走鋼絲:如何確定人類對地球影響的安全界限

是否應將行星關鍵環境系統改變的界限用作人類活動的指導方針?

為了確保人類能夠延續下去,是否有必要保護使文明得以蓬勃發展的一般環境條件——溫和的氣候、豐富的物種、流入海洋的河流?或者,最大限度地減少人類活動對全球環境造成的改變——化石燃料燃燒導致二氧化碳水平上升、物種廣泛滅絕、水壩蓄水——對我們的成功是否更重要?選擇正確的方法至關重要,因為人類對地球的影響規模變得如此之大,以至於科學家們將地球歷史的這個新紀元稱為人類世(人類活動改變全球氣候和生態系統)。

2009年,來自世界各地的29位科學家發起了一項保護倡議,重點關注行星邊界的概念。他們確定了在人類世我們可能不希望逾越的10個環境界限:氣溶膠汙染;生物多樣性喪失;化學汙染;氣候變化;淡水使用;土地利用變化(例如,森林變為田地);氮和磷迴圈;海洋酸化;以及臭氧層空洞。這一概念現已傳播到聯合國,並正在推動正在進行的全球會談,以解決環境問題,包括備受期待的里約+20峰會,該會議將於下週在里約熱內盧開幕。

但智庫突破研究所於6月12日釋出的一份新分析認為,當涉及到人類整體福祉時,這種對環境恢復的關注實際上會適得其反。“行星邊界框架在任何具體意義上都不是政策或環境管理的有用指南,因為它沒有捕捉到其列出的大多數環境問題所涉及的挑戰,”該研究所保護計劃的政策助理、該評論的合著者地理學家萊納斯·布隆奎斯特認為。“它們應該被拋棄。”


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具體而言,布隆奎斯特及其同事認為,10個邊界中的6個——土地利用、生物多樣性、氮迴圈、淡水使用、氣溶膠和化學汙染——沒有硬性限制,即在行星尺度物理閾值上,如果逾越這些閾值,就會導致它們的功能發生改變。例如,管理特定的流域可能比管理全球淡水消耗量以使其保持在每年4,000立方公里的任意、可持續的“限制”以下更有意義。

此外,突破任何這些邊界可能不會對人類產生任何負面影響。事實上,削減例如氮肥可能會嚴重阻礙人類福祉,因為地球上超過一半的人口靠用合成肥料種植的食物為生。畢竟,原始的熱帶雨林給人類帶來的直接利益不如額外的糧食生產。相反,該評論認為,社會應該關注環境權衡。“可持續發展的真正限制實際上是我們生產足夠食物、維持健康氣候等的能力,”布隆奎斯特說,儘管該分析未能提出自己的限制或政策建議,除了更多地關注氣候變化。

在全球邊界的背景下,減少導致全球變暖的溫室氣體排放是最有意義的,並且許多其他閾值都歸結於此,布隆奎斯特及其同事指出。這使得氣候變化成為人類世的決定性邊界。“可以說,確保氣候穩定的最重要措施是改革我們的能源和交通系統,”布隆奎斯特說。“我們完全有理由將全新世氣候視為理想的。”(全新世時期從大約12,000年前延伸至今。)

儘管2009年研究的作者也注意到他們的某些行星邊界不存在閾值,但他們基於兩個標準提出了土地利用變化、淡水、養分和生物多樣性的限制。首先,它們有助於確定陸地和海洋生態系統的韌性,這反過來又影響到氣候變化等更大的邊界是否被逾越。其次,它們與地方尺度的臨界點有關。畢竟,當足夠多的地方生態系統發生轉變時,就會發生全球性轉變,行星邊界概念的作者之一、斯德哥爾摩大學自然資源管理教授約翰·羅克斯特倫指出。

明尼蘇達大學環境研究所所長、行星邊界概念的合著者之一生態學家喬納森·福利補充說:“最好在多個尺度上——地方、區域和全球——定義行星邊界。” 但是,“如果全球環境發生重大變化,超出我們在全新世經歷的變化,那麼這可能會對我們的文明造成嚴重破壞。”

突破研究所提出的許多批評意見都在2009年9月24日發表在《自然》雜誌上的行星邊界概念的原始論文中提出。(《大眾科學》是自然出版集團的一部分。)布隆奎斯特承認了這一點,但他表示:“鑑於[行星邊界]概念有時會受到天真的接受,我們認為值得指出這一點。”

其他科學家批評行星邊界過於寬鬆(例如,允許人類過度佔用淡水流量)或使用了錯誤的指標(大氣中二氧化碳濃度而不是溫室氣體的累積排放量)。

與此同時,任何確定人類安全執行空間的努力都必須應對這樣一個事實,即總體而言,人類從未如此富裕——無論衡量標準是人口、財富還是其他指標。任何生態退化都沒有導致人類福祉的崩潰。

根據行星邊界的作者的說法,行星邊界的目的是實現持久的人類繁榮,而不會在此過程中破壞地球的自然資源——最終破壞這種福祉。畢竟,目前的財富和隨之而來的短期人口、消費和技術增長的激增可能在很大程度上建立在地球長期惡化的基礎上,包括魚類種群減少、海洋酸化、土壤退化、殘餘森林、汙染流域和不斷變化的氣候。“後代將為此付出代價,”福利認為,除非人類活動被重新導向。“我仍然希望我們可以做到這一點,但這將代表我們目前執行世界方式的巨大轉變。”

布隆奎斯特同意:“我們絕不能為了短期利益而耗盡資源,從而破壞後代享受健康、美好生活的能力。” 他還說,“世界各地的人們都想要食物,以及美麗的風景和豐富的生物遺產。”

方法上的差異歸結為如何最好地管理人類世:是透過允許該時期出現的環境系統建議的行星邊界,還是透過旨在權衡人類資源利用、生態需求和應對氣候變化的全球努力之間複雜權衡的地方或區域努力。“任意的邊界沒有幫助,而且如果有什麼用處的話,可能會在地方和區域層面造成危險的誤導,”布隆奎斯特堅持認為。並且行星邊界概念提出的“臨界轉變”或“臨界點”可能在許多情況下並不存在,因為這些轉變如果存在,就已經發生了。“地球已經被人類從根本上和徹底地改變了,”布隆奎斯特指出。“說土地利用變化在這方面有一個臨界點,就像說甲烷放屁的牛有一個臨界點一樣。”

但現在行星管理不再是奢侈品而是必需品,包括本月在里約聚集的一些國家在內的許多政策制定者已經採用10個邊界作為他們的談判框架。這表明,沙地上這樣的行星線至少在某種程度上是有用的,儘管研究人員將繼續修訂它們,以幫助為人類創造一個持久的家園。“我認為這是一個處理管理地球複雜性的有用框架,”福利說。“我們將看到這些想法在未來幾周和幾個月內是否有用。”

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