Taşıma kapasitesi (ekoloji)

Biyolojik bir türün doğal bir ortamda taşıma kapasitesi, gıda, habitat, su ve ortamdaki diğer ihtiyaçlar göz önüne alındığında, ortamın süresiz olarak sürdürebileceği türlerin maksimum nüfus boyutudur. Popülasyon biyolojisinde, taşıma kapasitesi, biyofiziksel çevrenin, nüfus dengesi kavramından farklı olan maksimum yükü olarak tanımlanır. Popülasyon dinamiği üzerindeki etkisi bir lojistik model ile tahmin edilebilir, ancak bu basitleştirme gerçek sistemlerde ortaya çıkabilecek geçici aşım olasılığını göz ardı eder.

Taşıma kapasitesi başlangıçta bir araziyi yok etmeden otlayabilecek hayvan sayısını belirlemek için kullanılmıştır. Daha sonra fikir, insanlar gibi daha karmaşık nüfuslara genişletildi. İnsan nüfusu için sanitasyon ve tıbbi bakım gibi daha karmaşık değişkenler bazen gerekli kuruluşun bir parçası olarak kabul edilir. Nüfus yoğunluğu arttıkça, doğum oranı sıklıkla artar ve ölüm oranı tipik olarak azalır. Doğum oranı ile ölüm oranı arasındaki fark "doğal artış"tır. Taşıma kapasitesi pozitif bir doğal artışı destekleyebilir veya negatif bir doğal artış gerektirebilir. Dolayısıyla, taşıma kapasitesi, bir çevrenin, verilen organizma ve çevresi üzerinde önemli olumsuz etkileri olmadan destekleyebileceği kişi sayısıdır. Taşıma kapasitesinin altında, popülasyonlar tipik olarak artar, üstünde ise tipik olarak azalır. Nüfus büyüklüğünü dengede tutan bir faktör düzenleyici faktör olarak bilinir. Taşıma kapasitesinin üzerindeki Nüfus büyüklüğü, ilgili türe bağlı bir dizi faktör nedeniyle düşer, ancak yetersiz alan, gıda tedariki veya güneş ışığını içerebilir. Biyofiziksel çevrenin taşıma kapasitesi farklı türler için değişiklik gösterebilir ve gıda güvencesi, su temini, çevre koşulları ve yaşam alanı gibi çeşitli faktörler nedeniyle zaman içinde değişebilir.

"Taşıma kapasitesi" teriminin kökenleri belirsizdir, araştırmacılar uluslararası gemicilik bağlamında veya ilk olarak mikro organizmalarla yapılan 19. yüzyıl laboratuvar deneylerinde kullanıldığını farklı şekilde belirtmiştir. Yakın zamanda yapılan bir gözden geçirme, terimin ilk kullanımını ABD Dışişleri Bakanı tarafından ABD Senatosu'na sunulan 1845 tarihli bir raporda bulur.

Taşıma kapasitesi ile ilgili çeşitli tahmin sonuçları, geniş aralıktaki nüfus sayılarından oluşur. Bir 2001 BM raporunda, tahminlerin üçte ikisinin, yaklaşık 10 milyar medyan ile, belirtilmemiş standart hatalarla 4 milyar ila 16 milyar aralığında olduğu belirtildi. Daha yakın zamandaki tahminler, özellikle yenilenemeyen kaynakların tükenmesi ve artan tüketim düşünüldüğünde çok daha düşüktür. Habitat kalitesinde veya insan davranışında herhangi bir zamanda meydana gelen değişiklikler taşıma kapasitesini artırabilir veya azaltabilir. Avustralya Ulusal Üniversitesi ve Stockholm Dayanıklılık Merkezi tarafından yapılan araştırmalar, gezegenin gezegensel eşikleri geçmesi ve “Sera Gezegeni” koşullarına ulaşması için bir risk olduğunu belirtti.. Bu durumda, Dünya, taşıma kapasitesinin ciddi şekilde azaldığını görecektir.

İnsan popülasyonu için taşıma kapasitesi kavramının uygulanması, akışkanlık doğası olan ve dengesiz bir yapıya sahip olan, insanlar ve çevre arasındaki çok katmanlı süreçleri başarılı bir şekilde yakalamadığı için eleştirilmiştir.

Kavramın destekçileri, sınırlı bir taşıma kapasitesi fikrinin, diğer türlere uygulandığında olduğu gibi insanlar için de geçerli olduğunu savunuyorlar. Hayvan popülasyonu büyüklüğü, yaşam standartları ve kaynakların tükenmesi farklılık gösterir, ancak taşıma kapasitesi kavramı hala geçerlidir. Dünya'nın taşıma kapasitesindeki tek faktör insan sayısı değildir. Özellikle varlıklı ve varlıklı sayılabilecek insanlar ve uluslar tarafından atıklar ve aşırı tüketim de, aşırı insan nüfusu artışı ile birlikte çevre üzerinde önemli bir yük oluşturmaktadır. Nüfus ve tüketim, birlikte, birçok insan sorununun merkezinde yer almaktadır. Bu sorunların bazıları World3 gibi bilgisayar simülasyon modelleri tarafından incelenmiştir. Bilim adamları bugün küresel değişimden bahsettiklerinde, genellikle organizmaları, özellikle de Homo sapiensi destekleyebilmesi ile ilgili, dünyanın büyük bir kısmının (yerel veya bölgesel alanların aksine) taşıma kapasitesini "azaltacak" derecede, doğal çevrede gerçekleşen insan kaynaklı değişikliklerden bahsediyorlar.

