Problém populační exploze je některými lidmi považován za nejdůležitější, protože je to hlavní příčina všech ostatních problémů. Lidská populace opravdu roste exponenciálně a jestli se tento trend nezastaví, je otázkou času, kdy zdroje naší planety lidstvu už nebudou stačit.



Odhaduje se, že 8 000 let před naším letopočtem měla světová populace asi 5 miliónů lidí, kteří se živili sběrem přírodních produktů (kořínky, bobule atd.). Na počátku našeho letopočtu, se rozvojem zemědělství a chovu dobytka lidská populace rozrostla do počtu 200 miliónů lidí. V roce 1650 je počet obyvatel asi 500 miliónů. Od roku 1650 do roku 1950 populace vzrostla na pětinásobek a dosáhla 2,4 miliard obyvatel.
V druhé polovině dvacátého století mají rozvinuté země v průměru jednoprocentní přírůstek populace ročně, v rozvojových zemích je přírůstek 2,2 procentní (od koloniálních časů tam klesala úmrtnost, porodnost klesala jen mírně nebo zůstala stejná).
Tempo růstu počtu obyvatel ve světě dnes dosahuje průměrně 1,7 procenta, tzn. že populace se zdvojnásobí každých 41 let. Každý den přibývá necelých 300 tisíc lidí, každý rok se tak počet obyvatel planety zvýší o více než 90 miliónů. V roce 1971 měla planeta 3,7 miliardy lidí, v roce 1997 už 5,8 miliard, dnes je to přes 6 miliard.
Přes úspěchy tzv. zelené revoluce při pěstování potravin, nemůže naše prostředí ani společnost takový nárůst vydržet dlouhodobě. Chceme-li, aby každý člověk na zemi v roce 2005 ukojil hlad, musela by se produkce potravin zdvojnásobit, zvláště v rozvojových zemích. Ale dnes kvůli znečištění prostředí, přelidnění a válkám možnosti produkovat potraviny spíše klesají.
Rozpor mezi růstem počtu obyvatel a omezenými zdroji už v roce 1824 popsal britský kněz Malthus:"Lidská populace se neliší od populací rostlin a živočichů, jež mají tendenci růst geometrickou řadou, zatímco produkce potravy roste jen řadou aritmetickou.". Jestliže tedy člověk ve vlastním zájmu nezbrzdí svou schopnost reprodukce, přemnoží se. Důsledkem toho by byl hlad a válka. Malthusova hypotéza byla mnoha lidmi napadena a odsouzena. Rozpor mezi geometrickým růstem populace a aritmetickým růstem produkce potravy je však v principu těžko napadnutelný.
Co vede lidi, hlavně v chudých oblastech, k plození tolika dětí? Je to paradoxně především bída. Lidé v chudých oblastech se nemohou spoléhat na sociální zajištění ve stáří nebo při dlouhodobé pracovní neschopnosti (např. nemoci nebo úrazu). Jejich šancí jsou děti. Čím víc jich je, tím větší je šance že aspoň některé z nich se o své rodiče dokáže postarat. Děti jsou taky levnou pracovní silou. V zemědělství dětská práce nahrazuje práci finančně nedostupné mechanizace. Důležitou roli hraje i náboženství. Mít více dětí je chápáno jako žádoucí a správné, to je podpořeno i mnohasetletou tradicí. Pro lidi velmi chudé bývá také sex jedním z mála potěšení. Je tedy možné "dobrovolně zbrzdit svou schopnostnost reprodukce", abychom splnili Malthusovu podmínku a vyhnuli se válce a hladu? Hodně bylo vyzkoušeno a nic nefunguje spolehlivě. Především je to osvěta a výchova k plánovanému rodičovství. Jiným způsobem je sterilizace muže nebo ženy. Dále je to potrat (na světě každoročně připadá na 120 miliónů porodů 30 miliónů potratů).
Nejznámějším příkladem určitého úspěchu omezení porodnosti vlivem plánovaného rodičovství, sterilizací i potratů je Čína. Dala si za úkol udržet do konce století svou populaci pod 1,2 miliardou obyvatel. Dnes má již 1,2 miliardy obyvatel a na jednoho obyvatele připadá jen 0,1 hektarů obdělávané půdy, což je jedna z nejmenších výměr na světě.
Aby se populace udržovala na stejné výši, mělo by na jeden rodičovský pár v průměru připadat 2,3 dítěte (číslo je větší než 2 protože někteří lidé zemřou před dosažením reprodukčního věku, jiní jsou neplodní nebo z jiných důvodů nemají děti). V Evropě se počet dětí na rodičovský pár pohybuje od 2,0 do 3,3 (2,0 v Rakousku; 2,8 ve Francii; 3,3 v Holandsku), v USA je to 3,3. V rozvojových zemích se uvádějí čísla od 3,5 do 5,5.
