一個(gè)由各學(xué)科專(zhuān)家組成的研究小組為地球做了一次“全身”檢查。研究小組的成員包括瑞典斯德哥爾摩環(huán)境研究所所長(cháng)喬恩·羅克斯特羅姆、德國波茨坦氣候影響研究所保羅·克魯岑、美國國家航空航天局氣候科學(xué)家詹姆斯·漢森等。

　　他們發(fā)現，由于人類(lèi)活動(dòng)，地球正面臨9大危機。通過(guò)分析大量數據，他們極盡全力為地球設定所能承受的這9大危機的安全界限。那么，這9大危機的現狀如何？是否已經(jīng)達到無(wú)法挽回的地步？我們接下來(lái)一一診斷。

　　海洋酸化

　　安全界限：全球海洋的平均碳酸鈣飽和度≥2.75∶1。

　　工業(yè)時(shí)代前期水平：3.44∶1。

　　目前水平：2.90∶1。

　　科學(xué)診斷：目前在安全界限內。不過(guò)，部分海洋的碳酸鈣飽和度到21世紀中期將超過(guò)臨界值。

　　當大氣中的二氧化碳含量增多時(shí)，海洋吸收的二氧化碳相應增加。這些二氧化碳溶解在海水中，形成碳酸。從工業(yè)時(shí)代開(kāi)始至今，海洋表層海水的pH(酸堿度)從8.16下降到8.05。

　　目前，海洋酸化尚未對人類(lèi)構成威脅，不過(guò)它已經(jīng)對海洋的一些化學(xué)結構造成嚴重影響。其中，最重要的影響是它降低了溶解在表層海水中的碳酸鈣含量。如果海洋中的碳酸鈣含量過(guò)低，海洋中用碳酸鈣構建外殼的生物就遭殃了。比如，珊瑚。當海洋中碳酸鈣含量低于臨界值時(shí)，珊瑚的碳酸鈣外殼會(huì )溶解在海水中。

　　目前，全球海洋的平均碳酸鈣飽和度已經(jīng)從工業(yè)時(shí)代前期的3.44∶1下降到2.90∶1。而碳酸鈣含量在不同海域中存在極大差異。據近期的統計數字估計，北冰洋等部分海域的碳酸鈣飽和度可能降至1∶1。屆時(shí)，珊瑚等海洋中的一些物種將在酸性海水中滅亡。此外，海洋吸收二氧化碳的能力降低，這將加劇全球氣候變暖。

　　臭氧層空洞

　　安全界限：臭氧層平均厚度≥276個(gè)多布森單位。

　　目前水平：283個(gè)多布森單位。

　　科學(xué)診斷：目前處于安全水平。

　　臭氧層厚度用“多布森單位”表示。零攝氏度、標準海平面壓力下，10-5米厚的臭氧層定義為1個(gè)多布森單位。當臭氧層厚度低于220個(gè)多布森單位時(shí)，臭氧層便出現空洞。20世紀70年代，南極上空的臭氧層空洞向人類(lèi)發(fā)出警告。世界各國迅速采取行動(dòng)彌補臭氧層空洞。隨著(zhù)導致臭氧層空洞的化學(xué)物質(zhì)的禁用，臭氧層已經(jīng)渡過(guò)了難關(guān)。

　　然而，噩夢(mèng)還未完全結束。其中一個(gè)擔憂(yōu)是全球氣候變暖帶來(lái)的影響。當全球氣候變暖后，更多的熱量聚集在地表，致使臭氧層更加寒冷，很有可能促使滯留在大氣層中的吞噬臭氧的化學(xué)物質(zhì)把臭氧層“鑿開(kāi)”一個(gè)空洞。

　　克魯岑曾因揭示臭氧化學(xué)現象而榮獲諾貝爾化學(xué)獎。他建議，臭氧層的平均厚度不得低于276個(gè)多布森單位。隨著(zhù)吞噬臭氧的化學(xué)物質(zhì)的濃度不斷下降，我們有信心將臭氧層厚度維持在安全界限內。

　　淡水枯竭

　　安全界限：每年消耗淡水≤4000立方千米。

　　目前水平：每年消耗淡水2600立方千米。

　　科學(xué)診斷：到21世紀中期接近安全界限。

　　人類(lèi)操控世界上的多條河流。因為修筑大壩，許多條河流終結了生命。人類(lèi)行為已經(jīng)導致許多濕地干涸。

　　另外，水資源的過(guò)度消耗還在威脅人類(lèi)的生存。比如，飲用水短缺、農業(yè)灌溉缺水以及全球氣候變化。50年來(lái)，中亞地區河流上的大壩已使咸海干涸。沒(méi)有了咸海對氣候的調節作用，整個(gè)中亞地區夏季更加炎熱，冬季更加寒冷，土地一年四季面臨干旱。

　　因為河流干涸，人們不得不抽取寶貴的地下水。一些人還在毀滅森林，破壞自然界的水循環(huán)。比如，亞馬孫熱帶雨林的減少，將降低南美洲熱帶地區水的蒸發(fā)速度，有可能改變包括亞洲季風(fēng)在內的北半球氣候模式。

