Este é um ensaio muito tempo, mas brilhantemente bem estudadas por Peter Salonius, tirada de The Oil Drum . A premissa básica é que deixou de ser sustentável milhares de anos atrás (este é o sentimento geral da maioria anti-civ escritores que trabalham hoje) e que, sem reduções população fenomenal em conjunto com uma completa mudança cultural na forma como abordamos a produção de alimentos, a humanidade fica sem chance de manter a Terra em estado habitável. Em essência, nós temos que tornar-se sustentável, mantendo uma pequena proporção dos nossos números atuais.
Palavras duras, e não algo a maioria das pessoas ficaria feliz de estômago, mas se sua pesquisa está certa, então nós temos que estar caminhando para este estado rapidamente.
Agricultura: o esgotamento de recursos insustentáveis Começou 10.000 anos atrás
Parte 1: Life Before Agricultura
A partida importante para os seres humanos como apenas um outro membro do conjunto de espécies animais mundial veio quando o fogo foi usado pela primeira vez cerca de 400.000 anos atrás, pelo Homo erectus (Price 1995). A estabilidade dinâmica cíclica de sistemas complexos tem sido mostrado para as populações mais animal, exceto predadores de topo, a depender de predação para amortecer overshoot e dinâmica do consumo descontrolado de espécies predadoras (Rooney et al. 2006). A capacidade de controlar e usar o fogo removido a influência de predadores de animais silvestres como moderadores de número de seres humanos. O uso do fogo fez a colonização de terras possíveis frio nas altas latitudes onde o combustível para abrigos de aquecimento estava disponível de alguma forma, como óleo animal, esterco seco e madeira. Apesar de seus abrigos se tornaram mais complexos e elaborados, que eram, em sua maior parte, acampamentos temporários, cuja principal componentes estruturais poderiam ser transportados através da paisagem, de modo a beneficiar a disponibilidade de alimentos variável como as estações do ano mudou.
A maior parte da história humana tem sido a de uma cultura de caçadores reúne ou forrageiras. Eles não plantar ou modificar a dinâmica do ecossistema de uma forma significativa como eram passivamente dependente do que o meio ambiente local tinha para oferecer. Fizeram no entanto domesticar os cães mais cedo 100.000 aC (Vila et al 1997.); Estes animais eram úteis como a caça auxiliares, encarregados de educação, e, ocasionalmente, como alimentos em tempos de escassez. Caçadores mantido organização social e interdependência, e impediu a perda de alimentos para a deterioração através da partilha da colheita entre os membros da comunidade. Essas pessoas viviam em harmonia com seus ecossistemas de apoio e sua capacidade de forma insustentável o stress e os danos seu ambiente foi limitado pelo fato de que, se seus números excederam a capacidade de carga do complexo, a gestão auto-, diversas espécies, resiliente ecossistemas terrestres e aquáticos a partir da qual eles ganharam seu sustento, então a fome ea baixa fertilidade exercido controles de feedback negativo sobre a expansão.
Eles usaram o comportamento culturalmente mediada como amamentação prolongada, abortivos e infanticídio para manter seus números muito abaixo capacidade de carga, e para evitar restrições malthusianas, como a fome (Leia e LeBlanc, 2003). Guerra entre grupos concorrentes pelos mesmos recursos, antes da evolução dos estados, também parece ter sido um obstáculo significativo no crescimento do número de seres humanos (Keeley, 1996).
Parte 2: A Evolução da Agricultura
O desenvolvimento da agricultura é de grande interesse para nós, porque produz a maior parte da nossa alimentação e foi um pré-requisito para o enorme crescimento do número de humanos, e também para as diversas sociedades complexas que evoluíram desde essa nova cultura começou (Diamond 2002).
