, en la práctica, el RMS puede variar de un año a otro [45] [46] [47] (los rendimientos anuales sostenibles y el rendimiento promedio máximo intentan tener esto en cuenta ). [ cita necesaria ] Otros conceptos similares son rendimiento óptimo sostenible y rendimiento económico máximo; ambas son tasas de captura inferiores al RMS. [48] [49]
Estos cálculos se utilizan para determinar las cuotas de pesca . [ cita necesaria ]
La capacidad de carga humana es una función de cómo vive la gente y de la tecnología a su disposición. Las dos grandes revoluciones económicas que marcaron la historia de la humanidad hasta 1900 (las revoluciones agrícola e industrial) aumentaron enormemente la capacidad de carga humana de la Tierra, de 5 a 10 millones de personas en el año 10.000 a. C. a 1.500 millones en 1900. [50] Las inmensas mejoras tecnológicas de la Los últimos 100 años (en química aplicada, física, informática, ingeniería genética y más) han aumentado aún más la capacidad de carga humana de la Tierra, al menos en el corto plazo. Sin el proceso Haber-Bosch para fijar nitrógeno, la agricultura moderna no podría sustentar a 8 mil millones de personas. [51] Sin la Revolución Verde de las décadas de 1950 y 1960, la hambruna podría haber sacrificado a un gran número de personas en los países más pobres durante las últimas tres décadas del siglo XX. [52]
Sin embargo, los recientes éxitos tecnológicos han tenido graves costos ambientales. El cambio climático, la acidificación de los océanos y las enormes zonas muertas en las desembocaduras de muchos de los grandes ríos del mundo son función de la escala de la agricultura contemporánea [53] y de las muchas otras demandas que 8 mil millones de personas hacen al planeta. [54] Los científicos ahora hablan de que la humanidad excede o amenaza con exceder 9 límites planetarios para el uso seguro de la biosfera. [55] Los impactos ecológicos sin precedentes de la humanidad amenazan con degradar los servicios ecosistémicos de los que dependen las personas y el resto de la vida, disminuyendo potencialmente la capacidad de carga humana de la Tierra. [56] Los signos de que hemos cruzado este umbral son cada vez mayores. [57] [6]
El hecho de que la degradación de los servicios esenciales de la Tierra sea obviamente posible, y esto ocurra en algunos casos, sugiere que 8 mil millones de personas pueden estar por encima de la capacidad de carga humana de la Tierra. Pero la capacidad de carga humana es siempre función de un cierto número de personas que viven de cierta manera. [58] [59] Esto fue resumido en la ecuación IPAT de Paul Ehrlich y James Holdren (1972): impacto ambiental (I) = población (P) x riqueza (A) x tecnologías utilizadas para satisfacer las demandas humanas (T). [60] IPAT ha encontrado una confirmación espectacular en las últimas décadas dentro de la ciencia climática, donde la identidad Kaya para explicar los cambios en las emisiones de CO 2 es esencialmente IPAT con dos factores tecnológicos desglosados para facilitar su uso. [61]
Esto sugiere a los optimistas tecnológicos que los nuevos descubrimientos tecnológicos (o el despliegue de los existentes) podrían seguir aumentando la capacidad de carga humana de la Tierra, como lo ha hecho en el pasado. [62] Sin embargo, la tecnología tiene efectos secundarios inesperados, como hemos visto con el agotamiento del ozono estratosférico, la deposición excesiva de nitrógeno en los ríos y bahías del mundo y el cambio climático global. [56] [10] Esto sugiere que 8 mil millones de personas pueden ser sostenibles durante unas pocas generaciones, pero no a largo plazo, y el término "capacidad de carga" implica una población que es sostenible indefinidamente. También es posible que los esfuerzos por anticipar y gestionar los impactos de nuevas y poderosas tecnologías, o por dividir los esfuerzos necesarios para mantener los impactos ecológicos globales dentro de límites sostenibles entre más de 200 naciones que persiguen sus propios intereses, resulten demasiado complicado de lograr a largo plazo. [63]
