Dalam menghadapi perubahan iklim, deforestasi dan hilangnya keanekaragaman hayati, menciptakan versi peradaban yang berkelanjutan adalah salah satu tugas paling mendesak bagi umat manusia. Tetapi ketika menghadapi tantangan besar ini, kita jarang menanyakan pertanyaan yang mungkin paling mendesak: Bagaimana kita tahu apakah keberlanjutan itu memungkinkan?
Astronom telah menginventarisasi bagian yang cukup besar dari bintang-bintang, galaksi, komet, dan lubang hitam dari 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?
Astrofisikawan 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 yang diterbitkan dalam jurnal Astrobiology, kelompok tersebut menjawab pertanyaan-pertanyaan ini dari perspektif “astrobiologi”.
“Astrobiologi adalah studi tentang kehidupan dan kemungkinannya dalam konteks planet,” kata Frank, yang juga penulis buku Light of the Stars: Alien Worlds and the Fate of the Earth, yang mengacu pada studi 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 ini lebih luas konteks -yang menganggap probabilitas bahwa ini bukan pertama kalinya dalam sejarah kosmik bahwa planet dan biosfer yang telah berkembang 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.”
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 dengan yang 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 dapat berkembang bersama. Dengan mempertimbangkan 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 peradaban planet :
- Mati-mati: 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 apakah peradaban teknologi yang kompleks dapat bertahan dari perubahan semacam itu.”
- Keberlanjutan: Populasi dan suhu meningkat tetapi akhirnya keduanya menghasilkan nilai yang stabil tanpa efek bencana. Skenario ini terjadi dalam model ketika populasi menyadari jika hal ini memiliki efek negatif terhadap planet dan beralih dari menggunakan sumber daya yang berdampak tinggi, seperti minyak, ke sumber daya berdampak rendah, seperti energi matahari.
- Musnah tanpa perubahan sumber daya: Populasi dan suhu meningkat dengan cepat sampai populasi mencapai puncak dan menurun secara drastis. Dalam model ini peradaban musnah, meskipun tidak jelas apakah spesies itu sendiri benar-benar mati.
- Musnah dengan perubahan sumber daya: Populasi dan suhu meningkat, tetapi populasi menyadari jika hal ini dapat 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 akhirnya musnah.
“Skenario terakhir adalah yang paling menakutkan,” kata Frank. “Bahkan jika Anda sudah melakukan hal yang benar, jika Anda menunggu hingga lama, Anda masih bisa membuat populasi Anda musnah.”
Para peneliti menciptakan model mereka yang sebagian didasarkan pada studi kasus peradaban punah, seperti penduduk Pulau Paskah. Orang-orang mulai menjelajah pulau itu antara 400 hingga 700 M dan tumbuh mencapai populasi puncak 10.000 orang kira-kira antara 1200 hingga 1500 M. Namun, pada abad ke-18, penduduk telah menghabiskan sumber daya mereka dan populasinya menurun drastis menjadi sekitar 2.000 orang.
Populasi Pulau Paskah meninggal karena konsep yang disebut daya dukung, atau jumlah maksimum spesies yang dapat didukung oleh lingkungan. Respon bumi terhadap bangunan peradaban adalah perubahan iklim yang sebenarnya, 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. Kita tidak akan bisa menanam makanan, dan populasi kita 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 cukup mengubah iklim bumi, 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. ”
