3. 淡水消耗量

標準：淡水年消耗量

臨界點(diǎn)：4000立方公里

當前值：2600立方公里

評估：本世紀中葉將達極限

通過(guò)筑壩等水利工程，人類(lèi)目前已成功控制了世界上大多數河流，但不幸的是，在此之后其中有近3成已不能到達海洋，成為了時(shí)澇時(shí)枯的季節河。水資源匱乏已開(kāi)始成為我們不得不面對的全球性問(wèn)題。

位于哈薩克斯坦與烏茲別克斯坦交界的咸海就是一個(gè)典型的例子。1960年時(shí)的咸海曾是世界第四大內陸湖，面積68000平方公里、水量1100立方公里。但在那之后，隨著(zhù)工業(yè)和農業(yè)用水的急劇增加，咸海水位不斷降低、面積持續縮小。1998年，咸海面積下降至28687平方公里，排名下降為第八，含鹽量從10克/升增至45克/升；2004年，排名降至第15位的咸海水量不足200立方公里，面積只剩下原本的四分之一；2007年，咸海的萎縮仍在繼續，面積只剩下了最初的10%。隨著(zhù)水面面積的不斷縮小，降水也隨之減少，咸海的含鹽量逐漸增多，大批魚(yú)類(lèi)死亡，以漁業(yè)為生的漁民們也不得不紛紛改行。

臨界點(diǎn)研究小組建議將人類(lèi)每年淡水消費量的上限設定在4000立方公里。雖然目前2600立方公里的用水量離該上限還有相當大的距離，但考慮到世界日益增多的人口和農作物灌溉需求，羅克斯特倫認為，從現在起就應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

指標：百萬(wàn)物種年滅絕數量

臨界點(diǎn)：10

當前值：100

評估：嚴重超標

人類(lèi)在地球上的大肆擴張使不少物種都走到了絕境。對野生動(dòng)物棲息地的開(kāi)發(fā)阻斷了動(dòng)物的遷徙路線(xiàn)，帶來(lái)了老鼠、雜草等外來(lái)物種；工業(yè)污染讓原本平靜的自然環(huán)境不堪重負；捕獵使野生動(dòng)物的數量急劇減少；人類(lèi)活動(dòng)所導致的氣候變化讓野生動(dòng)物成為了無(wú)辜的受害者。

2009年底，國際自然保護聯(lián)盟的報告顯示，其評估的44838個(gè)物種中，有16928種達到了瀕臨滅絕的狀態(tài)，其中包括八分之一的鳥(niǎo)類(lèi)、五分之一的哺乳動(dòng)物、四分之一的珊瑚和三分之一的兩棲類(lèi)動(dòng)物。世界自然基金會(huì )發(fā)布的地球生命指數評估結果也同樣讓人痛心：1686種脊椎動(dòng)物的種群數量，僅在從1970年到2005年這30多年間就下滑了30%。

僅就單個(gè)物種而言，其作用或許不值一提，但若將其放置在整個(gè)生態(tài)系統中觀(guān)察，你就會(huì )發(fā)現每個(gè)物種都是自然界獨特、不可或缺的一個(gè)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，但到現在為止，科學(xué)家們尚不清楚物種數量低至何種程度才會(huì )導致生態(tài)災難，也不清楚哪一種物種在其中起著(zhù)關(guān)鍵作用。因此，研究小組將生物的自然滅絕率——10作為這一子系統的臨界點(diǎn)。顯然，現在我們已經(jīng)嚴重超標。

5. 氮磷循環(huán)

指標1：大氣年固氮量

臨界點(diǎn)：350萬(wàn)噸

當前值：1210萬(wàn)噸

評估：嚴重超標

指標2：海洋中所檢測到的年均磷流失量

臨界點(diǎn)：1100萬(wàn)噸

當前值：90萬(wàn)噸

診斷：尚未超過(guò)

氮是生命體不可或缺的重要組成元素，存在于每個(gè)活細胞當中，是構成DNA的4種基本元素之一。大氣中的氮經(jīng)微生物的作用進(jìn)入土壤，為動(dòng)植物所用，最終又在微生物的參與下返回大氣，如此循環(huán)往復，以至無(wú)窮——氮的循環(huán)保證了地球生物圈最基本的一項物質(zhì)平衡。

雖然地球大氣中氮的含量占到近80%，但可供人類(lèi)直接使用的卻少之又少。19世紀以前，農業(yè)所需的氮肥主要來(lái)自于畜糞和綠肥，人們在氮循環(huán)上還遵循著(zhù)大自然原有的規律。1909年，這種天然的平衡終于被一位名為弗里茨·哈伯的德國化學(xué)家所打破。這一年，他發(fā)現了從空氣中制備出氮的方法，合成氨成了把“空氣變成面包”的“神奇藥粉”。

時(shí)至今日，人類(lèi)每年通過(guò)這種方法固氮的數量已超過(guò)了800萬(wàn)噸。但由于農作物的吸收率極為有限，其中的絕大部分都會(huì )隨著(zhù)地下水和河流進(jìn)入海洋。加上汽車(chē)等交通工具以及熱電站所釋放的含氮污染成分，人類(lèi)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，達到了1210萬(wàn)噸。

多余的氮會(huì )導致土壤酸化，破壞土壤和微生物原先的氮循環(huán)能力。與此同時(shí)，濕地以及湖泊中高度飽和的氮還會(huì )產(chǎn)生富營(yíng)養效應，使水生生物、植物異常繁殖、大量消耗氧氣，其所在水體會(huì )迅速成為“死亡區”。目前全球海洋中像這樣的區域已超過(guò)400處，墨西哥灣地區、波羅的海以及日本和韓國之間的水域都在其中，總面積近25萬(wàn)平方公里。

與氮相似的問(wèn)題也同樣出現在磷上。目前，人類(lèi)每年開(kāi)采的磷礦有200萬(wàn)噸，其中有一半以上最終會(huì )進(jìn)入海洋，是自然循環(huán)量的8倍以上，這同樣會(huì )帶來(lái)水體的富營(yíng)養化。

6. 土地使用率

指標：用于耕種的非凍土比例

臨界點(diǎn)：15%

當前值：12%

評估：本世紀中葉將達極限

農業(yè)向自然生態(tài)系統尤其是熱帶雨林擴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(dòng)物原先棲息的草原如今變成了帶有圍欄的現代化牧場(chǎng)。臨界點(diǎn)研究小組認為，農牧業(yè)的盲目擴張和城市化進(jìn)程的加速是生態(tài)系統遭到破壞的另一大“元兇”，氣候變化以及水循環(huán)的破壞都與此相關(guān)。

雖然研究小組制定了用于耕種的非凍土比例不超過(guò)15%的標準，但專(zhuān)家們認為，人類(lèi)土地安全同時(shí)還取決于一系列綜合衡量指標的執行程度，如生物多樣性與水文生態(tài)系統是否得到了合理的保護；農業(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(wú)公害化處理等。