一篇日前发表于《自然·可持续性》(Nature Sustainability)杂志的研究表明,在多种因素的驱动下,地球生态系统崩溃的速度可能比科学家所想象的要快得多。
灾难性气候的恶性循环可能在15年内开始,地球生态系统走向崩溃的速度或比原先认为的要快得多。6月22日发表在《自然》杂志上的一项新研究发出了这样的警告,并预测在世界可能出现的灾难性临界点事件中,超过五分之一最早会在2038年发生。例举的灾难性临界点事件颇具场景感:北极永久冻土融化,格陵兰冰盖崩塌,亚马孙雨林突然变成热带草原。
虽然目前还无法预测气候诱发的临界点事件和当地人类活动对生态系统的影响将如何发生联系,但研究者指出,两者之间存在相互强化的可能性;持续的压力和极端事件会相互作用,加快改变,而这些改变可能是我们无法控制的。一旦情况达到一个临界点,那就太晚了。这也意味着,气候变化带来的重大社会和经济成本耗费可能比预期来得更早,留给各国政府采取行动的时间比最初认为的还要少。
最快15年内发生
生态崩溃的主要表现是生态系统特有生物、特征生物群或非生物特征逐渐消失。生态临界点是生态崩溃的一个关键阈值,越过该阈值标志着生态崩溃的开始,生态系统状态将发生巨大变化,引发严重后果。
此研究由四位来自英国多个科研院所的研究者完成。研究搭建了拥有70000个变量的计算机生态模型,通过对两个湖泊生态系统和两个森林生态系统的研究,模拟了生态临界点加速到来的过程。
以亚马逊雨林为例。联合国政府间气候变化专门委员会此前认为亚马逊雨林的生态临界点会出现在2100年,此前关于亚马逊雨林生态临界点的研究大多集中关注单一破坏因素,而威洛克的研究将气候变化、森林砍伐、水资源枯竭、森林退化、河流污染等多种生态压力综合分析,通过计算机模型分析得出结论:亚马逊雨林的生态临界点将提前。
此次研究的参与者之一西蒙·威洛克在接受《卫报》采访时表示,“亚马逊雨林的生态崩溃很快就会发生,现在我们看到的极可能是亚马逊雨林的最后一代居民。”
在四个类似的计算机模拟的生态系统中,生态压力和极端气候将生态临界点出现的概率提升了30%至80%。这意味着,由于单一压力源的逐渐增加,例如全球温度,预计在2090年代崩溃的生态系统,在最坏的情况下,一旦我们考虑到其他问题,如极端降雨、污染或自然资源使用的突然增加,可能在2030年代就崩溃。
并且,研究者发现,即使主要生态压力保持稳定,15%以上生态系统也会因生态压力和极端气候而崩溃。换言之,即使生态系统在目前得到了可持续性保护,全球气候变暖、污染、过度开发、极端天气事件等问题,也可能造成生态崩溃。
研究发现,目前地球的生态系统已经随着人口增长、经济发展的加快处于高压之下。人类真正需要担心的,是新增的生态压力和极端气候会进一步破坏生态系统,生态压力在生态系统间转移,单一生态系统的崩溃可能会引起连锁反应,导致邻近生态系统接连崩溃。
基于研究结果,研究人员认为政策制定者需要采取更紧迫的行动。“从本世纪下半叶开始,地球上的大型生态系统将陆续到达生态临界点。”西蒙·威洛克表示,“没有人能够提供修复生态系统所需的自然资本,生态崩溃将难以恢复。”
