Ist eine schnelle Reduzierung der Bevölkerung eine adäquate Lösung für Umweltprobleme?
Wie reduziert man am schnellsten das "schädliche" "CO2"?
Dreht man eher an der Sterblichkeit oder an der Fertilitätsrate? Oder gar an BEIDEN?
Ist es möglich nachhaltig auf die Fertilität einzuwirken?

Fragen über Fragen, deren Antworten einen Teil der Bevölkerung verunsichern würden.

Macht was draus... Und denkt immer daran welche Lösungen Personen mit einem Dopaminüberschuss bevorzugen.

Die Reduzierung der menschlichen Bevölkerung ist keine schnelle Lösung für Umweltprobleme

Corey J. A. Bradshaw corey.bradshaw@adelaide.edu.au und Barry W. BrookAutoreninfo & Zugehörigkeiten

Herausgegeben von Paul R. Ehrlich, Stanford University, Stanford, CA, und genehmigt am 15. September 2014 (zur Überprüfung erhalten am 5. Juni 2014)

October 27, 2014

111 (46) 16610-16615

https://doi.org/10.1073/pnas.1410465111

Bedeutung

Die große, wachsende und übermäßig konsumierende menschliche Bevölkerung, insbesondere der zunehmende Wohlstand, führt zu einer raschen Aushöhlung vieler natürlicher Ökosysteme der Erde. Der einzige wirkliche politische Hebel der Gesellschaft, um die menschliche Bevölkerung auf humane Weise zu reduzieren, ist jedoch die Förderung einer geringeren Pro-Kopf-Fertilität. Wie lange könnte es dauern, bis eine Verringerung der Fruchtbarkeit eine spürbare Wirkung zeigt? Wir haben verschiedene Szenarien für die Entwicklung der Weltbevölkerung bis zum Jahr 2100 untersucht, indem wir die Fruchtbarkeits- und Sterblichkeitsraten (sowohl chronische als auch kurzfristige Eingriffe) angepasst haben, um die plausible Bandbreite der Ergebnisse zu ermitteln. Selbst bei einer weltweit verhängten Ein-Kind-Politik und katastrophalen Sterblichkeitsereignissen würden bis zum Jahr 2100 wahrscheinlich immer noch 5-10 Milliarden Menschen leben. Aufgrund dieser demografischen Dynamik gibt es keine einfachen Möglichkeiten, die allgemeinen Trends der menschlichen Bevölkerungsgröße in diesem Jahrhundert zu ändern.

Zusammenfassung

Die unaufhaltsame demografische Dynamik der Weltbevölkerung führt zu einer raschen Erosion des Lebenserhaltungssystems der Erde. Infolgedessen werden immer häufiger Forderungen laut, Umweltprobleme durch eine weitere Verringerung der menschlichen Fruchtbarkeit anzugehen. Um zu untersuchen, wie schnell dies zu einer kleineren menschlichen Bevölkerung führen könnte, haben wir die Weltbevölkerung mit Hilfe einer szenariobasierten Matrixmodellierung bis zum Jahr 2100 projiziert. Unter der Annahme, dass sich die derzeitigen Trends bei der Verringerung der Sterblichkeit fortsetzen, führt selbst ein schneller Übergang zu einer weltweiten Ein-Kind-Politik bis zum Jahr 2100 zu einer ähnlichen Bevölkerungszahl wie heute. Selbst bei einer katastrophalen Massensterblichkeit von 2 Milliarden Toten in einem hypothetischen 5-Jahres-Fenster in der Mitte des 21. Jahrhunderts würden bis zum Jahr 2100 immer noch etwa 8,5 Milliarden Menschen leben. Ohne eine Katastrophe oder einen starken Rückgang der Geburtenrate (auf weniger als zwei Kinder pro Frau weltweit) zeigen die größten Bedrohungen für die Ökosysteme - gemessen an den regionalen Projektionen innerhalb der 35 globalen Biodiversitäts-Hotspots -, dass Afrika und Südasien dem größten menschlichen Druck auf die künftigen Ökosysteme ausgesetzt sein werden. Die große demografische Dynamik der Menschheit bedeutet, dass es keine einfachen politischen Hebel gibt, um die Größe der menschlichen Bevölkerung in den kommenden Jahrzehnten wesentlich zu verändern, es sei denn, es kommt zu einer extremen und schnellen Verringerung der weiblichen Fruchtbarkeit; dies wird Jahrhunderte dauern, und das langfristige Ziel bleibt unklar. Eine gewisse Verringerung könnte jedoch bis Mitte des Jahrhunderts erreicht werden und dazu führen, dass Hunderte von Millionen Menschen weniger ernährt werden müssen. Unmittelbarere Ergebnisse für die Nachhaltigkeit würden sich aus Maßnahmen und Technologien ergeben, die den steigenden Verbrauch natürlicher Ressourcen umkehren.

