Στη δεκαετία του 1950, ο φημισμένος φυσικός Enrico Fermi έθεσε το ερώτημα που ενσαρκώνει μια από τις πιο δύσκολες ερωτήσεις στην Αναζήτηση για Εξωγήινη Νοημοσύνη (SETI): «Πού είναι όλοι;» Αυτό που εννοούσε ήταν, δεδομένης της ηλικίας του Σύμπαντος (13,8 δισεκατομμύρια χρόνια), του μεγάλου αριθμού των γαλαξιών (μεταξύ 1 και 2 τρισεκατομμυρίων) και του συνολικού αριθμού των πλανητών, γιατί η ανθρωπότητα δεν έχει βρει ακόμη στοιχεία για εξωγήινη νοημοσύνη;
Αυτή η ερώτηση, η οποία έγινε γνωστή ως «Fermi Paradox», είναι κάτι που οι επιστήμονες συνεχίζουν να συλλογίζονται. Σε μια νέα μελέτη, μια ομάδα από το Πανεπιστήμιο του Ρότσεστερ θεώρησε ότι ίσως η Κλιματική Αλλαγή είναι ο λόγος. Χρησιμοποιώντας ένα μαθηματικό μοντέλο που βασίζεται στο ανθρωποκένιο, εξέτασαν τον τρόπο με τον οποίο οι πολιτισμοί και τα πλανητικά συστήματα συν-εξελίσσονται και εάν τα ευφυή είδη είναι ικανά να ζήσουν βιωσιμότητα με το περιβάλλον τους.
Η μελέτη, με τίτλο «The Anthropocene Generalized: Evolution of Exo-Civilizations and their Planback Feedback», εμφανίστηκε πρόσφατα στο επιστημονικό περιοδικό Αστροβιολογία. Η μελέτη διευθύνθηκε από τον Adam Frank, καθηγητή φυσικής και αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο του Ρότσεστερ, με τη βοήθεια του Jonathan Carroll-Nellenback (ανώτερης υπολογιστικής επιστήμης στο Rochester) Μαρίνα Αλμπέρτι του Πανεπιστημίου της Ουάσινγκτον, και Axel Kleidon του Max Ινστιτούτο Βιογεωχημείας Planck.
Σήμερα, η κλιματική αλλαγή είναι ένα από τα πιο πιεστικά ζητήματα που αντιμετωπίζει η ανθρωπότητα. Χάρη στις αλλαγές που σημειώθηκαν τους τελευταίους αιώνες - δηλαδή τη βιομηχανική επανάσταση, την αύξηση του πληθυσμού, την ανάπτυξη των αστικών κέντρων και την εξάρτηση από ορυκτά καύσιμα - οι άνθρωποι είχαν σημαντική επίδραση στον πλανήτη. Στην πραγματικότητα, πολλοί γεωλόγοι αναφέρονται στην τρέχουσα εποχή ως «ανθρωποκένιο» επειδή η ανθρωπότητα έχει γίνει ο μοναδικός μεγαλύτερος παράγοντας που επηρεάζει την πλανητική εξέλιξη.
Στο μέλλον, οι πληθυσμοί αναμένεται να αυξηθούν ακόμη περισσότερο, φτάνοντας περίπου τα 10 δισεκατομμύρια στα μέσα του αιώνα και πάνω από 11 δισεκατομμύρια έως το 2100. Εκείνη την εποχή, ο αριθμός των ανθρώπων που ζουν εντός αστικών κέντρων θα αυξηθεί επίσης δραματικά, αυξάνοντας από 54% σε 66% στα μέσα του αιώνα. Ως εκ τούτου, η αμφιβολία για το πώς δισεκατομμύρια άνθρωποι μπορούν να ζήσουν βιώσιμα έχει γίνει όλο και πιο σημαντικό.
