Sinä aikana, kun luet tämän virkkeen, maailman väkiluku on kasvanut ainakin viidellä. Tasan vuorokauden kuluttua meitä ihmisiä on 250 000 enemmän.
Maapallon väestömäärä on pyöreästi kahdeksan miljardia. Koska ihmiskunta jatkaa kasvuaan, etsitään keinoja, joilla voidaan varmistaa, että kaikille riittää esimerkiksi syötävää, juotavaa ja elintilaa vielä sittenkin, kun lähestytään yhdeksän miljardin rajaa.
Vaikka väestönkasvun ongelmia onnistuttaisiin ratkaisemaan, joudutaan elämään epätietoisuudessa. Voiko maapallon kantokyky yllättäen pettää?
Ja mitä sitten tapahtuu, kun raja ylittyy?
Afrikka oli liian pieni
Nykyihminen kehittyi Afrikassa noin 200 000 vuotta sitten ja alkoi levitä mantereen ulkopuolelle 60 000–90 000 vuotta sitten.
Väestönkehityksen asiantuntijoiden mukaan ihmisiä oli maapallolla tuolloin vain noin 100 000.
Väestö kasvaa nelivaiheisesti. Ensimmäisessä vaiheessa syntyi paljon lapsia, mutta suuren kuolleisuuden vuoksi väestönkasvu oli hidasta. Kun afrikkalainen ihmislaji alkoi valloittaa maailmaa, väestönkasvu oli ensimmäisessä vaiheessa – niin kuin se oli vielä ajanlaskun alussakin, vaikka ihmisiä oli jo 200–300 miljoonaa. Miljardin raja rikottiin suunnilleen 1 800 vuotta myöhemmin.
Sen jälkeen vauhti alkoi kiihtyä.
YK:n ennusteen mukaan maailman väkiluku on yhdeksän miljardia vuonna 2037.
Siirryttiin toiseen vaiheeseen, jossa syntyvyys pysyi yhä suurena mutta kuolleisuus pieneni muun muassa uusien viljelymenetelmien ja lääketieteen kehityksen ansiosta.
Ihmisten määrä kaksinkertaistui muutamassa vuosisadassa. Vuonna 2000 meitä oli kuutisen miljardia, ja maapallon väkiluku on nykyään jo yli kahdeksan miljardia. YK:n ennusteen mukaan yhdeksän miljardin raja ylittyy 14 vuoden kuluttua.
Neljä vuotta sitten eri maanosissa alettiin pitää meteliä uhkaavasta vesipulasta, miljardia ihmistä koskettavasta nälkäongelmasta ja yli miljardin ihmisen elämää kurjistavasta asuntokriisistä.
Optimismia pitää kuitenkin yllä se, että ongelmiin on kehitetty sellaisia teknisiä ratkaisuja kuin nanovedensuodatin, pystyviljely ja rakennusten 3D-tulostus. Eri aloilla otettavien edistysaskeleiden odotetaan helpottavan perustarpeiden tyydyttämistä, ja esimerkiksi uusilla rokotteilla voidaan vastata mahdollisiin pandemiahaasteisiin.
Merivesi sammuttaa janon
Jokainen ihminen tarvitsee ehdottomasti puhdasta makeaa vettä. Vaikka Maa on ”sininen planeetta”, sitä ei ole määrättömästi. Merivettä on runsaasti, mutta sen suolapitoisuus on keskimäärin noin 3,5 prosenttia, eikä ihminen voi juoda näin suolaista vettä. Maapallolla on kaikkiaan 1,4 miljardia kuutiokilometriä vettä, mutta vain kolmisen prosenttia siitä on suolatonta.
Eri puolilla maailmaa toimii 20 000 suolanpoistolaitosta, jotka tekevät merivedestä juotavaa suodattamalla ja kemiallisesti puhdistamalla. Joka päivä noin 100 miljoonaa kuutiometriä merivettä muuttuu puolen miljardin ihmisen talousvedeksi.
Monet suolanpoistolaitokset kuluttavat paljon energiaa ja käyttävät ympäristölle haitallisia kemikaaleja. On kuitenkin kehitetty uusi menetelmä, jolla suolaa voidaan erottaa tehokkaammin ja turvallisemmin. Se perustuu fluoriputkiin, joiden koko on vain 1–2 metrin miljardisosaa.
Laboratoriotutkimusten mukaan fluoriputket suodattavat vettä huomattavasti nopeammin kuin nykyiset laitteet.
Fluori poistaa suolan merivedestä
1. Fluorista muodostuu rengas
Fluoria (vihreä) pidetään paikallaan rengasmaisella kuorella, joka koostuu vettä hylkivästä kemiallisesta ristikosta (sininen). Fluorirenkaan sisäläpimitta on vain nanometri eli millimetrin miljoonasosa.
2. Nanorenkaat pinotaan
Kun ohuita nanorenkaita pannaan päällekkäin, syntyy putki, jonka sisäpintaa peittää fluori. Koska fluorin sähkövaraus on negatiivinen, se hylkii niin ikään negatiivisesti varautuneita kloori-ioneja (valkoinen), joita merisuola, natriumkloridi, sisältää.
