This is a very long, but brilliantly well researched essay by Peter Salonius, taken from The Oil Drum . The basic premise is that we stopped being sustainable thousands of years ago (this is the general feeling of most anti-civ writers working today) and that without phenomenal population reductions in tandem with a complete cultural change in the way we approach food production, humanity stands no chance of keeping the Earth in a habitable state. In essence, we have to become sustainable while retaining a tiny proportion of our current numbers.

Tough words, and not something most people would be happy to stomach, but if his research is right, then we have to be heading towards this state rapidly.

Agriculture: Unsustainable Resource Depletion Began 10,000 Years Ago

Part 1: Life Before Agriculture

La salida importante para los seres humanos como cualquier otro miembro de la asamblea mundial de los animales de especies se produjo cuando el fuego fue utilizado por primera vez alrededor de 400.000 años de Homo erectus (Price 1995). La estabilidad dinámica cíclica de los sistemas complejos se ha demostrado que las poblaciones de más animales, con excepción de los principales depredadores, que dependen de la depredación para amortiguar el exceso y la dinámica fuera de control del consumo de las especies presa (Rooney et al. 2006). La capacidad de controlar y usar el fuego elimina la influencia de los depredadores de animales salvajes como moderadores de la población humana. El uso del fuego hizo posible la colonización de las tierras frías en las latitudes altas, donde el combustible de calefacción para los refugios estaba disponible en alguna forma como el aceite de origen animal, estiércol seco y madera. A pesar de que sus viviendas se hicieron más complejas y elaboradas, que eran, en su mayor parte, campamentos temporales cuyos principales componentes estructurales pueden ser transportados a través del paisaje con el fin de beneficiarse de la disponibilidad de alimentos variable como las estaciones cambiado.

La mayor parte de la historia humana ha sido la de una cultura de cazadores-recolectores o cazadores-recolectores. No sembrar cultivos o modificar la dinámica del ecosistema de manera significativa a medida que se forma pasiva depende de lo que el medio ambiente local tenía que ofrecer. Lo hicieron sin embargo domesticar a los perros ya en 100.000 aC (Vila et al, 1997.); Estos animales eran útiles como la caza ayudas, tutores, y, ocasionalmente, como alimento en épocas de escasez. Cazadores-recolectores mantiene la organización social y la interdependencia, y evitar la pérdida de alimentos a la descomposición mediante el intercambio de la cosecha entre los miembros de la comunidad. Estas personas vivían en armonía con sus ecosistemas y su capacidad de apoyo a la tensión insostenible y el daño de su entorno se vio limitada por el hecho de que si su número supera la capacidad de carga del complejo, la auto-gestión, diversas especies de los ecosistemas, la resistencia terrestre y acuática de la que hayan obtenido su sustento, a continuación, el hambre y la disminución de la fecundidad ejerce controles negativo en la expansión.

Ellos usaron el comportamiento culturalmente mediada extendido como abortivos succión, y el infanticidio para mantener sus números muy por debajo de la capacidad de carga, y para evitar las limitaciones maltusianas como el hambre (lectura y LeBlanc, 2003). La guerra entre grupos que compiten por los mismos recursos, antes de la evolución de los estados, también parece haber sido una limitación importante en el crecimiento de la población humana (Keeley 1996).

Parte 2: La Evolución de la Agricultura

El desarrollo de la agricultura es de gran interés para nosotros, ya que produce la mayor parte de nuestros alimentos y que era un requisito previo para el enorme crecimiento de la población humana, y también para las distintas sociedades complejas que han evolucionado desde esta nueva cultura comenzó (Diamond, 2002).

Después de la aparición de la agricultura, las tasas de mortalidad, causada por el conflicto, disminuyó un poco como atrapar el local se convirtió en las jefaturas de larga distancia conquista territorial de los estados (Spencer 2003). Estos comportamientos culturales y el conflicto que el crecimiento limitado de la población humana sirvió para mantener el equilibrio entre los seres humanos y otras especies durante la mayor parte del registro histórico. Lea y Leblanc (2003) sugieren que los seres humanos, en zonas de gran densidad de bajos recursos, tienden a mantener poblaciones estables en general, mientras que la densidad de recursos de alto, como el producido por la agricultura, disminuye el espaciamiento de los nacimientos más rápidamente que el aumento de la densidad de los recursos, lo que se traduce en la repetición de los ciclos de llevar exceso de capacidad y el colapso de la población.