威洛克的研究使用了系统动力学的研究思路,微小影响的累计可能会对整个系统产生重大影响。尽管研究重点关注了生态系统的破坏性因素,但是同样的思路也可以运用于生态修复。威洛克向《卫报》提到了洱海的例子。此前,洱海生态系统的崩溃速度由于农业污染远快于科学家的预测。近年来,随着环湖截污、生态搬迁、矿山整治、农业面源污染治理等措施的应用,洱海的生态系统已经有所恢复。
“从生态修复的角度,多方共同行动可以帮助生态恢复。”威洛克说道,“需要强调的是,一定要尽快。”
地球18项气候指标达临界点
去年上万名科学家再次呼吁立即采取行动,应对气候紧急状态,并警告说多个气候临界点正在逼近。
科学家们指出,自2019年作出类似评估以来,他们注意到,与气候相关的灾难“前所未有地增加”,包括南美和东南亚的洪水、澳大利亚和美国打破纪录的热浪和野火,以及非洲和南亚的破坏性飓风。
在这项研究中,科学家用“生命体征”来衡量地球的健康状况,这些指标包括砍伐森林、温室气体排放、冰川厚度、海冰范围等。他们发现,在31项指标中,有18项达到了创纪录的高点或低点。
例如,尽管新冠大流行导致污染排放量有所下降,但大气中二氧化碳和甲烷浓度在2021年达到创纪录的水平。
科学家们说,格陵兰岛和南极洲近期的冰量处于历史最低位,冰川融化速度比15年前快了31%。
自2019年以来,海洋热量和全球海平面突破历史纪录,巴西亚马孙雨林的破坏程度在2020年达到12年来新高。
研究人员说,火灾、干旱和伐木导致的森林退化,使巴西亚马孙雨林部分区域二氧化碳的排放量超过了吸收量。
科学家们说,牛羊等牲畜数量目前已超过40亿头,其总质量超过人类和陆地野生哺乳动物的质量总和。
英国埃克塞特大学全球系统研究所所长、研究报告的作者之一蒂姆·伦顿说,美国西部和加拿大最近创纪录的热浪表明,气候已经开启“令人震惊和意想不到的运行模式”。
他说:“人类正在逼近气候临界点的证据已经摆在那里,我们必须对此作出回应,采取紧急行动使全球经济脱碳并开始恢复自然而不是继续破坏它。”
研究人员还说,“越来越多的证据表明,我们正在接近或已经越过”一些气候临界点。
这些证据包括,格陵兰岛和南极洲西部冰盖融化,即使人类努力削减排放,冰盖融化在几百年内可能都无法逆转。
研究人员说,日益严重的海洋脱氧和海水变暖正威胁着温水珊瑚礁,而它们是全球约5亿人的收入来源。
研究报告说:“鉴于这些令人担忧的事态发展,我们必须对气候紧急状态进行及时、频繁和易于获取的更新。”
报告作者重申了此前对6个领域改革的呼吁,包括:禁用化石燃料、减少污染物、恢复生态系统、选择植物性饮食、改变无限增长模式和稳定人类人口数量。
他们还呼吁在全球范围内将气候变化教育纳入学校核心课程,以提高对这一问题的认识。
他们还提出了近期应对气候紧急状态的三项措施。
这些措施包括,提高碳价格、全球逐步淘汰和禁止矿物燃料以及建立战略气候储备(如恢复并维持碳汇和生物多样性热点)。
美国俄勒冈州立大学教授威廉·里普尔说:“我们不能再把气候紧急状态当作一个独立的问题。全球变暖不是压力重重的地球系统的唯一病症。”
里普尔说:“应对气候危机或任何其他问题的政策,都应从其根本原因入手,即人类对地球的过度开发。”
我们还能撑多久?
