走钢丝:如何确定人类对地球影响的安全界限

是否应将行星关键环境系统改变的界限用作人类活动的指导方针?

为了确保人类能够延续下去,是否有必要保护使文明得以蓬勃发展的一般环境条件——温和的气候、丰富的物种、流入海洋的河流?或者,最大限度地减少人类活动对全球环境造成的改变——化石燃料燃烧导致二氧化碳水平上升、物种广泛灭绝、水坝蓄水——对我们的成功是否更重要?选择正确的方法至关重要,因为人类对地球的影响规模变得如此之大,以至于科学家们将地球历史的这个新纪元称为人类世(人类活动改变全球气候和生态系统)。

2009年,来自世界各地的29位科学家发起了一项保护倡议,重点关注行星边界的概念。他们确定了在人类世我们可能不希望逾越的10个环境界限:气溶胶污染;生物多样性丧失;化学污染;气候变化;淡水使用;土地利用变化(例如,森林变为田地);氮和磷循环;海洋酸化;以及臭氧层空洞。这一概念现已传播到联合国,并正在推动正在进行的全球会谈,以解决环境问题,包括备受期待的里约+20峰会,该会议将于下周在里约热内卢开幕。

但智库突破研究所于6月12日发布的一份新分析认为,当涉及到人类整体福祉时,这种对环境恢复的关注实际上会适得其反。“行星边界框架在任何具体意义上都不是政策或环境管理的有用指南,因为它没有捕捉到其列出的大多数环境问题所涉及的挑战,”该研究所保护计划的政策助理、该评论的合著者地理学家莱纳斯·布隆奎斯特认为。“它们应该被抛弃。”


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具体而言,布隆奎斯特及其同事认为,10个边界中的6个——土地利用、生物多样性、氮循环、淡水使用、气溶胶和化学污染——没有硬性限制,即在行星尺度物理阈值上,如果逾越这些阈值,就会导致它们的功能发生改变。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、可持续的“限制”以下更有意义。

此外,突破任何这些边界可能不会对人类产生任何负面影响。事实上,削减例如氮肥可能会严重阻碍人类福祉,因为地球上超过一半的人口靠用合成肥料种植的食物为生。毕竟,原始的热带雨林给人类带来的直接利益不如额外的粮食生产。相反,该评论认为,社会应该关注环境权衡。“可持续发展的真正限制实际上是我们生产足够食物、维持健康气候等的能力,”布隆奎斯特说,尽管该分析未能提出自己的限制或政策建议,除了更多地关注气候变化。

在全球边界的背景下,减少导致全球变暖的温室气体排放是最有意义的,并且许多其他阈值都归结于此,布隆奎斯特及其同事指出。这使得气候变化成为人类世的决定性边界。“可以说,确保气候稳定的最重要措施是改革我们的能源和交通系统,”布隆奎斯特说。“我们完全有理由将全新世气候视为理想的。”(全新世时期从大约12,000年前延伸至今。)

尽管2009年研究的作者也注意到他们的某些行星边界不存在阈值,但他们基于两个标准提出了土地利用变化、淡水、养分和生物多样性的限制。首先,它们有助于确定陆地和海洋生态系统的韧性,这反过来又影响到气候变化等更大的边界是否被逾越。其次,它们与地方尺度的临界点有关。毕竟,当足够多的地方生态系统发生转变时,就会发生全球性转变,行星边界概念的作者之一、斯德哥尔摩大学自然资源管理教授约翰·罗克斯特伦指出。

明尼苏达大学环境研究所所长、行星边界概念的合著者之一生态学家乔纳森·福利补充说:“最好在多个尺度上——地方、区域和全球——定义行星边界。” 但是,“如果全球环境发生重大变化,超出我们在全新世经历的变化,那么这可能会对我们的文明造成严重破坏。”

突破研究所提出的许多批评意见都在2009年9月24日发表在《自然》杂志上的行星边界概念的原始论文中提出。(《大众科学》是自然出版集团的一部分。)布隆奎斯特承认了这一点,但他表示:“鉴于[行星边界]概念有时会受到天真的接受,我们认为值得指出这一点。”

其他科学家批评行星边界过于宽松(例如,允许人类过度占用淡水流量)或使用了错误的指标(大气中二氧化碳浓度而不是温室气体的累积排放量)。

与此同时,任何确定人类安全运行空间的努力都必须应对这样一个事实,即总体而言,人类从未如此富裕——无论衡量标准是人口、财富还是其他指标。任何生态退化都没有导致人类福祉的崩溃。

根据行星边界的作者的说法,行星边界的目的是实现持久的人类繁荣,而不会在此过程中破坏地球的自然资源——最终破坏这种福祉。毕竟,目前的财富和随之而来的短期人口、消费和技术增长的激增可能在很大程度上建立在地球长期恶化的基础上,包括鱼类种群减少、海洋酸化、土壤退化、残余森林、污染流域和不断变化的气候。“后代将为此付出代价,”福利认为,除非人类活动被重新导向。“我仍然希望我们可以做到这一点,但这将代表我们目前运行世界方式的巨大转变。”

布隆奎斯特同意:“我们绝不能为了短期利益而耗尽资源,从而破坏后代享受健康、美好生活的能力。” 他还说,“世界各地的人们都想要食物,以及美丽的风景和丰富的生物遗产。”

方法上的差异归结为如何最好地管理人类世:是通过允许该时期出现的环境系统建议的行星边界,还是通过旨在权衡人类资源利用、生态需求和应对气候变化的全球努力之间复杂权衡的地方或区域努力。“任意的边界没有帮助,而且如果有什么用处的话,可能会在地方和区域层面造成危险的误导,”布隆奎斯特坚持认为。并且行星边界概念提出的“临界转变”或“临界点”可能在许多情况下并不存在,因为这些转变如果存在,就已经发生了。“地球已经被人类从根本上和彻底地改变了,”布隆奎斯特指出。“说土地利用变化在这方面有一个临界点,就像说甲烷放屁的牛有一个临界点一样。”

但现在行星管理不再是奢侈品而是必需品,包括本月在里约聚集的一些国家在内的许多政策制定者已经采用10个边界作为他们的谈判框架。这表明,沙地上这样的行星线至少在某种程度上是有用的,尽管研究人员将继续修订它们,以帮助为人类创造一个持久的家园。“我认为这是一个处理管理地球复杂性的有用框架,”福利说。“我们将看到这些想法在未来几周和几个月内是否有用。”

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