3. Kalvo päästää vain veden läpi
Vierekkäisistä nanoputkista syntyy kalvo, jonka reiät ovat niin pieniä, että ne erottavat vesimolekyylit toisistaan. Suola ei pysty läpäisemään kalvoa. Vain puhdas vesi menee sen läpi.
Suolanpoistosta on apua, kun tyydytetään kasvavaa vedentarvetta. Samaan ongelmakenttään kuuluu myös maatalous, jota pitää kehittää kestävämmäksi.
Viljelmät nousevat pystyyn
Jotta yhdeksän miljardia ihmistä saa riittävästi syötävää, nykyisen elintarviketuotannon täytyy yleisesti hyväksytyn arvion mukaan kaksinkertaistua.
Koska maatalous vaatii paljon tilaa, sillä on paljon haitallisia ympäristövaikutuksia, jotka voivat olla arvaamattomia.
Lisäksi sadot vaihtelevat. Kadon voivat aiheuttaa mitä moninaisimmat epäedulliset sääilmiöt runsaista sateista kuivuuteen ja kylmyydestä kuumuuteen. Maatalouden ennakoitavuutta halutaankin parantaa.
Yhtenä keinona vähentää satovaihteluja pidetään pystyviljelyä, jolla tarkoitetaan ruoan tuottamista monikerroksisissa kasvihuoneissa.
Pystyviljelmän muodostavat viljelykerrokset valaistaan keinotekoisesti, ja kasvit saavat tarvitsemansa veden ja ravinteet jopa täysin umpinaisesta järjestelmästä. Yhdysvaltalaisen Columbian yliopiston tekemän laskelman mukaan pystyviljelmän vedentarve voi olla vain viisi prosenttia tavallisessa peltoviljelyssä tarvittavasta vesimäärästä. Lisäksi pystyviljelmät tuottavat noin 80 prosenttia enemmän syötävää jokaista viljelyalan neliömetriä kohti.
Koska monikerroksiset kasvihuoneet sopivat tiiviisti rakennettuun ympäristöön, ne voivat tuottaa lähiruokaa kaupunkilaisille. Sen etuja ovat lyhyiden kuljetusmatkojen lisäksi tuoreus. Tämä voi pienentää hävikkiä.
Pystyviljely perustuu monikerroksisiin kasvihuoneisiin, joissa valaistusta ja kastelua ohjataan sähköisesti.
Pystyviljelmillä sekä vettä että ravinteita käytetään säästeliäästi.
Pellot siirtyvät sisälle
Maatalouskäytössä on melkein 40 prosenttia mantereiden pinta-alasta. Maatalous aiheuttaa paljon hiilidioksidipäästöjä ja kuluttaa runsaasti vettä. Pystyviljelyssä elintarvikkeita tuotetaan monikerroksisissa kasvihuoneissa, joiden valaistuksesta ja kastelusta huolehtii sähköinen ohjausjärjestelmä. Vettä ei tuhlata, ja ruokaa voidaan tuottaa siellä, missä ihmisiä on paljon, eli kaupungeissa. Tilan ja kuljetusten tarve pysyy pienenä.
Yksi suurimmista pystyviljelmistä sijaitsee Tanskassa Kööpenhaminan liepeillä. Nordic Harvest -yhtiö viljelee salaatteja ja yrttejä 14-kerroksisessa kasvihuoneessa ja korjaa satoa 15 kertaa vuodessa. Vuoden tuotantomäärä on tuhat tonnia.
Talo tulostuu vuorokaudessa
Väestönkasvusta seuraa, että asuntoja tarvitaan aina vain enemmän. Asumiskriisi on tunnistettu ja tunnustettu tosiasia, ja jo noin miljardi ihmistä kaipaa itselleen omaa kotia.
Talonrakennusta voidaan tehostaa ja muuttaa ympäristöystävällisemmäksi. Nykyään rakennusalan osuus ihmiskunnan hiilidioksidipäästöistä on peräti 40 prosenttia.
Etenkin yhteen tekniikkaan kohdistuu paljon odotuksia: 3D-tulostukseen.
Olet lukenut tätä artikkelia kymmenisen minuuttia. Tällä välin maapallon väkiluku on kasvanut yli 1 600:lla.
Nykyään käytetään paljon tehdasvalmisteisia betonielementtejä, jotka kuljetetaan autolla rakennuspaikalle.
Sen sijaan 3D-tulostinta voidaan käyttää tontilla. Pientalon tulostamiseen kuluu aikaa parhaassa tapauksessa alle vuorokausi.
Ympäristön kannalta plussaa on se, että valmistusaineita ei tuhlaudu ja raskaita kuljetuksia tarvitaan vähän. Lisäksi materiaalien valinnalla voidaan vaikuttaa ilmastokuormaan.
