Det är allmänt trott att en nations metallanvändningsplatåer när landets bruttonationalprodukt (BNP) når en tröskel på $ 15, 000 per person; med stigande välstånd, teorin går, nationerna uppnår en ny nivå av resurseffektivitet.

Detta kanske inte är fallet, en ny Yale-ledd studie finner. I en analys av 43 stora ekonomier under perioden 1995 till 2015, ett team av forskare fann att BNP förblir naturligt kopplad till metallanvändning även när välståndet växer.

Enligt deras fynd, publiceras i tidskriften Naturgeovetenskap , en 1 procents ökning av BNP höjer en nations så kallade metall "footprint" med så mycket som 1,9 procent under samma år.

Att bryta denna sega koppling mellan ekonomisk tillväxt och metallanvändning kommer att vara nödvändigt för att säkerställa global tillgång till metaller och en framtid med låga koldioxidutsläpp, skriver författarna.

Ett samhälles metall "fotavtryck" inkluderar användningen av metallmalmer, över hela försörjningskedjan, i samband med produktion av material för att möta inhemska krav. (Till exempel, när man utvärderar den totala effekten av en fabrik, metallfotavtrycket inkluderar metaller förknippade med konstruktionen av den fabriken, med fordonen som transporterade materialen, etc.)

"Metallfotavtrycket svarar på ekonomin, sa Edgar Hertwich, professor i industriell hållbarhet vid Yale School of Forestry &Environmental Studies (F&ES) och senior författare till artikeln. "Vi fann att en primär kortsiktig drivkraft för detta är investeringar. Människor investerar när det går bra och saktar ner när de ser en lågkonjunktur komma.

"Och när ekonomin växer snabbt, Det finns en ökning av investeringar i konstruktion och nya maskiner."

Omvänt, de fann att effekterna av ekonomisk nedgång på efterfrågan på metallanvändning var dubbelt så stor som tillväxten – möjligen på grund av att konsumenter skjuter upp stora inköp eller minskar konsumtionen när finanserna blir trånga.

Huvudförfattare är Xinzhu Zheng från Tsinghua University, som förra året var gästforskare vid Yale-baserade Center for Industrial Ecology.

"Vår studie visar att investeringar stod för den höga känsligheten hos en metallanvändning för ekonomisk tillväxt, " sade Zheng. "I utvecklingsländer, som Kina, investeringsdriven utveckling orsakar betydande metallanvändning. I utvecklade länder, som USA, en stabil eller till och med sjunkande investeringsgrad resulterade i avkoppling av metallavtrycket per capita från tillväxt. "

I längden, kopplingen mellan ekonomisk tillväxt och metallanvändning är inte hållbar, författarna föreslår. Det finns, självklart, flera problem förknippade med växande global efterfrågan på metaller, inklusive miljökonsekvenserna av utvinning och den långsiktiga potentialen av metallbrist. Medan metaller är, i teorin, oändligt återvinningsbar, återvinningsprocesserna är ofta hämmade sociala faktorer, otillräcklig teknik, produktdesign, och bristen på separations- och sorteringsmöjligheter.

Analysen tyder på att faktorer som ökad återvinning, en övergång till nya byggmaterial och "mättnad" av infrastruktur kan göra att metallanvändningen kan kopplas från ekonomisk tillväxt.

Men aktuella data tyder på att det inte är trenden för närvarande.

För att uppnå denna frikoppling, författarna skriver, kommer att kräva innovativa lösningar och politik. Till exempel, om transportsektorn en dag övergår till en mindre flotta av självkörande fordon och om byggare kan minska efterfrågan på stål genom att använda alternativa material – som, säga, byggnader i trä-det kan drastiskt minska det totala metallavtrycket.

"Policyer som inriktar sig på materialeffektivitet inom konstruktion och tillverkade produkter kan tillåta regeringar att uppnå den önskade frikopplingen av utveckling från metallanvändning och tillhörande miljöpåverkan, " skriver författarna.