Penelitian baru mengajukan pertanyaan besar: Apakah ada hal seperti itu sebagai peradaban yang berkelanjutan, mungkin yang terletak jauh di luar galaksi kita sendiri? Atau apakah semua peradaban ditakdirkan untuk menghancurkan diri mereka sendiri?

"Jika kita bukan peradaban pertama alam semesta, itu berarti ada kemungkinan akan menjadi aturan untuk bagaimana nasib peradaban muda seperti kemajuan kita sendiri."

Dalam menghadapi perubahan iklim, deforestasi, dan hilangnya keanekaragaman hayati, menciptakan versi peradaban yang berkelanjutan adalah salah satu tugas paling mendesak umat manusia. Tetapi ketika menghadapi tantangan besar ini, kami jarang menanyakan pertanyaan yang mungkin paling mendesak: Bagaimana kita tahu apakah keberlanjutan itu mungkin?

Astronom telah menginventarisasi bagian yang cukup besar dari bintang-bintang, galaksi, komet, dan lubang hitam alam semesta. Tetapi apakah planet-planet dengan peradaban yang berkelanjutan juga merupakan sesuatu yang ada di alam semesta? Atau apakah setiap peradaban yang mungkin muncul dalam kosmos hanya berlangsung beberapa abad sebelum jatuh ke perubahan iklim yang dipicunya?

Astrophysicist Adam Frank, seorang profesor fisika dan astronomi di University of Rochester, adalah bagian dari sekelompok peneliti yang telah mengambil langkah pertama untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan ini. Dalam sebuah penelitian baru di jurnal Astrobiology, kelompok ini membahas pertanyaan-pertanyaan ini dari perspektif "astrobiological".

“Astrobiologi adalah studi tentang kehidupan dan kemungkinannya dalam konteks planet,” kata Frank, yang juga penulis buku baru Light of the Stars: Dunia Alien dan Takdir Bumi (WW Norton, 2018),  yang mengacu pada penelitian ini. "Itu termasuk 'exo-civilizations' atau apa yang biasanya kita sebut alien."

Frank dan rekan-rekannya menunjukkan bahwa diskusi tentang perubahan iklim jarang terjadi dalam konteks yang lebih luas ini — salah satu yang mempertimbangkan kemungkinan bahwa ini bukan pertama kalinya dalam sejarah kosmik bahwa planet dan biosfernya telah berevolusi menjadi sesuatu seperti apa yang telah kita buat. di dunia.

"Jika kita bukan peradaban pertama alam semesta," kata Frank, "itu berarti kemungkinan ada aturan untuk bagaimana nasib peradaban muda seperti kemajuan kita sendiri."

Empat skenario

Ketika populasi peradaban tumbuh, ia menggunakan lebih banyak sumber daya planetnya. Dengan mengkonsumsi sumber daya planet, peradaban mengubah kondisi planet. Singkatnya, peradaban dan planet tidak berevolusi secara terpisah dari satu sama lain; mereka berevolusi secara interdependen, dan nasib peradaban kita sendiri tergantung pada bagaimana kita menggunakan sumber daya Bumi.

Untuk mengilustrasikan bagaimana sistem planet peradaban berevolusi, Frank dan kolaboratornya mengembangkan model matematika untuk menunjukkan cara-cara di mana populasi yang berteknologi maju dan planetnya bisa berkembang bersama. Dengan memikirkan peradaban dan planet — bahkan yang asing — secara keseluruhan, para periset dapat memprediksi dengan lebih baik apa yang mungkin diperlukan untuk proyek peradaban manusia untuk bertahan hidup.

