本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
估算的艺术对人类来说由来已久。公元前三世纪,希腊哲学家阿基米德在《数沙者》中著名地证明了他原则上可以评估宇宙中可以容纳的沙粒数量。
为了完成这项工作,他必须对太阳和其他物体的角大小做出一些巧妙的估计,并创造出一种大数数学。
虽然阿基米德可能只是在炫耀,但今天,非常相似的推断和统计估计程序在我们理解我们周围的世界(和宇宙)中发挥着极其重要的作用。
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现在,Crowther 等人本周发表在 期刊《自然》上的一项新研究,将其中一些技术应用于树木数量的问题——地球上到底有多少棵树?

(图片来源:原始来源 Ragesoss/维基百科)
在卫星图像和遥感技术的时代,这听起来像是一个可以轻松回答的问题。然而,正如作者所展示的,这些数据的质量仅取决于其地面实况校准。
研究人员应用了来自所有大陆(不包括南极洲,原因显而易见)超过 429,000 个陆地树木密度测量值,以填补遥感技术的缺失信息,因为遥感技术在计算单个植物时分辨率有限。您可能会想:什么时候树才算树?这是一个很好的问题,该研究要求“木质茎在胸高处直径大于 10 厘米”。换句话说,这是一棵相当成熟且生长良好的树。
最终统计结果估计为 3.04 万亿棵。这个数字是之前最佳估计值(约 4200 亿棵)的 7 倍。同样明显的是,全球树木数量每年减少约 150 亿棵,这个数字主要归因于人类活动,如森林砍伐。
使用关于森林覆盖率的历史数据追溯这些估计值,似乎在全新世之后(大约 11,700 年前之后),人类可能已将全球树木数量从原来的水平减少了约 46%——或约 2.6 万亿棵树。
这项研究既引人入胜(3 万亿确实是一个很酷的数字),又令人沮丧,因为它再次表明,即使这种快速的生态变化帮助我们达到了目前的科技水平,但我们人类并没有停下来思考其影响。
但它也因另一个原因而有趣。我们正处于科学发展的一个特殊阶段。我们不仅在追寻我们起源的故事,也在追寻宇宙中其他生命的存在和起源的故事,而且我们比以往任何时候都更接近一些答案。
这项探索的一部分包括将我们对地球生命本质的理解与寻找其他生物圈的迹象相结合,无论是在系外行星上还是在木卫二等冰冷卫星的深处。然而,地球上的树木刚刚证明,我们在评估我们所居住的星球方面仍然不够出色。
而且,相对而言,树木非常容易。它们在地表上,暴露在我们面前。我们可以走来走去数它们。我们可以飞过它们。太阳每天都会方便地照亮它们 24 小时。
那么地球大陆的地下以及我们知道存在于那里的庞大微生物群落呢?那么占地球 70% 的海洋呢?深海带不断揭示新的生物和新的生态系统,但我们几乎没有探索过它。
地球表面百分之七十(甚至没有考虑海洋垂直带)的面积几乎是火星整个表面积的 2.5 倍。我们没有更多地关注这一点似乎很奇怪,因为了解我们的家园星球是寻找其他星球生命的关键组成部分。如果我们没有来自我们自己的宇宙沙粒的真实依据,那么当我们探测到其他生物圈时,我们将很难执行阿基米德所做的魔法。