Los pastores nómadas y

El primer movimiento de la caza y la recolección estricta hacia la agricultura se produjo cuando la gente notó los cambios en los ecosistemas que se quema para mover los animales de caza a los lugares donde podrían ser más fáciles de matar, a veces la vegetación post-incendio consistió en un aumento en el número de plantas que se utilizan como alimento, como las bayas y las bombillas y los conjuntos de vegetación, como las escasas zonas verdes de roble del Noroeste Pacífico de los EE.UU. que produce bellotas, tanto para la alimentación humana y para el ciervo que cazaban (Angier 1974; Oregon State University, 2003), mientras que en otros pastizales áreas fueron quemados periódicamente para fomentar el crecimiento de la vegetación tierna que era atractivo para los animales de caza.

A pesar de que algunos cazadores / recolectores ha modificado la vegetación o el estado de sucesión de conjuntos de vegetación en áreas específicas con el fuego, estas áreas rara vez eran lo suficientemente productivas como para apoyar la ocupación durante todo el año. Así se inició los primeros pasos de los seres humanos como especie una "perturbación de parche" (Rees, 2002), cuya expansión en última instancia, ampliar y modificar casi todos los ecosistemas del planeta.

El movimiento hacia la agricultura de cultivo actual comenzó con la domesticación de los cereales en un momento en el calentamiento del clima postglacial fue interrumpida por la reversión del clima, incluso antes del comienzo de las condiciones siempre cálido del Holoceno (Hillman et al. 2001). Diamond (2002) muestra que la domesticación de plantas y animales ocurrió por primera vez en las áreas donde las especies más valiosas y más fácil de cultivar eran nativos. Estas especies fueron trasladados más tarde a las zonas nuevas y más productivas por la expansión migratoria de sus cultivadores que invadieron recolectores cazadores residentes. Como la gente trabajaba y se cultivan con las especies silvestres, el proceso de selección genética comenzó a producir individuos más fáciles de manejar con el comportamiento modificado. Diamond (1997, 2002) resume las características de los animales salvajes que tratan con una tasa de crecimiento de la dieta, la cría en cautividad, la disposición y la estructura social que hacen que las especies individuales o candidatos para la domesticación o que hacen muy difícil domesticación.

Nómadas, que habitan en las praderas / pradera ecosistemas, que habían confiado en manadas de caza de los herbívoros, aprendido lo suficiente acerca de los hábitos de estas especies para iniciar el proceso de control de algunos de ellos. El resultado de la cultura pastoral pastoreo de animales como camellos, cabras, ovejas, vacas, yaks, alpacas y renos hizo carne localizar arriesgado mucho menos, y permite el uso de un mayor desarrollo de los productos secundarios de animales vivos, tales como sangre y leche. Esta forma temprana de la domesticación de especies sin cultivo proporciona una considerable independencia frente a las fluctuaciones ambientales, porque las manadas se mueven a diferentes áreas como el cambio de las estaciones y durante los períodos de sequía. Estas personas desarrollaron una cultura que se trasladó a adaptarse al medio ambiente en lugar de forzar cambios en el medio ambiente para adaptarse a una cultura de producción de alimentos en particular, a pesar de que se quemó la tierra para rejuvenecer los pastos y evitar el crecimiento de los bosques de la invasión en pastizales.

Los pastores, al igual que los cazadores-recolectores mantiene cerca de organización social y la interdependencia, y se evitó la pérdida de alimentos a la descomposición mediante el intercambio de la cosecha entre los miembros de la comunidad. Cazadores y recolectores, los estilos de vida y alimentación pastoral son a menudo considerado como un trabajo muy duro precarios y que requieren, mientras que tanto la evidencia arqueológica y la salud de los pocos grupos que aún no han sido desplazados por la agricultura sugiere que llevaban una vida muy larga y mucho más fácil con una mejor la salud y las dietas de las primeras personas que practicaban la agricultura de cultivo en las mismas localidades (Diamond, 1987).

Los pastores estaban sujetos a las mismas restricciones que los cazadores-recolectores, su capacidad de tensión insostenible y el daño de su entorno se vio limitada por el hecho de que si su número supera la capacidad de carga del complejo, la auto-gestión, diversas especies de los ecosistemas, terrestres resistentes de las que ganó su sustento, a continuación, el hambre y la disminución de la fecundidad ejerce controles negativo en la expansión. Sólo ha habido unos pocos grupos que han sido capaces de mantener el estilo de vida de cazadores-recolectores, ya que incluso han sido desplazados y forzados hacia tierras marginales por agricultores. Pastores puedan continuar creciendo en la era moderna, porque las tierras semi-áridas que utilizan son generalmente inapropiados para la agricultura de cultivo.

Es interesante el volver al pastoreo nómada en algunas de las repúblicas de Asia central que ha seguido a la caída de la economía monetaria después del colapso de la Unión Soviética durante la década de 1990. Modernos alimentados con pasto de ganado y las ovejas la ganadería, aunque no una cultura de subsistencia, tiene un montón de similitudes con el pastoreo, excepto que se lleva a cabo en una escala más grande para producir materias primas para los mercados.