Após o advento da agricultura, as taxas de mortalidade, causada por conflitos, diminuíram um pouco como invadir locais por chiefdoms evoluiu para longa distância conquista territorial pelos estados (Spencer 2003). Esses comportamentos culturais e conflitos que o crescimento populacional humano limitado serviu para manter o equilíbrio entre humanos e outras espécies durante a maior parte do registro histórico. Leia e Leblanc (2003) sugerem que os seres humanos, em áreas de densidade de recursos baixa, tendem a manter as populações em geral, estável, enquanto a densidade dos recursos, como a produzida pela agricultura, diminui o espaçamento dos nascimentos mais rapidamente do que o aumento da densidade de recursos, o que resulta em ciclos repetitivos de levar overshoot capacidade e colapso da população.
Nômades e pastores
O mais antigo movimento de coleta de caçador rigorosa para a agricultura surgiu quando as pessoas perceberam as mudanças nos ecossistemas que eles queimaram para mover animais de caça aos lugares onde poderiam ser mortos mais facilmente, às vezes a vegetação pós-fogo constituída de um aumento no número de plantas utilizadas como alimentos, como frutas vermelhas e lâmpadas e também conjuntos de vegetação, como a escassa carvalho parque da Pacific Northwest EUA que produziu bolotas para os alimentos humanos e para o cervo que eles caçavam (Angier 1974; Oregon State University, 2003), enquanto em outros pastagens áreas foram queimadas periodicamente para incentivar o crescimento da vegetação do concurso que era atraente para animais de caça.
Mesmo que alguns coletores de caçadores / coletores alterou a vegetação ou estado sucessional das assembléias de vegetação em áreas específicas com o fogo, essas áreas raramente foram produtivas o suficiente para suportar a ocupação durante todo o ano. Assim começou os primeiros passos dos seres humanos como uma espécie 'patch-perturbação "(Rees 2002), cuja expansão acabaria por estender-se e modificar quase todos os ecossistemas do planeta.
Movimento em direção à agricultura cultivo real começou com a domesticação de grãos de cereais num momento em que o aquecimento do clima pós-glacial foi interrompido por reversão do clima, antes mesmo do início das condições consistentemente quente do Holoceno (Hillman et al. 2001). Diamond (2002) mostra que a domesticação de plantas e animais ocorreu pela primeira vez em áreas onde as espécies mais valiosas e mais fácil de cultivar eram nativas. Estas espécies foram mais tarde mudou-se para novas áreas e mais produtivos, a expansão migratória de seus cultivadores que invadiram caçadores residentes. Como as pessoas trabalharam com espécies selvagens e cultivadas, o processo de seleção genética começou a produzir indivíduos mais facilmente gerenciadas com o comportamento modificado. Diamond (1997; 2002) descreve as características de animais selvagens lidar com dieta taxa de crescimento, reprodução em cativeiro, disposição e estrutura social que tornam cada espécie ou candidatos à domesticação ou que tornam muito difícil a domesticação.
Nômades, que habitam pastagens / pradaria ecossistemas, que contou com rebanhos de herbívoros de caça, aprendeu o suficiente sobre os hábitos destas espécies para iniciar o processo de controlar alguns deles. O resultado da cultura pastoral pastoreio de animais como camelos, cabras, ovelhas, gado, iaques, alpacas e renas feitas localizar chancy carne muito menos, e permitiu a utilização posterior desenvolvimento de produtos secundários de animais vivos, tais como sangue e leite. Esta forma muito precoce de domesticação de espécies sem cultivo proporciona considerável independência em face das flutuações ambientais, porque os rebanhos são movidos para diferentes áreas como a mudança das estações e durante períodos de seca. Essas pessoas desenvolveram uma cultura que se mudou para se adaptar ao ambiente em oposição a forçar mudanças no ambiente para acomodar uma cultura de produção de alimentos em particular, mesmo que queimou a terra de pastagem para rejuvenescer e impedir o crescimento da floresta em pastagens de invadir.