Die Größe der Weltbevölkerung wird häufig als nicht nachhaltig angesehen, was ihre derzeitigen und künftigen Auswirkungen auf das Klima der Erde, ihre Fähigkeit, die Nahrungsmittelproduktion gerecht zu verteilen, das Bevölkerungs- und Artensterben, die Bereitstellung angemessener Ökosystemleistungen sowie das wirtschaftliche, soziologische und epidemiologische Wohlergehen betrifft (1-8). Andere argumentieren, dass Technologie, Erfindungsreichtum und Organisation die Umweltauswirkungen menschlicher Aktivitäten stärker beeinflussen (9-11). Ungeachtet dessen ist der Homo sapiens heute zahlenmäßig der dominierende große Organismus auf dem Planeten. Nach Angaben der Vereinten Nationen erreichte die Weltbevölkerung 2013 fast 7,1 Milliarden Menschen, mit mittleren Prognosen von 9,6 Milliarden (Spanne: 8,3-11,0 Milliarden) bis zum Jahr 2050 und 10,9 Milliarden (Spanne: 6,8-16,6 Milliarden) bis zum Jahr 2100 (12), wobei neuere Prognosen die Spanne auf 9,6 bis 12,3 Milliarden bis zum Jahr 2100 festlegen (13). Die menschliche Bevölkerung ist in jüngster Zeit so schnell gewachsen (von 1,6 Milliarden im Jahr 1900), dass etwa 14 % aller Menschen, die jemals existiert haben, heute noch am Leben sind (14).
Weltweit sind die Umweltbedingungen vor allem durch vom Menschen verursachte Prozesse in Form von Landumwandlung (Landwirtschaft, Abholzung, Verstädterung), direkter Ausbeutung (Fischerei, Buschfleisch), Einschleppung von Arten, Verschmutzung, Klimawandel (Emissionen) und deren synergetischen Wechselwirkungen bedroht (15). Obwohl es selbstverständlich ist, dass eine geringere menschliche Bevölkerung die meisten dieser bedrohlichen Prozesse verringern würde (16), ist es schwierig, die Verbrauchsraten und die Bevölkerungsgröße an sich zu trennen (17), da sie sich gemeinsam auf den Verlust der biologischen Vielfalt und die Nichtbereitstellung von Naturkapital auswirken (3, 18, 19) und die Verbrauchsmuster je nach Region und sozioökonomischer Schicht variieren (20, 21). Nachhaltigkeit erfordert eine Stabilisierung der menschlichen Bevölkerung auf der Erde, da der Bedarf an Ressourcen und Lebensraum mit der Bevölkerungsgröße zunimmt und die proportionalen ökologischen Schäden selbst bei einer Stabilisierung der Konsummuster steigen (22, 23); daher ist es von entscheidender Bedeutung, dass Szenarien für die künftige menschliche Bevölkerungsdynamik kritisch untersucht werden, wenn wir für eine gesunde künftige Gesellschaft planen wollen (24).
Wiederholt wurde der Ruf nach raschem Handeln laut, um die Weltbevölkerung in den kommenden Jahrzehnten bis Jahrhunderten auf humane Weise zu reduzieren (1, 3), wobei Laienbefürworter beklagen, dass die Befürworter der Nachhaltigkeit den "Elefanten im Raum" der menschlichen Überbevölkerung ignorieren (25, 26). Abgesehen von amoralischen Kriegen und globalen Pandemien besteht der einzige humane Weg zur Reduzierung der menschlichen Bevölkerung darin, die Pro-Kopf-Fertilität zu senken. Diese Verringerung findet seit Jahrzehnten statt (27, 28), was vor allem auf das höhere Bildungsniveau und die Stärkung der Rolle der Frau in den Industrieländern, den steigenden Wohlstand in den Entwicklungsländern und die Ein-Kind-Politik in China zurückzuführen ist (29-32). Trotz dieses Wandels haben sich die Umweltbedingungen weltweit verschlechtert, weil die mit dem steigenden Wohlstand verbundenen Bevölkerungs- und Konsumraten überkompensiert wurden (3, 18). Eines der Probleme besteht darin, dass es immer noch einen großen ungedeckten Bedarf an umfassenderer und wirksamerer Hilfe bei der Familienplanung gibt, die bisher durch konservative religiöse und politische Widerstände, die voreilige Behauptung, das rasche Bevölkerungswachstum sei beendet, und die Umverteilung von Ressourcen für andere Gesundheitsthemen behindert wurde (33). Wirksame Empfängnisverhütung wurde auch durch unzureichende Aufklärung über ihre Verfügbarkeit, ihr Angebot, ihre Kosten und ihre Sicherheit sowie durch den Widerstand von Familienmitgliedern verzögert (33). Ungeachtet dessen argumentieren einige, dass die meisten Nachhaltigkeitsprobleme, die mit der großen menschlichen Bevölkerung verbunden sind, erheblich gemildert würden, wenn wir den Übergang zu niedrigeren Fruchtbarkeitsraten erleichtern könnten (3, 34-36).
Selbst in einem idealen gesellschaftspolitischen Umfeld für niedrigere Geburtenraten und die Verpflichtung zu einer Familienplanung auf globaler Ebene bleiben jedoch mehrere Fragen offen: (i) Wie schnell könnten wir durch die Anpassung solcher soziologischen Hebel (oder durch unerwartete, großflächige Stressfaktoren) eine geringere menschliche Bevölkerung erreichen, und (ii) wo in der Welt wird die menschliche Bevölkerung im kommenden Jahrhundert wahrscheinlich den größten Schaden an ihrer unterstützenden Umwelt anrichten? Zur Beantwortung der ersten dieser Fragen zur Bevölkerungsentwicklung haben wir deterministische Bevölkerungsmodelle für die Menschen erstellt, die auf umfassenden, mehrere Regionen umfassenden geografischen Daten der Weltgesundheitsorganisation (WHO) und des United States Census Bureau basieren. Mithilfe eines Leslie-Matrix-Ansatzes haben wir die Weltbevölkerung von 2013 bis zum Jahr 2100 projiziert, wobei wir verschiedene Anpassungen der Fruchtbarkeit, der Sterblichkeit und des Alters bei der ersten Geburt (Primiparität) vorgenommen haben, um die relative Bedeutung verschiedener Lebensraten (die mögliche politische Interventionen oder Stressfaktoren darstellen) für die Entwicklung und die Bevölkerungsgröße am Ende dieses Jahrhunderts sowie für das Verhältnis der "abhängigen" Komponente der Bevölkerung (<15 und >65 Jahre) zum Rest zu untersuchen (28). Bestehende Bevölkerungsprognosen berücksichtigen in der Regel keine Massensterblichkeitsereignisse, mit denen bisher keine Erfahrungen gemacht wurden, wie z. B. weltweite Epidemien, Atomkriege oder Klimawandel (32). Daher haben wir auch vier "Katastrophenszenarien" hinzugefügt, um die möglichen Auswirkungen von Klimastörungen, Weltkriegen oder globalen Pandemien auf die Bevölkerungsentwicklung zu simulieren. Unser Ziel war es nicht, die tatsächliche Bevölkerungszahl am Ende dieses Jahrhunderts vorherzusagen; vielmehr wollten wir die Empfindlichkeit der Bevölkerungsentwicklung gegenüber plausiblen und sogar unwahrscheinlichen sozialen Phänomenen vergleichen und untersuchen, wie diese die langfristige menschliche Demografie beeinflussen könnten.
Um die zweite Frage zu den Umweltauswirkungen künftiger Bevölkerungen zu beantworten, konzentrierten wir uns auf 14 regionsspezifische Projektionen der menschlichen Bevölkerung und setzten diese in Beziehung zu den Gebieten des Planeten, die aus der Sicht einzigartiger Ökosysteme am meisten Umweltschutz benötigen: Biodiversitäts-Hotspots (37). Obwohl es auch andere Möglichkeiten gibt, regionale Muster der Umweltzerstörung und -anfälligkeit zu messen (18), sind die heutigen 35 Hotspots der biologischen Vielfalt international als Regionen mit den meisten einzigartigen (endemischen) Arten anerkannt, die derzeit am stärksten durch menschliche Eingriffe bedroht sind (37, 38). Frühere Studien haben gezeigt, dass die derzeitige menschliche Bevölkerungsdichte und die Wachstumsraten in den Hotspots der biologischen Vielfalt im Durchschnitt höher sind als anderswo (39, 40), was zu einer stärkeren Abholzung und einem höheren Artenverlust beiträgt (41). Wir haben einen ähnlichen Rahmen verwendet, um die zukünftige Entwicklung der menschlichen Bevölkerung in verschiedenen Regionen im Verhältnis zur Verteilung der globalen Biodiversitäts-Hotspots zu betrachten, mit dem Ziel, die relative Veränderung der Bedrohung dieser einzigartigen Umgebungen zu bewerten, nachdem wir die geografischen Unterschiede in den Wachstumsraten berücksichtigt haben.