Comienzos de la agricultura de cultivo

La evolución de la agricultura parece haber sido un accidente, "hit-and-miss" el desarrollo que seguramente surgió, no por necesidad (Diamond, 2002), sino de la propensión de los seres humanos para experimentar. Vendimia selectiva y la replantación de las carreras específicas de las plantas de alimentos se llevó a cabo a un ritmo acelerado como el clima hostil e impredecible, al final del Pleistoceno dio paso a condiciones más cálidas y más previsibles (Richerson et al. 2001). Aunque algunos autores sugieren que el crecimiento de las poblaciones humanas durante los últimos 10.000 años ha aumentado la presión para producir más alimentos para darles de comer (Boserup 2005) más, consulte la producción de alimentos por la agricultura de cultivo como motor de crecimiento de la población (Abernethy 2002; Hopfenberg y Pimentel 2001; Hopfenberg 2008).

La agricultura por lo general el cultivo se inició con el cambio o la "tala y quema" las técnicas que utilizan los nutrientes acumulados, construido en el marco de bosques nativos o pastizales, y también los nutrientes de las cenizas resultantes de la quema de vegetación nativa. Razonable productividad de las plantas cultivadas dura sólo unos pocos años en los suelos de secano a la agricultura migratoria. Cultivos agrícolas permanentes parece haber sido posible en los valles fluviales que fueron fertilizadas cada año por el nuevo suelo realizadas por las aguas. Cuando los nutrientes del suelo se agotan en los suelos de tierras altas, es necesario pasar a una nueva revisión de la cobertura vegetal nativa y repetir la "tala y quema" del proceso. Tras el abandono de los campos temporales, un período considerable de regeneración de vegetación nativa es necesario antes de que los niveles de nutrientes del suelo son de nuevo hasta obtener el punto de que un nuevo ciclo corto de cultivo y el agotamiento de nutrientes es rentable. En mejores suelos en climas tropicales el período de crecimiento inicial de sucesión vegetación leñosa que solo tenga que pasar algunos años antes de que el ciclo de cultivo siguiente, porque la temperatura impulsado por las tasas de erosión del suelo son muy altos en estas áreas.

Rotación de cultivos es por lo general mano de obra y las pequeñas parcelas en cuestión no producen lo suficiente para apoyar a los seres humanos y caballos, bueyes y otros animales que el proyecto podría ayudar con la labranza. Durante todo el año los cultivos múltiples en climas tropicales en las laderas propensas a la erosión, tales como zonas de Filipinas a veces afecta a tantos como 40 especies de cultivos diferentes en el mismo campo, para que siempre había cobertura vegetal suficiente para romper la fuerza de la lluvia y minimizar la erosión. Rotación de cultivos sólo es viable si la población sigue siendo lo suficientemente bajo para el próximo ciclo de cultivo de temporal no es necesario hasta que los bosques nativos o regeneración de pastizales en campos abandonados se ha reconstruido el suministro de nitrógeno (por fijación biológica) y los niveles de la planta de fósforo, potasio, calcio, magnesio y micronutrientes (por el suelo la intemperie).

En el momento de contacto con los europeos en el este de América del Norte, de continente a mediados y hacia el sur, muchas de las tierras de baja altitud ya se había presentado a la agricultura indígena suficiente cambio de que los colonos descubrieron un mosaico de paisajes de jardines despejado, abandonado claros de regresar a la vegetación forestal y maduración del bosque que estaba listo para un nuevo ciclo de desmonte, quema de cultivos y temporales (Williams, 2006). Los colonos europeos, cuyo movimiento rápido enfermedades habían diezmado ya los amerindios, fueron capaces de comenzar la agricultura en tierras despejadas que había sido preparado por los antiguos residentes.

Los amerindios se utilizan las capacidades de fijación de nitrógeno de los granos de leguminosas en mezclas con calabaza, maíz y otros cultivos, y que hicieron aumentar agotan los nutrientes del suelo con la colocación de los peces en los lugares de plantación. Sin embargo en el momento del contacto europeo, la dinámica de la población amerindia era probable que ya en el mismo "aumento y el colapso" trayectoria como los de otras poblaciones, cuyo número aumenta a exceder la capacidad de carga como la producción de alimentos se incrementa por la adopción de la agricultura de cultivo (Costanza et al. 2005). Rees (2002-03) los estados, al igual que Malthus (1826), que a menos que haya restricciones en los animales (incluyendo humanos) de expansión, todas las poblaciones de crecer hasta el punto que destruir algunos de los recursos críticos y luego se derrumban.

