编者按:以下内容摘自马克·莱纳斯(Mark Lynas)的著作《上帝物种:在人类时代拯救地球》。
地球上绝大部分无冰陆地表面——根据一项研究,高达 83%(pdf)——现在都以某种方式受到人类的影响。在我居住的英伦三岛,没有哪个地方的景观是完全没有被人类改变的。例如,如果湖区不放牧绵羊,除了最高的山峰外,所有地方都会恢复成茂密的林地。在整个英国,只有那些能够与人类对土地的统治共存的物种才得以生存到现代:其他物种,从海狸到狼,都已完全灭绝。
人类对土地的影响可能比乍看之下要大得多。例如,道路似乎只直接影响相对较小的地带,但它们也将生态系统一分为二,改变了生活在道路两侧的物种的生存前景。据估计,美国道路网络上每天有 100 万只动物被杀,这种不断清除捕食者和猎物的影响在更广阔的地区都能感受到。 2002 年一项关于马萨诸塞州一条繁忙的四车道高速公路的生态影响的开创性研究发现,其影响——从湿地排水到噪音——波及范围广达 600 米。由此推断,美国全国 620 万公里的道路网络所产生的全国性影响,只能靠猜测了。
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虽然繁忙的铺砌道路是最近才出现的现象,但人类对地表的总体改造已经加速了数千年。罗马帝国砍伐了地中海周围的大片地区,导致土壤侵蚀和肥力下降。欧洲大陆的景观在公元 500 年(当时仍有五分之四被沼泽和林地覆盖)到公元 1300 年(当时一半的自然土地已经转为农业用地)之间发生了巨大的变化。这种变革过程与人口增长同步波动:当黑死病在十五世纪初杀死欧洲三分之一的人口时,森林停止了衰退并开始重新生长。时至今日,许多德国最珍贵的“天然”林地都要归功于中世纪瘟疫造成的荒凉。
由于地球上仍然保持原始状态且未受人类影响的土地如此之少,在现代世界中,“荒野”的概念越来越没有意义。事实上,如果考虑到污染和气候变化,地球表面没有哪个地方是真正野生的。这并不意味着我们必须悲观地接受半野生地区持续减少以及它们提供的至关重要的生态系统服务的侵蚀。但这确实意味着,我们需要挑战一些在这个人类几乎完全统治地球的新时代不再有用的传统观念。“亲近自然”或“回归土地”通常对环境不利,无论这些目标对于寻求逃离工业生活的个人在心理上有多么大的满足感。相反,我们需要尽可能地在现有区域内加强农业和其他人类土地利用,并鼓励世界主要城市的增长,因为这些城市已经成功地将当今庞大的人口集中在世界陆地的一小部分,这是一种环境上的福音。为了最大限度地减少我们对地球表面的影响,最积极的趋势往往不是被庆祝,而是被哀叹:城市化。
土地与自由
人类对土地的改造对我们这个物种来说总体上是非常好的消息,使得现在接近 70 亿的人口能够以不断提高的生活水平和舒适度获得支持。我们每个人现在都像中世纪的国王一样生活,可以享用来自世界各地的丰盛食物,并且周围环绕着只需按一下按钮就可以洗衣服和洗碗的机器。
但是,就土地而言,我们对地球陆地表面的影响现在如此广泛和具有变革性,以至于它们威胁到各种生态系统自我调节和维持整个生物圈的能力。自然景观可以过滤水、产生氧气、封存碳,并为其他物种提供重要的栖息地。无论这些景观是森林、湿地、草原甚至沙漠,地球上各种生物群落都是地球系统不可或缺的一部分,对于其持续可持续的运转至关重要。
地球系统的计算机模型可以证明各种生态区域对整个地球的重要性。在一项建模研究中,气候学家彼得·斯奈德和他的同事试图从他们模拟的星球上删除整个生物群落,看看气候会发生什么变化。他们发现,移除稀树草原会将降雨总量减少三分之一。 在热带森林上按下删除键,整个大陆的降水量将大幅减少,气温将突然升高。从温带森林到北极苔原,不同的生物群落都可能对风、温度和大气环流模式产生重大影响。
随着越来越多的地球表面看到这些传统的生物区转变为由人类主导的“人类生物群落”,地球系统科学家预计地球的运转将变得越来越不稳定。今天,在至少四分之三的世界中,人类在决定生态系统中存在哪些物种方面比以前占主导地位的因素(如纬度、气候和地理)更重要。 现在,地球不再是我们在地理课上学到的整齐的绿色和黄色条纹(表示丛林、沙漠等),而是被划分为各种受人类影响的复杂生态系统的拼图。根据最近的相关研究,人类对地球生产力的获取现在占地球陆地生物圈总生产力的约 24%。 换句话说,陆地上所有植物生产的四分之一都被我们吃掉或以其他方式消耗掉。
