1950'lerde ünlü fizikçi Enrico Fermi, Karasal İstihbarat Arayışında (SETI) en zor sorulardan birini kapsayan soruyu sordu: “Herkes nerede?” Kastettiği şey, Evrenin yaşı (13.8 milyar yıl), çok sayıda gökada (1 ila 2 trilyon arasında) ve toplam gezegen sayısı göz önüne alındığında, insanlık neden hala karasal zekanın kanıtını bulamadı?
“Fermi Paradoksu” olarak bilinen bu soru, bilim adamlarının düşünmeye devam ettiği bir şey. Yeni bir çalışmada, Rochester Üniversitesi'nden bir ekip, belki de İklim Değişikliğinin nedeni olduğunu düşündü. Antroposene dayanan bir matematiksel model kullanarak, medeniyetlerin ve gezegen sistemlerinin nasıl geliştiğini ve akıllı türlerin çevreleriyle sürdürülebilirlik yaşayabildiğini veya edemediklerini düşündüler.
“Genelleştirilmiş Antroposen: Ekzo Medeniyetlerin Evrimi ve Gezegensel Geribildirimleri” başlıklı çalışma geçtiğimiz günlerde bilimsel dergide yayınlandı Astrobiyoloji. Çalışma, Washington Üniversitesi'nden Marina Alberti ve Max'ten Axel Kleidon'un yardımıyla Jonathan Carroll-Nellenback'in (Rochester'ın kıdemli bir bilgisayar bilimcisi) yardımıyla Rochester Üniversitesi'nde fizik ve astronomi profesörü Adam Frank tarafından yönetildi. Planck Biyojeokimya Enstitüsü.
İklim Değişikliği bugün insanlığın karşılaştığı en acil sorunlardan biridir. Son birkaç yüzyılda meydana gelen değişiklikler - yani sanayi devrimi, nüfus artışı, şehir merkezlerinin büyümesi ve fosil yakıtlara bağımlılık - insanlar gezegen üzerinde önemli bir etkiye sahipti. Aslında, birçok jeolog mevcut çağa “Antroposen” adını vermektedir çünkü insanlık gezegensel evrimi etkileyen en büyük faktör haline gelmiştir.
Gelecekte, nüfusun daha da büyümesi ve yüzyılın ortalarına kadar yaklaşık 10 milyar ve 2100'e kadar 11 milyarın üzerine çıkması bekleniyor. O zaman, kentsel merkezlerde yaşayan insanların sayısı da% 54'ten Yüzyılın ortalarına göre% 66. Bu itibarla, milyarlarca insanın nasıl sürdürülebilir bir şekilde yaşayabileceği sorusu giderek önem kazanmaktadır.
Aynı zamanda yeni kitabın yazarı olan Prof. Frank Yıldızların Işığı: Yabancı Dünyalar ve Dünyanın Kaderi (Bu çalışmadan yola çıkarak), bu çalışmayı meslektaşlarıyla birlikte İklim Değişikliği sorununu astrobiyolojik bir bağlamda ele almak için gerçekleştirdi. Bir Rochester Üniversitesi basın bülteninde açıkladığı gibi:
“Astrobiyoloji, yaşamın ve olasılıklarının gezegensel bir bağlamda incelenmesidir. Buna 'dış uygarlıklar' ya da genellikle uzaylı dediklerimiz dahildir. Eğer evrenin ilk medeniyeti değiliz, bu bizim kendi medeniyetimiz gibi genç bir medeniyetin kaderinin nasıl ilerlediğine dair kurallar olması anlamına geliyor. ”
Antroposeni örnek olarak kullanarak, uygarlık-gezegen sistemlerinin birlikte nasıl evrimleştiğini ve bir uygarlığın “ilerleme tuzağı” olarak bilinen şeyde büyüme ve genişleme yoluyla kendini nasıl tehlikeye sokabileceğini görebilirsiniz. Temel olarak, medeniyetler büyüdükçe, gezegenin kaynaklarının daha fazlasını tüketirler ve bu da gezegenin koşullarında değişikliklere neden olur. Bu anlamda bir medeniyetin kaderi gezegenlerinin kaynaklarını nasıl kullandıklarına bağlıdır.
Frank ve işbirlikçileri bu süreci göstermek için medeniyetleri ve gezegenleri bir bütün olarak gören matematiksel bir model geliştirdiler. Frank'in açıkladığı gibi:
“Mesele, iklim değişikliğinin sürülmesinin genel bir şey olabileceğini kabul etmektir. Fizik yasaları, bizimki gibi enerji yoğun bir medeniyet inşa eden genç nüfusun gezegeninde geri bildirim almasını talep ediyor. İklim değişikliğini bu kozmik bağlamda görmek, bize şu anda neler olduğu ve bununla nasıl başa çıkılacağı konusunda daha iyi bir fikir verebilir. ”
Model ayrıca Rapa Nui (Paskalya Adası olarak da bilinir) sakinlerinin ne olduğuna dair ünlü örneği içeren soyu tükenmiş medeniyetlerin vaka çalışmalarına da dayanıyordu. Arkeolojik çalışmalara göre, Güney Pasifik halkı bu adayı MS 400 ve 700 arasında kolonileştirmeye başladı ve nüfusu MS 1200 ila 1500 arasında 10.000'e ulaştı.