Pastores, como caçadores-coletores mantidos organização perto social e interdependência, e que impediu a perda de alimentos para a deterioração através da partilha da colheita entre os membros da comunidade. Coleta de Hunter, estilos de vida de forrageamento e pastoral são muitas vezes consideradas como precárias e necessitando de trabalhar muito duro, enquanto as evidências arqueológicas e da saúde dos poucos grupos que ainda não foram deslocadas pela agricultura sugere que eles viveram vidas muito longas e muito mais fácil com melhor saúde e dietas que as primeiras pessoas que praticavam a agricultura de cultivo nas localidades mesma (Diamond 1987).
Pastores estavam sujeitos às mesmas restrições como caçadores-coletores; sua capacidade de forma insustentável o stress e os danos seu ambiente foi limitado pelo fato de que, se seus números excederam a capacidade de carga do complexo, a gestão auto-, diversas espécies, resiliente ecossistemas terrestres a partir do qual ganhou seu sustento, então a fome ea baixa fertilidade exercido controles de feedback negativo sobre a expansão. Houve apenas alguns grupos que têm sido capazes de manter o estilo de vida caçador coletor, mesmo que tenham sido deslocados e forçou para terras marginais por agricultores. Pastores podem continuar a prosperar na era moderna, porque as terras semi-áridas, eles utilizam são geralmente inadequadas para a agricultura de cultivo.
De interesse é o movimento de volta para a pecuária nômade em algumas das repúblicas da Ásia Central que se seguiu à queda da economia do dinheiro após o colapso da União Soviética durante a década de 1990. Alimentados com capim-moderna pecuária de bovinos e ovinos, embora não seja uma cultura de subsistência, tem um monte de semelhanças com a pecuária exceto que ela é feita em maior escala para a produção de commodities para os mercados.
Começos da Agricultura Cultivo
A evolução da agricultura parece ter sido acidental, 'hit-and-miss "desenvolvimento que quase certamente nasceu, não de necessidade (Diamond 2002), mas a partir da propensão dos humanos para experimentar. Colheita seletiva e replantio de raças específicas de plantas alimentícias ocorreu a um ritmo acelerado como o clima hostil e imprevisível no final do Pleistoceno deu lugar a condições mais quentes e mais previsível (Richerson et al. 2001). Embora alguns autores sugerem que o crescimento das populações humanas durante os últimos 10.000 anos, resultou em pressão para produzir mais alimentos para alimentá-los (Boserup 2005), a maioria vê a produção de alimentos aumentou em agricultura de cultivo como o driver de crescimento da população (Abernethy 2002; Hopfenberg Pimentel e 2001; Hopfenberg 2008).
Agricultura o cultivo geralmente começou com a mudança ou 'cortar e queimar "as técnicas que utilizaram os nutrientes acumulados, construído sob floresta nativa ou pastagens, e também os nutrientes nas cinzas resultantes da queima de vegetação nativa. Produtividade razoável para as plantas cultivadas tem a duração de apenas alguns anos em solos de terras altas em agricultura itinerante. Cultivo agrícola permanente parece ter sido possível em vales fluviais que foram fertilizados anualmente por solo transportado por novas enchentes. Quando os nutrientes do solo se esgotam em solos de terras altas, é necessário mudar para um novo patch de cobertura vegetal nativa e repita o "corte e queima 'processo. Após o abandono dos campos temporários, um considerável período de rebrota da vegetação nativa é necessário antes que os níveis de nutrientes no solo são novamente construídas até o ponto onde um outro ciclo curto de cultivo e esgotamento de nutrientes é rentável. Em solos melhor em climas tropicais o período de crescimento de vegetação secundária lenhosa precoce pode só precisam ser alguns anos antes do ciclo de cultivo que vem, porque as taxas de temperatura-driven solo intemperismo são muito elevados nessas áreas.