"Intinya adalah untuk mengenali bahwa mendorong perubahan iklim mungkin sesuatu yang generik," kata Frank. “Hukum fisika menuntut agar setiap populasi muda, membangun peradaban yang intensif energi seperti kita, akan mendapat umpan balik di planetnya. Melihat perubahan iklim dalam konteks kosmik ini dapat memberi kita wawasan yang lebih baik tentang apa yang terjadi pada kita sekarang dan bagaimana mengatasinya. ”

Dengan menggunakan model matematika mereka, para peneliti menemukan empat skenario potensial yang mungkin terjadi dalam sistem planet peradaban:

1. Mati-off: Populasi dan keadaan planet (ditunjukkan oleh sesuatu seperti suhu rata-rata) meningkat sangat cepat. Akhirnya, populasi naik dan kemudian menurun dengan cepat seiring meningkatnya suhu planet membuat kondisi lebih sulit untuk bertahan hidup. Tingkat populasi tetap tercapai, tetapi hanya sebagian kecil dari populasi puncak. "Bayangkan jika 7 dari 10 orang yang Anda kenal meninggal dengan cepat," kata Frank. "Tidak jelas peradaban teknologi yang kompleks dapat bertahan dari perubahan semacam itu."

2. Keberlanjutan: Populasi dan kenaikan suhu tetapi akhirnya keduanya datang ke nilai yang stabil tanpa efek katastropik. Skenario ini terjadi dalam model ketika populasi mengakui itu memiliki efek negatif pada planet dan beralih dari menggunakan sumber daya berdampak tinggi, seperti minyak, ke sumber daya berdampak rendah, seperti energi matahari.

3. Ciutkan tanpa perubahan sumber daya: Populasi dan suhu keduanya meningkat dengan cepat sampai populasi mencapai puncak dan turun drastis. Dalam model ini peradaban runtuh, meskipun tidak jelas apakah spesies itu sendiri benar-benar mati.

4. Tutup dengan perubahan sumber daya: Populasi dan kenaikan suhu, tetapi populasi mengakui itu menyebabkan masalah dan beralih dari sumber daya berdampak tinggi ke sumber daya berdampak rendah. Segala sesuatunya tampak datar untuk sementara waktu, tetapi responnya ternyata sudah terlambat, dan penduduk pun ambruk.

"Skenario terakhir adalah yang paling menakutkan," kata Frank. "Bahkan jika Anda melakukan hal yang benar, jika Anda menunggu terlalu lama, Anda masih bisa membuat populasi Anda runtuh."

Melihat Pulau Paskah

Para peneliti menciptakan model mereka yang sebagian didasarkan pada studi kasus peradaban punah, seperti penduduk Pulau Paskah. Orang mulai menjajah pulau antara 400 dan 700 CE dan tumbuh menjadi populasi puncak 10,000 sekitar antara 1200 dan 1500 CE. Namun, pada abad 18, penduduk telah menghabiskan sumber daya mereka dan populasi menurun drastis menjadi sekitar orang 2,000.

Populasi Easter Island meninggal karena konsep yang disebut daya dukung, atau jumlah maksimum spesies yang dapat didukung oleh lingkungan. Tanggapan Bumi terhadap bangunan peradaban adalah apa sebenarnya perubahan iklim, kata Frank.

“Jika Anda mengalami perubahan iklim yang sangat kuat, maka daya dukung Anda mungkin menurun, karena, misalnya, pertanian skala besar mungkin sangat terganggu. Bayangkan jika perubahan iklim menyebabkan hujan berhenti jatuh di Midwest. Kami tidak akan bisa menanam makanan, dan populasi kami akan berkurang. ”

Saat ini para peneliti tidak dapat secara definitif memprediksi nasib Bumi. Langkah selanjutnya adalah menggunakan model yang lebih rinci tentang cara planet berperilaku ketika peradaban mengkonsumsi energi dari bentuk apa pun untuk tumbuh. Sementara itu, Frank mengeluarkan peringatan seadanya.

"Jika Anda mengubah iklim Bumi cukup, Anda mungkin tidak dapat mengubahnya kembali," katanya. “Bahkan jika Anda mundur dan mulai menggunakan sumber daya matahari atau sumber daya lain yang kurang berdampak, itu mungkin sudah terlambat, karena planet telah berubah. Model-model ini menunjukkan kita tidak bisa hanya berpikir tentang populasi yang berkembang sendiri. Kita harus berpikir tentang planet dan peradaban kita saling berevolusi. ”

Sumber: University of Rochester

Buku oleh Adam Frank

at Pasar InnerSelf dan Amazon