¿Cómo sustentaría a su población una ciudad-planeta completamente urbanizada?

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La ciudad-planeta a menudo requiere un fuerte énfasis en la importación de materias primas en tales mundos. ¿Podría alguna vez traerse suficiente material lo suficientemente rápido para sustentar a la obviamente enorme población humana? Por otro lado, ¿se podrían eliminar suficientes desechos lo suficientemente rápido? ¿Adónde iría?

Por cierto, pasamos el punto de urbanización hace un par de años. En promedio, la mayoría de los humanos actuales viven en una ciudad. ¿Cómo apoya este planeta hacer eso? Cuidadosamente.

Respuestas (5)

Una vez que la ciudad-planeta esté completamente construida, sería muy difícil extraer minerales para reparar los edificios existentes; presumiblemente, las materias primas podrían reciclarse por un tiempo, sin embargo, y las áreas particularmente decrépitas podrían derribarse y convertirse en minas a cielo abierto para obtener más mineral y otros (almacenados en algunos edificios que aún están en pie para más adelante).

La agricultura tendría que apoyarse principalmente a través de la hidroponía y los jardines en las azoteas. No hay nada particularmente descabellado en eso, aunque los altos niveles de contaminación pueden dificultar el cultivo de plantas de una manera que las mantenga seguras para comer. Pero si asumimos que un planeta altamente urbanizado significa que todos pueden simplemente caminar o tomar un tren eléctrico a donde sea que vayan, eso parece un poco más plausible.

La cría de animales se volvería mucho más difícil (pero aún no imposible), y esperaría que la carne se convirtiera en un artículo de lujo con la mayoría de las personas subsistiendo principalmente de vegetales.

Ciertamente, la electricidad se puede generar con energía solar y eólica en los techos, así como a partir de biorresiduos (tanto del metano recuperado como de la buena energía de vapor tradicional que se quema). Gran parte de los biorresiduos también se podrían utilizar como fertilizante para los jardines.

Es casi seguro que la sostenibilidad del oxígeno se convertiría en un problema; en la Tierra, la mayor parte de nuestro oxígeno proviene de las selvas tropicales y el fitoplancton (es decir, los océanos), y la deforestación reduciría efectivamente nuestra producción de oxígeno a la mitad. Sin embargo, el 21 % de nuestra atmósfera es oxígeno y eso sustenta a 7000 millones de personas con mucho espacio de sobra, y solo el 0,04 % es CO2. Incluso suponiendo que la respiración animal sea responsable de todo ese CO2 (que no lo es, ya que la mayor parte proviene de la quema de combustibles a base de carbono), eso implica que fácilmente podríamos mantener varios cientos de miles de millones, si no unos pocos billones, de personas con el oxígeno. en el aire. (Esto no significa que sería particularmente agradable, por supuesto, y nos quedaríamos sin otros recursos mucho antes, sin mencionar el enorme impacto que tendría en el efecto invernadero.

Ahora, hay alrededor de 57 millones de millas cuadradas de Tierra habitable ; suponiendo que toda la superficie habitable de la Tierra tuviera una densidad de población similar a, por ejemplo, Manhattan(¡que no es el más denso, pero tampoco es exactamente escaso!) Tendríamos una población mundial de alrededor de 4 billones de personas, lo que definitivamente sería demasiado para que nuestra atmósfera lo soportara (a menos que tuviéramos que reemplazar de alguna manera muchos de los nitrógeno con oxígeno, lo que tendría algunos problemas bastante importantes incluso si fuera factible). Con base en lo anterior, con 4 billones de personas, esperaríamos que la atmósfera tuviera un 58 % de nitrógeno, un 21 % de oxígeno y un 21 % de CO2. El efecto invernadero sería enorme, y todo el mundo sentiría constantemente que se está asfixiando (desde el aire, si no por el pánico constante de estar en lo profundo de un área urbana que nunca termina).

Lo más probable es que la población superficial adicional provoque una proliferación masiva de algas, convirtiendo a los océanos en nada más que una fábrica gigante de oxígeno. (Esto también explica a dónde terminarían muchos de nuestros desechos).

Entonces, en resumen, podría ser físicamente posible, pero ciertamente no sería agradable.

