近年來,環境科學家們已將注意力轉向地球的總生產能力以及智人所佔的份額。這些測量結果補充了全球壓力的其他指標,例如大氣中溫室氣體的濃度。
最新、最詳細的分析來自美國宇航局戈達德太空飛行中心的生物學家馬克·L·伊姆霍夫領導的一個小組。該團隊利用衛星和氣候資料,計算出全球透過光合作用轉化為植物有機物的太陽能總量。這種被稱為淨初級生產力(NPP)的指標是生物的主要食物來源。(它不包括其他形式的能源,如化石燃料或海產品。)然後,研究人員根據植物性食物、肉類、牛奶、雞蛋以及用作燃料和建築材料的木材的消耗量,計算出人類在淨初級生產力中所佔的份額。
伊姆霍夫和他的同事們考慮了提取和生產方法的效率,這些效率因國家而異。例如,在發達國家,一公噸的鋸材需要1.3公噸的樹木生物質,而在發展中國家則需要兩公噸。該團隊推匯出了每緯度0.25度和經度0.25度的數值,相當於赤道地區約27.8平方公里。
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資料顯示,1982年至1998年的平均年淨初級生產力為1196億公噸有機物,其中人類佔用了20%。(不確定性很大,範圍為14%至26%。)地圖顯示了人類對當地產生的淨初級生產力的佔用百分比。人類在淨初級生產力中所佔的份額因地區而異。大型城市地區消耗的淨初級生產力是當地產生的300倍,而在亞馬遜等人口稀少的地區,人類的佔用率接近於零。
人類對植物和纖維的份額不斷增加可能會對全球產生影響,包括對大氣成分和水文迴圈的影響。它還可能降低生物多樣性,而生物多樣性反過來可能因作物授粉和害蟲防治等過程的破壞而導致淨初級生產力下降。物種滅絕的速度似乎已經在加快。
在發展中國家,保護多樣性最為困難,在這些國家,拯救物種遠不如滿足人民的迫切需求重要。事實上,如果這些地區的消費水平提高到與工業國家相當的水平,人類對淨初級生產力的佔用率可能會上升到35%以上。
對淨初級生產力的研究尚處於早期階段。如果未來研究變得更加精確,此類分析將在識別消費和技術的變化影響以及評估旨在減少人類對生態系統造成的損害的政策方面具有巨大價值。