Methoden

Demografische Daten.
Die meisten veröffentlichten demografischen Daten werden als Sterblichkeits- und Geburtenraten pro 5-Jahres-Altersklasse ausgedrückt, wobei das erste Lebensjahr oft separat angegeben wird. Die zuverlässigsten altersspezifischen Sterblichkeitsraten werden von der WHO im Rahmen des WHO-CHOICE-Projekts veröffentlicht (www.who.int/choice). Obwohl sie ursprünglich für die Modellierung des Krankheitsverlaufs in der menschlichen Bevölkerung zusammengestellt wurden, haben wir uns für die Verwendung dieser Daten entschieden, da sie bequem als Sterblichkeitsraten pro jährlicher Altersklasse und pro WHO-Subregion (42) ausgedrückt werden können und somit keine Glättung oder Interpolation erforderlich ist. Die 14 WHO-CHOICE-Subregionen, die auf der geografischen Lage und demografischen Profilen basieren, und die Länder, aus denen sie sich zusammensetzen (www.who.int/choice), sind in der Legende von Abb. 4 aufgeführt.
Für die global gemittelten altersspezifischen Sterblichkeiten (0-100+ y) haben wir die mittleren Sterblichkeiten in jeder WHO-Subregion aggregiert, wobei jede altersspezifische (x) Sterblichkeit (Mx) mit ihrem Bevölkerungsgrößenvektor (Nx) für jede Subregion gewichtet wurde. Wir schätzten den Nx von 2013 aus dem Nx von 2005, der vom WHO-CHOICE-Projekt zur Verfügung gestellt wurde, indem wir jeden Nx mit dem Verhältnis von N2013:N2005 multiplizierten, wobei N2013 für jede Subregion aus der internationalen Datenbank des US Census Bureau (www.census.gov/population/international/data/idb) stammt.
Wir griffen auf die Fertilitätsdaten 2013 nach 5-Jahres-Altersgruppen aus der internationalen Datenbank des US Census Bureau zu. Wir konvertierten die Geburten pro 1.000 Frauen in altersspezifische Fertilitäten (mx), indem wir die 5-Jahres-Klassen gleichmäßig auf die sie bildenden Jahre aufteilten und die weibliche Sterblichkeit innerhalb jeder der 5-Jahres-Klassen berücksichtigten. Alle altersspezifischen Daten zur Bevölkerungsgröße, Sterblichkeit und Fruchtbarkeit, die wir aus diesen Quellen abgeleitet haben, sind online verfügbar unter dx.doi.org/10.4227/05/5386F14C65D34.