Bununla birlikte, 18. yüzyılda, sakinler kaynaklarını tüketmiş ve nüfus sadece 2000'e düşmüştür. Bu örnek, bir ortamın destekleyebileceği maksimum tür sayısı olan “taşıma kapasitesi” olarak bilinen önemli kavramı ortaya çıkarmaktadır. Frank'in açıkladığı gibi, İklim Değişikliği aslında Dünya'nın medeniyetimizin genişlemesine nasıl tepki verdiğidir:
“Gerçekten güçlü bir iklim değişikliğinden geçerseniz, taşıma kapasiteniz düşebilir, çünkü örneğin, büyük ölçekli tarım büyük ölçüde bozulabilir. İklim değişikliğinin yağmurun Orta Batı'da düşmesine neden olup olmadığını düşünün. Yiyecek yetiştiremeyiz ve nüfusumuz azalacaktı. ”
Takım, matematiksel modellerini kullanarak bir gezegende meydana gelebilecek dört olası senaryo belirledi. Bunlar, Uzaklaştırma senaryosu, Sürdürülebilirlik senaryosu, Kaynak Değişikliği Olmadan Çökme senaryosu ve Kaynak Değişikliği ile Çökme senaryosunu içerir. İçinde Geber senaryo, nüfus ve gezegenin durumu (örneğin, ortalama sıcaklıklar) çok hızlı yükselir.
Bu, nihayetinde bir nüfus zirvesine yol açacak ve daha sonra değişen gezegen koşulları, nüfusun çoğunluğunun hayatta kalmasını zorlaştıracağı için hızlı bir düşüşe neden olacaktır. Sonunda, sabit bir nüfus seviyesine ulaşılacaktı, ancak bu, pik nüfusun sadece bir kısmı olurdu. Bu senaryo, medeniyetler yüksek etkili kaynaklardan (petrol, kömür, temiz kesim) sürdürülebilir olanlara (yenilenebilir enerji) isteksiz veya değişemediğinde ortaya çıkar.
İçinde Sürdürülebilirlik senaryo, hem nüfus hem de gezegen koşulları yükselir, ancak sonunda sabit değerlerle bir araya gelir ve böylece herhangi bir felaket etkisinden kaçınır. Bu senaryo, medeniyetler çevresel değişikliklerin varlığını tehdit ettiğini ve yüksek etkili kaynaklardan sürdürülebilir olanlara geçişi başarılı bir şekilde gerçekleştirdiğinde gerçekleşir.
Son iki senaryo - Kaynak Değişikliği Olmadan Daralt ve Kaynak Değişimi ile Daralt - önemli bir açıdan farklılık gösterir. İlkinde, popülasyon ve sıcaklık, popülasyon bir zirveye ulaşana ve hızla düşmeye başlayana kadar hızlı bir şekilde yükselir - ancak türün kendisinin hayatta olup olmadığı net değildir. İkincisinde, nüfus ve sıcaklık hızla yükselir, ancak popülasyonlar tehlikeyi tanır ve geçişi yapar. Ne yazık ki, değişim çok geç geliyor ve nüfus yine de çöküyor.
Şu anda, bilim adamları bu kaderlerden hangisinin insanlığın karşı karşıya kalacağı konusunda güvenle söyleyemezler. Belki geçişi çok geç olmadan yapacağız, belki de geçmeyeceğiz. Ancak bu arada Frank ve meslektaşları, gezegenlerin medeniyetlere nasıl tepki vereceğini ve büyümek için enerji ve kaynakları farklı şekilde tükettiklerini tahmin etmek için daha ayrıntılı modeller kullanmayı umuyorlar.
Bundan, bilim adamları bu yüzyılda ve bir sonraki dönemde bizi neyin beklediğine dair tahminlerini düzeltebilirler. Bu süre zarfında, yukarıda belirtilen nüfus büyümesini ve sıcaklıklardaki istikrarlı artışı içeren önemli değişiklikler yapılacaktır. Örneğin, 2100 yılına kadar CO2 artışını ölçen iki senaryoya dayanarak, NASA küresel sıcaklıkların 2,5 ° C (4,5 ° F) veya 4,4 ° C (8 ° F) artabileceğini belirtti.
2100 yılına kadar CO2 seviyelerinin 550 ppm'ye ulaştığı önceki senaryoda değişiklikler sürdürülebilir olacaktır. Ancak, CO2 seviyelerinin 800 ppm'ye ulaştığı ikinci senaryoda, değişiklikler milyarlarca insanın geçim kaynakları ve hayatta kalmaları için bağımlı olduğu sistemlerde yaygın bir bozulmaya neden olacaktır. Daha da kötüsü, yaşam dünyanın belirli bölgelerinde savunulamaz hale gelecek ve büyük yer değiştirme ve insani krizlere yol açacaktı.
Bu çalışma, Fermi Paradoksu için olası bir çözüm sunmanın yanı sıra, insanlar için bazı yararlı tavsiyeler de sunmaktadır. Medeniyetleri ve gezegenleri bir bütün olarak düşünerek - Dünya ya da dış gezegenler olsun - araştırmacılar insan uygarlığının hayatta kalması için hangi değişikliklerin gerekli olacağını daha iyi tahmin edebileceklerdir. Frank'in uyardığı gibi, burada en kötü senaryonun Dünya'da gerçekleşmemesini sağlamak için insanlığın şimdi harekete geçmesi kesinlikle önemlidir:
“Dünyanın iklimini yeterince değiştirirseniz, onu geri değiştiremeyebilirsiniz. Geri çekilip güneş ya da daha az etkili kaynakları kullanmaya başlasanız bile, çok geç olabilir, çünkü gezegen zaten değişiyordu. Bu modeller, sadece kendi başına gelişen bir nüfusu düşünemeyeceğimizi gösteriyor. Birlikte gelişen gezegenlerimizi ve medeniyetlerimizi düşünmeliyiz. ”
Ve Prof. Frank ve ekibinin Rochester Üniversitesi izniyle yaptığı araştırmalara hitap eden bu videodan keyif aldığınızdan emin olun:
