近日,一個由瑞典斯德哥爾摩環境研究中心主任羅克斯特姆為首的多國科學家團隊為當前的地球環境作了一份評估報告。這項研究列出9個支持人類存活的關鍵系統“全球生命支撐系統”。這是地球環境的“九大命門”,每一項代表著地球生命的一個支撐點。
命門1海洋酸化
底線:全球海洋文石飽和率不低于2。75:1
工業化前水平:344:1
當前水平:2。90:1
全球海洋每年大約能吸收20億噸CO2。吸收的CO2會在海水中變成大量碳酸。自工業革命以來,海洋表面的pH值從8。16降至8。05。一旦海水變酸,方解石和文石等這些古代貝殼類動物積蓄成的碳酸鈣晶體就會溶解在海洋中。
一些“帶殼”物種可能會因為外殼被酸性海洋腐蝕掉而滅絕,已經被污染物和變曖海水破壞了的珊瑚礁可能將遭受滅頂之災。海洋生物減少了之后,海洋吸收CO2的能力更弱,將加速全球變暖。為避免任何一個海域進入這種危險境地,研究建議,要將全球平均文石飽和度維持在2。75:1以上。
命門2臭氧空洞
底線平流層臭氧濃度不低于276D。U
當前水平:283D。U
D。U是臭氧濃度單位。臭氧空洞問題是九大系統中唯一一例過了底線,又因為人類意識提高,采取行動而轉危為安的案例。
但今天,臭氧有了新的危機。全球變暖使得地球表面更熱,但平流層更冷,這意味著,北極的平流層可能會變得極冷,臭氧層中殘余的臭氧破壞化學物質可能會再次將臭氧層“咬”出一個洞來。研究建議,平流層臭氧濃度減少的幅度不要大過5%,全球平均濃度不要低于276D。U。
命門3淡水消耗
底線:每年消耗不超過4000立方千米
當前水平每年消耗2600立方千米
因為人類的影響,全球河流系統中有四分之一(至少每年的一些時間)不再流到海洋。
河流變干之后,人類只得更多地抽取存在于巖石細孔中的地下水,這些水是不可再生資源。此外,人類抽干濕地,砍伐森林的行為同樣也在破壞地球的水文圈,繼而影響全球環境系統。
如果要防止出現地區性水危機,人類必須每年將河流用水量維持在4000立方千米之內,目前的水使用量是2600立方千米,尚未逾界。但全球人口不斷激增,谷物灌溉導致用水過度。我們可能不得不停止對一些非食物作物的灌溉。
命門4生物多樣性喪失
底線每年物種滅絕率不超過百萬分之十
當前水平每年至少百萬分之百
人類是物種滅絕的主要原因,人類摧毀生物棲息地用于自己的耕種,引入鼠類、雜草等外來物種破壞生態平衡,人類還肆意地獵殺珍稀動物,此外氣候變化也促成了物種滅絕。
我們不知道到底多少物種的滅絕才會導致生態系統的崩潰,也不清楚在現有生態系統中,哪些物種是主要的作用者。因此,研究者們利用自然滅絕率作為一個最佳的“中間指標”,按照自然的“背景”物種滅絕率,每年每百萬個物種中只有0。3個滅亡。但按照現在的滅絕速度,每年100萬個物種中有100個滅亡,本世紀,有近三分之一的哺乳動物、鳥類和兩棲動物將會消失。
研究論文建議以每年百萬分之十的比率作為一個安全、長期的滅絕率,如果目前物種滅絕的速度不減慢的話,則“人類已然步入了一個危險區”。
命門5氮、磷循環
底線:大氣中每年的固定氮不多于3500萬噸
目前水平:每年1。2億噸
氮是所有生命體的關鍵組成部分。豆科植物的根里有一些細菌,可以將空氣中的游離態氮“固定”出來,同時也有很多其他的微生物會令生態系統“去氮化”,讓氮轉回為生物沒法吸收的形態,這就是氮循環。