Leslie-Matrix.
Wir definierten eine 100 (i) × 100 (j) Elemente große Leslie-Matrix (M) nur für Weibchen und multiplizierten den anschließenden projizierten Populationsvektor mit dem allgemeinen Geschlechterverhältnis, um die Gesamtpopulationsgröße zu jedem Zeitpunkt zu schätzen. Die Fertilitäten (mx) belegten die erste Zeile der Matrix (Alter 15-49), Überlebenswahrscheinlichkeiten (1 - Mx) wurden auf die Subdiagonale angewandt, und die letzte diagonale Übergangswahrscheinlichkeit (Mi,j) repräsentierte das Überleben der Altersklasse 100+. Der vollständige R-Code (43) für die Szenarioprojektionen ist in den Datensätzen S1 und S2 enthalten.

Globale Szenarien.
Für jede Projektion multiplizierten wir den Nx-Vektor mit M für 87 jährliche Zeitschritte (2013-2100, mit Ausnahme eines Szenarios zur Verringerung der Fruchtbarkeit, das bis 2300 verlängert wurde). Alle Projektionen waren deterministisch. Szenario 1 war eine "Kontroll"-Projektion, bei der alle Matrixelemente auf den Werten von 2013 konstant gehalten wurden. Szenario 2a war eine "realistische" Projektion mit einem linearen Rückgang von Mx, beginnend im Jahr 2013, auf 50 % der Ausgangswerte bis zum Jahr 2100 (d. h. durch verbesserte Ernährung, Wohlstand, Medizin, Stärkung der Rolle der Frau usw.). Wir ahmten auch eine Verschiebung hin zu älterer Primiparität nach, indem wir 50 % der Fertilität in der jüngsten reproduktiven Altersklasse (15-24) gleichmäßig auf die älteren Fortpflanzungsklassen (25-49) verteilten und dabei einer linearen Veränderungsfunktion von 2013 bis 2100 folgten (entsprechend dem Rückgang von Mx). Wir haben dann einen linearen Rückgang der Gesamtfruchtbarkeit vom Ausgangswert 2013 von 2,37 Kindern pro Frau auf 2,00 bis 2100 implementiert (um den in den letzten Jahrzehnten beobachteten anhaltenden Trend zu simulieren). Die Rate des Fertilitätsrückgangs betrug somit 0,0042 Kinder pro Frau und Jahr. Szenario 2b war in jeder Hinsicht identisch mit Szenario 2, mit der Ausnahme, dass die Sterblichkeit über den Projektionszeitraum konstant blieb. Szenario 3 ähnelte Szenario 2a, mit der Ausnahme, dass wir die Gesamtfertilität stärker reduzierten, und zwar auf ein Kind pro Frau bis zum Jahr 2100, um zum Beispiel eine hypothetische Entwicklung hin zu einer weltweiten Ein-Kind-Politik bis zum Ende des Jahrhunderts nachzuahmen. Diese Rate des Fertilitätsrückgangs betrug also 0,0157 Kinder pro Frau und Jahr. In Szenario 4 reduzierten wir die Fertilität noch schneller auf ein Kind pro Frau bis 2045 (Fertilitätsrückgangsrate = 0,0427) und hielten sie danach bis 2100 konstant; wir ließen auch die Annahme fallen, dass die Sterblichkeit (Mx) im Projektionsintervall sinken würde, so dass wir Mx auf den Werten von 2013 beließen. In Szenario 5 untersuchten wir, wie sich eine weltweite Vermeidung von ungewollten Schwangerschaften, die zu Geburten führen, durch Fortpflanzungserziehung, Familienplanung und kulturellen Wandel (3) auf unsere Projektionen bis zum Jahr 2100 auswirken würde. Unter Verwendung von Daten aus dem Jahr 2008 gab es weltweit 208 Millionen Schwangerschaften, von denen schätzungsweise 86 Millionen ungewollt waren (44). Von diesen 86 Millionen waren ∼11 Millionen Fehlgeburten, 41 Millionen Abbrüche und 33 Millionen ungeplante Geburten (44). In diesem Szenario haben wir daher angenommen, dass 33 von 208 (15,8 %) Geburten pro Jahr der Projektion nicht stattfinden würden, wenn ungewollte Schwangerschaften vollständig vermieden würden.
Die Szenarien 6-9 stellen eine vergleichende "Was wäre wenn?"-Untersuchung verschiedener Niveaus chronisch oder akut erhöhter Sterblichkeitsraten dar, die vom plausiblen bis zum höchst unwahrscheinlichen Fall reichen. In Szenario 6 wurde die BAU-Matrix verwendet, allerdings mit einem linearen Anstieg der Kindersterblichkeit auf das Doppelte der Werte von 2013 bis zum Jahr 2100, um eine Nahrungsmittelknappheit zu simulieren, die z. B. durch die Auswirkungen von Klimastörungen auf die Ernteerträge verursacht wird (45). In Szenario 7 wurde ein großflächiges Sterblichkeitsereignis eingeführt, das der ungefähren Zahl der menschlichen Todesfälle durch den Ersten und Zweiten Weltkrieg und die Spanische Grippe zusammen entspricht (Σ = 131 Millionen Todesfälle; http://necrometrics.com), und zwar als Anteil an der für die Mitte (d. h. 2056) prognostizierten Bevölkerungszahl (9,95 Milliarden) (Ergebnisse). Ausgehend von einer Weltbevölkerung von 2,5 Milliarden Menschen am Ende des Zweiten Weltkriegs entsprach diese kombinierte Sterbeziffer aus diesen historischen Ereignissen 5,2 % der Weltbevölkerung; daher wendeten wir diese anteilige zusätzliche Sterblichkeit auf die Schätzung der Weltbevölkerung für das Jahr 2056 (Mitte) an, was etwa 500 Millionen Todesfällen über einen Zeitraum von 5 Jahren entspricht. Für Szenario 8 führten wir ein Massensterbeereignis durch, das weltweit 2 Milliarden Menschen tötete (wiederum über einen Zeitraum von 5 Jahren ab 2056). Szenario 9 war identisch mit Szenario 8, nur dass wir die Zahl der Todesopfer deutlich auf 6 Milliarden erhöhten und die Katastrophe nach einem Drittel des Projektionsintervalls (d. h. 2041) eintrat, um eine längere Erholungszeit von ihren Folgen zu ermöglichen. Eine Zusammenfassung der anfänglichen Parameterwerte und ihrer zeitlichen Veränderungen für alle Szenarien findet sich in Tabelle S1.