Järeä tulostin tekee talon päivässä
Yhdysvalloissa Virginiassa toimiva rakennusyhtiö Black Buffalo 3D tulostaa 200 pientaloa. NEXCON-tulostimen odotetaan osoittavan käytännössä, että tulostamalla on mahdollista valmistaa edullisia asuntoja nopeasti ja ympäristöystävällisesti.
1. Tulostin painaa 19 tonnia
Virginiassa toteuttamassaan rakennushankkeessa Black Buffalo 3D käyttää NEXCON-tulostinta, joka on suurin laatuaan. Liikkuva, tietokoneohjauksinen tulostuspää sijaitsee kymmenen metriä korkeassa telineessä, jonka tukien väli on 14 metriä.
2. Tulostusaineena betoni
Talo valmistuu kerros kerrokselta erikoisbetonista. Massa kulkee säiliöstä putkea pitkin tulostuspäähän. Työ etenee jopa 25 sentin sekuntivauhtia.
3. Talo valmistuu
Kaikki kantavat rakenteet ovat paikallaan jo vuorokauden kuluttua. Seinät rapataan, ja talo varustetaan ja sisustetaan niin, että siinä on esimerkiksi tavalliset keittiö- ja kylpytilat. Viimeistelyn jälkeen tulostettu talo ei juuri eroa ulkoisesti vanhaan tapaan paikalla rakennetusta kivitalosta.
On mahdollista hyödyntää muun muassa uusiobetonia tai kierrätyspuuta. Niistä syntyy vaihtoehto esimerkiksi lastulevylle tai vanerille.
Puumateriaalien tuotanto kuluttaa suhteellisen vähän energiaa, ja ne voivat vaikuttaa edullisesti sisäilman laatuun. Lisäksi puut sitovat hiilidioksidia kasvaessaan.
Eri käsityksiä kantokyvystä
Väestönkasvussa on suuria alueellisia eroja. Länsimaissa alkoi pian toisen maailmansodan jälkeen kolmas vaihe, jossa syntyvyys pieneni paitsi parempien ehkäisymenetelmien myös elin- ja koulutustason nousun ja maaltamuuton vuoksi.
Myös useimmat kehitysmaat ovat matkalla kohti kolmosvaihetta, ja ilmeisesti nekin saavuttavat lopulta neljännen vaiheen, jossa väestö ei kasva enää luonnollisesti, koska lapsia syntyy liian vähän suhteessa kuolleiden määrään.
Ennen kasvukäyrän viimeistä käännettä kaupunkeihin ahtautuvaa ihmiskuntaa uhkaavat ennen kaikkea pandemiat.
Arvostetussa tieteellisessä PNAS-julkaisusarjassa vuonna 2021 ilmestyneen analyysin mukaan vuotuinen pandemiariski on noin 1,9 prosenttia.
Jos maailmalla alkaa levitä uutta koronavirustakin tarttuvampi ja tappavampi taudinaiheuttaja, kuolonuhrien määrä voi nousta satoihin miljooniin.
Koronapandemia vauhditti uudenlaisten rokotteiden tutkimusta ja käyttöönottoa, mutta niiden mukauttaminen ennen tuntemattomiin taudinaiheuttajiin vaatii aikaa. Siksi lääkeyhtiö Moderna on jo alkanut varustautua yllättävien kulkutautien varalta.
Tavoitteena on kokoelma aihioita, joista on mahdollista kehittää tehokkaita rokotteita pandemian uhatessa.
Rokoteaihioita kehitetään tulevaa tarvetta silmällä pitäen. Niiden ansiosta rokote voidaan saada käyttöön nopeasti, kun uusi taudinaiheuttaja ilmestyy.
Rokotteista maailmanlaajuista turvaa
Todennäköisyys, että lähivuosina ilmaantuu jokin COVID-19:n kaltainen koko ihmiskuntaa koskettava tartuntatauti, on arvioitu noin kahdeksi prosentiksi. Siksi kehitetään kuumeisesti rokoteaihioita vielä tuntemattomia taudinaiheuttajia vastaan. Työn lähtökohtana ovat aineet ja rakenteet, joilla on osuus tartunnoissa, niiden muuttumisessa taudiksi ja taudin leviämisessä. Aihioiden pohjalta voidaan luoda esimerkiksi uusi virusrokote.
Jos rokottamalla pystytään pitämään kuolleiden määrä pienenä, on selvää, että maapallon väkiluku jatkaa nopeaa kasvuaan vielä pitkään.
Käsitykset siitä, paljonko ruokittavia suita voi olla, vaihtelevat. YK selvitti asiaa 65 arvion pohjalta.
Kipurajalle noustiin 33 arvioijan mukaan jo silloin, kun ihmisten määrä ylitti kahdeksan miljardia, eli syksyllä 2022. Toista ääripäätä edustavat ne asiantuntijat, jotka uskovat, että ruoka ei lopu, vaikka meitä olisi biljoona.
YK ennustaa, että vuonna 2100 maapallon väestömäärä kieppuu 12 miljardin tienoilla. Olet nyt viihtynyt tämän artikkelin parissa noin 15 minuuttia. Tässä ajassa ihmiskunta on ehtinyt kasvaa 2 500:lla.