Problém přelidnění poněkud zastírá dojem, že na ně nikdo neumírá. Když počátkem 70. let vlna tsunami zaplavila část pobřeží v Bangladéši, brali to lidé tak, že příčinou desetitisíců mrtvých byla vlna, ne husté osídlení na nevhodném místě. Potravinový problém je také velmi závažný a nejvíce viditelný. Hladomory a podvýživa v Africe a na dalších kontinentech zpochybňují všechny úspěchy naší civilizace. Kterýkoliv člověk na naší planetě má právo požadovat alespoň potraviny a věci nutné k přežití. Povinností lidí žijících v materiální zabezpečenosti je jim tyto věci poskytnout (je otázka, jestli není správné jim tyto věci poskytnout i násilnou cestou, proti vůli bezohledných vládců, kteří obyvatelstvo do bezprostředního ohrožení života hladem přivedli).
Dnes žije na Zemi asi 500 miliónů opravdu zabezpečených lidí s přebytkem potravin v Evropě, severní Americe, Austrálii a dalších rozvinutých oblastech. Na druhé straně žije na Zemi i asi miliarda lidí podvyživených, kteří nemohou dosáhnout plného fyzického zdraví. Tito lidé jsou negativně poznamenáni, včetně budoucích generací. Děti, které do věku pěti let trpí silnou podvýživou, mívají menší IQ. Hladem nejpostiženější jsou oblasti jihovýchodní Asie. Afrika je jediný kontinent, který od roku 1970 nevyrábí dostatek potravy pro svou výživu. Během hladomoru v Africe v roce 1973 poprvé v moderní době svět jako celek neměl dostatek potravin pro svou výživu, i kdyby byla rovnoměrně rozdělena. Tato situace se opakovala i v osmdesátých letech.
Ve světě dochází k obrovským ztrátám zemědělské produkce. Dokážeme vypěstovat 4,5 tuny pšenice na hektar, ale ta se dostane na stůl s velkými ztrátami. Pět procent je zničeno už ve skladech a silech, díky působení myší, hmyzu, plísní atd. Tři procenta jsou jako zbytky používána ke krmení domácích zvířat. Šest procent se používá na setí. Dvanáct procent propadne při třídění ve formě otrub nebo celulózy. Dohromady se tak ztrácí více než čtvrtina úrody.
V rozvojových zemích jsou ztráty mnohem větší. Rostlinní paraziti zničí ročně celkem 33 miliónů tun obilí a rýže, to je množství které by nakrmilo téměř 150 miliónů lidí. V klimaticky nepříznivém roce můžou být ztráty několikanásobně vyšší a přímo na polích tak může být ztraceno až 20 procent úrody. Jenom v Číně se odhaduje, že tři miliardy myší ročně sežerou více než 25 milionů tun obilí.
Jestliže velké oblasti nemají dostatek jídla na obživu, problémem jedné pětiny bohaté části lidstva v rozvinutých zemích je nadměrná spotřeba potravin, jejich nevhodná kombinace a z toho vyplývající nadváha. Nadvýživa ve vyspělých zemích, doprovázená omezeným pohybem, vede k nadváze převyšující normál asi o dvacet procent. To vyvolává „bídu dobře živených“ poruchy nervové soustavy, nemoci trávícího ustrojí, cév, výskyt cukrovky atd. Podle některých lékařů není ve Spojených státech největším nepřítelem zdraví rakovina nebo obrna, ale nadměrná váha.
Na území bývalého Československa jsme měli a do teď máme problém s nevhodnou kombinací potravin. Od padesátých let u nás byla neúměrně podporována konzumace masa. To bylo, kromě jiného, způsobeno i neschopností systému uspokojit touhu obyvatel po spotřebním zboží a službách v období socialismu. Tyto potřeby byly proto alespoň částečně nahrazovány nadbytkem bohaté stravy, která v období před 2. světovou válkou byla těžko dostupná. Takto se naše spotřeba masa v osmdesátých letech vyšplhala až na téměř 100 kilogramů na obyvatele za rok. Přitom na vypěstování 1 kilogramu hovězího nebo vepřového masa je potřeba asi 5 kilogramů obilovin. Naopak málo byly ve stravě zastoupeny ryby, ovoce a zelenina.