Agricultura itinerante é geralmente trabalho intensivo e os pequenos lotes envolvidos não produzem o suficiente para suportar os seres humanos e cavalos, bois ou outros animais de tracção que poderia ajudar com lavoura. Durante o ano todo multi-corte em climas tropicais em encostas propensas a erosão, tais como áreas das Filipinas, por vezes, envolvidos cerca de 40 espécies de culturas diferentes no mesmo campo para que houvesse sempre cobertura vegetal suficiente para quebrar a força da chuva e minimizar a erosão. Agricultura itinerante só é viável se a população continua a ser baixa o suficiente para que o próximo ciclo de cultivo temporário não é necessária até a regeneração de florestas nativas ou pastagens em campos abandonados reconstruiu o fornecimento de nitrogênio (por fixação biológica) e níveis de planta disponível fósforo, potássio, cálcio, magnésio e micronutrientes (pelo solo intemperismo).
Na época do contato europeu, no leste da América do Norte, a partir de meados continente e para o sul, grande parte das terras de baixa altitude já haviam sido submetidos à agricultura ameríndia bastante mudança que os colonos descobriram um mosaico paisagístico dos jardins limpos, abandonado clareiras retornar à vegetação florestal e amadurecimento da floresta que estava pronto para mais um ciclo de desmatamento, queima e cultivo temporário (Williams, 2006). Colonizadores europeus, cujas doenças se movendo rapidamente já dizimaram os índios, foram capazes de começar a agricultura em terras desmatadas que tinha sido preparado pelo ex-moradores.
Ameríndios que utilizam as capacidades de fixação de nitrogênio de feijão de vagem em misturas com milho, abóbora e outras culturas diversas, e eles fizeram aumentar a esgotar os nutrientes do solo com a colocação de peixes em locais de plantio. No entanto, no momento do contato europeu, dinâmica da população ameríndia, provavelmente já no mesmo "aumento e queda" trajetória como de outras populações, cujo número aumenta para exceder a capacidade de suporte como a produção de alimentos é aumentada pela adoção da agricultura de cultivo (Costanza et al. 2005). Rees (2002-03) afirma, como fez Malthus (1826), que a menos que haja restrições de animais (incluindo humanos) de expansão, todas as populações crescem a ponto de que eles destroem alguns recursos críticos e, em seguida, elas entram em colapso.
Agricultura cultivo intensivo fornece alimentação adequada para permitir o crescimento de grande escala, sociedades populosas que vivem em assentamentos com moradias permanentes que estão perto o suficiente para as áreas de cultivo de alimentos para facilitar a sua gestão e que permitem o armazenamento de alimentos de época para época. A transição da dependência passiva no complexo existente auto-gestão dos ecossistemas por coletores móveis caçador deu lugar ao maior controle das fontes de alimentos fornecidos pela agricultura de cultivo em terra, em localidades específicas com a ecologia alterou radicalmente. Seus praticantes foram amarrados à terra, e eles eram vulneráveis a caprichos ambientais que poderiam produzir quebras de safra local.
Diamond (1997) sugere que o desenvolvimento da agricultura o cultivo de plantas foi uma "armadilha" que precipitaram mudanças maciças na forma como nos alimentar e na organização social, que é um produto natural de propriedade da terra e controlo dos géneros alimentícios armazenados. O pensamento em relação a esta "armadilha" é que, como populações origem a utilizar os alimentos fornecidos pela agricultura aumentou o cultivo, é muito difícil de reverter para os sistemas alimentares menos produtivos produzir sem incorrer em dificuldades e fome.
O igualitária de alimentos sistemas de compartilhamento de organização social de caçadores-coletores, pastores e agricultores mudando, baseada no parentesco, deu lugar a estratificação de classes das sociedades que dependem da agricultura de cultivo intensivo. O estrato da sociedade que controla os meios de produção de alimentos, e os terrenos necessários para isso, desenvolve uma hierarquia dos seus proprietários e dirigentes que são ricos o suficiente para prosperar durante os períodos de escassez alimentar, enquanto que os menos poderosos, que são empregadas por elas , sofrem fome muito mais diretamente.