Ο καθηγητής Frank, ο οποίος είναι επίσης ο συγγραφέας του νέου βιβλίου Φως των Αστέρων: Εξωγήινοι Κόσμοι και η Μοίρα της Γης (που βασίζεται σε αυτήν τη μελέτη), διεξήγαγε αυτήν τη μελέτη με τους συναδέλφους του για να αντιμετωπίσει το ζήτημα της κλιματικής αλλαγής σε αστροβιολογικό πλαίσιο. Όπως εξήγησε σε ένα δελτίο τύπου του Πανεπιστημίου του Ρότσεστερ:
«Η αστροβιολογία είναι η μελέτη της ζωής και των δυνατοτήτων της σε πλανητικό πλαίσιο. Αυτό περιλαμβάνει «εξω-πολιτισμούς» ή αυτό που συνήθως αποκαλούμε αλλοδαπούς. Αν δεν είμαστε ο πρώτος πολιτισμός του σύμπαντος, αυτό σημαίνει ότι ενδέχεται να υπάρχουν κανόνες για το πώς εξελίσσεται η μοίρα ενός νέου πολιτισμού όπως ο δικός μας. "
Χρησιμοποιώντας το Anthropocene ως παράδειγμα, μπορεί κανείς να δει πώς τα συστήματα του πολιτισμού-πλανήτη συν-εξελίσσονται και πώς ένας πολιτισμός μπορεί να απειληθεί από την ανάπτυξη και την επέκταση - σε αυτό που είναι γνωστό ως «παγίδα προόδου». Βασικά, καθώς οι πολιτισμοί μεγαλώνουν, καταναλώνουν περισσότερους από τους πόρους του πλανήτη, γεγονός που προκαλεί αλλαγές στις συνθήκες του πλανήτη. Υπό αυτήν την έννοια, η μοίρα ενός πολιτισμού εξαρτάται από το πώς χρησιμοποιούν τους πόρους του πλανήτη τους.
Για να απεικονίσει αυτή τη διαδικασία ο Φρανκ και οι συνεργάτες του ανέπτυξαν ένα μαθηματικό μοντέλο που θεωρεί τους πολιτισμούς και τους πλανήτες στο σύνολό τους. Όπως εξήγησε ο καθηγητής Φρανκ:
«Το θέμα είναι να αναγνωρίσουμε ότι η οδήγηση της κλιματικής αλλαγής μπορεί να είναι κάτι γενικό. Οι νόμοι της φυσικής απαιτούν ότι οποιοσδήποτε νέος πληθυσμός, που χτίζει έναν πολιτισμό εντατικής ενέργειας όπως ο δικός μας, θα έχει ανατροφοδότηση για τον πλανήτη του. Το να βλέπουμε την κλιματική αλλαγή σε αυτό το κοσμικό πλαίσιο μπορεί να μας δώσει καλύτερη εικόνα για το τι συμβαίνει τώρα και πώς να το αντιμετωπίσουμε ».
Το μοντέλο βασίστηκε επίσης σε περιπτωσιολογικές μελέτες εξαφανισμένων πολιτισμών, οι οποίες περιελάμβαναν το περίφημο παράδειγμα του τι έγινε από τους κατοίκους του Ράπα Νούι (γνωστό και ως Νησί του Πάσχα). Σύμφωνα με αρχαιολογικές μελέτες, οι κάτοικοι του Νότιου Ειρηνικού άρχισαν να αποικίζουν αυτό το νησί μεταξύ 400 και 700 μ.Χ. και ο πληθυσμός του κορυφώθηκε σε 10.000 περίπου μεταξύ 1200 και 1500 μ.Χ.