Protože lidí ve světě (hlavně v rozvojových zemích) neustále přibývá, musíme zvýšit zemědělskou produkci. Chceme-li pro všechny obyvatele Země zajistit během příštích 30 let dostatek potravy, musíme zvýšit produkci potravin třikrát až čtyřikrát. Na to bychom museli vynaložit tolik peněz a úsilí, jako na přípravu nové světové války. V minulosti se opravdu podařilo díky tzv. zelené revoluci podstatně zvýšit zemědělskou produkci. To bylo dosaženo hlavně používáním nových odrůd, větším množstvím pesticidů (spotřeba vzrostla 32x), chemických hnojiv (spotřeba se zvýšila 9x) a rozšířením zavlažovaných oblastí (zvýšení na dvojnásobek). Zelená revoluce v sobě ale skrývá mnoho nebezpečí. Vyšlechtěné, vysoce výnosné, odrůdy jsou závislé na počasí, špatný rok se může stát katastrofou. Vlivem používání pesticidů může dojít k nečekanému výskytu některých nemocí (například kvůli mutaci hmyzu). V rozvojových zemích jsou veliké problémy se skladováním, ošetřením a distribucí zemědělských výrobků. Dochází k prohloubení rozdílů mezi bohatými a chudými. Zelená revoluce nepřinesla snížení porodnosti, takže problémy s potravou nejsou dlouhodobě vyřešeny. Další zvyšování výnosů bude limitováno rozšiřováním pouští, nedostatkem vody, erozí atd.
Další zvýšení zemědělské produkce může být dosaženo: zvýšením produktivity obdělávané půdy, obděláním nové půdy, objevením nebo vyšlechtěním nových odrůd rostlin, vynalezením nových zemědělských postupů (například hydroponie), nahrazením chovu zvířat pěstováním plodin, větším využitím moří, oceánů a ostatních vodních ploch.
Jedním z důsledků populační exploze je i šíření pouští. Suché oblasti zabírají rozlohu přibližně 47 miliónů km2 (35 procent plochy pevnin). To je 3,5x více, než kolik činí dosavadní plocha polí. Přes 6 miliónů km2 tvoří plochy extrémně suché. Z minulosti známe mnoho příkladů vzniku pouští. Nadměrná pastva byla jedním z příčin vzniku Saharské pouště, oblast blízkého východu se změnila ve starověku na poušť díky zavlažování a následnému zasolení půd (voda se neustále vypařovala ale sůl rozpuštěná ve vodě zůstávala v půdě).
Kvůli nesprávnému obdělávání, nadměrnému pasení, nadměrnému kácení stromů a dřevin na palivové dříví, ničení tropických pralesů a změnám klimatu se pouště stále rozšiřují. Dvacet devět procent pevniny je více či méně ohroženo postupem pouště. Některé pouštní oblasti by při dostatku vody v půdě a ovzduší mohly být velmi úrodné. Například tropická Afrika by se svou intenzitou slunečního záření mohla zásobovat kontinent potravinami.
Na Zemi je momentálně asi 16 miliónů km2 využíváno jako orná půda, to je 10% povrchu pevnin. Louky a pastviny zabírají plochu 36 miliónů km2, to je necelá čtvrtina povrchu pevnin. Při dobrých podmínkách by bylo možné rozšířit obdělávané plochy o 20 miliónů km2. Zavlažovací systémy ale můžou způsobit těžké zasolení půd. Odhad nově zasolených půd činí 1-1,5 miliónů hektarů nejlepších ploch za rok.
Odhaduje se, že člověk od svého vzniku patrně zničil tolik hektarů produktivní půdy, kolik je jí dnes na světě. Během jednoho století ubylo zemědělství asi 10 miliónů km2 obdělávané půdy, jde zejména o Afriku a dálný východ. Povrch pevnin, se kterými se pro zemědělství vůbec nedá počítat, tvoří 40% - jde o ledovce, tundru, hory a pouště. Zalesněné plochy by sice bylo možné na zemědělskou plochu převést, ale úbytek lesů, především tropických, je již dnes alarmující, kromě toho zemědělské využití těchto ploch je problematické a krátkodobé.