Eventualmente, esta estratificação social ea evolução dos rendimentos complexa divisão de trabalho até o ponto onde os comerciantes, artesãos, militares, clero, burocratas, políticos e realeza ocupam áreas urbanas onde o alimento do campo é usado, mas não produziu. Um estrato rico e politicamente poderoso desenvolve direitos de propriedade absoluta de que são acumulados como riqueza e transferidas para seus descendentes; nesse estrato, muitas vezes fazendo muito pouco trabalho, torna-se mais numerosas e difíceis de apoio como a relação das elites aos produtores aumenta (Costanza et al 2005 ).
Como distinções de classe econômica desenvolvida, as mudanças sociais geralmente incluído um declínio no status das mulheres que eram mais parceiros iguais nas sociedades de subsistência. Enquanto cerca de 100% das pessoas em sociedades de forrageamento e caçadores estavam envolvidas diretamente na produção de alimentos, a menos de 60% da população não industrial sociedades agrícolas podem participar diretamente. Em contraste, industrial, agricultura moderna e mecanizada, que depende não máquinas movidas a combustíveis fósseis renováveis geralmente emprega menos de 5% da população diretamente na produção de alimentos.
A migração de forrageiras e caçador se reúne para climas mais frios do norte, a mudança para sistemas mais intensivos de produção de alimentos, que incluiu densidade maior de pessoas que vivem nos confins de fechado estruturas permanentes, a migração ainda mais de pessoas na Ásia, ea evolução da vida urbana moderna condições têm sido acompanhadas por mudanças genéticas em seres humanos. A mais conhecida dessas mudanças são o desenvolvimento adaptativo da resistência ao "doenças multidão" spread a partir de animais domesticados (Diamond 2002), tolerâncias de alimentos, os grupos sanguíneos vários vemos em populações humanas, bem como a seleção para cores mais claras que a pele permitiu que as pessoas que vivem em climas do norte de usar a luz solar limitada para realizar as transformações metabólicas de precursores químicos em vitamina D (D'Adamo e Whitney, 1996).
A transição para a agricultura em grande escala nos campos de cultivo intensivo permanente, muitas vezes envolvidos gestão da água complexa (arroz irrigado) eo uso de animais de grande porte como cavalos, búfalos e bois para tracção animal, que por sua vez até enterrou os nutrientes do solo na camada de plantio e ajuda no controle de plantas daninhas. Embora a agricultura cultivo intensivo se produzir mais alimentos do que a produção alimentar de subsistência em uma área específica, grave escassez de alimentos locais não foram eliminados pelo desenvolvimento destas técnicas. Fome foi causada pela seca cíclica, episódios de resfriamento do clima e da propensão natural dos seres humanos para aumentar os números da população para atender, em seguida, superar qualquer elevação de capacidade de carga durante condições benignas (Hopfenberg 2003).
Sociedades cresceu e prosperou até solos foram esgotados ou enquanto não havia novas terras para cultivar, mas declinou quando ficou sem opções de solo fértil (Montgomery 2007). Superação temporária da capacidade de suporte causou número de seres humanos para voltar a cair vertiginosamente com alguma regularidade ao longo da história (Stanton 2003), embora menos regular colapso completo das sociedades tem sido a norma desde o advento da agricultura (Costanza et al. 2005).
Agricultura de cultivo resultou em um empobrecimento enorme de tanto a massa de solo por erosão (Montgomery 2007; Sundquist 2007) e nutrientes para as plantas no solo (Williams 2006; Salonius 2007). Nutrientes da planta são perdidos por causa do cultivo de solo nu e da falta de reciclagem muito eficiente que é uma característica de diversidade, profundamente enraizada, floresta em nutrientes conservadora e pastagens / pradaria ecossistemas. Reposição de nutrientes com fertilizantes é o processo que permitiu que a agricultura cultivo intensivo para continuar depois de todos os solos aráveis do planeta haviam sido ocupados.
