Il y a dénatalité lorsque le taux de natalité est inférieur au taux de mortalité, de sorte que la population vieillit et décroît, à moins que l'immigration compense la variation naturelle de la population. La dénatalité survient lorsque la fécondité devient inférieure au taux de remplacement. La dénatalité correspond à une fécondité inférieure au taux de remplacement, autrement dit à un indice synthétique de fécondité (ISF) qui, s'il persiste, conduit à ce que chaque nouvelle génération compte moins d'individus que la précédente dans une zone donnée. Dans les pays développés, le seuil de remplacement est d'environ nés par femme, mais il peut atteindre 3,4 dans certains pays en développement en raison de taux de mortalité plus élevés. Au niveau mondial, l'indice synthétique de fécondité de remplacement était de 2,33 enfants par femme en 2003. Il est possible de traduire cela par deux enfants par femme pour remplacer les deux parents, plus un tiers d'enfant pour compenser la probabilité plus élevée de naissance de garçons et de mortalité avant la fin de la vie féconde d'une personne. Le taux de fécondité de remplacement en termes de taux net de reproduction (NRR) est exactement égal à un, car le NRR tient compte à la fois des taux de mortalité et des sex-ratios à la naissance. En 2019, près de la moitié de la population mondiale vivent dans des pays où la fécondité est inférieure à par femme contre moins d'un quart en 1990. Cela inclut l'ensemble des nations d'Europe et d'Amérique du Nord, l'Australie et la Nouvelle-Zélande, 20 pays d'Amérique latine, 12 pays d'Asie de l'Est et du Sud-est, 10 d'Afrique du Nord et du Moyen-Orient, etc. Les plus peuplés parmi ces pays à faible fertilité sont la Chine, les États-Unis, le Brésil, le Bangladesh, la Russie, le Japon et le Vietnam. La plupart de ces pays ont cependant encore une population croissante en raison de l'immigration, de la dynamique démographique et de l'augmentation de l'espérance de vie.

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