Populações

Uma população é um grupo de indivíduos da mesma espécie que vivem em uma determinada área geográfica. O tamanho e a densidade populacional são importantes fatores a serem considerados em estudos de ecologia e conservação. O crescimento populacional refere-se ao aumento ou diminuição do tamanho da população ao longo do tempo. Esse crescimento pode ser afetado por diversos fatores, como a disponibilidade de recursos, a taxa de natalidade, a taxa de mortalidade, as migrações, entre outros. Quando a taxa de natalidade é maior que a taxa de mortalidade, a população tende a crescer. Quando a taxa de mortalidade é maior que a taxa de natalidade, a população tende a diminuir. O controle do crescimento populacional é importante para evitar a superpopulação e seus efeitos negativos na qualidade de vida dos indivíduos e na sustentabilidade do ambiente.

Crescimento das populações

Para estudar uma população, é necessário ter conhecimento sobre alguns conceitos, tais como densidade populacional (D). A densidade populacional pode ser definida como o número de indivíduos (N) por unidade de área (S), no caso de espécies terrestres, ou por unidade de volume (V), para espécies aquáticas. Por exemplo, em 2010, a densidade populacional no Brasil era de 22,4 habitantes/km².

D = N/S ou D = N/V

A densidade de uma população é afetada por quatro taxas: natalidade, mortalidade, imigração e emigração. As taxas de natalidade e imigração tendem a aumentar a densidade populacional, enquanto as taxas de mortalidade e emigração tendem a diminuí-la. O equilíbrio pode ser atingido pela diminuição da taxa de natalidade ou de imigração ou pelo aumento da taxa de mortalidade ou de emigração.

Para determinar se uma população está aumentando ou diminuindo, é comum utilizar o índice de crescimento, que é a razão entre a taxa de natalidade e a de mortalidade. Um índice de crescimento maior que 1 indica que a população está aumentando e menor que 1 indica que está diminuindo.

As mudanças na densidade populacional podem afetar a dinâmica de uma população. Quando a densidade populacional é alta, as competições por recursos, como alimento e espaço, podem aumentar e afetar o comportamento e a sobrevivência dos indivíduos. Por outro lado, quando a densidade populacional é baixa, pode haver dificuldades na reprodução e na formação de novas populações.

A disponibilidade de recursos é um fator importante que afeta a densidade populacional. Populações que têm acesso limitado aos recursos tendem a ter menor densidade populacional. As mudanças climáticas também podem afetar a distribuição geográfica de uma determinada população animal ou vegetal, levando a mudanças na densidade populacional.

A introdução de espécies invasoras pode ter efeitos negativos em uma população de animais ou plantas nativas. Essas espécies podem competir por recursos e habitats com as espécies nativas, reduzindo sua densidade populacional e colocando-as em risco de extinção.

Por fim, as estratégias reprodutivas são fundamentais para a sobrevivência e o sucesso de uma população animal ou vegetal. Diferentes espécies possuem diferentes estratégias, como o número de descendentes, o tempo de reprodução e os cuidados parentais. Essas estratégias podem afetar a densidade populacional e a dinâmica da população ao longo do tempo.

Crescimento populacional em laboratório

As populações crescem graças à sua capacidade de reprodução e, se não houver obstáculos, o número de indivíduos aumentaria de forma exponencial, em progressão geométrica. Por exemplo, algumas espécies de bactérias reproduzem-se a cada 20 minutos, e em 15 horas haveria uma população com mais de 1 bilhão de indivíduos. No entanto, diversos fatores impedem que a população continue aumentando, levando-a a atingir o equilíbrio. Esses fatores incluem a quantidade de alimento, o espaço disponível, a influência de predadores e parasitas e a competição com outras populações pelos mesmos recursos.

A capacidade de uma população crescer em condições ideais e longe da influência de predadores, parasitas e competidores é chamada de potencial biótico ou reprodutivo. A resistência ambiental é o conjunto de fatores que se opõem a esse crescimento, e ela pode ser indicada pela diferença entre o potencial biótico e o crescimento real da população nas condições naturais.

Observou-se em laboratório que o número de indivíduos crescia de forma exponencial no início, mas depois a velocidade de crescimento diminuía até a população parar de crescer e permanecer constante. O gráfico do número de indivíduos em função do tempo em uma situação na qual os recursos são limitados é chamado curva em S, curva sigmoide ou curva logística. Esse tipo de curva indica que a população cresce inicialmente de acordo com seu potencial biótico, mas a resistência ambiental começa a interferir à medida que a população aumenta. Quando a resistência do meio se equilibra com o potencial biótico, a população para de crescer e se estabiliza.

A capacidade de sustentação, capacidade de suporte ou carga biótica máxima é a densidade máxima de indivíduos que um determinado ambiente pode sustentar. A partir desse ponto, a população permanece mais ou menos constante, flutuando em torno desse valor devido à variação dos fatores da resistência ambiental ao longo do tempo.

Crescimento populacional na natureza

Em certos casos, ocorrem oscilações no número de predadores e presas ao longo do tempo. Quando a quantidade de presas aumenta, os predadores conseguem mais alimento, o que faz com que o número deles também aumente. Entretanto, o aumento na predação faz com que o número de presas diminua, resultando em uma escassez de alimento que, por sua vez, faz com que o número de predadores também diminua até voltar ao número inicial.

