83亿人口,已经超过地球的可持续承载极限环球科学
一项新研究警告说,人类的人口规模已经过于庞大,对地球资源的需求过高,地球将无法以可持续的方式维持人类当前的消费水平。
基于两个多世纪的人口数据,澳大利亚弗林德斯大学(Flinders University)的科里·布拉德肖(Corey Bradshaw)领导的团队发现,人类的生活方式已经远远超出了地球长期所能承受的范围。
生态学家把一种环境能够长期维持某个物种种群的能力称为“环境容纳量”(carrying capacity)。它是根据环境中可用资源及其再生速度,对任一物种有多少个体能够长期存活的估算。
我们人类,也就是智人(Homo sapiens),尤其擅长挑战环境容纳量的极限。我们总能找到各种技术手段,突破资源再生的自然限制,尤其是在开采和使用化石燃料方面。
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全球人口增长放缓
有趣的是,“环境容纳量”一词源自19世纪末的航运业。当时,燃煤船正在取代风帆船。这个词最初用于计算一艘新式轮船可以装载的货物量,同时还需要为驱动船只的煤炭和水,以及操作船只的船员留出必要空间。
航运业和其他行业向化石燃料转型,从根本上促成了20世纪人口的快速增长。如今的局势正在影响全球的燃料供应,依赖燃料的全球人口也受到冲击,这也再次提醒了我们这一点。地球目前的人口约83亿。
研究团队写道:“当代经济体以不间断增长为前提,显然没有认识到人口的持续扩张会受到资源再生能力的制约,因为我们人为地采用化石燃料填补了这一缺口。”
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布拉德肖及其团队利用生态增长模型,追踪过去两个世纪全球及各个地区人口规模和增长率的变化,并以此作为证据,对地球环境容纳量作出了估算。他们区分了最大环境容纳量和最优环境容纳量。前者是理论上的绝对极限,不考虑伴随而来的饥荒、疾病和战争有多严重。而后者则要求人口规模既要能持续维持,又要能达到最低的生活标准。
布拉德肖说:“地球跟不上我们利用资源的方式。若不作出重大改变,地球甚至无法支撑人类如今的需求。我们的发现表明,我们给地球的压力已经超过它所能承受的极限。”
研究人员发现,20世纪50年代以前,人口增长的速度不断加快,到了20世纪60年代初,尽管总人口仍在增加,但增长率应开始放缓。布拉德肖说:“这一转变标志着我们所说的‘负人口阶段’的开始。”
“这意味着,增加人口已不再能带来更快的增长。我们考察这一阶段后发现,如果当前趋势持续下去,全球人口很可能会在2060年代末至2070年代的某个时候达到峰值,约为117亿至124亿人。”
大约120亿人是估算的绝对最大环境容纳量。但是按当前资源消耗水平,这远非最优值。布拉德肖及其团队计算得出的最优值为25亿人。这是第一项考察人均人口变化率与长期平均人口规模之间关系的研究。
研究揭示,人类社会已经从“人口越多、人口增长率越高”的趋势,转变为增长曲线开始趋于平缓的趋势:也就是说,人口规模越大,人口增长率反而下降了。但即使增长速度放缓,按照布拉德肖团队的模型估算,我们目前的人口也早已远高于地球的可持续环境容纳量。模型给出的最优人口数是25亿,而当前人口总数为83亿,两者之间的差距或许有助于解释人类如今面临的过度消费问题。
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例如,今年1月,联合国宣布世界已进入“水资源破产”状态。动物种群正在急剧减少,因为它们不仅无法在资源竞争中胜过人类,也跟不上我们的消费需求。
虽然我们依靠化石燃料在短期内提高了地球的环境容纳量,例如制造出了能养活农作物所需的化肥,或为我们繁忙的生活供能,但这种做法显然并未会带来一个好的结果。化石燃料还在推动人为造成的气候变化,扰乱全球生态系统和自然资源。
值得注意的是,这项研究表明,全球气温异常、生态足迹和总排放量的变化,用人口规模增长而非人均消费增长来解释似乎更为合理。
布拉德肖说:“地球的生命支持系统已经不堪重负。如果不迅速改变能源、土地和食物的利用方式,数十亿人将面临日益严重的不稳定局面。我们的研究表明,这些极限并不只是理论问题,而是正在发生的现实。”
尽管这项研究描绘了一幅令人窒息的人类地球生活图景,但研究人员认为,我们还有时间。论文作者写道:“如果不从根本上改革使用土地、水、能源、生物多样性及其他资源的社会文化实践,地球将无法维持未来的人口,甚至无法维持如今的人口。”
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布拉德肖说:“采取行动的时间窗口正在收窄,不过只要各国携手合作,实现有意义的改变仍然可能。”
与任何全球尺度的建模研究一样,这项研究也存在局限。地球上时时刻刻都在发生太多变化,科学家无法把影响人口规模、变化率和地球环境容纳量的所有因素纳入考量。因此,这些数字只能视作估算值,其有效性仅限于所依据的数据集范围之内。
作者总结道:“悲剧在于,地球的承载能力本来会通过反馈机制自动进行调节,但人类的行为却最终打断了这个本来无法避免的过程。然而,我们也没有以人道、环境友好的纠正性反馈取而代之。”
这项研究已发表于《环境研究快报》(Environmental Research Letters)。