Auch wenn dies möglicherweise übertrieben ist, gingen wir davon aus, dass sich die demografischen Raten der Gesamtbevölkerung nach solchen großen Sterbeereignissen deutlich verschieben würden, um so eine Art Nachkriegszustand ähnlich dem in den 1950er Jahren beobachteten "Babyboom" nachzuahmen. Nach dem letzten Jahr der Massensterblichkeitskatastrophe nahmen wir (willkürlich) an, dass sich die Fertilität verdoppeln, dann aber bis 2100 linear auf die Werte von 2013 zurückgehen würde. Wir nahmen auch an, dass sich die Gesamtsterblichkeit nach dem letzten Jahr der Katastrophe verdoppeln würde (z. B. um anhaltende Auswirkungen wie Nahrungsmittelknappheit, gestörte soziale Interaktionen und Krankheitsepidemien zu simulieren), dann aber bis 2100 linear auf die Werte von 2013 zurückgehen würde.
Für alle szenariobasierten Projektionen berechneten wir die jährliche Gesamtbevölkerungsgröße (Männer und Frauen) und den Anteil der Bevölkerung unter 15 Jahren bzw. über 65 Jahren. Die Summe dieses Anteils (d. h. der Anteil der 15- bis 65-Jährigen) im Verhältnis zur übrigen Bevölkerung stellt den "Abhängigkeitsquotienten" dar, eine Kennzahl für die Bevölkerung, die allgemein als abhängig von der Produktivität der Gesellschaft betrachtet wird (28). Um zu prüfen, wie empfindlich sich die Wahl der oberen Altersgrenze (z. B. 65 Jahre) auf die Gesamtquote auswirkt, haben wir die Berechnung für das obere "abhängige" Alter von 75 Jahren wiederholt.

Subregionale Szenarien.
Wir haben alternativ jede der WHO-Subregionen separat projiziert, wobei wir die subregionalspezifischen Mortalitätsraten und die Fertilitäts- und Bevölkerungsvektoren des US Census Bureau verwendet haben, ohne dass wir von zeitlichen Veränderungen der Komponentenvitalraten oder der Migration zwischen den Regionen ausgegangen sind. In der Tat ist die interregionale Migration nach wie vor einer der am schwierigsten vorherzusagenden Parameter für die menschliche Bevölkerung (32). Zum Vergleich wiederholten wir auch die subregionalen Projektionen unter der Annahme derselben linearen Veränderung der Lebensraten wie in Szenario 2a für die globalen Projektionen. Für jede Region überlagerten wir die Ausdehnung der letzten 35 Biodiversitäts-Hotspots von Conservation International (37, 38) (Shapefile erhältlich bei databasin.org), um festzustellen, welche Hotspots mit der schnellsten prognostizierten Expansion der menschlichen Bevölkerung im kommenden Jahrhundert und den Gebieten mit der höchsten menschlichen Bevölkerungsdichte im Jahr 2100 verbunden sind.

Ergebnisse

Projektionsszenarien.
Die Bevölkerungsprojektionen für den BAU (Szenario 1) und realistische Änderungen der Lebensraten (Szenario 2a) ergaben ähnliche Bevölkerungszahlen für 2050 (9,23 bzw. 9,30 Milliarden; Differenz (Δ) = 68 Millionen) und für das Ende des Jahrhunderts (10,42 bzw. 10,35 Milliarden; Δ = 70 Millionen) (Abb. 1A). Die drakonischere Reduzierung der Geburtenrate auf ein Kind pro Frau bis zum Jahr 2100 (Szenario 3) führte zu einer Spitzenbevölkerung von 8,9 Milliarden im Jahr 2056, gefolgt von einem Rückgang auf ∼7 Milliarden bis zum Jahr 2100 (d. h. eine Rückkehr zur Bevölkerungsgröße von 2013) (Abb. 1A). Die Durchsetzung einer weltweiten Ein-Kind-Politik pro Frau bis 2045 und ohne Verbesserung der Überlebensrate (Szenario 4) führte zu einer Spitzenbevölkerung von 7,95 Milliarden im Jahr 2037, 7,59 Milliarden im Jahr 2050 und einem raschen Rückgang auf 3,45 Milliarden im Jahr 2100. Die Vermeidung von ca. 16 % der jährlichen Geburten, die aus ungewollten Schwangerschaften resultieren (Szenario 5), reduzierte die prognostizierte Bevölkerungszahl im Jahr 2050 auf 8,39 Milliarden (verglichen z. B. mit 9,30 Milliarden in Szenario 2a; Δ = 901 Millionen) und im Jahr 2100 auf 7,3 Milliarden (verglichen z. B. mit 10,4 Milliarden in Szenario 2a; Δ = 3014 Millionen) (Abb. 1A).