A Revolução Agrícola e Beyond
A Revolução Agrícola foi a primeira de várias melhorias de alimentos de produção que ocorreram depois de 1700. Solos, cuja planta nutrientes, normalmente, seria esgotado após um período de cultivo, foram aumentadas nos primeiros estágios de desenvolvimento agrícola intensiva pelas folhas da floresta, estercos, cinzas de madeira, peixe, algas, lama provenientes das zonas de maré, e os ossos pulverizados. Como um setor de transportes complexos começou a se desenvolver com base em carvão e petróleo para, em seguida, ferrovias e navios oceânicos, o transporte de longa distância de guano, o nitrato do Chile, calcário, sais de potássio e fosfato de rocha permitido solos esgotados para produzir colheitas suficientes para uso doméstico e de exportação. A necessidade absoluta para a inclusão de leguminosas em rotação de culturas foi contornado após o processo Haber-Bosch começou a produzir amônia utilizando metano e nitrogênio atmosférico 1913 (Vance, 2001).
Science-based de gestão de nutrientes do solo e materiais de fertilizantes tornou-se necessária a fertilização das culturas teve que se tornar cada vez mais eficiente. O princípio orientador para a fertilização das culturas foi a Lei de Liebig do mínimo que os estados que só aumentando a oferta do nutriente do solo escasso ou mais limitante seria o crescimento das culturas ser melhorado. Mais tarde, a ênfase mudou da fertilização das culturas para o planejamento de gestão de nutrientes que tentou avaliar os nutrientes do solo que seria lançado em solução durante o crescimento, a acidez do solo, uma vez que efeitos a disponibilidade de nutrientes das plantas, os nutrientes contribuíram por aplicações esterco e plantas fixadoras de nitrogênio, e a possibilidade de meio ambiente (especialmente à água) danos causados por nutrientes que não são usados pela cultura existente ou que não são realizadas no solo até que a próxima safra começa a crescer.
O aumento próximo grande na produção de alimentos ocorreu como a Revolução Industrial começou. Energia para a fabricação de implementos agrícolas foi o primeiro obtido a partir de água caindo. Com a invenção da máquina a vapor, a energia da queima de madeira energia fornecida para a fabricação de máquinas agrícolas como arados, cortadores, escavadores e debulhadoras. A força motriz para operar este equipamento foi fornecido por animais de tração. Mais tarde, essas máquinas foram puxados e operado por energia obtida a partir de motores de combustão interna que lentamente reduzida dependência de animais de tração, como bois e cavalos, cuja alimentação anteriormente veio da mesma terra arável que cresce culturas alimentares para as pessoas. Assim, a Revolução de Combustíveis Fósseis começou.
Desde 1750, a sociedade humana tem cada vez mais aumentou a energia solar que se baseou exclusivamente para a maior parte de sua história, com uma progressão de suprimentos temporária de fontes não-renováveis de energia geológica (carvão, petróleo, gás natural e urânio físsil). O consumo perdulário de energia desses subsídios permitiu um grande aumento na produção agrícola e do comércio global que elimina a necessidade de alimentos a serem produzidos na região onde está a ser consumido.
Thomas Malthus (1826) previu que aumenta a produção agrícola não seria capaz de satisfazer as exigências de uma população em constante crescimento humano. No entanto, ele não estava ciente de que o esgotamento dos solos pela agricultura, que estava se alimentando menos de um bilhão de seres humanos em 1700, já era insustentável a longo prazo. Malthus não poderia ter concebido do aumento temporário da capacidade de suporte e produção de alimentos que seria possível graças ao uso de fósseis não renováveis e combustíveis nucleares durante o período após a sua morte. O abandono dos controles eficazes sobre as taxas de natalidade humana, exercida por sociedades pré-agrícolas, ea diminuição da mortalidade pela guerra que se seguiu a evolução de estados têm permitido a expansão exponencial do número de seres humanos para serem abastecidos com maior disponibilidade de alimento.
