La NASA predice el fin de la civilización

[D'Anconia]

http://www.policymic.com/articles/85541/nasa-study-concludes-when-civilization-will-end-and-it-s-not-looking-good-for-us

[D'Anconia]

http://www.atmos.umd.edu/~ekalnay/pubs/2014-03-18-handy1-paper-draft-safa-motesharrei-rivas-kalnay.pdf

Aquí el artículo. Me lo voy a leer estos días y a ver si puedo hacer un resumen.

[D'Anconia]

El model matemático utilizado está basado en el modelo de presa-depredador de los años 50, (para conejos y lobos por ejemplo). En este caso el ser humano seria depredador y la naturaleza la presa. En el modelo clasico ambas poblaciones se autoregulan en ciclos de crecimiento/decrecimiento, en el model humano somos capaces de almacenar recursos naturales, por lo que el modelo cambia sustancialmente. Tambien se introducen variables como lq existencia de una clase privilegiada o no, cuyo consumo es k veces el consumo de un obrero. Esa k varia segun las diferentes simulaciones. Ahora mismo no puedo traducir el modelo al completo, que esto sirva solo de resumen.

Se modelan tres casos generales:
Igualitario: sin clases privilegiadas, todos los individuos producn y consumen por igual.
Equilibrado: todos los individuos consumen por igual pero solo algunos de ellos producen.
Elitista: la clase obrera produce los bienes para si mismos y la clase privilegiada. Los privilegiados consumen, dependiendo de la simulacion, entre 10 y 100 veces mas que los otros. Su produccion es negligible. Como podreis deducir esta se asemeja mas a nuestra situacion actual.

1. El modelo depredador-presa

El modelo depredador-presa, la inspiración original detrás de HANDY, fue desarrollado independientemente por dos matemáticos, Alfred Lotka y Vitto Volterra, a principios del siglo 20. EL modelo describe las dinámicas de competición entre dos especies, digamos lobos y conejos. El sistema de ecuaciones gobernantes es :
 
(1)
En el sistema de arriba, x representa la población de depredadores (lobo) ; y representa la población de presas (conejo) ; a determina el ratio de nacimientos de depredadores, en el ejemplo, un rápido crecimiento en la población de depredadores debido a la disponibilidad de conejos ; b es la tasa de muerte del depredador ; c es la tasa de nacimientos de la presa ; de determina el ratio de depredación, en el ejemplo, la tasa de caza de los conejos por parte de los lobos.

Figura 1 : Una solución típica del sistema depredador-presa obtenido al simular el sistema con las siguientes condiciones iniciales : a=3.0x10-5 (conejos*año)-1, b=2.0x10-2 años-1, c=3.0x10-2 años-1, d=2.0x10-4 (lobos*año)-1, x(0)=1.0x102, y (0)=1.0x103 conejos. La población de depredadores se mide en unidades de lobo (wolves), la población de presas se mide en unidades de conejo (rabbits), y el tiempo se mide en unidades de años.

En lugar de alcanzar un equilibrio estable, las poblaciones de presas y depredadores muestran variaciones periódicas y desfasadas entorno a los valores de equilibrio.
 
(2)
Obsérvese que las unidades son consistentes a ambos lados en las ecuaciones (1) y (2).

2. HANDY (Human And Nature Dynamics)

Basándonos en el model depredador-presa, podemos imaginarnos al ser humano como “depredador”, mientras la naturaleza (los recursos naturales presentes en el medio) pueden considerarse la presa. En modelos animales, la capacidad de carga es un techo para la población a largo plazo. Cuando la población sobrepasa la capacidad de carga, mecanismo como la inanición o la migración reducen la población a niveles previos. Sin embargo, en el contexto de las sociedades humanas, la población no se reduce necesariamente al sobrepasar el límite de la capacidad de carga, porque, a diferencia de los animales, los humanos pueden acumular grandes reservas(ej. Riqueza) y después utilizar esos recursos un avez la producción no puede satisfacer las necesidades. Esto introduce un tipo diferente de retraso que permite sistemas mucho más complejos, alterando funamentalmente el comportamiento y el resultado del modelo. Por tanto, nuestro modelo añade el elmento de bienes acumulados no requerido en los modelos animales, pero que creemos necesario para modelos humanos. Llamamos a estas reservas acumuladas « riqueza ».