Szenariobasierte Projektionen der Weltbevölkerung von 2013 bis 2100. (A) Szenario 1: BAU-Bevölkerungswachstum (konstante altersspezifische Vitalitätsraten von 2013); Szenario 2a: Senkung der Sterblichkeit (M), Erhöhung des Alters bei der Volljährigkeit (α), Rückgang der Fruchtbarkeit auf zwei Kinder pro Frau (Ft = 2) bis 2100; Szenario 2b: Dasselbe wie Szenario 2a, aber ohne verringerte Sterblichkeit; Szenario 3: Dasselbe wie Szenario 2a, aber Ft = 1; Szenario 4: Dasselbe wie Szenario 3, aber ohne verringerte Sterblichkeit und Ft = 1 bis 2045 und danach konstant bis 2100; Szenario 5: Vermeidung aller ungewollten Schwangerschaften, die zu jährlichen Geburten führen. Hohe und niedrige Projektionen der Vereinten Nationen (12) sind als graue Fläche dargestellt, und der revidierte Bereich für 2100 (13) ist ebenfalls angegeben. (B) Szenario 6: Erhöhte Kindersterblichkeit (Mj) aufgrund des Klimawandels (CC); Szenario 7: Massensterblichkeitsereignis über einen Zeitraum von 5 Jahren ab 2056, das dem Anteil der kombinierten Todesfälle aus dem Ersten Weltkrieg, dem Zweiten Weltkrieg und der Spanischen Grippe entspricht, skaliert auf die Bevölkerung Mitte des 21, Szenario 9: 6 Milliarden Tote aufgrund einer weltweiten Pandemie oder eines Krieges über 5 Jahre, beginnend in der Mitte des Projektionsintervalls (d. h. 2041). Die Fenster für die Massensterblichkeit sind als graue Balken dargestellt.

Der auffälligste Aspekt der "hypothetischen Katastrophenszenarien" war, wie wenig Einfluss selbst diese schweren Massensterblichkeitsereignisse auf die für 2100 prognostizierte endgültige Bevölkerungsgröße hatten (Abb. 1B). Die Projektionen für den Klimawandel (Anstieg der Kindersterblichkeit) (Szenario 5), das zukünftige proportionale "Weltkriegs"-Sterbeereignis (Szenario 6) und BAU (Szenario 1) ergaben alle zwischen 9,9 und 10,4 Milliarden Menschen bis zum Jahr 2100 (Abb. 1B). Die katastrophale Massensterblichkeit von 2 Milliarden Toten innerhalb von 5 Jahren nach der Hälfte des Projektionsintervalls (Szenario 7) führte zu einer Bevölkerungsgröße von 8,4 Milliarden bis zum Jahr 2100, während das Szenario mit 6 Milliarden Toten (Szenario 8) nach einem Drittel des Projektionsintervalls immer noch zu einer Bevölkerung von 5,1 Milliarden bis zum Jahr 2100 führte (Abb. 1B).
Projiziert man Szenario 3 (weltweite Ein-Kind-Politik bis 2100, unter der Annahme, dass die Gesamtfruchtbarkeit danach nicht weiter sinkt) bis zum Jahr 2300, würde die Weltbevölkerung bis 2130 auf die Hälfte und bis 2158 auf ein Viertel der Größe von 2013 zurückgehen (Abb. 2). Dieses Ergebnis entspricht einer momentanen Bevölkerungsänderungsrate (r) von -0,0276, sobald sich die altersspezifischen Vitalraten der Matrix stabilisiert haben (d. h. nachdem wir für 2100 und danach unveränderliche Vitalraten eingeführt haben).

Langfristiger Ausblick. Szenariobasierte Projektion der Weltbevölkerung von 2013 bis 2300 auf der Grundlage konstanter altersspezifischer Vitalitätsraten von 2013, aber sinkender Fertilität auf ein Kind pro Frau (Ft = 1) bis 2100 (Fertilität danach konstant gehalten). Die Bevölkerung schrumpft bis 2130 auf die Hälfte und bis 2158 auf ein Viertel ihrer Größe von 2013.

Ein weiterer bemerkenswerter Aspekt der Nicht-Katastrophen-Projektionen (Szenarien 1 und 3) war die relative Stabilität des Abhängigkeitsquotienten während des Projektionsintervalls (Abb. 3). Der Quotient schwankte zwischen 0,54 und einem Maximum von 0,67 (Szenario 3) bis zum Jahr 2100, wobei letzteres ∼1,5 (1/0,67) erwerbstätige Erwachsene pro abhängige Person entspricht. Die Anhebung des Alters für ältere Menschen auf 75 Jahre stabilisierte den Altenquotienten nur weiter (Szenario 1: 0,38-0,44; Szenario 3: 0,33-0,44) (Abb. S1).