Populações humanas tinham crescido muito lentamente até o advento da agricultura. População cresceu rapidamente no contexto da segurança alimentar tanto maior a riqueza e que a produtividade agrícola criado até 1800 meio. Durante a última parte deste período, como a produtividade do solo tornou-se seriamente diminuído pela agricultura de cultivo, e uma escassez de terrenos florestais que poderiam ser derrubadas para a agricultura desenvolvida a migração, para novas terras como América do Norte e na Austrália foi usado para diminuir a pressão sobre os já existentes terra. Estas novas áreas apresentadas migrantes com terra fértil para que a agricultura empobrecimento do solo poderia continuar (Manning 2004; Williams 2006).
Esta migração e exploração de novas terras continuaram a expansão populacional acelerado que o aumento da produção de alimentos agrícolas torna possível. A explosão demográfica sem precedentes históricos exponencial rápida depois de 1800 foi impulsionado pelo aumento da produtividade que se tornou possível pela máquina de poupança de trabalho da Revolução Industrial em conjunto com o aumento do acesso à energia barata e abundante geológicas que caracterizou a Revolução de combustíveis fósseis.
Parte 3: nossa situação atual Agrícola
A Revolução Verde produziu o último grande melhoria na produção de alimentos durante as últimas décadas do século XX como novas variedades de culturas foram criados por melhoristas de plantas. Estas novas variedades dependia grandes entradas de combustíveis fósseis fertilizantes dependentes, irrigação, inseticidas e herbicidas. William Paddock (1970) alertou, na época do início da Revolução Verde, que o aumento da produtividade agrícola seria simplesmente produzir mais desnutridas as pessoas pobres se freios não foram aplicados para o aumento da população humana que resultariam da disponibilidade de alimentos aumentou. Crescimento da população mundial desde o início da Revolução Verde tem confirmada a futilidade da disponibilidade de alimentos a aumentar na ausência de medidas para controlar a fertilidade humana (Diamond 2002).
Algumas formas de agricultura industrial moderno, combinado com o transporte necessário para enviar alimentos produzidos, use mais de 10 calorias de combustível fóssil para fornecer uma caloria de alimento para o mercado (Younquist 1997). Montgomery (2007) afirma que antes de 1950, a maioria dos aumentos na produção de alimentos foram o resultado de terra sob cultivo aumentou e melhor criação, mas, recentemente, a maior parte do aumento foi o resultado da mecanização e uso de fertilizantes escalada. Albert Bartlett (1978) disse: "A agricultura moderna é o uso da terra para converter petróleo em alimento".
Salonius (2005) sintetizou evidências para a necessidade de que a civilização moderna tem de enfrentar a perspectiva de diminuir o acesso à energia barata e abundante esgotáveis geológicas que serviu a agricultura de forma eficaz durante o passado recente. O custo desta energia está pronta a aumentar e que o combustível fóssil e, eventualmente, a energia nuclear de fissão se tornará economicamente indisponível.A escassez iminente dos recursos de combustíveis fósseis irá criar uma grande dificuldade em continuar a fornecer o nitrogênio fertilizante para a agricultura pelo processo Haber-Bosch. Fontes de fosfato de rocha de baixo custo estão previstas para se esgotam em menos de 60 anos (Vance, 2001). Dery e Anderson (2007) demonstram pico da produção de fósforo a partir de várias fontes, incluindo os Estados Unidos que seguem a mesma trajetória do Pico de Hubbert para o petróleo, estes autores sugerem que a produção mundial de fosfato de rocha já está em declínio e que a futura produção agrícola dependerá diligente reciclagem de fósforo.
América do Norte tem a maior reserva de potássio do mundo que podem ser fabricados em materiais fertilizantes. Preocupações sobre a estabilidade dos suprimentos limitados, bem como o aumento dos custos de transporte, que são movidos pela escassez de petróleo, produziu rápida escalada do preço dos fertilizantes de potássio durante os primeiros anos do século XXI.
