通過直觀感受,人們逐漸意識到了氣候變化所帶來的嚴(yán)峻威脅,但這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠:環(huán)境污染、海洋酸化、物種滅絕等問題的嚴(yán)重程度絲毫不遜于此。不少人都發(fā)出了“照這樣下去地球到底還能維持多久?”“地球的承載能力有無極限?”“人類還有多大的回旋余地?”這樣的疑問。
1、海洋酸化
隨著大氣中二氧化碳的日漸增多,海洋酸化也成了我們不得不面對的難題。其實,酸化本身并不是主要問題,真正嚴(yán)重的是由其引起的連鎖反應(yīng)。淺層海水中碳酸鈣飽和度的降低便是其中最讓人擔(dān)心的一點。雖然就目前而言還不是特別嚴(yán)重。但一旦其低于某一閾值,像海螺、珊瑚這樣以碳酸鈣為主要發(fā)育條件的外骨骼海洋生物就將面臨被海水溶解的危險。
沒有人知道在這之后會發(fā)生什么。目前能想到的情況是:珊瑚等生物大面積滅絕;沒有生命的海洋從大氣中吸收二氧化碳的能力大幅下降,地球也將變得更熱。
2、臭氧濃度
早在上世紀(jì)70年代,有科學(xué)家就提出了全氯氟烴會嚴(yán)重?fù)p害地球臭氧層的問題。1987年9月16日,24個主要工業(yè)國簽署了《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》,要求逐步停止使用危害臭氧層的化學(xué)物質(zhì)。隨后在媒體的大聲疾呼和政府的高度關(guān)注下,拒絕全氯氟烴類產(chǎn)品、保護(hù)臭氧層逐漸成了人們的共識。時至今日,臭名昭著的氟利昂等化學(xué)物質(zhì)已被禁用,危機(jī)似乎已經(jīng)過去,取而代之的是今天人所共知的全球變暖問題。但近幾年的研究發(fā)現(xiàn),臭氧層變薄與氣候變化間可能也存在著某種關(guān)聯(lián)。隨著大氣中二氧化碳濃度和地表溫度的增高,接近地表對流層的溫度也會隨之上升。對流層溫度的升高又會導(dǎo)致平流層溫度的下降,這一系列連鎖反應(yīng)最終會導(dǎo)致破壞臭氧層的化學(xué)反應(yīng)加速。因此,雖然目前臭氧層的厚度還在安全范圍之內(nèi),但我們?nèi)圆豢傻粢暂p心。
3、淡水消耗墨
通過筑壩等水利工程,人類目前已成功控制了世界上大多數(shù)河流,但不幸的是。在此之后有近三成河流已不能到達(dá)海洋,成為了時澇時枯的季節(jié)河。水資源匱乏已開始成為我們不得不面對的全球性問題。
1960年時的咸海曾是世界第四大內(nèi)陸湖,隨著工業(yè)和農(nóng)業(yè)用水的急劇增加,咸海水位不斷降低、面積持續(xù)縮小,威海的含鹽量逐漸增多,大批魚類死亡,以漁業(yè)為生的漁民們不得不紛紛改行。
臨界點研究小組建議將人類每年淡水消費量的上限設(shè)定在4000立方公里,考慮到日益增多的人口和農(nóng)作物灌溉的需求,從現(xiàn)在起就應(yīng)大幅減少非糧食作物的灌溉用水,以緩解人畜用水短缺。
4、生物多樣性
人類在地球上的大肆擴(kuò)張使不少物種部走到了絕境。對野生動物棲息地的開發(fā)阻斷了動物的遷徙路線,帶來了老鼠、雜草等外來物種:工業(yè)污染讓原本平靜的自然環(huán)境不堪重負(fù);捕獵使野生動物的數(shù)量急劇減少;人類活動所導(dǎo)致的氣候變化讓野生動物成為了無辜的受害者。
2009年底,國際自然保護(hù)聯(lián)盟的報告顯示,有八分之一的鳥類、五分之一的哺乳動物、四分之一的珊瑚和三分之一的兩棲類動物瀕臨滅絕。世界自然基金會發(fā)布的地球生命指數(shù)評估結(jié)果也同樣讓人痛心:1686種脊椎動物的種群數(shù)量,僅在從1970年到2005年這30多年問就下滑了30%。
僅就單個物種而言,其作用或許不值一提,但若將其放置在整個生態(tài)系統(tǒng)中觀察,你就會發(fā)現(xiàn)每個物種部是自然界獨特的、不可或缺的一個重要組成部分。如有的回收廢物,有的清潔水源,有的吸收二氧化碳,有的則保證海洋的化學(xué)平衡。
雖然我們知道生物多樣性對健康的生態(tài)環(huán)境而言至關(guān)重要,但到現(xiàn)在為止,科學(xué)家們尚不清楚物種數(shù)量低至何種程度才會導(dǎo)致生態(tài)災(zāi)難,也不清楚哪一個物種在其中起著關(guān)鍵作用,但現(xiàn)在我們已經(jīng)嚴(yán)重超標(biāo)了。
5、氮磷循環(huán)
雖然地球大氣中氮的含量占到近80%,但可供人類直接使用的卻少之又少。時至今口,人類每年通過這種方法固氮的數(shù)量已超過了800萬噸。但由于農(nóng)作物的吸收率極為有限,其中的絕大部分部會隨著地下水和河流進(jìn)入海洋。加上汽車等交通工具以及熱電站所釋放的含氮污染成分,人類每年向生物圈所排放的氮元素早已超出了地球處理能力的極限。