La agricultura el cultivo intensivo proporciona una alimentación adecuada para permitir el crecimiento a gran escala, las sociedades que viven en asentamientos poblados con viviendas permanentes que están lo suficientemente cerca de las áreas de cultivo de alimentos para facilitar su gestión y que permitan el almacenamiento de los alimentos de estación a estación. La transición de la dependencia pasiva en los actuales complejos de autogestión de los ecosistemas móviles cazadores-recolectores dieron paso a un mayor control de las fuentes de alimentos proporcionados por la agricultura el cultivo de la tierra en lugares específicos con la ecología alterado radicalmente. Sus practicantes eran atados a la tierra, y eran vulnerables a los caprichos del medio ambiente que podrían producir fallas locales de los cultivos.

Diamond (1997) sugiere que el desarrollo de la agricultura el cultivo de plantas era una "trampa" que precipitó grandes cambios en nuestra forma de alimentarnos a nosotros mismos y en la organización social que es un producto natural de la propiedad de la tierra y el control de los alimentos almacenados. El pensamiento con respecto a esta "trampa" es que, como las poblaciones de origen a utilizar los alimentos suministrados por la agricultura aumentó el cultivo, es muy difícil volver a los sistemas alimentarios menos productivos producción sin incurrir en penalidades y hambre.

La igualitaria distribución de alimentos, sistemas de organización social de los cazadores-recolectores, pastores y agricultores cambio, basada en el parentesco, dio paso a la estratificación de clases de las sociedades que dependen de la agricultura de cultivo intensivo. El estrato de la sociedad que controla los medios de producción de alimentos, y el terreno necesario para ello, desarrolla una jerarquía de los propietarios y líderes que son lo suficientemente ricos como para prosperar en los períodos de grave escasez de alimentos, mientras que los menos poderosos, que son empleados por ellos , sufren hambre mucho más directa.

Finalmente, esta estratificación social y la evolución de la compleja división del trabajo avanza hasta el punto donde los comerciantes, artesanos, militares, clérigos, burócratas, políticos y la realeza ocupar las zonas urbanas donde se utiliza la comida del campo, pero no se produce. Una rica y políticamente poderosa estrato desarrolla los derechos absolutos de propiedad que se acumulan la riqueza y trasladado a sus descendientes; este estrato, a menudo haciendo muy poco trabajo, se vuelve más numerosos y difíciles de mantener como la relación de las élites a los aumentos de los productores (Costanza et al 2005 ).

Como las diferencias económicas de clase desarrollada, los cambios sociales por lo general incluyen una disminución de la condición de las mujeres que eran compañeros de mayor igualdad en las sociedades de subsistencia. Mientras que cerca del 100% de la población en las sociedades de recolectores cazadores de alimentación y estuvieron directamente involucrados en la producción de alimentos, menos del 60% de la población en las sociedades agrícolas no industriales pueden participar directamente. Por el contrario, la industria, la agricultura moderna y mecanizada que depende no renovables de combustibles fósiles por lo general emplea maquinaria menos del 5% de la población directamente en la producción de alimentos.

La migración de los cazadores-recolectores y cazadores-recolectores a climas más fríos del norte, el cambio a sistemas más intensivos de producción de alimentos que incluye la densidad cada vez mayor de personas que viven en los confines de estructuras cerradas permanentes, la mayor migración de personas en Asia, y la evolución moderna de la vida urbana las condiciones han sido acompañados por cambios genéticos en los seres humanos. El más conocido de estos cambios son el desarrollo de adaptación de la resistencia a la "multitud enfermedades" contagiar de los animales domesticados (Diamond, 2002), las tolerancias de los alimentos, los grupos sanguíneos diferentes que vemos en las poblaciones humanas, así como la selección de colores de piel más claro que ha permitido que las personas que viven en climas del norte de utilizar la luz solar limitada para llevar a cabo las transformaciones metabólicas de los precursores químicos en vitamina D (D'Adamo y Whitney, 1996).

La transición a la agricultura a gran escala el cultivo intensivo en campos permanentes suelen participar la gestión del agua complejos (arroz de regadío) y el uso de animales grandes como caballos, búfalos y bueyes para tirar de los arados, que a su vez sepultados los nutrientes del suelo en la capa de plantación y la ayuda en el control de malezas. A pesar de que la agricultura de cultivo intensivo se producen más alimentos que la producción de alimentos de subsistencia en un área específica, una grave escasez de alimentos locales no fueron eliminados por el desarrollo de estas técnicas. La hambruna fue causada por la sequía cíclica, los episodios de enfriamiento climático y la propensión natural de los seres humanos para aumentar las cifras de población para cumplir luego superar cualquier aumento de capacidad de carga en condiciones benignas (Hopfenberg 2003).