Se pueden afirmar con confianza dos cosas con respecto a la capacidad de carga de la Tierra, basada en la gran aceleración del uso de energía y materiales, la generación de desechos y la degradación ecológica posterior a la Segunda Guerra Mundial. [64] En primer lugar, la expansión de la capacidad de carga humana se ha producido a expensas de muchas otras especies que ocupan la Tierra en la actualidad. [6] [65] Entre 1970 y hoy, las poblaciones de vertebrados salvajes han disminuido un 60%; [66] Es posible que se hayan producido disminuciones igualmente pronunciadas entre los insectos y las plantas vasculares, [67] aunque la evidencia es más incompleta. De modo que nuestros exitosos esfuerzos por aumentar la capacidad de carga humana se han producido a expensas de la capacidad de la Tierra para sustentar a otras especies. [53] A medida que hemos convertido el hábitat y los recursos para nuestro propio uso, otras especies han disminuido drásticamente, hasta el punto de que los biólogos conservacionistas hablan de una incipiente extinción masiva de especies. [68]
En segundo lugar, las expansiones de la riqueza per cápita y los aumentos concomitantes del consumo per cápita, el uso de recursos y la generación de desechos tienden a disminuir el número total de personas que pueden mantenerse a largo plazo. [58] [69] En igualdad de condiciones, una población más rica, que vive con más lujos, tiene una menor capacidad de carga que una población más pobre y más abstemia. [59] A medida que aumenta la riqueza, la población debe disminuir para permanecer dentro de cualquier capacidad de carga teórica, y viceversa. [70]
Como se mencionó anteriormente, un problema al aplicar la capacidad de carga a cualquier especie es que los ecosistemas no son constantes y cambian con el tiempo, lo que cambia los recursos disponibles. Las investigaciones han demostrado que a veces la presencia de poblaciones humanas puede aumentar la biodiversidad local , lo que demuestra que la ocupación humana no siempre conduce a la deforestación y la disminución de la biodiversidad. Otra cuestión a considerar al aplicar la capacidad de carga, especialmente a los humanos, es que medir los recursos alimentarios es arbitrario. Esto se debe a elegir qué considerar (p. ej., incluir o no plantas que no están disponibles todos los años), cómo clasificar lo que se considera (p. ej., clasificar plantas comestibles que generalmente no se consumen como recursos alimentarios o no) y determinar si se privilegian los valores calóricos o los valores nutricionales . Otros factores adicionales a esto para los humanos son sus diferencias culturales en cuanto a gustos (p. ej., algunos consumen termitas voladoras) y elecciones individuales sobre en qué invertir su trabajo (p. ej., pesca versus agricultura), las cuales varían con el tiempo. Esto lleva a la necesidad de determinar si se incluyen o no todos los recursos alimentarios o sólo aquellos que consumirá la población considerada. Las mediciones de la capacidad de carga en grandes áreas también suponen homogeneidad en los recursos disponibles, pero esto no tiene en cuenta cómo los recursos y el acceso a ellos pueden variar mucho dentro de las regiones y poblaciones. También suponen que las poblaciones de la región sólo dependen de los recursos de esa región, aunque los humanos intercambian recursos con otros de otras regiones y hay pocas poblaciones aisladas, si es que hay alguna. Tampoco se tienen en cuenta las variaciones en los niveles de vida que impactan directamente en el consumo de recursos. Estos problemas muestran que, si bien existen límites para los recursos, es necesario utilizar un modelo más complejo de cómo los humanos interactúan con su ecosistema para comprenderlos. [71]
Entre 1900 y 2020, la población humana de la Tierra aumentó de 1.600 millones a 7.800 millones (un aumento del 390%) [72] y el tamaño de la economía global aumentó de aproximadamente 3,5 billones de dólares a aproximadamente 90 billones de dólares en dólares corrientes (un aumento de más de 2500 millones). %). [73] Estos éxitos aumentaron enormemente la demanda de recursos humanos, generando una degradación ambiental significativa . [2] La evidencia científica de muchas fuentes indica que los humanos probablemente estamos viviendo más allá de la capacidad de carga humana de la Tierra, dados los niveles actuales de riqueza y la tecnología que se está implementando para satisfacer las demandas económicas de las personas. [ cita necesaria ]
La Evaluación de los Ecosistemas del Milenio (MEA) de 2005 fue un esfuerzo colaborativo masivo para evaluar el estado de los ecosistemas de la Tierra, en el que participaron más de 1.300 expertos de todo el mundo. [2] Sus primeros dos de cuatro hallazgos principales fueron los siguientes. El primer hallazgo es:
En los últimos 50 años, los seres humanos han cambiado los ecosistemas más rápida y ampliamente que en cualquier período comparable de la historia de la humanidad, en gran medida para satisfacer las crecientes demandas de alimentos, agua dulce, madera, fibra y combustible. Esto ha resultado en una pérdida sustancial y en gran medida irreversible de la diversidad de vida en la Tierra. [74]
El segundo de los cuatro hallazgos principales es:
Los cambios que se han realizado en los ecosistemas han contribuido a ganancias netas sustanciales en el bienestar humano y el desarrollo económico, pero estas ganancias se han logrado a costos crecientes en forma de degradación de muchos servicios de los ecosistemas, mayores riesgos de cambios no lineales y la exacerbación de la pobreza para algunos grupos de personas. Estos problemas, a menos que se aborden, disminuirán sustancialmente los beneficios que las generaciones futuras obtendrán de los ecosistemas. [74]
Según la MEA, estos cambios ambientales sin precedentes amenazan con reducir la capacidad de carga humana a largo plazo de la Tierra. “La degradación de los servicios ecosistémicos podría empeorar significativamente durante la primera mitad de este siglo [XXI]”, escriben, sirviendo como una barrera para mejorar las vidas de los pobres en todo el mundo. [74]
Los seres humanos y la propia cultura humana son cosas muy adaptables que han superado cuestiones que antes parecían incomprensibles. No quiere decir que la capacidad de carga no sea algo que deba considerarse y reflexionar, pero debe tomarse con cierto escepticismo cuando se presenta como una prueba concreta de algo. Muchos biólogos, ecólogos y científicos sociales han descartado el término por completo debido a las generalizaciones que se hacen para pasar por alto la complejidad de las interacciones que tienen lugar a nivel micro y macro. La capacidad de carga en un entorno humano está sujeta a cambios en cualquier momento debido a la naturaleza altamente adaptable de la sociedad y la cultura humanas. Si se dedican recursos, tiempo y energía a un problema, es muy posible que haya una solución que salga a la luz. Esto tampoco debe usarse como excusa para sobreexplotar o aprovechar la tierra o los recursos que están disponibles. Sin embargo, es posible no ser pesimista ya que las adaptaciones tecnológicas, sociales e institucionales podrían acelerarse, especialmente en tiempos de necesidad, para resolver problemas o, en este caso, aumentar la capacidad de carga. Por supuesto, también hay recursos en esta Tierra que son limitados y que seguramente se agotarán si se usan en exceso o sin una supervisión/controles y equilibrios adecuados. Si las cosas no se controlan, es probable que se produzca un consumo excesivo y una explotación de la tierra y los recursos. [75]
La contabilidad de la Huella Ecológica mide las demandas que las personas hacen sobre la naturaleza y las compara con los suministros disponibles, tanto para países individuales como para el mundo en su conjunto. [76] Desarrollado originalmente por Mathis Wackernagel y William Rees, ha sido perfeccionado y aplicado en una variedad de contextos a lo largo de los años por Global Footprint Network (GFN). Por el lado de la demanda, la Huella Ecológica mide la rapidez con la que una población utiliza recursos y genera desechos, centrándose en cinco áreas principales: uso de energía, tierras dedicadas a asentamientos directos, uso de madera y papel, uso de alimentos y fibras, y consumo de mariscos. [77] Los convierte en hectáreas utilizadas per cápita o totales. Del lado de la oferta, la biocapacidad nacional o global representa la productividad de los activos ecológicos en una nación en particular o en el mundo en su conjunto; esto incluye “tierras de cultivo, tierras de pastoreo, tierras forestales, zonas de pesca y tierras urbanizadas”. [77] Nuevamente, las diversas métricas para capturar la biocapacidad se traducen al término único de hectáreas de tierra disponible. Como afirma la Global Footprint Network (GFN):
La Huella Ecológica de cada ciudad, estado o nación se puede comparar con su biocapacidad, o la del mundo. Si la Huella Ecológica de una población excede la biocapacidad de la región, esa región tiene un déficit de biocapacidad. Su demanda de bienes y servicios que su tierra y sus mares pueden proporcionar (frutas y verduras, carne, pescado, madera, algodón para prendas de vestir y absorción de dióxido de carbono) excede lo que los ecosistemas de la región pueden regenerar. En comunicaciones más populares, también lo llamamos "déficit ecológico". Una región con déficit ecológico satisface la demanda importando, liquidando sus propios activos ecológicos (como la sobrepesca) y/o emitiendo dióxido de carbono a la atmósfera. Si la biocapacidad de una región excede su Huella Ecológica, tiene una reserva de biocapacidad. [77]
