對人類(lèi)而言，地球迄今仍然是個(gè)得天獨厚的樂(lè )園。過(guò)去一萬(wàn)年以來(lái)，人類(lèi)在農業(yè)、工業(yè)、科技以及文化上所取得的絕大多數成就都發(fā)生在一個(gè)十分溫和的時(shí)期。在地球自然系統的調節下，這個(gè)時(shí)期的地質(zhì)、氣溫以及環(huán)境都維持在一個(gè)相對平穩的范圍內，沒(méi)有太大的波動(dòng)。較之此前的“更新世”和“上新世”，這一萬(wàn)年的“平靜”實(shí)屬難得，因此，學(xué)者們將其稱(chēng)為地球的“全新世”。

自18世紀末人類(lèi)進(jìn)入工業(yè)化時(shí)代起，人類(lèi)又進(jìn)入了一個(gè)被稱(chēng)為“人類(lèi)世”的新時(shí)期。在這個(gè)時(shí)期，人類(lèi)逐漸從大自然手中奪過(guò)了“船舵”，成為了這個(gè)星球的新主人：地球上所有的系統由人定義、受人統治。但當人類(lèi)雄心勃勃“向大自然宣戰”、渴望“戰勝自然，征服世界”的時(shí)候卻發(fā)現其實(shí)一開(kāi)始我們就錯了——人與自然間本是共生共贏(yíng)的手足，而非你死我活的仇敵。

可惜的是，至今還有不少人沒(méi)有意識到這一點(diǎn)，他們仍舊沉迷在“與天斗其樂(lè )無(wú)窮”的自我膨脹當中。近年來(lái)，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(guò)直觀(guān)感受，一部分人逐漸意識到了氣候變化所帶來(lái)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(wèn)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多久？”“地球的承載能力有無(wú)極限？”“人類(lèi)還有多大回旋余地？”這樣的疑問(wèn)。

2009年，瑞典斯德哥爾摩環(huán)境研究所所長(cháng)約翰·羅克斯特倫與來(lái)自環(huán)境、地球系統領(lǐng)域的28位國際專(zhuān)家組成了一個(gè)研究小組，對上述問(wèn)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、美國宇航局氣候學(xué)家詹姆斯·漢森、蓋亞學(xué)研究員和“臨界點(diǎn)”專(zhuān)家蒂姆·萊頓以及德國總理首席環(huán)境顧問(wèn)漢斯·喬吉姆·舍倫伯等。

根據對地球系統的科學(xué)認識，研究小組確定了9個(gè)對人類(lèi)生存至關(guān)重要的“地球生命支持系統”，并對目前人類(lèi)的消耗水平和系統的“臨界點(diǎn)”進(jìn)行了量化和評估。研究人員警告稱(chēng)，一旦9個(gè)臨界點(diǎn)全部或者大部分被突破，人類(lèi)生存環(huán)境將面臨“不可逆轉的變化”，此后的地球將不再像今天這樣的“和藹可親”。

羅克斯特倫稱(chēng)，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(diǎn)”目前還只是一種“粗略的估計”。但相對警示而言，我們更應將其看作是一個(gè)喘息的時(shí)機，一個(gè)改變的機會(huì )。因此他更愿意將這些“臨界點(diǎn)”定義為“人類(lèi)生存發(fā)展的安全空間”。

1. 海洋酸化

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

臨界點(diǎn)：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(xiàn)

直到10年前，海洋酸化還是個(gè)很少有人提及的新鮮話(huà)題。但隨著(zhù)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。數據顯示，自工業(yè)革命以來(lái)，全球海洋淺層海水的pH值已由8.16下降到了8.05。其實(shí)，酸化本身并不是主要問(wèn)題，真正嚴重的是由其引起的連鎖反應。

淺層海水中碳酸鈣飽和度的降低便是其中最讓人擔心的一點(diǎn)。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下降到了現在的2.9∶1。這意味著(zhù)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(lèi)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(méi)有人知道在這之后會(huì )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(méi)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。為了預防這種情況的發(fā)生，臨界點(diǎn)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(diǎn)：276個(gè)多布森單位

當前值：283個(gè)多布森單位

評估：安全但亟待改善

即便在今天看來(lái)，上世紀70年代開(kāi)始的臭氧層空洞研究仍是環(huán)境科普的一個(gè)典型案例。早在上世紀70年代，包括保羅·克魯岑在內的3位科學(xué)家就提出了全氯氟烴會(huì )嚴重損害地球臭氧層的問(wèn)題。1985年，英國南極探險隊隊長(cháng)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(huì )出現“臭氧空洞”這一事實(shí)。1987年9月16日，24個(gè)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(shū)》，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(lèi)產(chǎn)品、保護臭氧層逐漸成了人們的共識。1995年，提出這一問(wèn)題的3位科學(xué)家也被授予了諾貝爾化學(xué)獎。

時(shí)至今日，臭名昭著(zhù)的氟利昂等化學(xué)物質(zhì)已被禁用，危機似乎已經(jīng)過(guò)去。取而代之的是今天人所共知的全球變暖問(wèn)題。但近幾年的研究發(fā)現，臭氧層變薄與氣候變化間可能也存在著(zhù)某種關(guān)聯(lián)。研究稱(chēng)，隨著(zhù)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(huì )隨之上升。對流層溫度的升高又會(huì )導致平流層溫度的下降，這一系列連鎖反應最終會(huì )導致破壞臭氧層的化學(xué)反應加速。因此，雖然目前臭氧層的厚度還在安全范圍之內，但我們仍不可掉以輕心。