Sociedades creció y prosperó hasta que los suelos se han agotado o, siempre y cuando no había nuevas tierras para cultivar, pero fue rechazada cuando se quedaron sin opciones de suelo fértil (Montgomery 2007). Exceso temporal de la capacidad de carga ha causado la población humana a caer estrepitosamente con cierta regularidad a lo largo de la historia (Stanton 2003), mientras se derrumba menos completa regular de las sociedades han sido la norma desde el advenimiento de la agricultura (Costanza et al. 2005).

La agricultura el cultivo se ha traducido en una disminución enorme de la masa de suelo, tanto por la erosión (Montgomery 2007; Sundquist 2007) y los nutrientes en el suelo (Williams 2006; Salonius 2007). Nutrientes de las plantas se pierden a causa de cultivo del suelo desnudo y la falta de reciclaje muy eficiente que es una característica de las diversas y profundas raíces, nutrientes y conservadores de los bosques y los ecosistemas de pastizales / pradera. El reemplazo de nutrientes con fertilizantes es el proceso que permitió la agricultura de cultivo intensivo para continuar después de todo, de los suelos cultivables en el planeta había sido ocupada.

La Revolución Agrícola y más allá

La revolución agrícola fue la primera de varias mejoras en la producción de alimentos que se llevó a cabo después de 1700. Los suelos, cuya planta los nutrientes que normalmente se agota después de un período de cultivo, fueron aumentados en las primeras etapas de desarrollo de la agricultura intensiva de hojas del bosque, estiércol de animales, ceniza de madera, pescado, algas, barro de las zonas de marea, y los huesos pulverizados. Como una industria de transporte complejas comenzaron a desarrollarse a base de carbón y petróleo para los ferrocarriles y los buques de alta mar, el transporte de larga distancia de guano, el salitre chileno, piedra caliza, sales de potasa y fosfato de roca permiten los suelos agotados para producir cosechas suficientes para el uso doméstico y de exportación. La absoluta necesidad de la inclusión de leguminosas en la rotación de cultivos se evitó después de que el proceso de Haber-Bosch comenzó la producción de amoniaco utilizando el metano y el nitrógeno de la atmósfera 1913 (Vance, 2001).

Basada en la ciencia de gestión de los nutrientes del suelo y de los fertilizantes se hizo necesaria la fertilización de los cultivos tuvieron que ser cada vez más eficientes. El principio rector para la fertilización de los cultivos fue la Ley de Liebig de los mínimos que establece que sólo mediante el aumento de la oferta de los nutrientes del suelo escaso o limitar el crecimiento de los cultivos más se puede mejorar. Más tarde, el énfasis pasó de la fertilización de cultivos para la planificación de manejo de nutrientes que se trató de evaluar los nutrientes del suelo que se liberaría en la solución durante el crecimiento, la acidez del suelo, la disponibilidad de plantas que efectos de los nutrientes, los nutrientes aportados por las aplicaciones de estiércol y de plantas fijadoras de nitrógeno, y la posibilidad de que el medio ambiente (especialmente el agua) los daños causados ​​por los nutrientes que no son utilizados por los cultivos existentes o que no se llevan a cabo en el suelo hasta la próxima cosecha comienza a crecer.

El incremento más relevante en la producción de alimentos se produjo la Revolución Industrial se inició. Energía para la fabricación de implementos agrícolas se obtuvo por primera vez desde el agua que cae. Con la invención de la máquina de vapor, la energía de la combustión de energía de madera suministrados para la fabricación de maquinaria agrícola como arados, segadoras, trilladoras y excavadoras. La fuerza motriz para operar este mecanismo fue proporcionado por los animales de tiro. Later these machines were pulled and operated by power obtained from internal combustion engines that slowly reduced reliance on draft animals such as oxen and horses, whose feed formerly came from the same arable land that grows food crops for people. Thus the Fossil Fuel Revolution began.

Since 1750 human society has increasingly augmented the solar energy that it relied on exclusively for most of its history with a progression of temporary supplies of non-renewable geological energy sources (coal, petroleum, natural gas and fissionable uranium). The profligate consumption of these energy subsidies has allowed tremendous increases in agricultural production and the global trading that removes the necessity for food to be produced in the region where it is to be consumed.

Thomas Malthus (1826) predicted that agricultural production increases would not be able to meet the requirements of a steadily growing human population. However he was not aware that the depletion of soils by the agriculture, that was feeding less than one billion humans in the 1700s, was already unsustainable in the long term. Malthus could not have conceived of the temporary increase of carrying capacity and food production that would be made possible by the use of non-renewable fossil and nuclear fuels during period after his death. The abandonment of the effective controls on human birth rates, exercised by pre-agricultural societies, and the decrease in mortality by warfare that followed the evolution of states have allowed the exponential expansion of human numbers to be fuelled by increased availability of food.

