Какие методы ведения сельского хозяйства позволили бы Земле прокормить население до 200 миллиардов человек?

Население в 200 миллиардов человек потребует совершенно иного подхода, чем любые представления о пастбищных фермерских полях. Эффективность будет иметь первостепенное значение, а плодородие почвы, вероятно, будет недостаточным.

В городах будут объединены предприятия по очистке сточных вод и вертикальному земледелию. Питательные вещества должны быть переработаны из сточных вод. Ряд стадий обработки бактерий/водорослей будет использоваться для удаления патогенов, очистки от любого токсического загрязнения и остаточных фармацевтических препаратов, а также для того, чтобы сделать их пригодными для использования в качестве сырья для заводских операций по выращиванию.

Большая часть продуктов, вероятно, будет получена в результате массового производства с использованием дрожжей и водорослей, создающих питательную пасту. Бесконечные чаны, сложенные вместе с освещением и аэрацией и подаваемые по трубам непрерывным потоком - сточные воды с одного конца, питательная паста с другого (очевидно, будут некоторые потери с илом из непригодных материалов/загрязнениями - ни одна система не является идеально эффективной). Чем вы богаче, тем меньше этого вы, вероятно, съедите, но у большинства людей будет по крайней мере часть этого, чтобы дополнить свой рацион (обычно не предназначен для употребления в пищу сам по себе, а только как один из ингредиентов в блюде).

Вертикальные фермы, выращивающие более ценную продукцию, обеспечат вкус, ощущение во рту и просто большее удовлетворение от еды. Штабелированные стеллажи с растениями, выращенными при искусственном освещении, питаемыми питательными веществами (поступающими из сточных вод/компоста после очистки) и представляющими собой усовершенствованную форму, разработанную на основе современных вертикальных ферм, которые развиваются сегодня. Скорее всего, это будут роботизированные установки, наполненные CO2 для более быстрого роста (не обязательно должны быть пригодными для дыхания для людей, а более низкая плотность питательных веществ не важна, поскольку они поступают из питательной пасты).

Вероятно, у них также есть приложения для превращения некоторых отходов в насекомых — что-то вроде личинок черной львиной мухи или мучных червей в качестве белковых добавок, а также для кормления некоторых рыб (аквапоника) или цыплят яйцами. Если есть хорошая система сбора пищевых отходов (которая действительно должна быть), ее можно использовать для более дорогих продуктов, таких как свиньи, выращенные на столовых/кухонных помойках.

Пока все это можно расширить до любого необходимого масштаба, но часть земли по-прежнему будет использоваться для традиционного земледелия. Это будет сочетание наличия дорогих «натуральных» продуктов для богатых (недоступных для обычного населения за исключением особых случаев) и того, что пастбищные животные отлично подходят для сохранения земель. Это делает молочные продукты скорее продуктом особой роскоши, а мясо домашнего скота — редким деликатесом, но вряд ли они исчезнут полностью.

При таких цифрах нашим наиболее вероятным планом действий будет терраформирование земли во что-то гораздо более продуктивное...

В океане есть массивные «мертвые зоны» в регионах с удивительно низкой продуктивностью, и они в основном представляют собой пустыни из-за нехватки питательных веществ. - Они слишком далеко от суши, чтобы «кормиться» речным стоком, а вода слишком глубока, чтобы течения могли поднимать питательные вещества со дна океана. Таким образом, мы можем сравнить продуктивность этих массивных океанских зон, составляющих какую-то глупо большую часть площади поверхности планеты, с продуктивностью коралловых рифов: рифы составляют менее 0,1% площади поверхности, и тем не менее, очевидно, использовать подавляющее большинство океанов для энергии и жизни ...

Очевидным ответом было бы решить эту проблему путем тщательного управления поступлением питательных веществ в большие части океана и, возможно, объединить их с искусственными островами для производства урожая и энергии. Значительно расширенная экосистема с большим производством биоматериала, которая может быть преобразована в продуктивные пищевые системы для людей, чтобы уменьшить нашу зависимость от естественной среды обитания на суше.

[Надеюсь, ваше население любит водоросли и рыбу...]

Кроме того, нам потребуется гораздо больше «зеленых» городских проектов.

• Крупные программы «зеленой крыши», в которых здания спроектированы как здания для жизни и работы, а также для производства продуктов питания.
• Переориентация на местное производство продуктов питания для снижения энергетических потребностей в судоходстве.
• Использование вертикального земледелия: использование энергии, которая была бы затрачена на доставку продуктов питания, для питания искусственного освещения быстрорастущей листовой зелени.

Одним из непродовольственных методов кормления людей было бы иметь людей меньшего размера. Вы можете примерно удвоить количество людей, которых можете накормить, если они меньше.