As oscilações periódicas dessas populações não são influenciadas apenas pelos predadores. No caso das populações de lebres e linces no Canadá, a queda no número de lebres (presa) se deve ao aumento no número de linces e à diminuição na quantidade e qualidade das plantas que servem como alimento para elas. Isso resulta em mortes de muitos indivíduos, e com a perda de peso, as lebres ficam mais vulneráveis à predação dos linces. A falta de alimento combinada com a predação reduz o número de lebres, fazendo com que a população de linces diminua e permitindo a recuperação da população de plantas. O ciclo recomeça com o aumento no número de lebres e linces. Abaixo o gráfico ilustra a flutuação populacional do caso da lebre e do lince, a linha azul representa a presa (a lebre) e a linha vermelha representa o predador (o lince) onde o crescimento populacional de um depende do outro. Caso queira ler o trabalho do C. S. Elton, quem propôs esses resultados pela primeira vez, você pode acessar este link.

Crescimento da população humana

As técnicas de produção e conservação de alimentos aperfeiçoadas, juntamente com o controle de muitas doenças pela medicina, saneamento e vacinação, resultaram em um aumento da média de vida, queda na taxa de mortalidade e crescimento exponencial da população humana, conhecido como explosão demográfica.

Há dois mil anos, a população mundial era de cerca de 300 milhões de pessoas. Em 1800, chegou a 1 bilhão; em 1927, atingiu 2 bilhões; foi para 3 bilhões em 1959, 5 bilhões em 1987 e 7 bilhões em 2011.

É importante lembrar que tanto um ambiente quanto o planeta inteiro possuem uma capacidade de suporte. Isso significa que há um número máximo de indivíduos de uma espécie que podem ser sustentados pelo ambiente sem comprometer a capacidade futura de suporte desse ambiente. Em outras palavras, sem causar degradação ambiental, é necessário utilizar os recursos naturais de modo a garantir a sustentabilidade para as futuras gerações. Essa capacidade vai depender da qualidade de vida que as pessoas desejam. E essa não é apenas uma questão científica, mas uma questão sobre valores humanos, que deve ser decidida por toda a sociedade.

Embora a maioria dos cientistas concorde que é necessário desacelerar o crescimento populacional, a superpopulação não pode ser apontada como a única causa da fome, da miséria e da degradação ambiental. O uso inadequado do solo e dos recursos hídricos, causado pela ignorância ou busca de lucro rápido sem a preocupação com a manutenção do equilíbrio ecológico, a má distribuição de renda e os hábitos de consumo das nações ricas também são questões importantes que precisam ser resolvidas para garantir um padrão de vida adequado a todos os habitantes do planeta.

De acordo com a Organização das Nações Unidas (ONU), em 2012, havia cerca de 7 bilhões de habitantes na Terra. A população mundial deve chegar a cerca de 9,3 bilhões em 2050. No entanto, a taxa de crescimento vem diminuindo nas últimas décadas e deve cair de 1,17% (taxa atual) para 0,33%. Isso ocorre principalmente devido à redução da taxa de fecundidade, que é uma estimativa do número médio de filhos que uma mulher tem até o fim de seu período reprodutivo.

A elevação da qualidade de vida contribui para a conscientização da necessidade de um controle voluntário da natalidade, além de criar condições econômicas para realizar esse controle. Informação e assistência médica corretas possibilitarão aos casais o direito de decidir quando ter filhos.

Pirâmides etárias

Os gráficos chamados pirâmides etárias ou de idades são utilizados para mostrar a proporção de diferentes faixas etárias e sexos na população, e são amplamente estudados na área da Geografia conhecida como Demografia. A pirâmide etária é utilizada para o planejamento socioeconômico de um país.

Em regiões em desenvolvimento, é comum haver uma taxa de natalidade mais alta e uma expectativa de vida mais baixa do que em regiões desenvolvidas. A expectativa de vida ao nascer é o número de anos que se estima que um recém-nascido possa viver se as taxas de mortalidade permanecerem as mesmas ao longo de sua vida. Por isso, as pirâmides etárias em regiões em desenvolvimento tendem a ter a base mais ampla e o topo mais estreito, indicando uma alta proporção de jovens e uma baixa proporção de idosos. Isso ocorre porque são populações predominantemente jovens, que tendem a crescer rapidamente devido ao grande número de jovens que podem ter filhos nos próximos anos. Em contrapartida, existem países com taxas de natalidade muito baixas e expectativa de vida elevada. Nesses casos, a pirâmide etária tem uma base mais estreita, o que indica uma alta proporção de idosos e uma baixa proporção de jovens. São populações maduras, com baixo crescimento e tendência à estabilização ou declínio. 

Embora a maioria da população do Brasil ainda seja jovem, a proporção de adultos e idosos está crescendo. Em 1960, apenas 4,7% da população brasileira era composta por adultos e idosos, enquanto em 2010 essa proporção havia aumentado para 10,8%. As projeções indicam que, em 2050, o número de pessoas com mais de 60 anos será igual ao número de pessoas com até 14 anos. Esse aumento está relacionado ao aumento da expectativa de vida e à queda da taxa de fecundidade. Na década de 1940, a expectativa de vida no Brasil não ultrapassava os 46 anos, enquanto no final da década de 2000 era de cerca de 73 anos. Em 2000, cada mulher tinha, em média, 2,38 filhos; em 2010, esse número havia caído para 1,9 filho. Essa taxa é inferior à taxa mínima para a reposição populacional, que é de 2,1 filhos (duas crianças substituem os pais e a fração 0,1 compensa indivíduos que morrem sem se reproduzir). Algumas projeções indicam que a população brasileira deve continuar a crescer até cerca de 2030 e, depois disso, deve estabilizar ou até diminuir.