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Weltbevölkerung könnte sich Krisenszenario bis 2064 halbieren
Wie entwickelt sich die Weltbevölkerung, wenn Wachstumsraten auf die Bevölkerungsgröße zurückwirken? Ein neues nichtlineares Modell bildet mehrere historische Wachstumsregime der vergangenen 12.000 Jahre ab. Unter einer bewusst extremen Krisenannahme könnte sich die Weltbevölkerung bis 2064 halbieren. Der derzeitige Trend selbst deutet laut Modell aber nicht auf einen solchen Kollaps.
Mailand (Italien). Die Weltbevölkerung wächst weiter, doch ihr Wachstum hat sich in den vergangenen Jahrzehnten deutlich verlangsamt. Die Vereinten Nationen (UN) erwarten in ihrer aktuellen Projektion einen Anstieg von 8,2 Milliarden Menschen im Jahr 2024 auf rund 10,3 Milliarden Mitte der 2080er Jahre, bevor die Zahl bis 2100 leicht sinkt.
Solche Projektionen beruhen auf demografischen Annahmen zu Geburten, Sterblichkeit und anderen Einflussgrößen. Mathematische Modelle können zusätzlich untersuchen, welche Dynamik entsteht, wenn die Wachstumsrate selbst von der Größe der Bevölkerung abhängt.
Forscher der University of Milan um Alessio Zaccone haben nun eine nichtlineare Differenzialgleichung auf die Entwicklung der Weltbevölkerung angewandt. Zaccone ist in der Fachpublikation als Corresponding Author ausgewiesen. Das Modell stammt ursprünglich aus der Physik ungeordneter Materialien und beschreibt eine Rückkopplung zwischen der Bevölkerungsgröße und ihrer momentanen Wachstumsrate.
Eine zentrale Rolle spielt der Parameter K. Bei negativem K nimmt die Wachstumsrate mit wachsender Bevölkerung ab und kann gestreckt exponentielle Verläufe nachbilden. Bei positivem K nimmt sie zu und kann komprimiert exponentielle Verläufe nachbilden. In geeigneten Näherungen lassen sich mit derselben Gleichung auch klassische exponentielle und logistische Wachstumsformen abbilden.
Die Autoren vergleichen das Modell mit historischen Bevölkerungsdaten aus einer früheren Studie. Sie erzeugen dabei keine neuen demografischen Daten und teilen die vergangenen 12.000 Jahre in einzelne Wachstumsregime auf. Die Bevölkerung wird für jeden Abschnitt neu normiert. Die Arbeit behauptet deshalb ausdrücklich nicht, dass eine einzige durchgehende Modellkurve mit unveränderten Parametern die gesamte Menschheitsgeschichte beschreibt.
Für den Zeitraum von 1970 bis 2023 ordnen die Forscher das globale Bevölkerungswachstum einem gestreckt exponentiellen Regime mit K = -0,032 zu. In diesem Bereich besitzt die Modellgleichung keine sogenannte Doomsday-Kritikalität, also keine mathematische Singularität mit explosionsartig wachsender Bevölkerung. Auch die Schlussfolgerung der Studie lautet, dass der gegenwärtige Trend selbst keinen solchen Kollapsmechanismus erzeugt.
Damit unterscheidet sich die aktuelle Entwicklung deutlich von früheren Phasen mit positivem K. Solche historischen Wachstumsregime können im Modell bei unkontrollierter Fortsetzung zu einer Divergenz in endlicher Zeit führen. Die Autoren stellen dies als mathematische Eigenschaft des Modells dar und nicht als Vorhersage für die heutige Weltbevölkerung.
Für ihr Krisenszenario erweitern die Forscher die Gleichung um eine Tragfähigkeitsgrenze. Sie nehmen an, dass eine globale Krise die Nutzung von Ressourcen so stark beeinträchtigt, dass eine Begrenzung durch die Tragfähigkeit der Erde abrupt wirksam wird. Als bewusst konservative Worst-Case-Annahme setzen sie diese Grenze auf zwei Milliarden Menschen.
Unter genau dieser Annahme fällt die Modellkurve rasch ab und erreicht 2064 etwa die Hälfte des Ausgangsniveaus. Entscheidend ist deshalb nicht das Jahr 2064 allein, sondern die Bedingung, unter der es im Modell entsteht. Ohne die plötzlich wirksame Tragfähigkeitsgrenze setzt die entsprechende Modellkurve den gegenwärtigen verlangsamten Wachstumstrend fort.