Como fontes de fertilizantes e transporte de longa distância são esperados a diminuir em conjunto com o esgotamento de combustíveis fósseis durante o século XXI, orgânicos técnicas agrícolas são esperadas para substituir a agricultura industrial que tem sido alimentado por combustíveis fósseis e alimentada por fertilizantes químicos. A indústria de fertilizantes internacional sugere que a agricultura orgânica é apenas capaz de produzir um quarto da proteína produzida quando grandes quantidades de fertilizantes nitrogenados inorgânicos são empregados (www.fertilizer.org / ifa / sustainability.asp), no entanto, Pimentel et al. (2005) têm mostrado que as taxas de intemperismo parecem ser capazes de atender a demanda por nutrientes de plantas quando a agricultura orgânica se baseia na fixação de nitrogênio por leguminosas em alguns solos.
Questões de sustentabilidade estão se tornando cada vez mais evidente a analistas de sistemas que começaram a entender o dilema enfrentado por populações humanas que têm ultrapassado a capacidade de carga dos ecossistemas de que dependem para a produção de alimentos e fibras. Esta compreensão geralmente engloba o esgotamento iminente atual de subsídios não-renováveis de energia fóssil e nuclear, no entanto esgotamento mais básicos estão se tornando reconhecido como tendo sido contornado nos últimos 10.000 anos.
A família humana global tornou-se dependente da produção de alimentos maior possível por fontes temporárias de energia não renovável geologicamente armazenado fósseis e nuclear. O mercado de energia, em que os níveis de riqueza presentes baseiam-se, é global, ea disponibilidade de fontes de energia geológicas não pode ser mantida. Como o acesso à energia na qual complexas sociedades industriais são dependentes torna-se mais caro e menos disponível durante o século XXI, os números da população humana terá que ser posta em equilíbrio com os níveis de produtividade sustentável dos ecossistemas locais de que dependem para sua sustento.
Os déficits ecológicos, que os humanos têm contornado pela migração para novas terras, a massa de mineração do solo (erosão) e nutrientes do solo (lixiviação), e acesso a um tempo de fornecimento de energia não renováveis, terá de ser enfrentado de frente como o nível de afluência diminui . Produção de alimentos per capita deve cair como cavalos e bois deve voltar a ser alimentado a partir de terras de culturas e como o acesso a fertilizantes de combustíveis fósseis dependente diminui.
Parte 4: Culturas Cortar Intensivo são insustentáveis
Um número crescente de comentadores, como Alan Weisman (2007), começaram a sugerir que um mundo com menos gente seria muito melhor posicionada para lidar com as mudanças climáticas e do esgotamento dos combustíveis sujos do passado industrial. Muitos parecem pensar que as tecnologias de alta, como a energia nuclear e ainda outra revolução agrícola, este fornecimento de culturas geneticamente modificadas, em combinação com freios no crescimento da população, iria começar a diminuir a perturbação ambiental provocada pela sociedade humana que está se tornando cada vez mais evidente. No entanto, o problema é ainda mais grave do que visualizado por esses indivíduos pensantes que estão convencidos de que o modelo econômica neoclássica de open-ended de expansão e os chamados "crescimento sustentável" é uma receita para o desastre.
William Rees (1992) originou a idéia da Pegada Ecológica para medir a quantidade de terra que as pessoas com estilos de vida diferentes, tanto ocupado e baseou-se em para o seu sustento. Wackernagel e Rees (1997) mais desenvolvidas neste conceito, cálculo de quantas Terras seriam necessários se todas as pessoas no planeta viveu em níveis especiais de consumo, eles parecem acreditar que a família humana, ultrapassou a capacidade mundial carregando em algum momento do século XX . Independentemente do tempo, sabemos que estamos na superação grave e que a pegada total humana (o que quer enormidade que é) deve ficar menor.
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.