Μέχρι τον 18ο αιώνα, ωστόσο, οι κάτοικοι είχαν εξαντλήσει τους πόρους τους και ο πληθυσμός μειώθηκε μόλις το 2000. Αυτό το παράδειγμα θέτει τη σημαντική έννοια που είναι γνωστή ως «ικανότητα μεταφοράς», η οποία είναι ο μέγιστος αριθμός ειδών που μπορεί να υποστηρίξει ένα περιβάλλον. Όπως εξήγησε ο Φρανκ, η Κλιματική Αλλαγή είναι ουσιαστικά το πώς η Γη αποκρίνεται στην επέκταση του πολιτισμού μας:
«Εάν περάσετε από πραγματικά ισχυρή κλιματική αλλαγή, τότε η ικανότητα μεταφοράς σας μπορεί να μειωθεί, γιατί, για παράδειγμα, η γεωργία μεγάλης κλίμακας μπορεί να διαταραχθεί έντονα. Φανταστείτε εάν η κλιματική αλλαγή προκάλεσε τη βροχή να σταματήσει να πέφτει στα Midwest. Δεν θα μπορούσαμε να καλλιεργήσουμε τρόφιμα και ο πληθυσμός μας θα μειωνόταν. "
Χρησιμοποιώντας το μαθηματικό τους μοντέλο, η ομάδα εντόπισε τέσσερα πιθανά σενάρια που μπορεί να συμβούν σε έναν πλανήτη. Αυτά περιλαμβάνουν το σενάριο Die-Off, το σενάριο βιωσιμότητας, το σενάριο κατάρρευσης χωρίς αλλαγή πόρου και το σενάριο κατάρρευσης με αλλαγή πόρων. Στο Απενεργοποίηση σενάριο, ο πληθυσμός και η κατάσταση του πλανήτη (για παράδειγμα, οι μέσες θερμοκρασίες) αυξάνονται πολύ γρήγορα.
Αυτό θα οδηγούσε τελικά σε αύξηση του πληθυσμού και, στη συνέχεια, μια ταχεία μείωση καθώς οι μεταβαλλόμενες πλανητικές συνθήκες καθιστούν δυσκολότερη την επιβίωση της πλειονότητας του πληθυσμού. Τελικά, θα μπορούσε να επιτευχθεί ένα σταθερό επίπεδο πληθυσμού, αλλά θα ήταν μόνο ένα κλάσμα του υψηλού πληθυσμού. Αυτό το σενάριο συμβαίνει όταν οι πολιτισμοί δεν επιθυμούν ή δεν μπορούν να αλλάξουν από πόρους υψηλού αντίκτυπου (δηλαδή πετρέλαιο, άνθρακας, σαφείς) σε βιώσιμους (ανανεώσιμες πηγές ενέργειας).
Στο Βιωσιμότητα σενάριο, ο πληθυσμός και οι πλανητικές συνθήκες αυξάνονται, αλλά τελικά έρχονται σε επαφή με σταθερές τιμές, αποφεύγοντας έτσι καταστροφικές επιπτώσεις. Αυτό το σενάριο συμβαίνει όταν οι πολιτισμοί αναγνωρίζουν ότι οι περιβαλλοντικές αλλαγές απειλούν την ύπαρξή τους και πραγματοποιούν με επιτυχία τη μετάβαση από πόρους υψηλής επίπτωσης σε βιώσιμους.
Τα δύο τελευταία σενάρια - Σύμπτυξη χωρίς αλλαγή πόρων και Σύμπτυξη με αλλαγή πόρων - διαφέρουν σε ένα βασικό θέμα. Στην πρώτη, ο πληθυσμός και η θερμοκρασία αυξάνονται τόσο γρήγορα έως ότου ο πληθυσμός φτάσει στην κορυφή και αρχίζει να μειώνεται γρήγορα - αν και δεν είναι σαφές εάν το ίδιο το είδος επιβιώνει. Στο τελευταίο, ο πληθυσμός και η θερμοκρασία αυξάνονται γρήγορα, αλλά οι πληθυσμοί αναγνωρίζουν τον κίνδυνο και κάνει τη μετάβαση. Δυστυχώς, η αλλαγή έρχεται πολύ αργά και ο πληθυσμός καταρρέει.