氮的多少直接影響了土壤的肥沃程度,F在的情況是,固氮太多,人類每年要獲取1。2億噸氮,遠遠超過自然的固氮轉化速度。
過多的氮會令土壤酸化,令脆弱的物種滅亡,過度的氮浸透在生態系統中,使其不再有能力將氮轉回到空氣中。與此同時,一些重農業地區的湖泊和海域變得營養過剩,藍藻等水生植物大量繁殖,死亡,分解,搶奪了水里大量的氧氣,令其他生物無法生存。
磷也面臨同樣的問題,F在每年有2000萬噸磷從巖石中開采出來,其中的一半最終都落在海洋里,是自然循環量的8倍,過度的磷同樣造成了富營養水生植物的爆發,形成死海區域。
命門6土地占用
底線:不超過15%的非冰層土地用于谷物種植
當前水平:12%
農墾占用自然生態系統的現象始終存在,現在,全球熱帶雨林的一半都已經消失,許多的草原上圍起了籬笆,養起了禽畜。
農業的擴張是造成生態服務喪失、氣候變化問題激化、淡水循環威脅的主要原因,而城市化也占據了大量的土地。
目前,人類已將非冰層土地的12%,也就是1600萬平方公里轉為農田。在接下來的幾十年中,這個底線很可能會被沖破。如果要防止這個現象出現的話,必須將農業更多集中在生產力高的地區,同時又能供應給更多地方的人口。
命門7大氣曖化
底線:大氣中CO2含量不超過350ppm
工業化前水平:280ppm
當前水平:587ppm
大氣變化是九大系統中最龐大,和其他系統聯系最密切的一個。大氣中的CO2是地球的主要調溫器,CO2增多意味著地球越來越熱。
但是,為什么還沒有出現災難性后果呢?那是因為我們所感受到的升溫還只是剛開始而已。
CO2導致的每一度溫度升高,都會因反饋而效果擴大。比如,冰川融化露出更多的深海,這意味著地球吸收了更多的太陽熱量。溫度越高,水汽蒸發也越快,大氣中水蒸氣也越多,水蒸氣是另一種溫室氣體,反而更加促進溫度上升。CO2每直接導致升溫1℃,會呈現出3℃的升溫效果。
此外,還會有一些“慢反饋”,比如,全球變暖以后會令自然界中存儲的CO2不穩定。隨時可能釋放出來,存儲在土壤和永久冰土層中的另一溫室氣體——甲烷也同樣是這樣。如果真這樣的話,CO2直接導致的1℃增溫可能最終變成6℃。
命門8氣溶膠
底線:未能設定
飄浮于空氣中的粉塵、煙和霧,統稱為氣溶膠。人類行為制造了很多浮塵,燒煤、施肥等行為以及森林和農業廢料令大氣中充滿了煤煙、硫酸鹽和其他的顆粒。
氣溶膠影響氣候。比如,亞洲南部和東部(中國)出現的近永久棕色薄霧云現在正受到廣泛的研究,因為其可能影響季風的時間和位置。此外,氣溶膠也會因下沉而導致谷物減產,同樣也會進入人類肺部,導致成百上千萬列的肺病心臟病。盡管未能給出一個底線,但是氣溶膠的危害是巨大的。
命門9化學污染
底線:未能設定
今日人類社會,大約有10萬種人工合成化學物,存在于幾百萬種琳瑯滿目的產品中,更別說還有工業化制造中出現的副產品化合物。它們對人類和野生動物健隸有著很大的影響。最大的威脅主要來自堆積在紡織品和放射性化合物中的有毒重金屬如鉛以及有機污染物等。
一些化學物質已經得到了控制,比如說,《斯德哥爾摩公約》將DDT、多氯聯苯(PCBs)、二(啞心)英(PCDDs)等12種列為首批全球控制的持久性有機污染物。但是,大部分其他的有機污染物的危害尚不為人所知,而即使是相對比較友好的化學物質如果混合在一起,也可能產生很大的毒性。
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