Bir sistemin taşıma kapasitesinin bazı yönleri mevcut gıda, su, hammadde tedariki ve/veya diğer benzer kaynaklar gibi konuları içerebilir. Buna ek olarak, taşıma kapasitesini yöneten, doğada daha az içgüdüsel veya daha az sezgisel olabilen, sürekli artan ve/veya sürekli biriken atık seviyeleri, çevresel hasar ve/veya herhangi bir karmaşık çalışma sistemi temel bileşenlerinin ortadan kaldırılması gibi başka faktörler de vardır. Örneğin, herhangi bir karmaşık sistem'in (örneğin, bir uzay aracı veya bir uçak veya bir otomobil veya bilgisayar kodu veya yaşayan bir omurgalıların vücut bileşenlerini hayal edin) büyük veya kritik kısımlarının ortadan kaldırılması, temel süreçleri ve dinamikleri, sistem arızalarına veya beklenmedik çökmelere neden olacak şekilde kesintiye uğratabilir. (Bu son faktörlerin bir örneği olarak, böyle bir uçak gibi karmaşık bir sistemin "taşıma kapasitesi" mevcut yiyecek, su veya kullanılabilir oturma meselesinden daha fazlasıdır; aynı zamanda taşınan toplam ağırlığı yansıtır ve yolcularının parçalara, pencerelere, kanatlara, motor parçalarına, yakıta ve yağa, vb. zarar vermediği, imha etmediği veya tahrip etmediğini varsayar) Dolayısıyla, küresel ölçekte, gıda ve benzeri kaynaklar, dünyadaki insan yolcular kendi kendine bakım, kendi kendini sürdürme ve kendi kendine onarım için gerekli süreçler için kritik biyosferik yaşam destek kapasitelerini sökmez, ortadan kaldırmaz veya başka şekilde yok etmezlerse, gezegensel taşıma kapasitesini bir ölçüde etkileyebilir.

Dolayısıyla, yalnızca kaynak kısıtlamalarına (gıda gibi) odaklanan "taşıma kapasitesi" yorumları daha geniş fonksiyonel faktörleri ihmal edebilir. İnsanlar uzun vadede ne kilo alır ne de kilo verirlerse, hesaplama oldukça doğrudur. Yiyecek miktarı her zaman "Y" miktarına eşitse, taşıma kapasitesine ulaşılmıştır. İnsanlar, üreme başarılarını artırma ihtiyacı ile ilgili olarak, gıda arzının değişebileceğini ve aynı zamanda çevredeki diğer faktörlerin insanların gıda ihtiyacını değiştirebileceğini anlıyorlar. Örneğin bir ev, sıcak kalmak için bir başkasının yemesi gereken kadar yemek yemesine gerek olmadığı anlamına gelebilir. Zaman içinde, parasal işlemler takas ve yerel üretimin yerini aldı ve sonuç olarak yerel insan taşıma kapasitesini değiştirdi. Ancak satın alımlar binlerce mil uzaklıktaki bölgeleri de etkiliyor. Örneğin, bir otomobilden çıkan karbondioksit üst atmosfere gider. Bu, Paul R. Ehrlich'in I = PAT denklemini geliştirmesine yol açtı.

Taşıma kapasitesi (K) ile ilgili önemli bir model lojistik büyüme eğrisidir. Lojistik büyüme eğrisi nüfus artış hızının, mevcut kaynakların ve taşıma kapasitesinin birbirine nasıl bağlı olduğunun daha gerçekçi bir versiyonunu göstermektedir. Lojistik büyüme eğrisi modelinde gösterildiği gibi, nüfus büyüklüğü küçük olduğunda ve çok sayıda kaynak mevcut olduğunda, nüfus zamanla artar ve büyüme oranı da artar. Bununla birlikte, nüfus büyüklüğü taşıma kapasitesine yaklaştıkça ve kaynaklar sınırlı hale geldikçe, büyüme oranı azalır ve nüfus K'de dengelenmeye başlar. Bu model, taşıma kapasitesinin değişmediği varsayımına dayanmaktadır. Bununla birlikte, akılda tutulması gereken bir şey, bir nüfusun taşıma kapasitesinin artabileceği veya azalabileceği ve onu etkileyen çeşitli faktörlerin olmasıdır. Örneğin, nüfus artışındaki bir hızlanma, gerekli doğal kaynakların aşırı sömürülmesine ve dolayısıyla bu ortamın toplam taşıma kapasitesinin düşmesine neden olabilir.