¿Por qué crees que el CO2 subirá al 21%? Por cierto, el 10% ya asfixiará a los humanos.
Mucha ciencia ficción anticipa carnes cultivadas en tanques como una forma de alimentar planetas urbanos. También podríamos anticipar micoproteínas e incluso posiblemente fuentes de alimentos de invertebrados; tal vez los insectos se alimentan de materiales de desecho y luego se trituran en deliciosas píldoras de proteínas.
@congusbongus Fue un WAG basado en la suposición de que un planeta con 7 mil millones de humanos tiene 0.04% de CO2 en la atmósfera escalaría más o menos linealmente. No tenía la intención de ser particularmente científico. Y, ¿ese 10 % de asfixia se basa en tener todavía otro 21 % de oxígeno, o se basa en 10 % de CO2, 10 % de O2 y 79 % de N2?
La asfixia con @fluffy CO2 es independiente de la concentración de oxígeno. La respiración humana contribuiría con una pequeña fracción de las actuales ~400 ppm de CO2. También afirma que las algas (y muchas plantas) prosperarán y producirán más O2 en condiciones de alto CO2.
@congusbongus Mi comprensión (probablemente errónea) es que la sensación de asfixia se debe a la concentración de CO2, pero que la supervivencia se debe a la concentración de O2. Sin embargo, felizmente editaré mi respuesta si esto es incorrecto. De todos modos, todo esto es puramente especulativo. Sin embargo, creo que un aumento de 1000 veces en la población aún causaría problemas para los niveles de O2/CO2, independientemente de la cantidad de algas que se produzcan.
@congusbongus, en realidad, he pensado en una mejor manera de determinar cuál sería la tasa de cambio general de O2/CO2 e, idealmente, averiguar en qué se convertiría el equilibrio. En algún momento probablemente haré los cálculos en serio. :) (Aunque no ahora.)

Respuesta sencilla:
sí.
Si la civilización es capaz de realizar viajes interplanetarios, definitivamente incluso es plausible.

Respuesta larga:
la única forma en que posiblemente apoyaría a la población sería similar a lo grandes que son las áreas urbanizadas en la actualidad, excepto en una escala galáctica: enormes cantidades de tráfico entrante y saliente que transportan productos en bruto y manufacturados y que transportan desechos. Este tráfico tendría que ser capaz de llegar a otros planetas en períodos de tiempo relativamente cortos (días, como máximo). Cierta cantidad de autosuficiencia es posible utilizando tecnologías de futuro cercano en la agricultura. A saber , agricultura vertical, agricultura de interior e ideas similares. Aunque también puede ser más fácil/más barato importar alimentos dependiendo de los costos de viaje interplanetario. Dicha industria también tendría un uso para los desechos orgánicos, como las aguas residuales y el agua recuperada.

En algún momento, sin embargo, el planeta se quedaría sin cosas como hierro, oro, silicio, etc., por lo que seguramente tendrían que ser suministrados desde fuera del mundo. Minería de asteroides, refinerías de gigantes gaseosos, etc. De manera similar, los desechos no orgánicos probablemente se procesarían de alguna manera para recuperar materiales utilizables (reciclaje: plástico, metal, vidrio, etc.) los núcleos vacíos extraídos de asteroides (ah, los basureros del futuro...).

Creo que la sociedad tendría que ser muy avanzada tecnológicamente.

Un gran problema es la energía. Esto tendría que salir del camino mediante fusión nuclear o una esfera de dison.

Una vez que hay energía, la agricultura vertical se puede utilizar para crear suficiente comida y controlar la atmósfera. Sería necesario algún proceso para crear una gran cantidad de materia orgánica, utilizando rocas y plantas / bacterias especializadas.

Con toda esa energía se produciría mucho calor, ya que la energía suele terminar en forma de calor. La eficiencia energética es imprescindible y probablemente también algún sistema de enfriamiento global. Controlar la atmósfera podría ayudar aquí.

Lo siguiente son los recursos. El reciclaje de alto nivel es imprescindible, obviamente. Uso de materiales orgánicos, productos de larga duración que se comparten, etc. Creación de material de construcción a partir de tierra comprimida. Solo viajes a pie, colaboración en entornos virtuales. O simplemente póngalos todos en Matrix;)

Creo que de esa manera, la ciudad en realidad puede ser sostenible.

Están surgiendo sistemas informáticos para resolver tareas complejas. Estos serían necesarios para controlar una ciudad de ese tamaño. El partido gobernante, que puede ser o no privado (si esa separación existiera de todos modos), sería el que controlaría el sistema de software. La fuerza ejecutiva estaría controlada por la "IA" y, por lo tanto, por el partido gobernante, como una especie de jerarquía burocrática sin problemas. O una IA ya está gobernando por sí misma de todos modos, lo que también podría ser la razón de tal omnicidad.

En resumen: creo que la clave de una ciudad como esta no es importar/exportar, sino obtener el control total de los recursos del planeta, su transformación y la población.

Materia prima: esto no es un problema en absoluto. Si asume que solo construye edificios altos como rascacielos, esto sería imposible sin reunir recursos de otros planetas. No solo por el déficit de materiales como el cobre para el suministro de energía, sino que también dudo que haya suficiente materia prima para el concreto. El mismo Problema, cuando el mundo esté completamente cubierto por un manto de construcción.

