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對人類而言，地球迄今仍然是個得天獨厚的樂園。過去一萬年以來，人類在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、科技以及文化上所取得的絕大多數(shù)成就都發(fā)生在一個十分溫和的時期。在地球自然系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下，這個時期的地質(zhì)、氣溫以及環(huán)境都維持在一個相對平穩(wěn)的范圍內(nèi)，沒有太大的波動。較之此前的“更新世”和“上新世”，這一萬年的“平靜”實屬難得，因此，學(xué)者們將其稱為地球的“全新世”。

自18世紀末人類進入工業(yè)化時代起，人類又進入了一個被稱為“人類世”的新時期。在這個時期，人類逐漸從大自然手中奪過了“船舵”，成為了這個星球的新主人：地球上所有的系統(tǒng)由人定義、受人統(tǒng)治。但當人類雄心勃勃“向大自然宣戰(zhàn)”、渴望“戰(zhàn)勝自然，征服世界”的時候卻發(fā)現(xiàn)其實一開始我們就錯了——人與自然間本是共生共贏的手足，而非你死我活的仇敵。

可惜的是，至今還有不少人沒有意識到這一點，他們?nèi)耘f沉迷在“與天斗其樂無窮”的自我膨脹當中。近年來，能源告急、資源告急、環(huán)境告急……全球近70億人的需求幾乎要把地球推向崩潰的邊緣。

通過直觀感受，一部分人逐漸意識到了氣候變化所帶來的嚴峻威脅，但這遠遠不夠：環(huán)境污染、海洋酸化、物種滅絕等其他問題的嚴重程度絲毫不遜于此。在這樣的情況下，不少人都發(fā)出了“照這樣下去地球到底還能持續(xù)多久？”“地球的承載能力有無極限？”“人類還有多大回旋余地？”這樣的疑問。

2009年，瑞典斯德哥爾摩環(huán)境研究所所長約翰·羅克斯特倫與來自環(huán)境、地球系統(tǒng)領(lǐng)域的28位國際專家組成了一個研究小組，對上述問題作出了回答。該團隊的成員包括1995年諾貝爾化學(xué)獎得主保羅·克魯岑、美國宇航局氣候?qū)W家詹姆斯·漢森、蓋亞學(xué)研究員和“臨界點”專家蒂姆·萊頓以及德國總理首席環(huán)境顧問漢斯·喬吉姆·舍倫伯等。

根據(jù)對地球系統(tǒng)的科學(xué)認識，研究小組確定了9個對人類生存至關(guān)重要的“地球生命支持系統(tǒng)”，并對目前人類的消耗水平和系統(tǒng)的“臨界點”進行了量化和評估。研究人員警告稱，一旦9個臨界點全部或者大部分被突破，人類生存環(huán)境將面臨“不可逆轉(zhuǎn)的變化”，此后的地球?qū)⒉辉傧窠裉爝@樣的“和藹可親”。

羅克斯特倫稱，由于認知水平的限制和大量不確定因素的存在，這些“臨界點”目前還只是一種“粗略的估計”。但相對警示而言，我們更應(yīng)將其看作是一個喘息的時機，一個改變的機會。因此他更愿意將這些“臨界點”定義為“人類生存發(fā)展的安全空間”。

1. 海洋酸化

指標：全球文石(也稱霰石，是一種亞穩(wěn)態(tài)的碳酸鈣)飽和度比率

臨界點：2.75∶1

工業(yè)化前水平：3.44∶1

當前值：2.9∶1

評估：本世紀中葉將有部分海洋超出警戒線

直到10年前，海洋酸化還是個很少有人提及的新鮮話題。但隨著大氣中二氧化碳的日漸增多，海洋酸化和氣候變化一樣也成了我們不得不面對的難題。數(shù)據(jù)顯示，自工業(yè)革命以來，全球海洋淺層海水的pH值已由8.16下降到了8.05。其實，酸化本身并不是主要問題，真正嚴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重，但一旦其低于某一閥值，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風(fēng)險。

至今為止，全球海洋文石飽和率已經(jīng)從工業(yè)化前的3.44∶1下降到了現(xiàn)在的2.9∶1。這意味著目前仍有3倍于極限值的文石能抵消海洋酸化對外骨骼類海洋生物的影響，但前提是不考慮地域差異因素。最近的研究表明，位于地球兩極的海洋文石飽和率極有可能在2050年左右下降到1∶1以下。

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。為了預(yù)防這種情況的發(fā)生，臨界點研究小組將海洋酸化的安全下限確定為2.75∶1。

2. 臭氧濃度

指標：平流層臭氧濃度

臨界點：276個多布森單位

當前值：283個多布森單位

評估：安全但亟待改善

即便在今天看來，上世紀70年代開始的臭氧層空洞研究仍是環(huán)境科普的一個典型案例。早在上世紀70年代，包括保羅·克魯岑在內(nèi)的3位科學(xué)家就提出了全氯氟烴會嚴重損害地球臭氧層的問題。1985年，英國南極探險隊隊長法曼更是以親身經(jīng)歷證明了南極上空每年9月—11月都會出現(xiàn)“臭氧空洞”這一事實。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、保護臭氧層逐漸成了人們的共識。1995年，提出這一問題的3位科學(xué)家也被授予了諾貝爾化學(xué)獎。

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)。研究稱，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。