Größe der abhängigen Bevölkerung. Anteil der Menschen <15 Jahre oder >65 Jahre pro Zeitschritt und ihr Verhältnis zur (produktivsten) Restbevölkerung (Abhängigkeitsquote) für (A) Szenario 1 (BAU) und (B) Szenario 3 (sinkende Sterblichkeit, steigendes Alter bei der Erstgeburt, sinkende Fruchtbarkeit auf ein Kind pro Frau). Ausführliche Beschreibungen der Szenarien siehe Methoden.

Regionale Unterschiede und Auswirkungen. Bevölkerungsprojektionen unter den BAU-Niveaus des Bevölkerungswachstums (Matrix 2013; Szenario 1) für 14 Subregionen (R1-R14; siehe unten für die Länderzusammensetzung). Die regionale Schattierung gibt die relative mittlere Bevölkerungsdichte an, die für 2100 prognostiziert wird: weiße Schattierung = 0 Personen km-2 bis dunklere Schattierung = 656,6 Personen km-2). Die Werte neben jeder Regionslinie (Legenden) geben das Verhältnis der für 2100 prognostizierten Bevölkerung (N2100) zur Ausgangsbevölkerung 2013 (N2013) an. Die rot schraffierte Überlagerung zeigt die Position der globalen Biodiversitäts-Hotspots (a-ii: siehe unten für die vollständige Hotspot-Liste). Die vollständige Auflistung der Hotspots pro Region und die zugehörigen prognostizierten Werte sind auch in Tabelle S2 enthalten. Länderzusammensetzung der Subregionen (Fettdruck zeigt die Nummer der Region auf der Karte an): Afrika D, Region 1: Angola (AGO), Benin (BEN), Burkina Faso (BFA), Kamerun (CMR), Kap Verde (CPV), Algerien (DZA), Gabun (GAB), Ghana (GHA), Guinea (GIN), Gambia (GMB), Guinea-Bissau (GNB), Äquatorialguinea (GNQ), Liberia (LBR), Madagaskar (MDG), Mali (MLI), Mauretanien (MRT), Mauritius (MUS), Niger (NER), Nigeria (NGA), Senegal (SEN), Sierra Leone (SLE), Sao Tome und Principe (STP), Seychellen (SYC), Tschad (TCD), Togo (TGO); Afrika E, Region 2: Burundi (BDI), Botsuana (BWA), Zentralafrikanische Republik (CAF), Côte d'Ivoire (CIV), Demokratische Republik Kongo (COD), Kongo (COG), Eritrea (ERI), Äthiopien (ETH), Kenia (KEN), Lesotho (LSO), Mosambik (MOZ), Malawi (MWI), Namibia (NAM), Ruanda (RWA), Swasiland (SWZ), Vereinigte Republik Tansania (TZA), Uganda (UGA), Südafrika (ZAF), Sambia (ZMB), Simbabwe (ZWE); Nord- und Südamerika A, Region 3: Kanada (CAN), Kuba (CUB), Vereinigte Staaten (USA); Amerikas B, Region 4: Argentinien (ARG), Antigua und Barbuda (ATG), Bahamas (BHS), Belize (BLZ), Brasilien (BRA), Barbados (BRB), Chile (CHL), Kolumbien (COL), Costa Rica (CRI), Dominica (DMA), Dominikanische Republik (DOM), Grenada (GRD), Guyana (GUY), Honduras (HND), Jamaika (JAM), St. Kitts und Nevis (KNA), St. Lucia (LCA), Mexiko (MEX), Panama (PAN), Paraguay (PRY), El Salvador (SLV), Surinam (SUR), Trinidad und Tobago (TTO), Uruguay (URY), St. Vincent und die Grenadinen (VCT), Venezuela (VEN); Amerika D, Region 5: Bolivien (BOL), Ecuador (ECU), Guatemala (GTM), Haiti (HTI), Nicaragua (NIC), Peru (PER); Östliches Mittelmeer B, Region 6: Vereinigte Arabische Emirate (ARE), Bahrain (BHR), Zypern (CYP), Islamische Republik Iran (IRN), Jordanien (JOR), Kuwait (KWT), Libanon (LBN), Libysch-Arabische Dschamahirija (LBY), Oman (OMN), Katar (QAT), Saudi-Arabien (SAU), Syrische Arabische Republik (SYR), Tunesien (TUN); Östliches Mittelmeer D, Region 7: Afghanistan (AFG), Dschibuti (DJI), Ägypten (EGY), Irak (IRQ), Marokko (MAR), Pakistan (PAK), Somalia (SOM), Sudan (SDN), Jemen (YEM); Europa A, Region 8: Andorra (AND), Österreich (AUT), Belgien (BEL), Schweiz (CHE), Tschechische Republik (CZE), Deutschland (DEU), Dänemark (DNK), Spanien (ESP), Finnland (FIN), Frankreich (FRA), Vereinigtes Königreich (GBR), Griechenland (GRC), Kroatien (HRV), Irland (IRL), Island (ISL), Israel (ISR), Italien (ITA), Luxemburg (LUX), Monaco (MCO), Malta (MLT), die Niederlande (NLD), Norwegen (NOR), Portugal (PRT), San Marino (SMR), Slowenien (SVN), Schweden (SWE); Europa B, Region 9: Albanien (ALB), Armenien (ARM), Aserbaidschan (AZE), Bulgarien (BGR), Bosnien und Herzegowina (BIH), Georgien (GEO), Kirgisistan (KGZ), die ehemalige jugoslawische Republik Mazedonien (MKD), Montenegro (MNE), Polen (POL), Rumänien (ROU), Serbien (SRB), Slowakei (SVK), Tadschikistan (TJK), Turkmenistan (TKM), Türkei (TUR), Usbekistan (UZB); Europa C, Region 10: Belarus (BLR), Estland (EST), Ungarn (HUN), Kasachstan (KAZ), Litauen (LTU), Lettland (LVA), Moldawien (MDA), Russische Föderation (RUS), Ukraine (UKR); Südostasien B, Region 11: Indonesien (IDN), Sri Lanka (LKA), Thailand (THA), Osttimor (TLS); Südostasien D, Region 12: Bangladesch (BGD), Bhutan (BTN), Indien (IND), Malediven (MDV), Myanmar (MMR), Nepal (NPL), Demokratische Volksrepublik Korea (PRK); Westpazifik A, Region 13: Australien (AUS), Brunei Darussalam (BRN), Japan (JPN), Neuseeland (NZL), Singapur (SGP); Westpazifik B, Region 14: China (CHN), Cookinseln (COK), Fidschi (FJI), Föderierte Staaten von Mikronesien (FSM), Kambodscha (KHM), Kiribati (KIR), Republik Korea (KOR), Demokratische Volksrepublik Laos (LAO), Marshallinseln (MHL), Mongolei (MNG), Malaysia (MYS), Niue (NIU), Nauru (NRU), Philippinen (PHL), Palau (PLW), Papua-Neuguinea (PNG), Salomonen (SLB), Tonga (TON), Tuvalu (TUV), Vietnam (VNM), Vanuatu (VUT), Samoa (WSM). Hotspots der Biodiversität: a, Tropische Anden; b, Mesoamerika; c, Karibische Inseln; d, Atlantischer Wald; e, Tumbes-Chocó-Magdalena; f, Cerrado; g, Chilenische Winterregenwälder; h, Floristische Provinz Kalifornien; I, Madagaskar und die Inseln im Indischen Ozean; j, Küstenwälder in Ostafrika; k, Guineische Wälder in Westafrika; l, Floristische Region am Kap; m, Sukkulentenkaroo; n, Mittelmeerraum; o, Kaukasus; p, Sundaland; q, Wallacea; r, Philippinen; s, Indo-Burma, Indien und Myanmar; t, Berge im Südwesten Chinas; u, Westghats und Sri Lanka; v, Südwestaustralien; w, Neukaledonien; x, Neuseeland; y, Polynesien-Mikronesien; z, Madrean Pine-Oak Woodlands; aa, Maputaland-Pondoland-Albany; bb, Eastern Afromontane; cc, Horn von Afrika; dd, Irano-Anatolian; ee, Mountains of Central Asia; ff, Eastern Himalaya, Nepal; gg, Japan; hh, East Melanesian Islands; ii, Forests of East Australia.