Human populations had grown very slowly until the advent of agriculture. Population grew rapidly in the context of both increased food security and the wealth that agricultural productivity created until the middle 1800s. During the latter part of this period, as soil productivity became seriously diminished by cultivation agriculture, and a scarcity of forest land that could be cleared for farming developed, migration to new lands such as North America and Australia was used to decrease the pressure on existing land. These new areas presented migrants with fertile land so that soil-depleting agriculture could continue (Manning 2004; Williams 2006).

This migration and exploitation of new lands continued the accelerating population expansion that increased agricultural food production makes possible. The historically unprecedented rapid exponential population explosion after 1800 was driven by the increased productivity that was made possible by the labor saving machinery of the Industrial Revolution in concert with the increasing access to cheap and abundant geological energy that characterized the Fossil Fuel Revolution.

Part 3: Our Current Agricultural Situation

The Green Revolution produced the last major improvement in food production during the latter decades of the twentieth century as new crop varieties were created by plant breeders. These new varieties depended on large inputs of fossil-fuel dependent fertilizers, irrigation, insecticides and herbicides. William Paddock (1970) warned, at the time of the beginning of the Green Revolution, that the increased agricultural productivity would simply produce more malnourished poor people if curbs were not applied to the increase in human numbers that would result from increased food availability. Global population growth since the beginning of the Green Revolution has borne out the futility of increasing food availability in the absence of measures to control human fertility (Diamond 2002).

Algunas formas de la agricultura industrial moderna, en combinación con el transporte necesario para enviar alimentos que se producen, el uso de más de 10 calorías de combustible fósil para ofrecer una caloría de alimentos en el mercado (Younquist 1997). Montgomery (2007) establece que antes de 1950, la mayoría de los aumentos en la producción de alimentos son el resultado de un aumento de la tierra de cultivo y un mejor manejo, pero recientemente la mayoría de los aumentos han sido el resultado de la mecanización y el uso de fertilizantes en aumento. Albert Bartlett (1978) ha dicho: "La agricultura moderna es el uso de la tierra para convertir el petróleo en alimentos".
Salonius (2005) resumió la evidencia de la necesidad de que la civilización moderna debe enfrentarse a la perspectiva de un menor acceso a la barata y abundante de energía agotables geológica que ha servido a la agricultura con tanta eficacia durante los últimos años. El costo de esta energía está a punto de aumentar con el tiempo y que el combustible fósil y la energía nuclear fisionable que ser económicamente disponible.

La escasez inminente de recursos de combustibles fósiles va a crear grandes dificultades para continuar el suministro de nitrógeno de fertilizantes para la agricultura por el proceso Haber-Bosch. Bajo costo suministros de roca fosfórica se prevé que se agoten en tan sólo 60 años (Vance, 2001). Dery y Anderson (2007) muestran un pico de producción de fósforo de diversas fuentes incluyendo los Estados Unidos que siguen la misma trayectoria que el pico de Hubbert para el petróleo, estos autores sugieren que la producción mundial de roca de fosfato ya está en declive y que la producción agrícola en el futuro dependerá de la diligencia fósforo reciclaje.

América del Norte tiene las mayores reservas de potasio en el mundo que pueden ser fabricados en materiales fertilizantes. Las preocupaciones sobre la estabilidad de los suministros limitados, así como el aumento de los costos de transporte, que son impulsados ​​por la escasez de petróleo, produce la rápida escalada en el precio de los fertilizantes de potasio durante los primeros años del siglo XXI.

Como el suministro de fertilizantes y el transporte de larga distancia se espera que se reducen de acuerdo con el agotamiento de combustibles fósiles en el siglo XXI, las técnicas agrícolas orgánicas se espera que reemplace a la agricultura industrial que ha sido alimentada por combustibles fósiles y se alimenta de los fertilizantes químicos. La industria de fertilizantes internacional sugiere que la agricultura orgánica es sólo capaz de producir una cuarta parte de la proteína se produce cuando grandes cantidades de fertilizantes nitrogenados inorgánicos son empleados (www.fertilizer.org / ifa / sustainability.asp), sin embargo, Pimentel et al. (2005) han demostrado que las tasas de erosión parecen ser capaces de satisfacer la demanda de plantas por los nutrientes que la agricultura orgánica se basa en la fijación de nitrógeno por las leguminosas en algunos suelos.

Temas de sostenibilidad son cada vez más evidente para los analistas de sistemas que han comenzado a comprender el dilema que enfrentan las poblaciones humanas que han sobrepasado la capacidad de carga de los ecosistemas que dependen de la producción de alimentos y fibras. Esta comprensión normalmente abarca el agotamiento inminente de los actuales subsidios no renovables de energía fósil y nuclear, sin embargo el agotamiento más básico se está reconociendo que haber sido eludido durante los últimos 10.000 años.

La familia humana mundial se ha vuelto dependiente de la producción de alimentos mejorados posible gracias a los suministros temporales de energía no renovable almacenamiento geológico fósiles y nucleares. El mercado de la energía, en la que los niveles actuales de riqueza se basa, es un problema mundial, y la disponibilidad de los suministros de energía geológicas no puede mantenerse. Como el acceso a la energía en la que las complejas sociedades industriales dependen vuelve más caro y menos disponible durante el siglo XXI, la población humana tendrá que ponerse en equilibrio con los niveles de productividad sostenible de los ecosistemas locales de los que dependen para su sustento.

El déficit ecológico, que los seres humanos han eludido por la migración a nuevas tierras, la minería masiva del suelo (erosión) y los nutrientes del suelo (lixiviación), y el acceso a los suministros de una sola vez de la energía no renovables, tendrán que afrontaron como el nivel de riqueza disminuye . La producción de alimentos per cápita debe caer como los caballos y los bueyes debe volver a ser alimentado desde las tierras de cultivo y como disminuye el acceso a los fertilizantes de combustible fósil dependiente.

Parte 4: cultivos intensivos de cultivos no son sostenibles

Un número creciente de analistas, como Alan Weisman (2007), han comenzado a sugerir que un mundo con menos gente estaría mucho mejor situado para hacer frente al cambio climático y el agotamiento de los combustibles sucios del pasado industrial. Muchos parecen pensar que las altas tecnologías como la energía nuclear y una nueva revolución agrícola, el suministro de un cultivos modificados genéticamente, en combinación con los recortes en el crecimiento de la población, comenzaría a amortiguar las perturbaciones ambientales causados ​​por la sociedad humana que se está volviendo cada vez más evidente. Sin embargo, el problema es aún más grave que la visualizada por estos individuos reflexivos que están convencidos de que el modelo económico neoclásico de abierta expansión y el llamado "crecimiento sostenible" es una receta para el desastre.

William Rees (1992) originated the idea of the Ecological Footprint to measure the amount of land that people with different lifestyles both occupied and drew on for their sustenance. Wackernagel and Rees (1997) further developed this concept, calculating how many Earths would be required if all of the people on the planet lived at particular levels of consumption; they appear to believe that the human family overshot global carrying capacity sometime in the twentieth century. Regardless of the timing, we know we are in serious overshoot and that the total human footprint (whatever enormity it is) must get smaller.

As we run up against all of the renewable and nonrenewable resource depletions (oil, soil, phosphorus, minerals etc.) that will characterize the foreseeable future, we require an entire rethink as to how we do business, because the human enterprise has been living on borrowed time and resources for millennia. It is quite conceivable that most intensive crop culture is unsustainable and that it has been unsustainable since cultivation agriculture began.

It is reasonable to suggest that we begin unsustainable resource depletion (overshoot) as soon as we use (and become dependent upon) the first unit of any non-renewable resource or renewable resource used unsustainably whose further use becomes essential to the functioning of society. Each of the following has facilitated an increase in food availability and thus an increase in the human numbers that must continue to be fed whether the resources become depleted or not: the first tonne of coal, the first litre of oil, the first kilogram of fissionable uranium, the first barrel of fossil water for irrigation that exceeds the recharge rate of the aquifer being tapped, and the first hectare of formerly nutrient conservative native forest or grassland/prairie plowed.

The last item in the list, plowing of virgin ecosystems for cultivation agriculture, sets in motion unsustainable renewable resource depletion (excessive erosion and leaching/export of plant nutrients from arable soils, and more recently the excessive leaching and nutrient depletion that is associated with harvesting of nutrient-rich forest biomass) that has been looming over us, unseen, for 10,000 years (Salonius 2007). Some estimates suggest that nearly one-third of the arable soils on Earth have already been lost to erosion since cultivation began and recent moves to rely on agricultural crops as a source of biofuels (ethanol) are seen by some as trading a system based on mining oil for one based on mining soil (Montgomery 2007). We can expect that the unsustainable exploitation of soil will become increasingly apparent as the depletion of petroleum begins to affect the production of foodstuffs by unsustainable farming, and the production of fiber produced by unsustainable forestry upon which most of us are dependent.

Humanity has probably been in overshoot of the Earth's carrying capacity since it abandoned hunter gathering in favor of crop cultivation (~ 8,000 BCE) and it has been running up its ecological debt since that time.

Part 5: The Future of Food Production

In the context of depleting reserves of the fossil fuels that have supplied modern agriculture with motive power, machinery, fertilizers, insecticides and herbicides, it is expected that the way food is produced will have to change as the twenty-first century unfolds. 'Permaculture' (Mollison and Holmgren 1979), and other modifications of agricultural practice that seek self sufficiency, such as those put forward by proponents like the Post Carbon Institute's Relocalization program (www.postcarbon.org) include local food and biofuel systems, revitalization of local industry, and community cooperation.