В качестве грубого примера можно использовать: https://www.freedieting.com/calorie-calculator 30-летнему мужчине, ведущему сидячий образ жизни, весом 200 фунтов при росте 6 дюймов требуется 2290 калорий в день. калорий в день

Я немного сжульничал с парнем весом 200 фунтов, у него высокий ИМТ. Более аккуратный ИМТ для этой рамы будет составлять 145 фунтов. Это снизило бы потребность в калориях до 1960, но это все еще довольно близко.

Мой ответ на этот вопрос: как эльфы выжили бы под землей без предварительного опыта? 1

А ссылки на другие вопросы и ответы показывают, что можно многократно увеличить производство продуктов питания на единицу площади.

Я отмечаю, что 200 миллиардов примерно в 26,7 раз превышают нынешнее население Земли. Таким образом, за 150 лет необходимо увеличить производство продуктов питания в 26,7 раза. Это означает удвоение производства продуктов питания почти в 4 раза или примерно раз в 37,5 лет.

Обратите внимание, что население мира удвоилось с 2 миллиардов до 4 миллиардов за 47 лет с 1924 по 1974 год и удвоилось с 3 миллиардов до 6 миллиардов за 39 лет с 1960 по 1999 год, и, по прогнозам, удвоится с 4 миллиардов до 8 миллиардов за 49 лет с с 1974 по 2023 год.

https://en.wikipedia.org/wiki/Population_growth#Population_growth_rate 2

Я отмечаю, что население в 200 миллиардов человек будет иметь примерно в 26,7 раза больше биомассы, чем современный человеческий вид, который уже имеет довольно высокий процент биомассы на Земле. Таким образом, огромное количество органических химических веществ, необходимых для жизни, или химических элементов, из которых они состоят, возможно, придется импортировать на Землю, чтобы уменьшить нагрузку на нечеловеческую биосферу.

К счастью, элементы и соединения, необходимые для жизни, распространены в различных кометах, некоторых типах астероидов и т. д. Рабочие, живущие в космосе, должны были бы жить в закрытых помещениях, где все максимально перерабатывается, а люди на Земле вероятно, живут в подобных замкнутых средах обитания, где все максимально перерабатывается.

Один из способов сократить производство продуктов питания, необходимых для 200 миллиардов человек, и уменьшить биомассу в 200 миллиардах человеческих тел — это генетически или иным образом уменьшить средний размер типичного человека. Уменьшение массы среднего человека на 10 % сократит 10 % общей биомассы человека и всего необходимого производства продуктов питания. Уменьшение массы среднего человека на 50 процентов сократит необходимое производство продуктов питания на 50 процентов.

Обратите внимание, что тесты на мышах показывают, что кормление млекопитающих здоровой, но низкокалорийной пищей может значительно увеличить продолжительность их жизни. Если это сработает для людей, то значительное увеличение продолжительности жизни поможет ускорить рост населения, а низкокалорийные диеты приведут к снижению средней массы тела.

через 150 лет...

Вероятно, в случае демографического кризиса у нас к тому времени будут все технологии, необходимые для искусственного массового производства продуктов питания.

Подумайте об огромных заводах, где основные органические вещества, такие как органические отходы, карбонатные соединения и т. д., будут смешиваться с воздухом и водой. Энергия будет даваться электросетью, чтобы не только солнечный свет давал энергию для создания новой биомассы, но в основном все, от ископаемого топлива до ветра, приливов и отливов, атомной энергии... Другими словами, сейчас нам нужно (очень грубо
говоря ) солнечный свет, вода и почва для создания пищи.
В будущем — и в случае демографического кризиса, который может заставить человечество найти альтернативу сельскому хозяйству — почва станет ненужной, а солнце не будет столь важным. Заводы будут построены рядом с водоемами, чтобы иметь все необходимое для производства продуктов питания.

Вероятно, сама пища будет происходить из клеточных культур, которые можно будет генетически изменить и вырастить, чтобы они выглядели как мясо или овощи (по консистенции и вкусу).

Да, но только когда люди:

Прекратите использовать почву.

Начните использовать вертикальные фермы, работающие только на воде, и перестаньте тратить сельскохозяйственную еду на животных.

Мясо энергонеэффективно.

Например, для производства млекопитающего того же веса в ГОД требуется в 3 раза больше пищи.

Если вы хотите корову весом 400 кг, то вам нужно кормить эту корову 1200 кг зерна каждый год в течение 3 лет, а затем забивать ее для еды.

Мало того, что в зерне содержится больше килокалорий на килограмм, чем в мясе 3780 против 2710, так что порции, которую съедает одна корова за год, будет достаточно, чтобы накормить больше людей, чем сама корова после того, как ее забьют.

Но мы говорим о потраченной впустую еде за 3 года, которой можно было бы накормить целый город, потраченной впустую на одну-единственную корову, которой можно накормить около дюжины или чуть больше семей.

Это очень неэффективно, поэтому выбрасывайте животных вместе и используйте современные агротехнологии.

Может быть, оставить мясо только первобытным кочевникам, которые не умеют выращивать растения.