Voda je také problémem souvisejícím s populační explozí. Na planetě je asi 1 350 miliónů km3 vody. Z toho je 97,2% slané vody v oceánech, 2,5% sladké vody v ledovcích, 0,009% ve sladkovodních jezerech, 0,0001% ve vodních tocích, 0,001 v atmosféře, 0,0005% v živých organismech. Další voda je v půdě, v podzemí a ve vnitrozemských slaných jezerech. Fyziologicky potřebuje člověk jen 3 – 5 litrů pitné vody na den, to znamená 1,1 –1,8 m3 za rok. Celkově však spotřebují (včetně vody používané v zemědělství, průmyslu atd.) lidé v USA 1200 –1500 m3 na obyvatele za rok. Přestože je voda nevyčerpatelný obnovitelný zdroj, regionálně je jí na velkých územích nedostatek, nebo je zcela nepřístupná pro využití člověkem. V bývalém sovětském svazu uvažovali o otočení směru toku sibiřských řek a následném zavlažování polí ve střední Asii. S přírodou je to však jako se stromem. Utrhneme-li jednu větev, zatřese se celý strom. V případě otočení veletoků by se změnilo vypařování, doba a intenzita zamrzání oceánu v zimě. To by změnilo cirkulaci atmosféry na severní polokouli a rozložení srážek. Přes obrovské investice by se proto mohlo nadělat více škody než užitku.
Z důvodů především energetických se lidé snaží budovat velké vodní nádrže. Důsledkem toho je, že se zaplaví mnoho zemědělské půdy a přehrady jsou nakonec stejně zaplněny sedimenty po vrch.
Kvalita povrchové vody v tocích byla a je problémem. V bývalém Československu jsme měli před 2. světovou válkou znečištěných 800 km toků, v osmdesátých letech to už bylo 8 000 km. Za čisté jsou považovány ještě 2 000 km toků. Nyní se množství silně znečištěných toků snižuje. Jsou známy příklady ozdravění kvality vodních toků. V Temži v úseku u Londýna nežily žádné ryby ale dnes je Temže považována za nejčistší řeku s metropolí na světě. Největším znečišťovatelem oceánů je ropa. Dříve vytékalo do moře přibližně jedno procento dopravovaného množství, tj. 3 milióny tun. Dnes je to díky lepším technologiím podstatně méně.
Stále obtížnější je zásobovat obyvatelstvo kvalitní pitnou vodou. Řada zemí řeší tento problém prodejem pitné vody (paradoxně se tím z „bezcenného“ zdroje stává ekonomicky ohodnocený přírodní zdroj), v rozvojových zemích však téměř dvě miliardy lidí nemají přístup ke kvalitní pitné vodě.
Fungování lidské společnosti i fungování přírody je podmíněno dostupností energie. Teprve posledních několik století umíme využívat energii fosilních paliv. Během prvohor až třetihor vznikaly z odumřelých rostlin za nepřístupu vzduchu fosilní paliva – uhlí, ropa, plyn na nichž především byla industrializace rozvinutého světa založena. Fosilní paliva vznikala desítky miliónů let, jejich zásoby při nezměněných trendech vyčerpáme v průběhu 21. století (2010 - 2030), celkově tedy za necelá čtyři století industriálního rozvoje, který se navíc týká jen asi pětiny lidstva.
Jak tedy vyřešit problém přelidnění? Stejně jako příčinou přelidnění je chudoba, vyřešit tento problém může trvale udržitelný rozvoj v neindustrializovaných zemích a přijatelné materiální zajištění. Zatím všechny země, které překonaly demografickou vlnu (klesala úmrtnost, porodnost klesala jen mírně nebo zůstala stejná), svědčí o tom, že křivka růstu populace se láme při dosažení ročního hrubého domácího produktu ve výši asi 1 000 amerických dolarů na obyvatele. Přitom to není nikterak vysoká částka. Země, které dosáhnou této úrovně, si mohou dovolit sociální zajištění pro staré lidi, obyvatelé jsou zpravidla gramotní a svým dětem chtějí dopřát vzdělání. Rodiče touží mít méně dětí, aby jim mohli dopřát slušné materiální zabezpečení a vzdělání. Sami nejsou ochotni věnovat veškerý svůj čas jen práci a dětem, zájmy se rozšiřují. Většina obyvatel nepracuje v zemědělství a ti, kteří zde zaměstnáni jsou, nemusí nutně využívat levnou pracovní sílu svých dětí.
Zdravotní péče, hygiena a výživa se zlepšují a je proto pravděpodobné, že děti, které se rodičům narodí se také dožijí produktivního věku. Není tedy třeba mít více dětí, z nichž aspoň některé přežijí. Počet dětí v rodině tak klesá na dvě až tři v průměru, populace se stabilizuje. Problémem je jak to provést, aby chudé státy a regiony při nedokonalém politickém a ekonomickém systému, při zhoršujícím se životním prostředí a omezených zdrojích mohly dosáhnout uspokojivé ekonomické úrovně a materiální zajištěnosti svých obyvatel.