These are good first steps that recognize global trade will wane as fossil fuel depletion gains momentum. They are also an attempt to wean people off the industrial food production that treats soil as a medium for fertilizer-dependent hydroponic agriculture, and simply a substrate to stand plants up in. These people are interested in popularizing organic agriculture, minimum tillage or no-till methods, solar powered tractors etc. that will make local economies less reliant on imported materials. However these alterations follow the cultivation agriculture model as a food production system, as they must in the short term.

All cultivation agriculture depends on the replacement of complex, species diverse, self-managing, nutrient conservative, deep rooted, natural grassland/prairie and forest ecosystems with monocultures or 'near monocultures' of food crop plants that rely on intensive management. The simple shallow rooting habit of food crops and the requirement for bare soil cultivation produces soil erosion and plant nutrient loss far above the levels that can be replaced by microbial nitrogen fixation, and the weathering of minerals (rocks and course fragments) into active soils and plant-available nutrients such as potassium, phosphorus, calcium, and magnesium on most of the soils on the planet.

Under natural grassland/prairie and forest ecosystems, erosion rates of soil mass are minimal, and the diverse and deep structure of the below-ground rooting community, with its microbial associates, makes the escape of plant nutrients entrained in downward-moving drainage (leaching) water to the ocean very difficult. Our ultimate goal, as we attempt to achieve a sustainable human culture on Earth, must be to move toward the sustainable exploitation of natural grassland/prairie and forest ecosystems at rates that do not cause the loss of physical soil mass or plant nutrient capital any faster than they can be replaced by biological and weathering processes.

Obviously, as we move back toward a solar-energy dependent economy based on self-managing natural ecosystems, we will no longer be able to run the massive ecological deficits that temporary fossil and nuclear fuel availability have allowed. Just as obviously the solar-energy dependent economy will not support the human numbers that have been able to exponentially increase slowly as a result of agricultural mining of soil mass and nutrient stores since ~8,000 BCE, and rapidly because of the availability of non renewable fossil and nuclear energy subsidies since 1750.

In order to lower the human population to levels supportable by sustainable exploitation of natural grassland/prairie and forest ecosystems we must begin to allow these ecosystems to reestablish on lands that have historically been devoted to intensive cultivation during our 10,000 year agricultural past. The best suggestion so far to produce Rapid Population Decline (RPD) is for the collective global human family to adopt a One Child Per Family (OCPF) 'modus operandi/philosophy'. Even with general acceptance of RPD and OCPF, the human population decrease that is necessary to achieve a sustainable solar energy-dependent culture, will take several centuries. Governments, as they become convinced that RPD is necessary, may choose monetary incentives, tax breaks and/or penalties to achieve general acceptance of OCPF or some other RPD program.

Part 6: Moving Beyond (Back From) Cultivation Agriculture

There are areas of the planet with such low rainfall as to preclude the growth of forest vegetation where a return to pastoral herding, with low stocking levels, will allow the reinvasion of native prairie vegetation. As we move toward the abandonment of unsustainable agricultural practices, it would be advisable to shift away from the cultivation of grains and forages that require bare ground cultivation on these lands.

As human numbers are contracting/shrinking under a OCPF/RPD or some other numbers reduction methodology, the extant population will insist on being properly nourished. The only way enough food can be produced for them is by cultivation agriculture that will further deplete most of the arable soils on the planet. During the centuries of transition, as we move toward a solar-dependent culture that again sustainably exploits natural grassland/prairie and forest ecosystems, we should be exercising as responsible agriculture as is possible on the shrinking arable land base where it is still practiced. During this transition, the growing amount of land that is abandoned will revert toward natural grassland/prairie and forest ecosystems very rapidly after we cease cultivating it (Weisman 2007).

Balancing of human numbers with the productivity of their supporting local ecosystems may be accomplished by planed attrition, much lower birth rates and the economic dislocations and hardships that a retreat from classical economic growth will incur, or the balancing of human numbers may be accomplished by a catastrophic collapse imposed by natural resource scarcity. The species with the large brain must make the choice between economic hardship and catastrophic collapse.

Cultivation agriculture must be relied upon for the bulk of the food required to support global humanity until we have reduced our numbers to a level that can be sustained by regulated exploitation/harvesting activities that fall within the
(now better understood) capacity of ecosystems to maintain diversity, to form soil and to replace soluble plant nutrients lost by harvesting or leaching.

The attractive aspect of moving toward sustainable co-existence with self-managing ecosystems is that the hit-and-miss process of evolution has already established how to make them work. Our responsibility (after our numbers have fallen to sustainable levels) will be to learn to live within the regeneration capacity of these restored ecosystems. The penalty for exceeding their regeneration capacity will be hunger and privation, as it was for our hunter gatherer, forager and pastoral ancestors.