De todos modos empíricamente esta riqueza no está distribuida equitativamente en la sociedad, sino controlada por una élite. La gran parte de la población produce la riqueza, pero sólo recibe una pequeña parte de ella cedida por las élites, normalmente un poco más o exactamente lo necesario para subsistir.
Basándonos en esto, hemos separado la población entre « élites » y « plebeyos », e introducido una variable para la riqueza acumulada. Esto añade una dimensión diferente de depredación donde las élites « se aprovechan » de la producción de riqueza de los plebeyos. Como resultado, HANDY consiste en cuatro ecuaciones predictivas : dos para las dos clases de población, Élites y Plebeyos, xe y xc , respectivamente ; una para los recursos naturales o Naturaleza, y ; y una para la riqueza acumulada, w, referida a partir de ahora como « Riqueza » (Wealth). Este set mínimo de cuatro ecuaciones sirve para capturar propiedades esenciales de la interacción ser humano-naturaleza, y es capaz de producir principales escenarios posibles de colapso o transición hasta un estado estacionario.

Un modelo similar de población y dinámica de recursos renovables basado en el model depredador-presa fue desarrollado en el trabajo pionero de Brander y Taylor [1998] demostrando que parámetros razonables pueden producir patrones cíclicos de « abundancia y escasez » para la población y los recursos. Su modelo mostraba que un sistema con un lento crecimiento base de recursos mostrará sobrepico y colapso, mientras que un sistema con una base de recursos de crecimiento rápido producirá un ajuste de población y recursos hacia valores de equilibrio. Después aplicaron este modelo al caso histórico de la isla de pascua, encontrando que el model generaba una explicación plausible de las dinámicas de población conocidas sobre la isla de pascua a través de descubrimientos arqueológicos. Por tanto B&T argumentan que los casos de colapsos de población en Polinesia fueron causados por una menor capacidad de carga en aquellos lugares, es decir una menor base de recursos naturales máximos. Más tarde especularon con que su modelo podría ser a su vez consistente con otros casos históricos de colapso, como las antiguas civilizaciones Mesopotámica y Maya, o la Ruanda moderna.

De todos modos, el enfoque de BT únicamente modela población y naturaleza y no incluye un componente central en estos casos históricos : estratificación económica y acumulación de riqueza. Por tanto, a pesar de las claras evidencias de clases estratificadas en la estrutctural social de las Islas de Pascua antes del colapso (igual que en Mesopotamia, la civilizacion Maya o la Ruanda moderna), el modelo de BT no incluye la estratificación social como un factor. En su modelo, la población produce y consume como una unidad única y homogénea. Nos parece que un modelo históricamente realista de la evolución de la dinámica ser humano-naturaleza, en sociedades complejas estratificadas no puede conseguirse sin incluir estratificación de clases en el modelo. Brander y Taylor reconocen que su modelo es simple, y que su aplicación a escenarios más complejos requiere un mayor desarrollo de la estructura del modelo. Hemos descubierto que incluir estratificación económica, en forma de élites y plebeyos, así como riqueza acumulada, resulta en una amplia variedad de soluciones, que pueden tener una aplicación más amplia en diferentes tipos de sociedades. La estructura de HANDY tambien permite colapsos « irreversibles », sin la necesidad de introducir un mecanismo explícito de descompensación en el modelo, tal y como otros modelos necesitan. Así, mientras el modelo de Brander-Taylor tiene sólo dos ecuaciones, HANDY tiene cuatro ecuaciones para predecir la evolución de las poblaciones ricas y pobres, los recursos naturales, y la riqueza. (Se examinan otras diferencias en las sección 6.4 del artículo). Las ecuaciones HANDY vienen dadas por :
 
(3)
Se debe resaltar que αC, αE, CC y CE son todas funciones de w, xC, y xE. Ver ecuaciones (4) y (6) y figuras 2a y 2b.

En construcción...

[Kanbei]

En mi opinión es una disertación matemática de gran belleza, determinista. Realmente, no considera en toda su profundidad la capacidad destructiva de la especie humana. El homo sapiens es un primate imprevisible.

Sin embargo, avisa. El escenario más plausible es el de sociedad no igualitaria, colapso irreversible.
Algún banco se ha hecho eco de este estudio, y lo comenta Joel Guglietta, de forma muy amena. Digo lo de amena por meter alguna palabra amable en el comentario.