Pero: la expansión urbana no significa "construir rascacielos". El puerto más grande de un entorno urbano está cubierto de casas pequeñas o medianas. Por lo tanto, creo que hay suficiente material en nuestro planeta (que no debe ser equivalente al tuyo). Si todos los edificios están hechos del mismo material, esto podría ser problemático. Pero como ves en diferentes partes del mundo, se utilizan diferentes materiales. Como reclamo, piedras, madera, etc. Los materiales de baja artesanía no significan que una cultura sea bárbara.

Residuos: asumes que la forma en que este mundo manejaría sus residuos es similar a la nuestra.

Pero si una civilización puede lograr usar solo, o en su mayoría, materiales reciclables al 100%, el problema de los desechos ya no es un problema.

Necesitarías:

Energía: Energía nuclear, fisión o fusión. Residuos nucleares reciclados o vitrificados y enterrados.

Cadena alimentaria eléctrica :

La fotosíntesis es solo una forma de eliminar electrones de los átomos. En principio, se puede hacer solo con electricidad. Hay una investigación activa sobre esto. Probablemente pronto tendremos microbios que pueden producir azúcar, grasas, etc. a partir de una corriente.

Más simplemente sintetizar compuestos de alta energía y dejar que los microbios se los coman.

Por último, convierta la electricidad en luz, coloque las plantas debajo de las luces, apílelas tan alto como sea necesario.

Independientemente del método, los alimentos se producen en áreas muy compactas en cantidad durante todo el año.

El ciclo del carbono permanece cerrado.

Materias Primas No hay cambios reales, todo se recicla simplemente porque no hay lugar para tirar los desechos. Las minas y similares están solo en el sótano.

Calor

El verdadero problema de una ciudad planetaria es el calor. Las áreas urbanas ya son islas de calor, siempre más calientes que el terreno natural circundante. Cubre todo el planeta y calentarás todo el planeta. En realidad, podría cubrir toda la parte superior con reflectores porque realmente no necesita energía solar (los paneles solares son miles de veces menos densos que la energía nuclear y generarían más calor residual por kilovatio).

Presumiblemente, el planeta comienza como un planeta terrestre y tiene mares. Los mares son los principales transportadores de calor en la tierra. Están alimentados por la evaporación solar que cambia la densidad provoca cambios en la densidad del agua de mar en la parte superior provocando su caída. Si construyes sobre el océano detendrás los transportadores de calor y los polos y el ecuador tendrán temperaturas radicalmente diferentes que producirán tormentas. Probablemente arrojarán algo de calor residual al océano para imitar los efectos solares y mantener el transportador en funcionamiento.

El verdadero problema será irradiar suficiente calor al espacio. Hay un fenómeno llamado "contaminación por calor" que ocurrirá cuando el calor arrojado a la atmósfera por la tecnología comience a alterar el clima y provocar tormentas.

Lo más probable es que una civilización lo suficientemente avanzada como para construir una ciudad planetaria podría encontrar radiadores alternativos para el planeta, por ejemplo, rayos láser, radiadores magnéticos o simplemente un grupo de estructuras similares a ascensores espaciales que eran solo radiadores que transportaban enormes cantidades de calor desde el suelo al espacio.

Economía : En mi opinión, el principal obstáculo técnico para una ciudad planetaria sería una de las fuerzas pragmáticas o económicas que llevaría a tanta gente a pagar el enorme precio de hacinar a tanta gente.

La población no crecerá a medida que las poblaciones se urbanicen porque los niños cuestan mucho en las zonas urbanas y, a diferencia de la agricultura, no producen ingresos hasta bien entrada la edad adulta. Mucho antes de que un planeta sea pavimentado, el crecimiento de la población será plano o incluso decreciente.

Los núcleos urbanos densos, especialmente los que tienen rascacielos, se justificaron por la necesidad de amontonar a mucha gente para que pudieran comunicarse con tecnología analógica. Tales núcleos densos ya son tecnológica y económicamente obsoletos, aunque no sin su estilo de vida atractivo para muchos.

Hace mucho que pasamos la etapa en la que la gente tenía que estar en Nueva York para triunfar. Las grandes corporaciones están repartidas por todo el mundo en áreas urbanas grandes y pequeñas. Es tan fácil enviar correos electrónicos alrededor del mundo como en el mismo edificio.

Creo que el escenario más probable podría ser una razón completamente no económica para abarrotar a cientos de miles de millones de personas en un solo planeta.

  • Una prisión para una civilización galáctica muy grande, quizás encerrando a sociedades enteras por alguna razón.
  • Un refugio de algún tipo, todos están allí porque es el único lugar para sobrevivir. Podría ser un escondite o una fortaleza. Si esto último sería como personas que huyen de los bárbaros para esconderse en el castillo.
  • Ciudad del planeta, pero mayormente vacía. Por alguna razón, se construyó mucha más ciudad de la necesaria. Los robots de construcción autónomos fuera de control es un escenario que he visto una o dos veces. En ese escenario, la ciudad se convierte en la geografía con un 99% de ella vacía pero mantenida por los robots. Escalofriante.