地球还剩几条“命”
5. 氮磷循环
指标1:大气年固氮量
临界点:350万吨
当前值:1210万吨
评估:严重超标
指标2:海洋中所检测到的年均磷流失量
临界点:1100万吨
当前值:90万吨
诊断:尚未超过
氮是生命体不可或缺的重要组成元素,存在于每个活细胞当中,是构成DNA的4种基本元素之一。大气中的氮经微生物的作用进入土壤,为动植物所用,最终又在微生物的参与下返回大气,如此循环往复,以至无穷——氮的循环保证了地球生物圈最基本的一项物质平衡。
虽然地球大气中氮的含量占到近80%,但可供人类直接使用的却少之又少。19世纪以前,农业所需的氮肥主要来自于畜粪和绿肥,人们在氮循环上还遵循着大自然原有的规律。1909年,这种天然的平衡终于被一位名为弗里茨·哈伯的德国化学家所打破。这一年,他发现了从空气中制备出氮的方法,合成氨成了把“空气变成面包”的“神奇药粉”。
时至今日,人类每年通过这种方法固氮的数量已超过了800万吨。但由于农作物的吸收率极为有限,其中的绝大部分都会随着地下水和河流进入海洋。加上汽车等交通工具以及热电站所释放的含氮污染成分,人类每年向生物圈所排放的氮元素早已超出了地球处理能力的极限,达到了1210万吨。
多余的氮会导致土壤酸化,破坏土壤和微生物原先的氮循环能力。与此同时,湿地以及湖泊中高度饱和的氮还会产生富营养效应,使水生生物、植物异常繁殖、大量消耗氧气,其所在水体会迅速成为“死亡区”。目前全球海洋中像这样的区域已超过400处,墨西哥湾地区、波罗的海以及日本和韩国之间的水域都在其中,总面积近25万平方公里。
与氮相似的问题也同样出现在磷上。目前,人类每年开采的磷矿有200万吨,其中有一半以上最终会进入海洋,是自然循环量的8倍以上,这同样会带来水体的富营养化。
6. 土地使用率
指标:用于耕种的非冻土比例
临界点:15%
当前值:12%
评估:本世纪中叶将达极限
农业向自然生态系统尤其是热带雨林扩张的速度也同样惊人。全球一半的热带雨林到目前已经消失,野生动物原先栖息的草原如今变成了带有围栏的现代化牧场。临界点研究小组认为,农牧业的盲目扩张和城市化进程的加速是生态系统遭到破坏的另一大“元凶”,气候变化以及水循环的破坏都与此相关。
虽然研究小组制定了用于耕种的非冻土比例不超过15%的标准,但专家们认为,人类土地安全同时还取决于一系列综合衡量指标的执行程度,如生物多样性与水文生态系统是否得到了合理的保护;农业生产在灌溉以及氮肥的使用上是否合理;城市的污染是否得到了无公害化处理等。
7. 二氧化碳浓度
指标:大气中二氧化碳浓度
临界点:350ppm(百万分比浓度)
工业化前水平:280ppm
当前值:387ppm
评估:超出极限
大量的历史数据表明,大气中的二氧化碳是地球升温的罪魁祸首。通过燃烧化石燃料,我们已经让大气中的二氧化碳浓度由工业化前的280ppm增加到了现在的387ppm。
当政客们还在为地球到底能容纳多少二氧化碳而争论不休时,世界顶级气候科学家之一、美国宇航局戈达德空间研究所主任詹姆斯·汉森却发出了“我们的排放水平早在20年前就已经超标”的惊人言论。那时,地球大气中二氧化碳浓度为350ppm。
有人会说,既然临界点早已超过,为什么我们还好好的活着?
临界点研究小组给出的答案是,从长期来看,二氧化碳浓度的变化是一个逐渐积累的过程,其具体结果也会通过间接的形式显现。超过临界点并不意味着一定会发生重大的灾难,但它意味着一种从“可能”到“必然”的转变。
不少人认为地球的平均气温只有在升高5摄氏度或6摄氏度时才会发生生态危机,而现在只上升了不到2摄氏度,还有4摄氏度到5摄氏度的空间。而实际的情况是,2摄氏度可能就是我们最后的机会,一旦超过2摄氏度,情况极有可能无法挽回。因为冰层的融化将使海洋和陆地具有更强的吸热能力,最终使永冻层融化,从而释放更多的、比二氧化碳更强的温室气体——甲烷。因此,全球变暖的形势比原先预计的更加紧迫,目前大气二氧化碳的浓度已经达到危险值,应采取必要行动使之回到350ppm或更低水平。
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