Unterregionen.
Die Region 4 (Amerika B) überschneidet sich mit der höchsten Anzahl von Biodiversitäts-Hotspots (9), obwohl für sie bis 2100 die viertniedrigste Bevölkerungsdichte prognostiziert wird (44,8 Personen km-2) (Tabelle S2). Die Regionen mit der nächstgrößeren Anzahl von Hotspots sind die Regionen 2 (Afrika E) und 14 (Westpazifik B) (jeweils acht) (Abb. 4 und Tabelle S1). Obwohl die Region 14 im Jahr 2013 die größte Bevölkerungszahl aufwies, wies die Region 2 die zweithöchste prognostizierte Wachstumsrate aller Regionen auf (Abb. 4). Darüber hinaus befinden sich zwei Hotspots in Region 2 (Östliches Afromontan-Gebiet, Horn von Afrika) auch in den Regionen 6 und 7 (Östliches Mittelmeer), mit der sechst- bzw. dritthöchsten Zuwachsrate (Tabelle S2). Die beiden afrikanischen Regionen (Regionen 1 und 2) werden bis zum Jahr 2100 auch die zweit- (Region 1: 246,4 Personen km-2) und dritthöchste (Region 2: 241,3 Personen km-2) Bevölkerungsdichte aufweisen (Abb. 4 und Tabelle S1). Die Biodiversitäts-Hotspots der Region 12 (Südostasien D: Himalaya, Indo-Burma, Western Ghats und Sri Lanka) sind ebenfalls besonders besorgniserregend, da die Region derzeit die zweitgrößte Bevölkerungszahl aufweist und sich bis zum Ende dieses Jahrhunderts verdoppeln dürfte, was die höchste prognostizierte Bevölkerungsdichte aller Subregionen (656 Personen km-2) zur Folge hätte (Abb. 4 und Tabelle S1). Wenn wir alternativ einen linearen Rückgang der Fruchtbarkeit und der Sterblichkeit und ein steigendes Alter bei der Erstgeburt annehmen (d. h. die Bedingungen von Szenario 2a), sind die Rangfolgen der Subregionen nach der projizierten Wachstumsrate nahezu identisch (mit Ausnahme der relativen Rangfolge der letzten beiden Regionen) (Tabelle S3). Für diese Projektionen lagen die endgültigen mittleren Populationsdichten zwischen 16 % und 37 % niedriger (Tabelle S3) als die unter der Annahme konstanter Lebensraten vorhergesagten (Abb. 4 und Tabelle S2).

--
Grüße



---

Niemals haben wir "unser" Leben im Griff!

Die meisten von uns ziemlich gut, ohne es zu wissen.