地球是一个复杂的行星，无数复杂的进程协同工作，使其成为人类和其他所有生物的宜居之地。自工业革命开始以来——也许更早——人类通过直接提取储存的碳或淡水等资源，或间接释放气溶胶、二氧化碳和其他污染物的副产品，一直在直接或间接改变着这些构成要素。
地球科学家将使我们的星球宜居的主要组成部分归纳为九个行星边界的框架。这些边界中的任何一个，包括气候和生物多样性，如果被跨越，都可能极大地改变我们这个物种在过去一万年里赖以繁衍的条件。
哥本哈根大学可持续科学中心（Sustainability Science Center）的生物海洋学家 Katherine Richardson 说：“人类明知故犯地改变我们的生存条件，这是不明智的。你需要一些护栏，而行星边界就是为此而生的。”
什么是行星边界？
行星边界 是地球系统科学领域引入的一个概念，旨在定义人类在一个安全的操作空间内，在其中可以繁衍并维持稳定的环境。
(图片来源：Avigator Fortuner/Shutterstock)
Avigator Fortuner/Shutterstock
它们代表了一系列关键的环境和生态阈值或限制，一旦被跨越或超越，可能导致地球系统发生突然且不可逆转的变化，并可能对人类文明构成严重威胁。由 Johan Rockström 和 Will Steffen 领导的一组科学家于 2009 年首次提出了这一概念。
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九大行星边界
地球的气候之所以稳定，是因为 九个行星边界 的稳定。其中两大边界是气候和生物圈完整性（包括生物多样性）——人类可以直接影响这两者，而其他七个边界也会影响这两大边界。
(图片来源：Carrie Webster/Shutterstock)
其余七个是空气污染、海洋酸化、臭氧层消耗、淡水可用性、土地利用、营养污染和人类污染。这些边界代表了人类活动在这些类别中对世界造成重大影响的点。
什么是行星边界框架？
行星边界框架 的基础是，过去一万年对人类来说气候尤其稳定。
Richardson 和她的同事自 2009 年首次发表一份描述行星边界的研究报告以来，一直使用九大行星边界框架来追踪人类对地球造成的广泛变化。
(图片来源：Azote for Stockholm Resilience Centre，基于 Richardson 等人 2023 年的分析)
Azote for Stockholm Resilience Centre，基于 Richardson 等人 2023 年的分析
Richardson 说，人类正是在这个时期发展出复杂的文明，这并非巧合。这些条件对于从农业到丰富的海洋资源的一切都至关重要。
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我们已经跨越了多少个行星边界？
在《科学进展》（Science Advances）上最近发表的一项更新我们星球状况的研究中，Richardson 的团队发现，人类已经超越了这九个边界中的六个。
我们已经跨越的边界是气候、生物圈完整性、淡水可用性、土地利用变化、营养污染和人类污染。
行星边界框架的演变。（图片来源：Azote for Stockholm Resilience Centre, Stockholm University。基于 Richardson 等人 2023 年、Steffen 等人 2015 年和 Rockström 等人 2009 年的研究）
图片来源：Azote for Stockholm Resilience Centre, Stockholm University。基于 Richardson 等人 2023 年、Steffen 等人 2015 年和 Rockström 等人 2009 年的研究
Richardson 说，跨越其中任何一个并不意味着我们无法恢复。例如，臭氧层消耗边界之前曾被跨越，但全球禁止氯氟烃（CFCs）等气溶胶的行动大大扭转了臭氧层消耗——如今，臭氧层消耗是目前未被跨越的三个边界之一。
Richardson 说：“我们确实侥幸逃脱了。”
她最担心的是近年来其他一些类别缺乏进展。“令人担忧的是，我们在 2015 年就已经跨越的边界，在 2023 年仍然被跨越。”她说。
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什么是行星边界的例子？
例如，从河流和地下含水层中耗尽淡水。由于化肥的使用，河流中的磷和氮等营养污染正在增加。这些物质会引发藻类（有时是有毒的）的爆发，可能杀死生物并耗尽水中的氧气，在湖泊和海洋中形成死亡区。
(图片来源：Ethan Daniels/Shutterstock)
生物圈的完整性受到严重损害，一些生物学家称之为第六次大规模灭绝事件——由于栖息地丧失、污染、滥捕和入侵物种传播等多种因素，全球生物大量死亡。
在许多情况下，化学污染也在恶化。虽然政府已经禁止了消耗臭氧层的 CFCs 和溴化物等物质，但 PFAS（所谓的永久性化学品）等其他问题仍在大量释放。
Richardson 说：“我们甚至没有进行测试就将它们排放到环境中——我们正在玩俄罗斯轮盘赌。”
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我们会跨越第七个边界吗？
由于大气中过量释放二氧化碳，目前尚未跨越的三个边界之一——海洋酸化——可能很快就会被跨越。工业是释放二氧化碳的部分原因，但世界上大片森林的消失意味着吸收额外气体的树木越来越少。
马来西亚雨林伐木造成的森林砍伐的航拍照片。（图片来源：Rich Carey/Shutterstock）
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Richardson 说，目前唯一相对安全的边界是大气中的气溶胶。政府在许多情况下已设法将其控制住，但这并非是因为它对地球系统的整体损害，而是因为污染的空气对人类健康有直接的负面影响。
行星边界框架的挑战是什么？
总的来说，这个框架是一个不断变化的指标，因为科学家们对如何衡量影响地球行为的各种因素有了更多的了解。Richardson 说，例如，在 2015 年，我们似乎只跨越了四个边界。但 2023 年更好的科学研究表明，我们在 2015 年之前就已经跨越了另外两个。
Richardson 说，虽然政府在控制这些主要因素方面发挥着重要作用，但这取决于每个人想要做出改变。“挑战的一部分在于理解我们所处的困境。”她说。
资源消耗——尤其是富裕发达国家——是不可持续的。Richardson 说：“如果每个人都以同样的方式生活——使用与美国人相同的资源——我们将需要四个地球。”她将地球的状况比作不断下降的生活方式预算。“即使你的银行账户余额在下降，你仍然可以继续狂欢，但你不可能永远狂欢。”
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