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推进行星边界假说

探索行星边界概念,以了解全球可持续性以及我们必须避免逾越以维持地球的生命线阈值。

作者:Keith Kloor
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几十年来,环保主义者和许多地球科学家一直在警告人类正在超出地球的承载能力,我们的人口(70亿且仍在增长)以及我们的耕作、捕捞和生活方式正在压垮我们赖以生存的生态系统。2009年,Johan Rockström和二十几位同事提出了

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一种新的全球可持续性方法,其中我们定义了人类可以安全运行的行星边界。跨越一个或多个行星边界可能会是有害的,甚至可能是灾难性的,因为存在跨越将触发大陆到行星尺度系统中非线性、突然的环境变化的阈值的风险。

当行星边界概念在《自然》杂志上发表时,它立即被认为是有争议的。卡尔·齐默尔在耶鲁环境360上写道:“这篇新论文已经引起了其他科学家的强烈反响,有些赞不绝口,有些则严厉批评。”《自然》杂志上的一篇配套社论将该论文描述为“一项可信的尝试,旨在量化我们在地球上生存的局限性”,但也指出:

在大多数情况下,Rockström及其同事选择的边界确切值是任意的。[环境]变化的指标在某些情况下也是如此……此外,边界并不总是全球适用的,即使是对于调节整个地球的进程。当地情况最终可能决定缺水或生物多样性丧失何时达到临界阈值。

自然》杂志特意包含未参与该论文的科学家的评论,他们的专业知识使他们能够解决行星边界提议的具体方面。受访者有他们自己的异议,但总体而言,他们发现该框架很有用。自2009年以来,行星边界提议中提出的主要主题一直是关于地球状况的高调专题讨论会和机构报告的主题。例如,请参阅最近的“压力下的地球”会议,该会议宣布“地球系统的持续运行……正面临风险。”4月,英国皇家学会发布了备受讨论的报告,该报告称,除非全球人口和消费率得到控制,否则人类将继续“陷入经济和环境困境的恶性循环”。如果你还没有开始绝望地啜泣,想对这首经典歌曲跟着唱,那么这说明你还没有完全理解情况。或者,如果你是一个乐观看待事物的人,你可能想看看对行星边界概念的一些新颖的批判。有大量的批判,它们加在一起,提供了一个与我刚刚讲述的叙述相反的叙述。让我们从马里兰大学的地理学家Erle Ellis及其在《Breakthrough Journal》秋季刊上的文章开始。

“行星边界”假说认为,生物物理限制是人类事业的最终约束。然而,证据清楚地表明,人类事业在数千年来一直超越自然限制。事实上,人类文明的历史可以被描述为一部超越自然限制并蓬勃发展的历史。虽然霍尔冰期相对稳定的条件无疑有助于支持农业系统的兴起和扩张,但不应认为农业只能在这些特定条件下蓬勃发展。事实上,农业已经在远远超出人为气候变化可能造成的任何程度的极端气候条件下蓬勃发展。

Ellis也是6月刊《Bioscience》杂志上的一篇文章的合著者,该文章旨在在两个极端之间找到一个中间立场:一种是“增长的极限”心态(这显然是上述许多悲观评估的基础),另一种是“别担心,人类的聪明才智会来拯救”的心态。前者无法切实满足发展中国家的需求,而后者则忽视了地球上合法且日益增长的生态压力。Ellis及其《Bioscience》杂志的同事写道:

我们认为,过于强调全球生物物理限制而忽视现实解决方案是不足够的,认为技术总能解决环境问题也是一种假设。

相反,他们建议,为了使科学家真正相关,

行星机会的愿景需要成为全球变革研究的焦点,深入探讨人类与生物物理系统之间的协同作用和权衡取舍,这将最终决定我们物种的成功和我们星球的生态遗产。

这种权衡的概念是突破研究所(TBI)最新发布的报告的核心,该报告认为行星边界框架“存在严重的科学缺陷,并且是全球环境管理的误导性指南”。他们的结论是基于对2009年《Nature》杂志论文的科学基础进行的“广泛文献回顾”。值得注意的是,TBI的报告和《Nature》论文都没有经过同行评审。对TBI的评估做出判断超出了本文的范围。我需要投入大量的时间来核查研究并与研究人员进行后续联系。我希望一些在新闻媒体工作的同事能花时间深入研究TBI的说法。我所能说的是,我已经阅读了他们的报告,并重新阅读了它所批评的《Nature》论文以及其他相关出版物。我还联系了明尼苏达大学地球科学家Jon Foley,他是2009年《Nature》论文的合著者之一。Foley在Twitter和电子邮件交流中对TBI的报告不屑一顾。他说它“构思不周,没有说出任何特别有用或新的东西。”他还声称TBI的报告“歪曲了最初的PB(行星边界)研究,并忽略了许多其他人(包括我们)以前说过的话。”Foley在这里指的是我在前面提到的《Nature》评论集中的行星边界框架的先前批评,以及最初的《Nature》论文中的含糊之处和限定,该论文坦率地承认:“[生物物理限制评估中的]知识差距令人不安。”(顺便说一句,Foley和他的《Nature》合著者也曾被指控未给予足够致敬。)这时,普通读者可能会在细节中迷失方向,试图弄清楚各种相互矛盾的说法。但我注意到Foley的反驳之处在于,尽管它很笼统,但它并没有具体处理TBI对行星边界科学基础提出的论点,或TBI声称该概念基于的一些错误假设。根据我对报告的阅读以及我与该报告的主要作者(TBI研究员)Linus Blomqvist的交流,我看到了值得争论的问题。Blomqvist在给我的电子邮件中解释了他所认为的大局:

环境管理工具和概念必须适应它所处理的环境问题的实际情况。通过试图将过多的环境变量塞入同一个边界和临界点框架中,PB(行星边界)失去了与实际地面挑战的联系。例如,单一边界无法捕捉到在某些地区,增加氮肥使用、淡水使用,甚至土地利用变化都可能使人们受益,而在其他地区则相反。因此,对于氮肥来说,真正的挑战是为每块田地施用适量的肥料:足以提供高产量,但又不过量以致产生负面副作用。必须认识到环境变化对人类福祉的积极和消极影响。事实是,氮肥使用、淡水使用、土地利用变化以及人类对环境的其他影响在历史上为人类的物质福祉带来了巨大的好处。忽视这些积极好处、只将环境变化视为负面影响的政策是具有误导性的。在行星边界等政策框架中,环境变化与人类福祉之间的联系,绝大多数时候都只是基于对非人类自然的审美偏好而非任何经验依据的隐性假设。我想说,这是当今大多数环境科学中最紧迫的弱点——现在是时候建立一个透明、科学严谨、经验丰富的基础知识体系,来阐述环境变化与人类物质福祉之间的联系,并尽可能清晰地区分审美和物质方面。

Foley作为一个自称的实用主义者,是参与这些观点讨论的理想人选。通过这样做,他可以帮助设计一个修订版的行星边界框架,一个能够将价值判断、现实世界的权衡与科学相协调的框架。

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