Teknoloji, taşıma kapasitesinin dinamiklerinde rol oynayabilir ve bu bazen olumlu olabilirken, diğer durumlarda etkisi sorunlu olabilir. Örneğin, geçmişte Neolitik devrimin tarımın icadı yoluyla dünyanın insanlara göre taşıma kapasitesini arttırdığı öne sürülmüştür. Benzer şekilde, gıdalar açısından bakıldığında, fosil yakıt kullanımının, depolanan güneş ışığını kullanarak dünyanın taşıma kapasitesini yapay olarak artırdığı iddia edilmiştir ancak gıda üretimi, Dünya'nın iklimsel ve biyosferik yaşam destek sistemlerinin bu tür fosil yakıtlardan kaynaklanan hasara ve atıklara dayanma kapasitesini garanti etmez. Bununla birlikte, bu tür yorumlar, küresel sistemin diğer tüm kritik bileşenlerinin sürekli ve kesintisiz çalıştığını varsayar. Dünyanın insanlara göre taşıma kapasitesini artıran diğer teknolojik ilerlemelerin de olduğu öne sürülmüştür: denizden kazanılmış toprak, gübre, kompostlama, seralar, toprak ıslahı ve balık yetiştiriciliği. Ancak, olumsuz bir şekilde, birçok teknoloji, ekonomik varlıkların ve bireysel olarak insanların, her zamankinden daha geniş bir ölçekte, çok daha hızlı ve verimli bir şekilde çok daha fazla hasar ve imha uygulamasına olanak tanır. Örnekler arasında makineli tüfekler, motorlu testereler, ağır iş makineleri sayılabilir ve sanayileşmiş balıkçılık filolarının hedeflenen balık türlerini balıkların üreyebileceğinden daha hızlı yakalama ve hasat etme kapasitesi, teknolojinin bu tür sorunlu sonuçlarına örnektir.

Tarımsal kapasite Dünya üzerinde 20. yüzyılın son çeyreğinde genişledi. Ancak şimdi, 1990'larda başlayan dünya tarım kapasitesindeki (ve dolayısıyla taşıma kapasitesindeki) düşüşün devam ettiğine dair pek çok tahmin var. En dikkat çekici olanı, Çin'in gıda üretiminin, 21. yüzyılın son yarısında % 37 oranında azalacağı tahminidir ve Çin'in nüfusu 2050 yılına kadar yaklaşık 1,5 milyar kişiye genişleyebileceğinden, dünyanın tüm taşıma kapasitesine bir yük getirmesi ihtimalidir. Çin'in tarımsal kabiliyetindeki bu azalma (diğer dünya bölgelerinde olduğu gibi) büyük ölçüde dünya su krizi ve özellikle 20. yüzyılın ortalarından beri Çin'de gerçekleşmekte olan sürdürülebilir olmayan yeraltı suyu madenciliğe bağlıdır.

Dünya Politikası Enstitüsü'nden Lester Brown, aşağıda tartışılan ekolojik ayak izi muhasebesine dayanarak şunları söyledi: "Mevcut tüketim seviyemizi sürdürmek 1.5 adet Dünya gerektirir".

Ekosistemin taşıma kapasitesine kıyasla insanla ilgili talep tahmin etmenin bir yolu "ekolojik ayak izi" muhasebesidir. Ekolojik Ayak İzi muhasebesi, gelecekteki olasılıklar ve "taşıma kapasitesi kısıtlamaları" tarafından getirilebilecek kısıtlamalar hakkında spekülasyon yapmak yerine geçmişin ampirik, spekülatif olmayan değerlendirmelerini sunar. Aynı yıl, biyolojik kapasite olarak ölçülen tarihi yenilenme oranlarını, ekolojik ayak izi olarak ölçülen tarihi insan talebine kıyasla karşılaştırmaktadır. Global Footprint Network'ün veri platformu tarafından elde edilen en son sonuçlar, insanlığın ayak izinin 2016'da gezegenin biyolojik kapasitesini % 70'in üzerinde aştığını gösteriyor. Bununla birlikte, bu ölçüm, mevcut fosil yakıtların tükenmesini hesaba katmaz, bu da mevcut hesaplamadan yüzlerce kat daha fazla karbon ayak izine neden olur.

Ayrıca, dünyanın dört bir yanındaki ülkelerin ekolojik ayak izlerini azaltma ve sürdürme kabiliyetine ilişkin endişeler de vardır. Politika yapımında sürdürülebilir gelişmeyi ve bakımı yeterince değerlendirebilen daha iyi bir çerçeve sunmak için çalışan bilim adamları Holden ve Linnerud, dünyadaki farklı ülkelerin küresel konumlarını ölçen ve 2007'de GSYİH Satınalma gücü paritesi ile ekolojik ayak izi arasında doğrusal bir ilişki olduğunu gösteren bir diyagram oluşturdular. Diyagramına göre ABD, Küba, Bangladeş ve Kore'ye kıyasla Norveç, İsveç ve Avusturya ile birlikte kişi başına en büyük ekolojik ayak izine sahipti.