不同景观的开发强度不同:虽然森林在燃料、纤维或木材方面的年产量最高可达五分之一,但耕地允许我们获得每公顷每年令人印象深刻的 83% 的生产份额。因此,人类这个物种虽然仅占全球动物生物量的 0.5%,却消耗了地球所产出的一切的很大一部分。 我们取得的这一胜利当然是对被我们从食物网中取代的物种的灾难:栖息地和食物供应的消失是目前地球生物多样性持续丧失的最大原因。同样显而易见的是,如果我们把这个过程推得太远,就可能跨越生态临界点,从而可能带来不可逆转的后果,例如过度放牧的草地变成沙漠, 或者退化的热带森林在印度尼西亚和巴西的大片地区变干并燃烧。
行星边界专家组考虑了这种趋势在引发生物圈功能在区域甚至全球范围内某种程度的崩溃之前还能持续多久,该专家组的结论是,为了保护整个地球系统,不应将超过 15% 的地球表面转化为耕地。 我们已经非常接近这个拟议的行星边界了,已经有 12% 的土地专门用于农业。考虑到人口增长以及全球财富和消费的增加,这只留下 4 亿公顷的额外土地可供生产,这对人类来说是一个重大挑战。然而,我们仍然可以应对这一挑战,但前提是我们必须就如何最明智地利用地球的土地做出正确的决定。
肉类和能源
目前有两大趋势意味着世界必须继续从有限的土地面积中生产越来越多的食物,这可能需要在四十年内将产量翻一番。第一个是不断增长的世界人口,到本世纪中叶将达到 90 亿或更多。第二个是更富裕的人口倾向于食用更多的食物,并增加饮食中肉类和奶制品的比例。重要的是要认识到,在影响环境方面,我们几乎没有什么可以或应该做的事情来影响这两种趋势。
随着人们越来越富有,他们对吃更多肉的渴望深深地根植于大多数文化中(并且摄入大量蛋白质甚至可能是我们所有人固有的生物冲动),这不是一种容易受到外界影响的事情。与气候变化一样,唯一务实的选择是集中精力以尽可能保护自然生态系统的方式来满足人们的愿望和需求,而不是坚持认为这些消费模式是不可持续的,即使这在短期内似乎是事实,也要试图挑战这些模式本身。过去这种做法已经失败了,将来还会继续失败。
在保护高生物多样性和荒野地区的同时,必须更好地利用专门用于以人为中心的农业的土地。由于有机农业平均每单位土地的作物产量只有传统农业的一半,因此任何大规模向有机农业的转变最终都会占用更多的土地。相反,集约化——利用先进的农业技术和高产作物品种在现有耕地上生产更多的产量——为养活更多更富裕的人口提供了一条更有希望的途径。即便如此,为了满足未来需求的增长,仍需要将一些额外的土地投入生产。行星边界专家组建议关注欧洲和北美废弃的耕地,以及前苏联和“非洲热带草原和南美塞拉多的部分地区”,以实现这种不可避免的耕地面积增加。
然而,有一种趋势是可以而且应该被挑战的,那就是全球对生物燃料的狂热追求。使用玉米生产乙醇或大豆制造生物柴油并非不可避免——这些技术对消费者没有好处,而是被错误的补贴所驱动,这些补贴本应旨在应对气候变化,但实际上却很可能使气候变化以及其他一系列环境问题变得更糟。燃烧粮食作物来发电是土地最糟糕的用途,并且已经导致了食物和能源之间的直接冲突:2008 年食品价格大幅上涨(以及 2011 年初的进一步上涨),导致许多贫穷国家出现普遍饥饿和面包暴动,其中很大一部分原因是作物从国际市场撤出,用于生产运输用生物燃料。
目前,美国超过 40% 的玉米作物用于生产乙醇,乙醇主要与汽油混合为传统汽车提供燃料。尽管这提高了食品价格并减少了美国在世界市场上销售的剩余量,但乙醇产业却得到了 60 亿美元补贴计划的支持,该计划旨在减少温室气体排放。在欧洲,生物燃料也同样受到“环保”补贴和燃料强制措施的支持。所有这些对液体生物燃料的支持和推广计划都应该被废除,因为压倒性的科学证据表明,一旦考虑到农业排放和土地利用变化,使用土地生产能源作物根本不会带来任何气候效益。在最令人震惊的例子中,这一点显而易见:马来西亚和印度尼西亚的热带雨林被砍伐,用于种植油棕榈,其中至少三分之一用于生产生物燃料的原料(其余部分用于加工食品,从巧克力到食用油,再到化妆品)。总体而言,在 1990 年至 2005 年间,印度尼西亚有 170 万公顷的森林被改造成油棕榈种植园,破坏速度正在加快。科学家们计算出,燃烧泥炭地雨林以腾出土地用于种植园,每公顷会产生超过 1500 吨的碳。源自被砍伐的雨林土地的生物燃料不仅应该受到阻碍,还应该被彻底禁止。