几乎全世界都在“沸腾”。
刚刚过去的6月,是有史以来全球最热的一个月。
欧洲多国遭遇热浪侵袭,欧洲环境署表示,热浪、洪灾、干旱等极端天气灾害频发或将成欧洲夏季“新常态”。在亚洲,多地高温天气接连刷新纪录,东南亚、南亚地区多地最高气温更是普遍超过40摄氏度。
北美洲也深受极端天气困扰。美国多州近期持续高温,约1.1亿美国人受到恶劣天气影响。美国紧急事务管理部门预测,热浪或将在南部引发暴雨、狂风、龙卷风等恶劣天气。加拿大则持续受野火影响,今年成为其进入21世纪以来野火火情最严峻的年份。
甚至就连正处于冬季的南半球,也创造出一些高温纪录。7月6日,南半球平均气温为12.62摄氏度,比1979年有记录以来的任何一年的7月6日都要温暖,比平均值异常高出1.05摄氏度,而南极的平均气温比平均值异常高出3.70摄氏度。
占地球表面积71%的海洋,也在急剧升温。有报道称,自4月以来,全球海洋的平均气温一直处于有记录以来最高值的异常状态,并首次突破了21摄氏度。
按照美国国家海洋和大气管理局对海洋热浪的定义与分级,“极端”海洋热浪已然形成,北大西洋局部地区甚至已达到最高级别——“超级极端”。
该机构发布的报告显示,6月地球上40%的海洋经历着海洋热浪,到9月热浪将扩大到50%的海洋。
我们总觉得全球变暖带来的影响还很遥远。
但事实上,灾难已经在发生。
2019年HBO出品、小李子配音旁白的环保纪录片《冰上火》,走访了全球9个国家,画面如灾难片一般可怕:
大片大片的干旱。
泛滥的洪水。
有些地区的人失去家园,颠沛流离。
北极熊找不到吃的,快要饿死。
野火四处肆虐。
2017年,受大风和干燥天气影响,山火在加州多地几乎同时爆发。
3000多栋住房毁于一旦,每3秒就能烧掉一个足球场。
火灾发生初期,大约10万人必须撤离。
还有些场景,恍如影视剧当中的世界末日。
据《冰点周刊》报道,大气中的二氧化碳浓度已达到近300万年来的最高点。
上一次浓度这么高时,地球的气温比现在高2-3℃,海平面比现在高10米。
这就相当于,上海、纽约现在所在的地方都沉没在水中。
海陆交界线将挪到河南和陕西的交界处。
“如果人类不能将气候变暖控制在1.5摄氏度以内,到22世纪初,如今50%人口生活的土地将被海水淹没。”
《冰上火》采访的科学家也表达了同样的担忧。
Michael Mann表示,沿岸都市被淹没,土地面积就会变小,流离失所的“气候难民”就会出现。
“热带热到无法住人,居民只好离开。”
“那些地方热得无法耕作,热带作物的产量锐减。”
总之,土地会减少,食物会减少,水也会变少,但是人变多了。
“这种组合就会引发国安灾难。”
同时崩溃的还有脆弱的生态系统。
过高的二氧化碳浓度,将导致海洋酸化,五彩斑斓的珊瑚会白化死亡,包括大堡礁在内的珊瑚礁严重濒危,可能在20年内消失。
“生物对暖化趋势已经有所动作。”仿生学研究所创办人Janine Benyus说。
有的植物会向北移动,但它们的授粉者却可能没有同行。
有的动物会移居到靠近两极较凉快的地方,或者从低处移往高处,分布范围发生了变化。
“如果改变了衍生出这一切(包括人类)的自然条件,我们将面临天下大乱。”
有些天灾,本质是人祸。
气温不断升高,究其原因,主要跟温室气体浓度升高有关。
据科学家监测,直到工业革命前,二氧化碳排放量曾经从200ppm缓慢增长到280ppm。
这80ppm大概花了大自然6000年的时间。
但工业革命后,碳排放数量以每年2ppm的速度一路飙升,如今已是410ppm。
短短170年,130ppm的增量,“这百分之百是源于人类活动。”
Janine Benyus对此作了更形象的比喻。
“人类是地球上的新近物种。我们出于好奇把地球封存的碳挖出来,再拿来燃烧,这就等同在门窗紧闭的家里烧家具。”
每年,我们燃烧化石燃料制造了大量多余的碳,这些碳的量比火山排放的碳还要多。
地球上的环境由此失衡。
科学家研究地质纪录发现,地球过去的五次大灭绝都与碳量激增有关。
但我们并不知道,照这样下去会不会出现以前那样的状况。
有句话说,雪崩的时候,没有一片雪花是无辜的。
一切的一切,其实紧密相连。
我们还有多少时间?
永远不要等到末日来临,才追悔莫及。
趁还有机会,马上行动起来。
我们每个人做的那一点点,都是改变环境问题方案的一种,也能改变世界。
解决环境问题,
就从这一点点开始吧!
来源:生态中国网综合整理,图文侵删。