多余的氮會導(dǎo)致土壤酸化,破壞土壤和微生物原先的氮循環(huán)能力。與此同時,濕地以及湖泊中高度飽和的氮還會產(chǎn)生富營養(yǎng)效應(yīng),使水生生物、植物異常繁殖,大量消耗氧氣,其所在水體會迅速成為“死亡區(qū)”。目前全球海洋中像這樣的區(qū)域已超過400處。
與氮相似的問題也同樣出現(xiàn)在磷上。目前,人類每年開采的磷礦有200萬噸,其中有一半以上最終會進(jìn)入海洋,是自然循環(huán)量的8倍以上,這同樣會帶來水體的富營養(yǎng)化。
6、土地使用率
農(nóng)業(yè)向自然生態(tài)系統(tǒng)尤其是熱帶雨林?jǐn)U張的速度也同樣驚人。全球一半的熱帶雨林到目前已經(jīng)消失,野生動物原先棲息的草原如今變成了帶有圍欄的現(xiàn)代化牧場。農(nóng)牧業(yè)的盲目擴(kuò)張和城市化進(jìn)程的加速是生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞的另一大“元兇”,氣候變化以及水循環(huán)的破壞部與此相關(guān)。
科學(xué)家制定了用于耕種的非凍土比例不超過15%的標(biāo)準(zhǔn),但人類土地安全同時還取決于一系列綜合衡量指標(biāo)的執(zhí)行程度,如生物多樣性與水文生態(tài)系統(tǒng)是否得到了合理的保護(hù);農(nóng)業(yè)生產(chǎn)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無公害化處理等。
7、二氧化碳濃度
大量的歷史數(shù)據(jù)表明,大氣中的二氧化碳是地球升溫的罪魁禍?zhǔn)?。我們的排放水平早?0年前就已經(jīng)超標(biāo)了。
有人會說,既然臨界點早已超過,為什么我們還好好地活著?
從長期來看,二氧化碳濃度的變化是一個逐漸積累的過程,其具體結(jié)果也會通過間接的形式顯現(xiàn)。超過臨界點并不意味著一定會發(fā)生重大的災(zāi)難,但它意味著一種從“可能”到“必然”的轉(zhuǎn)變。
不少人認(rèn)為地球的平均氣溫只有在升高5℃或6℃時才會發(fā)生生態(tài)危機(jī),而現(xiàn)在只上升了不到2℃,而實際的情況是,2℃可能就是我們最后的機(jī)會,一旦超過2℃,情況極有可能無法挽回。因為冰層的融化將使海洋和陸地具有更強(qiáng)的吸熱能力,最終使永凍層融化,從而釋放更多的、比二氧化碳更強(qiáng)的溫室氣體——甲烷。因此,全球變暖的形勢比原先預(yù)計的更加緊迫,目前大氣二氧化碳的濃度已經(jīng)達(dá)到危險值,應(yīng)采取必要行動使之回到更低水平。
8、氣溶膠濃度
人類通過燃燒煤炭、畜糞、木材和作物秸稈制造了大量的粉塵,這些固態(tài)或液態(tài)的顆粒物在氣流運動的作用下會懸浮在大氣當(dāng)中,科學(xué)家把這種煙霧狀物質(zhì)稱為氣溶膠。除人類活動外,自然活動也會產(chǎn)生氣溶膠。
氣溶膠粒子具有分布不均勻、變化尺度小等特點,多集中于大氣的底層,對降水的形成起重要作用。有研究已經(jīng)證實氣溶膠甚至能對東南亞的季風(fēng)和雨量產(chǎn)生影響。此外,包含大量化學(xué)成分的氣溶膠還能對植物和人類的健康產(chǎn)生直接影響,從而造成作物減產(chǎn)和人類呼吸系統(tǒng)疾病,嚴(yán)重時甚至能直接導(dǎo)致死亡。
9、化學(xué)污染
我們部知道化學(xué)品尤其是重金屬類有機(jī)化合物和放射性化合物會對人類和其他生物的健康造成嚴(yán)重危害,但只有少數(shù)化學(xué)品得到了嚴(yán)格控制,更多的人工化合物的有害性尚不明了,在使用上也未加任何限制。此外,一些在個體上已被證實了無毒無害的化合物,經(jīng)過相互反應(yīng)后也同樣可能產(chǎn)生毒副作用。
研究發(fā)現(xiàn),兒童自閉癥和多動癥極有可能是在大范圍接觸過各種低濃度的化學(xué)物品后所產(chǎn)生的一種“雞尾酒效應(yīng)”。他們稱其為“一種在無聲中流行的神經(jīng)系統(tǒng)紊亂癥,極有可能在全球范圍內(nèi)普遍存在”。
我們不難發(fā)現(xiàn):9個臨界點中有3個已被嚴(yán)重超出、3個正在迅速接近,其余3個中的2個由于認(rèn)識程度的限制目前還無法評估。這樣一來,我們手中就只剩下了臭氧層這一張底牌。雖然臭氧空洞還仍舊存在,但同時應(yīng)該看到的是:在經(jīng)過一番努力之后,我們已從懸崖邊成功地后退了幾步。
(老趙摘自《科技日報》)