一项新研究称,在人类安全运行空间的九个关键指标中,地球已经超出了六个指标的安全范围,其余三个指标中还有两个正在朝着错误的方向发展。
地球的气候、生物多样性、土地、淡水、营养污染和“新”化学物质(如微塑料和核废料等人造化合物)都处于失调状态,来自不同国家的科学家小组周三在《科学进展》杂志上说。只有海洋酸度、空气质量和臭氧层处于安全范围内,但海洋和空气污染正在朝着错误的方向发展,该研究说。
“我们处于非常不好的状态,”德国波茨坦气候影响研究所所长、该研究合著者约翰·罗克斯特伦(Johan Rockstrom)说。“我们在这项分析中显示,地球正在失去弹性,病人病得很重。”
2009年,罗克斯特伦和其他研究人员提出了九个不同的广泛边界领域,并使用科学测量来判断地球的整体健康状况。周三的论文是对2015年论文的更新,它增加了一个不安全类别的第六个因素。由于河流径流恶化和对此问题的更好测量和理解,水资源从勉强安全跌入超出边界的类别,罗克斯特伦说。
这些边界“决定了地球的命运”,气候科学家罗克斯特伦说。这九个因素已经通过许多外部研究“在科学上得到很好的确立”。
如果地球能够管理好这九个因素,地球就可能相对安全。但事实并非如此,他说。
在大多数情况下,该团队使用其他同行评议的科学来为安全边界创建可测量的阈值。例如,他们使用大气中350ppm的二氧化碳,而不是巴黎气候协定的工业化前相比气温升高1.5°C(2.7°F)。今年大气中的碳达到424ppm的峰值。
这九个因素是相互交织的。当团队使用计算机模拟时,他们发现使一个因素恶化,如气候或生物多样性,会使其他地球环境问题降级,而修复一个因素有助于其他因素。罗克斯特伦说,这就像对地球进行了模拟压力测试。
模拟显示“人类掌握的最强大手段之一,以应对气候变化”是清理土地和拯救森林,该研究说。将森林恢复到20世纪后期的水平,将为大气提供重要的自然汇,而不是空气,空气会捕获热量,该研究说。
生物多样性——生命的数量和不同类型——正处于一些最令人不安的状态,它没有像其他问题(如气候变化)那样受到那么多关注,罗克斯特伦说。
“生物多样性对于保持碳循环和水循环的完整性至关重要,”罗克斯特伦说。“我们今天面临的最大难题是气候危机和生物多样性危机。”
没有参与这项研究的密歇根大学环境研究院院长乔纳森·奥弗佩克(Jonathan Overpeck)称这项研究“对地球和人类的含义深刻令人不安”。
“该分析平衡得当,它明确发出了刺耳的红色警报,但并不过于夸大。”奥弗佩克说。“重要的是,这里有希望。”
臭氧层是唯一改善的因素,这表明当世界及其领导人决定认识并解决一个问题时,这个问题可以得到解决,卡内基梅隆大学化学与环境学教授尼尔·多纳休(Neil Donahue)说,“在很大程度上,我们知道如何改善剩下的问题。”
一些生物多样性科学家,如杜克大学的斯图尔特·皮姆(Stuart Pimm),长期以来一直对罗克斯特伦的方法和测量提出异议,认为这使结果变得毫无价值。
但卡内基梅隆大学环境工程学教授格兰杰·摩根(Granger Morgan)在一封电子邮件中说:“专家对限制的确切位置,或者不同系统的相互作用程度,并不完全同意,但我们正在危险地接近限制。”
“我经常说,如果我们不迅速减少对地球的压力,我们就完了,”摩根说。“这篇论文说,我们更有可能已经烤焦了。”