Προς το παρόν, οι επιστήμονες δεν μπορούν να πουν με σιγουριά ποια από αυτές τις μοίρες θα είναι αυτή που αντιμετωπίζει η ανθρωπότητα. Ίσως θα κάνουμε τη μετάβαση προτού να είναι πολύ αργά, ίσως όχι. Εν τω μεταξύ, ο Φρανκ και οι συνάδελφοί του ελπίζουν να χρησιμοποιήσουν πιο λεπτομερή μοντέλα για να προβλέψουν πώς οι πλανήτες θα ανταποκριθούν στους πολιτισμούς και τους διαφορετικούς τρόπους που καταναλώνουν ενέργεια και πόρους για να αναπτυχθούν.
Από αυτό, οι επιστήμονες μπορεί να είναι σε θέση να βελτιώσουν τις προβλέψεις τους για το τι μας περιμένει αυτόν τον αιώνα και τον επόμενο. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου θα γίνουν σημαντικές αλλαγές, οι οποίες περιλαμβάνουν την προαναφερθείσα αύξηση του πληθυσμού και τη σταθερή αύξηση των θερμοκρασιών. Για παράδειγμα, με βάση δύο σενάρια που μετρούν τις αυξήσεις του CO2 έως το 2100, η NASA ανέφερε ότι οι παγκόσμιες θερμοκρασίες θα μπορούσαν να αυξηθούν είτε κατά 2,5 ° C (4,5 ° F) είτε 4,4 ° C (8 ° F).
Στο προηγούμενο σενάριο, όπου τα επίπεδα CO2 έφτασαν τα 550 ppm έως το 2100, οι αλλαγές θα ήταν βιώσιμες. Αλλά στο τελευταίο σενάριο, όπου τα επίπεδα CO2 έφτασαν τα 800 ppm, οι αλλαγές θα προκαλούσαν εκτεταμένη αναστάτωση στα συστήματα στα οποία εξαρτώνται δισεκατομμύρια άνθρωποι για την επιβίωση και την επιβίωσή τους. Το χειρότερο από αυτό, η ζωή θα γίνει αστήρικτη σε ορισμένες περιοχές του κόσμου, οδηγώντας σε μαζικούς εκτοπισμούς και ανθρωπιστικές κρίσεις.
Εκτός από την προσφορά πιθανής ανάλυσης για το Fermi Paradox, αυτή η μελέτη προσφέρει μερικές χρήσιμες συμβουλές για τα ανθρώπινα όντα. Σκεπτόμενοι πολιτισμούς και πλανήτες στο σύνολό τους - είτε είναι Γη είτε εξωπλανήτες - οι ερευνητές θα είναι σε θέση να προβλέψουν καλύτερα ποιες αλλαγές θα είναι απαραίτητες για να επιβιώσει ο ανθρώπινος πολιτισμός. Όπως προειδοποίησε ο Φρανκ, είναι απολύτως απαραίτητο η ανθρωπότητα να κινητοποιηθεί τώρα για να διασφαλίσει ότι το χειρότερο σενάριο δεν θα συμβεί εδώ στη Γη:
Αν αλλάξετε το κλίμα της γης αρκετά, ίσως να μην μπορείτε να το αλλάξετε ξανά. Ακόμα κι αν είχατε κάνει αντίγραφα ασφαλείας και ξεκινήσατε να χρησιμοποιείτε ηλιακούς ή άλλους λιγότερο επιδραστικούς πόρους, θα μπορούσε να είναι πολύ αργά, επειδή ο πλανήτης έχει ήδη αλλάξει. Αυτά τα μοντέλα δείχνουν ότι δεν μπορούμε απλώς να σκεφτούμε έναν πληθυσμό που εξελίσσεται μόνος του. Πρέπει να σκεφτούμε τους πλανήτες και τους πολιτισμούς μας που εξελίσσονται ».
Και βεβαιωθείτε ότι απολαμβάνετε αυτό το βίντεο που απευθύνεται στον καθηγητή Frank και την έρευνα της ομάδας του, ευγενική προσφορά του Πανεπιστημίου του Ρότσεστερ:
