2021 年 11 月 29 日——我们周围生命的多样性正在迅速下降，这已不是什么秘密。 仅在 2020 年，科学家就宣布 100 多个物种灭绝。 这不仅对生物本身来说是坏消息，而且对我们这些依赖它们获取食物、产生氧气、固定土壤、净化水源、美化世界等等的人（即我们所有人）来说也是坏消息。 世界经济论坛称，自然在创造全球 GDP 的一半以上方面发挥着关键作用。
那么，我们能做些什么来减少未来的危害呢？ 一件大事是识别新兴的威胁和保护生物多样性的机会，并积极制定政策和行动，以尽早预防危害。 为此，由剑桥大学保护生物学教授威廉·萨瑟兰领导的一组科学家和保护从业人员每年都会创建并发布一份 对全球趋势及其对生物多样性影响的“地平线扫描”。 继续阅读今年的首选，并查看我们对往年地平线扫描的报道 此处 或在本页底部。
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漂浮太阳能
太阳能发电面临的最大挑战之一是找到放置大型光伏电池板阵列的地方。 近年来，将它们放置在水上而不是陆地上的想法显着兴起，如今全球已安装了 300 多个装置。 这种方法为生物多样性带来了许多好处。 首先，它可以节省原本可能被太阳能电池板覆盖的土地资源。 它可以减少水道中的藻类大量繁殖。 它可以减少对其他危害栖息地的能源（如水电）的需求，蒸发冷却水提供的冷却效果使电池板更高效。 尽管如此，水生和海洋生态系统的潜在影响（积极和消极）仍有待确定。
空中输电
电力线以及支撑它们的电线杆和塔架是文明的必需品。 想象一下，能够用通过空气而不是沿电线传输电力的设备来取代它们？ 由于材料创新和创造和定向能量束的技术（想想无线智能手机充电的放大版），这个愿景离成为现实更近了一步。 部署远距离无线能源基础设施可以减少传统硬件对野生动物造成的危害，例如鸟类和蝙蝠的碰撞风险。 不利的一面是，它也可能刺激能源使用，并使在偏远地区生活更容易，从而加速破坏或扰乱我们星球上为数不多的未受破坏的地区。
飙升的卫星
认为人类对生物多样性的影响仅限于生物圈？ 再想想。 目前有 2,000 多颗通信卫星绕地球运行，按照目前的计划，未来 10 年总数可能达到 100,000 颗。 部署和退役这些地球外物体的过程可能会破坏平流层臭氧层； 在高层大气中沉积铝并以其他方式改变其化学成分； 并改变地球的反照率，即其反射阳光的能力。 这些改变反过来又会影响到达地球表面的辐射量和类型。 随着卫星部署量的激增，对气候、紫外线照射以及其他影响生物福祉的条件的影响可能会变得巨大。
氮繁荣？
对替代运输燃料的追求经历了许多曲折，所有这些都带来了附带成本和收益。 最近，人们的注意力转向了氨作为船舶燃料。 它可以为燃料电池或发动机供电。 它的能量密度几乎是氢气的两倍，并且在燃料的储存和运输到需要的地方方面的问题更少。 问题是？ 氨的生产需要大量能源，如果燃烧不完全，可能会造成环境危害。 随着人们对氨燃料的兴趣日益浓厚，作者警告不要轻信其为“零碳”燃料的虚假说法，以及可能因其使用而产生的潜在缺点，例如空气污染加剧。
空气传播的 DNA 检测
日益精密的 DNA 检测和识别工具能够从空气中漂浮的生物遗传物质碎片中，精确地确定各种生物的存在（甚至过去的存在）。 这种能力为广泛的保护辅助工作打开了大门，从表征特定生态社区的成员，到定位稀有或濒危物种，到跟踪入侵生物范围的扩大，再到锁定非法野生动物贸易的犯罪者。 所谓的“eDNA”生物监测已用于检测微生物、植物和真菌的存在，并且似乎也可用于跟踪某些动物。 随着技术的扩展，其在理解和保护生物多样性方面的应用也可能会增加。
制冷剂再现
近几十年来，人们为减少空调、冰箱和其他制冷系统中氢氟碳化合物 (HFC) 的使用做出了广泛努力，因为它们会加剧全球变暖。 不幸的是，顶级替代化学品之一氢氟烯烃 (HFO) 似乎也存在许多环境问题。 当它们分解时，HFO 会形成污染水和空气的化学物质。 有些会产生强效温室气体。 这种长效 HFC 替代品的环境污染似乎正在增加。 除非与制冷剂的部署和退役相关的法规迅速而显着地改进，否则我们可能会因旨在帮助降低气候变化风险的实践转变而进一步加剧气候变化。
火山，遇见水泥
水泥的关键成分熟料的生产对气候和生物多样性不利。 它需要开采石灰石，危害生物的栖息地。 将石灰石转化为熟料的过程会释放出大量的地球变暖二氧化碳——既来自加热它所需的能量，也来自石灰石在此过程中释放的二氧化碳。 水泥生产 已经占全球二氧化碳排放量的 8% 左右，而且对水泥的需求预计还会增长。 使用火山材料代替石灰石可以减少温室气体的影响，并且可能具有提高水泥抗裂能力的其他好处。 然而，作者写道，我们需要权衡开采和运输火山材料的环境成本与减少石灰石使用的好处。
