Dân số càng ngày càng tăng, trong khi diện tích trái đất vẫn không thay đổi. Điều đó nói lên rằng dân số không thể tăng mãi được, có một ngưỡng nào đó để có thể đảm bảo cuộc sống cho số lượng khổng lồ cư dân trên địa cầu mà vẫn bảo đảm an toàn cho Trái Đất?
Căn cứ vào lượng oxy tiêu thụ
Một điều rất quan trọng đối với sự sống là oxy, con người không thể thiếu oxy dẫu chỉ trong vài phút. Hiện nay, quang hợp là quá trình duy nhất để tạo ra năng lượng nuôi sống tất cả sinh vật trên Trái Đất; bù đắp lại những chất hữu cơ đã tiêu hao trong quá trình sống; cân bằng khí CO2 và O2 trong không khí.
Cây xanh luôn nhả khí oxy sau khi hoàn tất quá trình quang hợp dưới sự trợ giúp của ánh sáng mặt trời và chất diệp lục, con người và các loài động vật cấp cao khác luôn cần khí oxy để duy trì sự sống. Từ đó, một câu hỏi được đặt ra là mỗi người cần bao nhiêu cây xanh mới có đủ khí oxy để tồn tại trong 1 năm?
Dựa theo nghiên cứu, cứ 6 phân tử carbon dioxide sẽ tạo ra 6 phân tử oxy, tỷ lệ phân tử là 1:1. Nếu tính theo khối lượng thì chúng ta có cứ 44 kg phân tử CO2 thì sẽ tạo ra 32 kg phân tử O2 (khối lưọng phân tử của CO2 là 44 đơn vị carbon còn của O2 là 32).
Nếu xét trên một cây sung dâu trưởng thành có mặt nhiều tại Bắc Mỹ thì trung bình 1 năm nó tiêu thụ khoảng 21,7 kg khí CO2 để thực hiện quá trình quang hợp. Vậy theo tỷ lệ khối lượng CO2 ra O2 thì ta sẽ tính được lượng khí oxy mà 1 cây sung dâu trưởng thành tạo ra trong 1 năm: 21,77 x 32 / 44 = 15,83 kg.
Trung bình một người sẽ cần 9,5 tấn không khí để thở trong vòng 1 năm, với khí oxy chiếm 23% số lượng này, Tức là một năm mỗi người chúng ta cần 2,185 tấn O2 để tồn tại, giả sử Trái Đất được bao phủ bởi chỉ nguyên loại cây sung dâu kể trên thì số lượng cây cần thiết để sản xuất đủ khí oxy đủ cho một người trong 1 năm là: 2,185 x 1000 / 15,83 = 138 cây.
Nếu tính trên quy mô dân số toàn thế giới thì số lượng cây cần thiết để đủ cho toàn bộ loài người (dân số thế giới hiện nay là 7,3 tỷ người): 138 x 7,3 = 1007,4 tỷ cây xanh. Một con số khổng lồ và thậm chí nó chiếm khoảng 1/3 tổng lượng cây xanh trên Trái Đất hiện nay (3,04 tỷ cây – theo tạp chí Nature).
Như vậy dựa trên số lượng cây xanh hiện tại thì trái đất đủ cung cấp oxy cho khoảng 21 tỉ người. Tuy nhiên, dân số càng đông thì diện tích đất trồng cây xanh càng thu hẹp, lượng khí thải CO2 cũng sẽ lớn hơn, ngoài ra còn rất nhiều động vật cũng cần oxy để thở, nên số lượng oxy dành cho con người thực tế thấp hơn rất nhiều.
Căn cứ vào lượng thực phẩm có thể cung cấp cho con người
Còn một cách tính khác để xác định xem Trái Đất có thể nuôi được bao nhiêu người, đó là căn cứ vào lượng thực phẩm mà các sinh vật có thể cung cấp cho con người.
Như ta đã biết, nguồn năng lượng để tất cả mọi sinh vật dựa vào đó mà tồn tại đều lấy từ Mặt Trời. Thực vật thông qua quang hợp để tiếp nhận năng lượng Mặt Trời, từ đó con người lại tiêu thụ thực vật để cung cấp năng lượng cho bản thân. Theo ước tính thực vật trên Trái Đất mỗi năm có thể sản sinh ra 1,65 x 1017 gam vật chất hữu cơ, tức là sản sinh ra một năng lượng khoảng 2,76 x 1018 Jun. Nếu như mỗi người mỗi ngày cần 919,6 Jun thì Trái Đất có thể nuôi sống đến… 800 tỉ người (Số liệu từ cuốn: 10 Vạn Câu Hỏi Vì Sao – Khoa Học Môi Trường).
Nhưng trên thực tế loài người chỉ có thể lợi dụng 1/100 tổng năng lượng thực vật sản sinh ra, vì toàn bộ năng lượng của thực vật sản sinh ra không phải được dùng hết để nuôi sống con người các loài động vật khác cũng phải trực tiếp hoặc gián tiếp lấy thực vật làm thức ăn, thêm nữa luôn có một tỉ lệ lớn năng lượng bị hao phí trong quá trình chuyển đổi. Do đó Trái Đất chỉ có thể nuôi sống nhiều nhất là 1/100 x 800 = 8 tỉ người.
Dân số thế giới hiện đạt mức 7,3 tỷ người, con số này hiện nay vẫn ở ngưỡng an toàn. Nhưng theo bản báo cáo mới nhất của Ban dân số Liên Hợp Quốc chính xác, con số này sẽ tăng lên 9,7 tỷ người vào năm 2050. Số liệu trên được công bố trong phiên họp dự báo dân số tại Hội nghị Thống kê Chung 10/82015 (JSM 2015) tổ chức ở Seattle, Mỹ.
Các nhà nghiên cứu sử dụng sự kết hợp phức tạp giữa xu hướng dân số quá khứ, tỉ lệ sinh trong khu vực và dữ liệu già hóa dân số để xây dựng mô hình dự báo dân số thế giới. Các nhà khoa học nói rằng 95% khả năng dân số toàn cầu sẽ rơi vào khoảng 9,5 tỷ và 13,3 tỷ người cuối thế kỷ này.
Như vậy số lượng dân số trong 100 năm tới có thể vượt qua ngưỡng trái đất có thể nuôi sống con người. Điều này có thể dẫn tới rất nhiều hậu quả: sự khai thác tài nguyên sinh vật quá mức, môi trường sinh thái bị phá hoại nặng nề, an sinh xã hội không được đảm bảo. Thậm chí nhân loại còn có thể đứng trước nguy cơ sinh tồn bị uy hiếp. Vì thế đảm bảo sự phát triển dân số bền vững cùng với bảo vệ môi trường sinh thái là một yêu cầu cấp thiết đặt ra lúc này.
Nam Minh (TH)