Según los cálculos de la GFN, la humanidad ha estado utilizando recursos y generando residuos por encima de lo sostenible desde aproximadamente 1970: actualmente utilizamos los recursos de la Tierra a aproximadamente el 160% de su capacidad. [78] Esto implica que la humanidad está muy por encima de la capacidad de carga humana de la Tierra para nuestros niveles actuales de riqueza y uso de tecnología. Según la GFN:
En 2022, el Día del Sobregiro de la Tierra cayó el 28 de julio. El Día del Sobregiro de la Tierra marca la fecha en la que la humanidad ha agotado el presupuesto de la naturaleza para el año. Durante el resto del año, mantendremos nuestro déficit ecológico reduciendo las reservas de recursos locales y acumulando dióxido de carbono en la atmósfera. Estamos operando en exceso. [79]
El concepto de "exceso" puede considerarse equivalente a exceder la capacidad de carga humana. [80] [76] Según los cálculos más recientes de GFN, la mayoría de los residentes del mundo viven en países con exceso ecológico (ver el mapa a la derecha).
Esto incluye países con poblaciones densas (como China, India y Filipinas), países con alto consumo per cápita y uso de recursos (Francia, Alemania y Arabia Saudita) y países con alto consumo per cápita y un gran número de personas. (Japón, Reino Unido y Estados Unidos). [77]
Según sus desarrolladores, el marco de límites planetarios define “un espacio operativo seguro para la humanidad basado en los procesos biofísicos intrínsecos que regulan la estabilidad del sistema Tierra”. [55] La civilización humana ha evolucionado en la relativa estabilidad de la época del Holoceno; cruzar los límites planetarios para alcanzar niveles seguros de carbono atmosférico, acidez de los océanos o uno de los otros límites establecidos podría hacer que el ecosistema global caiga en una espiral hacia condiciones novedosas que son menos hospitalarias para la vida, reduciendo posiblemente la capacidad de carga humana global. Este marco, desarrollado en un artículo publicado en 2009 en Nature [81] y luego actualizado en dos artículos publicados en 2015 en Science [55] y en 2018 en PNAS , [82] identifica nueve factores estresantes de los sistemas de soporte planetario que deben permanecer dentro de sus límites. límites críticos para preservar condiciones biosféricas estables y seguras (ver figura a continuación). El cambio climático y la pérdida de biodiversidad se consideran especialmente cruciales, ya que por sí solos podrían sacar al sistema Tierra del estado del Holoceno: “las transiciones entre períodos de tiempo en la historia de la Tierra a menudo han estado delineadas por cambios sustanciales en el clima, la biosfera o ambos." [55]
El consenso científico es que la humanidad ha superado de tres a cinco de los nueve límites planetarios para el uso seguro de la biosfera y está presionando con fuerza para alcanzar varios más. [82] Por sí solo, cruzar uno de los límites planetarios no prueba que la humanidad haya excedido la capacidad de carga humana de la Tierra; tal vez las mejoras tecnológicas o una gestión inteligente puedan reducir este factor de estrés y devolvernos al espacio operativo seguro de la biosfera. Pero cuando se cruzan varios límites, resulta más difícil argumentar que no se ha traspasado la capacidad de carga. [83] Debido a que menos personas ayudan a reducir los nueve factores estresantes planetarios, cuanto más se cruzan los límites, más claro parece que reducir el número de humanos es parte de lo que se necesita para regresar a un espacio operativo seguro. [84] [85] El crecimiento demográfico regularmente encabeza la lista de causas del creciente impacto de la humanidad en el medio ambiente natural en la literatura científica del sistema terrestre. [86] Recientemente, el desarrollador de límites planetarios Will Steffen y sus coautores clasificaron el cambio demográfico global como el principal indicador de la influencia de las tendencias socioeconómicas en el funcionamiento del sistema terrestre en la era moderna, posterior a 1750. [87]
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