杀虫剂打地鼠
新烟碱类农药是一类通过禁用昆虫神经系统来杀死昆虫的化学物质。 它们用于防治农业害虫，但近年来因威胁蜜蜂和其他理想昆虫的种群而受到抨击。 随着新烟碱类农药在欧盟和其他地方被禁用，其他作用相似的杀虫剂也随之出现。 这些替代品，包括磺胺嘧啶和氟吡呋喃酮，似乎也对蜜蜂和其他一些理想的昆虫物种有害，可能对昆虫生物多样性构成新的威胁。
无性繁殖
一些昆虫和其他无脊椎动物已经进化出一种新颖的解决方案来解决它们的“找不到对象”问题：它们可以无性繁殖。 这个过程被称为孤雌生殖，使它们能够在配偶稀少或不存在的情况下繁殖更多同类。 如果意外引入新领地，它还会显着增强它们在新领地站稳脚跟的能力。 至少有一种无脊椎动物，即大理石纹螯虾，在圈养条件下进化出了无性繁殖能力，现在正在欧洲、非洲和亚洲迅速蔓延，并携带损害本地物种的疾病。 随着我们为食物或爱好而培育其他无脊椎动物，我们增加了其他物种也可能发生类似情况的风险。
以植物为主的食物
动物农业是温室气体排放的主要来源，“以植物为主”的饮食越来越受到关注，这不仅可以使我们自身更健康，还可以帮助我们的地球更健康。 例如，中国正在更进一步：它不仅提倡以水果和蔬菜为主的膳食，而且还承诺到 2030 年将其公民的肉类消费量减半。 媒体宣传和某些场所的禁肉令已经促成了肉类消费量的下降，该倡议促进了围绕 合成肉类的创新，该国的植物性肉类产业预计在可预见的未来将以每年 20–25% 的速度增长。
万众一心
志愿者团体、非营利组织、小城镇政府和其他地方实体可以成为农村地区居民宝贵的资源。 事实证明，它们也可以成为其他生物宝贵的资源。 在全球范围内，社会机构的数量已从 2000 年的 50 万个增加到 2020 年的 850 万个，为约 3 亿公顷（7 亿英亩）森林、农田和水道的可持续管理提供支持。 如果这种趋势继续下去，那么随着更多的土地以保持土地及其栖息的动植物繁荣的方式进行管理，这将预示着生物多样性保护的前景一片光明。
湿地态度调整
东亚-澳大利西亚迁徙区沿亚洲东海岸和澳大利亚延伸至新西兰，是世界水禽和其他喜水鸟类（包括极度濒危物种）多样性和数量最多的热点地区之一。 随着中国（世界湿地面积最大的国家之一）正在进行大规模开发，它也是受威胁最严重的地区之一：在过去十年中，许多湿地地区已转变为农田和城市。 然而，最近，一些变化开始闪现乐观的光芒。 联合国已通过将韩国和中国的重要湿地列入世界遗产名录，从而为它们提供了新的保护级别。 中国自身也已开始投资保护重要湿地。 如果这种趋势继续下去，其他国家也纷纷效仿，那么对于东亚和西太平洋大部分地区的水鸟来说，这可能意味着可喜的缓解。
红树林复兴
覆盖热带和亚热带海岸线的红树林栖息着大量的植物和动物物种，它们在陆地和海洋的交汇处茁壮成长。 在过去的几十年里，开发摧毁了许多红树林，破坏了它们提供的生物多样性培育和碳固存服务。 但近年来，这种趋势已经扭转。 自然资源保护主义者为恢复和保护这些丰富的栖息地所做的努力有助于减少损失。 此外，这些湿地也是其他生态系统变化的意外受益者：随着内陆森林被砍伐，侵蚀将土壤移向海岸，在那里它可以滋养新的红树林，而气候变化正在创造更多它们所需的温暖栖息地。 这些变化共同作用，已将红树林损失减少到接近于零的水平，尽管局部地区的枯竭仍在继续。
潮汐带的磨难
潮间带（海洋海岸线的一部分，海水随着潮汐涨落）每天都会经历温度、水位、盐度、物理破坏和捕食的波动。 现在，它们又面临着另一个变量：热浪。 2021 年 6 月太平洋西北地区创纪录的高温导致数千英里海岸线上的贻贝、蛤蜊、牡蛎、藤壶、海星、墨角藻等死亡。 这还不是全部。 气候变化还威胁着要改变这些复杂而脆弱的生态系统的盐度，因为降水模式发生变化，极地冰盖融化。 如果这种情况持续下去，我们将会遇到的不仅仅是臭气熏天的混乱：复杂的生态系统及其提供的服务——稳定海岸线、提供食物、提供栖息地、保护水质——也将被摧毁。
海底的宝藏——和麻烦？
地球海洋下的海底蕴藏着丰富的贵金属和其他可开采材料。 新技术现在使开采此类材料成为可能，瑙鲁最近宣布计划允许 深海采矿。 这一声明意味着国际海底管理局必须制定具体的海洋采矿法规，或者承诺根据已建立的、更通用的联合国公约审查申请。 海洋采矿可能会减少破坏陆地栖息地的压力，但它也为新的袭击独特的深海生态系统及其栖息的生物打开了大门。