据估计,未来生物燃料生产的土地占用量在全球范围内将超过 10 亿公顷,如果我们尊重拟议的地球边界,这将是剩余 4 亿公顷的两倍多。一旦考虑到需要生产更多食物,很明显,生物燃料对世界能源供应的贡献只能是微乎其微的。这个结论具有重要的意义。最关键的是,世界上汽车和卡车车队使用的液体化石燃料不能简单地被液体生物燃料取代。相反,地面交通必须几乎完全转换为电力。这种情况已经开始出现:全电动汽车或插电式混合动力汽车正开始进入大众市场,并且将特别适合城市或郊区驾驶员,在这些地方,目前电池技术的有限续航里程不是主要问题。然而,从中长期来看,需要建立覆盖全国的充电基础设施,使电动汽车能够提供与汽油汽车相同的续航里程和加油便利性。
运输中反对生物燃料的规则的唯一可能的例外是迫切需要对航空运输进行脱碳,因为低碳替代液体烃燃料仍然遥遥无期。尽管航空业过去曾因飞机排放对气候变化的影响而受到环保主义者(包括我自己)的谴责,但就每位乘客每公里燃油效率而言,最新的大型飞机(如空客 A320 和波音 787)现在的表现可以与小型家用汽车相媲美。洲际航班人均排放量以吨二氧化碳计算的原因是覆盖的距离非常大:没有人会从伦敦开车到悉尼。
因此,鉴于每年已经有超过 20 亿人使用航空旅行,并且在印度和中国等发展中国家迅速普及,必须迅速找到高碳航空的技术替代品。如果能够以相对可持续的方式获取,生物燃料看起来很有希望,特别是像藻类这样的 “第二代”生物燃料,它们不会直接与粮食作物竞争。(pdf)英国航空公司于 2010 年 2 月率先做出承诺,在英国建立一家工厂,将 50 万吨废料转化为每年 1600 万加仑的航空燃料。这看起来似乎数量很大,但它只占伦敦希思罗机场航班的约 2%。这就是航空业面临的规模挑战,并表明生物燃料可能需要几乎专门用于航空运输。
为下一代地面车辆提供动力的电力来自哪里也至关重要。使用煤电充电的电动汽车对气候几乎没有好处。最好的解决方案是将可再生能源和核能大规模结合起来。当然,不同能源选择的土地利用影响仍然是一个问题——而在这方面,核能绝对胜出。原因很简单:可再生能源通过在大面积区域收集阳光和风等分散的能量来工作,而核裂变则从少量源材料中产生大量的能量。按重量比较,铀 235 产生的能量是煤炭的 100 万倍,而煤炭本身就代表了高度浓缩形式的化学能。核裂变释放多少能量可以用爱因斯坦著名的方程 E=MC2 来描述,其中 E 是能量,M 是质量,C 是光速,大约为每秒 3 亿米。显然,即使使用非常少量的可裂变材料,将其乘以 3 亿的平方也会得到一个非常大的数字。
然而,我的论点不是支持核能而反对可再生能源——这两种零碳能源选择以及其他各种能源选择对于应对气候变化至关重要。可再生能源通常可以以最大限度地减少土地利用和生物多样性影响的方式部署。在建筑物安装的太阳能光伏发电具有成本效益的地方,根本不会使用额外的土地,从而也不会使用野生动物栖息地。即使是能源消耗巨大的美国,根据一项研究,理论上也可以通过在相当于该国 0.6% 面积的区域上安装太阳能光伏来满足其所有电力需求,这仅仅是现有已开发和城市空间的一小部分。
欲望都市
发展中国家的农村人口减少和城市化常常受到那些担心特大城市无情扩张的人的谴责,他们认为这些城市因其噪音、蔓延的贫民窟、拥堵和污染而非常不可持续。但是,从可持续土地利用和栖息地保护的角度来看,越来越多的人被说服聚集到相对较小的城市土地区域,对环境来说就越有利。
在世界许多地方,如果你想嫁给选择的人,想成为同性恋者、女性并获得经济上的成功,或者避免每天弯腰驼背地挑水或捡柴火,那么你可能需要搬到城市。1975 年,只有三个超过 1000 万人口的特大城市。今天有 21 个。这听起来很可怕,但这种不可阻挡的城市化转变实际上被认为是过去几十年中最有利于环境的趋势之一。正如联合国人口基金在最近的一份报告中所写的那样:“密度具有潜在的用途。2007 年世界人口为 67 亿,并以每年超过 7500 万的速度增长,人口集中为可持续发展提供了更好的机会。保护农村生态系统最终需要将 人口集中 (pdf) 在非初级部门活动和人口稠密地区。
城市生活很少受到环保主义者的称赞,但它可能是我们人类作为物种最环保的特征,因为城市居住比农村生活效率高得多。商店和其他服务更集中在城镇和城市社区,城市居民更倾向于使用公共交通、共享供暖和住房,并且比农村居民的碳足迹更低。鉴于全球人口增长的规模,挑战仍然显得令人生畏:到 2030 年,世界将需要 容纳 20 亿更多的城市居民 (pdf),这一扩张速度相当于每年建造大约 13 个大城市(每个城市拥有超过 500 万居民),几乎全部位于发展中国家。
但是,与城市所庇护的人口数量相比,城市占用的土地空间实际上相对较小:卫星图像合成图显示,城市区域仅覆盖地球陆地的 2.8%;因此,联合国估计,大约有 33 亿人居住在面积小于澳大利亚一半的区域。(pdf)
这在几个方面与传统的环境智慧背道而驰。显然,遏制未来人口增长的最佳策略是加快发展中国家的“人口转变”——而这种向妇女生育更少婴儿的转变与日益增长的繁荣水平和城市化都密不可分。因此,经济增长率的提高和城市的扩张对环境来说是好消息,因为它们将抑制未来人口的增长。此外,尽管在某些环保主义思想流派中,在小型社区中亲近土地的想法具有深刻的文化共鸣,但实际上这可能是任何人能做的最糟糕的事情。
在世界各地,农村人口的减少导致废弃区域的森林再生——从美国新英格兰州广阔的次生阔叶林地到波多黎各的热带森林、多米尼加共和国和许多其他地区。在哥斯达黎加,废弃的牧场正在培育一片繁茂的幼林,反过来,现在又为稳定的美洲豹和其他受威胁的动物群落提供支持。最近一篇研究拉丁美洲的科学论文列出了在巴塔哥尼亚、阿根廷西北部、厄瓜多尔、墨西哥、洪都拉斯以及玻利维亚、阿根廷和秘鲁的山地沙漠和安第斯山苔原生态系统中“农村-城市移民后类似的生态系统恢复模式”。即使在富裕国家,我强烈支持的“重新野化”的提议也只有在农村人口崩溃并且曾经受补贴的无生产力农场可以关闭以使其恢复自然的地方才有成功的机会。
这表明,不应该反对旨在改善农村生活以阻止人们迁移到城市的“可持续发展”计划来反对农村人口减少。同样,与其鼓励低技术传统的耕作方法,不如将重点放在最肥沃的农田上改进高产机械化农业,以养活新的城市居民,同时允许山坡和其他边缘土地恢复为森林。这种情况已经在拉丁美洲和其他地方默认发生:在越南,自 1990 年代以来,由于在更开放的市场经济中,小规模、无生产力的农业被更密集、更大规模的农业所取代,因此森林面积一直在增加。
一如既往,我们不应过度简化。城市本身会消耗资源,包括食物、木材、水和能源,这些资源是从比城市实际占地面积大得多的区域采集的。在进行整体评估以了解真实情况时,需要考虑这种更大的足迹。当农民搬到城市时,他们的土地很可能被改造成大规模的养牛场或种植园,而不是让其恢复为森林。研究表明,亚马逊地区尤其如此,那里的大部分森林砍伐是由牧场主造成的,因此人口密度与森林的命运之间的联系不太明确。此外,即使人们搬走后,森林的恢复也不能总是听天由命——它需要积极的管理和对环境友好的政府政策。次生林是否能帮助避免大规模的物种灭绝,还取决于那些习惯于原始森林的动植物能否成功地重新定居新区域。
但总的来说,我认为结论是无可辩驳的。城市化有利于可持续发展,因为它减少了人口增长,并将人类对土地的总体影响集中在一个较小的区域。如果处理得当,从农村地区迁往城市为生态系统保护和恢复提供了巨大的机会。因此,我们最好的希望是鼓励发展中国家走向繁荣和人口转型的趋势,以便让它们的森林和其他重要的自然栖息地得以生存和再生。忘掉一些富裕国家心怀不满的人的“回归田园”的自我放纵吧。数十亿人希望搬到城市地区,以实现日益增长的繁荣和改善生活水平。我们应该为此感到高兴。他们是无意的“绿色环保人士”,他们为自我提升所做的努力应该受到赞扬。
经国家地理学会和哈珀柯林斯出版社安排转载自《上帝物种:在人类时代拯救地球》,作者马克·莱纳斯。版权所有© 2011 马克·莱纳斯。在所有书店或电子书店均有销售。