　　身為水利學(xué)家的羅克斯特羅姆把每年淡水消耗量的安全界限定在4000立方千米范圍內。這個(gè)消耗量大致相當于世界三分之一的河流徑流量，不包括雨林中和北極地區尚未開(kāi)發(fā)的河流。我們離抵達上述安全極限還有一定距離。目前，每年淡水消耗量大約為2600立方千米。但是，我們不能掉以輕心，揮霍水資源。隨著(zhù)人口的增加，水資源只會(huì )越來(lái)越匱乏。為此，我們必須節約地球上的每一滴水。

　　物種滅絕

　　安全界限：每年物種滅絕率≤百萬(wàn)分之十。

　　目前水平：每年物種滅絕率至少百萬(wàn)分之一百。

　　科學(xué)診斷：遠遠超過(guò)安全界限。

　　人類(lèi)的多種生產(chǎn)方式使地球上的許多物種滅絕。比如，在它們的棲息地上開(kāi)墾農田或者鋪路，引進(jìn)與本地物種無(wú)法共存的外來(lái)物種，用污染物毒殺它們，獵食它們，以及改變全球氣候，等等。盡管每個(gè)物種都是獨立個(gè)體，但是對于地球這個(gè)大的生態(tài)系統而言，每個(gè)物種都有自身的價(jià)值。所以，物種的滅絕將破壞地球一系列生態(tài)系統，諸如回收廢物、清潔污水、保持海洋化學(xué)結構。

　　生物多樣性是健康生態(tài)系統的重要指標。目前，我們還不能確定究竟要損失多少物種、哪些物種，才會(huì )導致生態(tài)系統崩潰。當然，我們也不希望這一天到來(lái)。據統計，目前每年的生物滅絕率為百萬(wàn)分之一百。這一滅絕率堪比地球歷史上經(jīng)歷的大規模滅絕事件，包括恐龍滅絕。

　　為了避免重現歷史悲劇，研究小組把安全界限設定為每年生物滅絕率低于百萬(wàn)分之十。他們坦言，如果我們不控制物種的滅絕率，不給其他物種生存的空間，人類(lèi)最終將把自己逼近險境。

　　氮循環(huán)失衡

　　安全界限：每年固氮量≤3500萬(wàn)噸。

　　目前水平：每年固氮量1.21億噸。

　　科學(xué)診斷：遠遠超過(guò)安全界限。

　　氮是構成生命的基本元素。然而，地球庫存的氮氣不能被生物直接吸收，需要通過(guò)固氮作用成為氨，才能被生物吸收利用。自然界中存在一些固氮和脫氮的微生物。正是借助這些微生物，地球上的氮循環(huán)才能得以維持。

　　不過(guò)，人類(lèi)的種植行為干預了氮循環(huán)。為了增加土壤中可吸收的氮，德國化學(xué)家弗里茨·哈勃于20世紀初發(fā)明了工業(yè)固氮方法，從大氣中制取氮肥，從而改變了自然界原來(lái)的氮循環(huán)。如今，采用這種方法每年能從大氣中固氮8000萬(wàn)噸，并將固態(tài)氮撒播到世界各地的農田里。此外，燃燒化石燃料、木材和農作物等方法也能固氮。目前每年人工固氮量達1.21億噸，遠遠超出了地球所能承受的范圍。

　　過(guò)量的氮正在酸化土壤，破壞許多物種。大量的氮注入周邊的湖泊和海洋，導致多處水域富營(yíng)養化。富營(yíng)養化的水域滋生了大量水生生物，這些生物的生存又耗盡了水域中的氧氣，致使許多水域成為一灘死水。

　　羅克斯特羅姆嘗試著(zhù)把人為固氮的安全水平設定在每年3500萬(wàn)噸，約占目前人工固氮總量的四分之一。這是一項艱難的任務(wù)。

　　田地匱乏

　　安全界限：≤15%的無(wú)結冰土地被用于農業(yè)種植。

　　目前水平：12%的無(wú)結冰土地被用于農業(yè)種植。

　　科學(xué)診斷：21世紀中期將達到安全界限。

　　農業(yè)的拓展速度繼續加快，人們已經(jīng)開(kāi)始征用熱帶雨林作為農業(yè)用地。目前，世界上過(guò)半的熱帶雨林已經(jīng)消失。草原原本是野生動(dòng)物活動(dòng)的天堂，現在卻被人類(lèi)圈養的牲畜占據。羅克斯特羅姆分析認為，農業(yè)擴張使地球生態(tài)系統喪失服務(wù)功能，加劇氣候變化，并改變淡水循環(huán)。

　　目前，人們已經(jīng)把大約12%的無(wú)結冰土地轉變?yōu)檗r田，共計大約1600萬(wàn)平方公里。羅克斯特羅姆把土地利用的安全界限設定在全球15%無(wú)結冰土地轉變?yōu)檗r田。不過(guò)，他坦言，更為關(guān)鍵的是我們不僅要限制農田數量，更要講究如何使用農田。為了避免超過(guò)安全界限，我們應該提高農業(yè)種植率，充分發(fā)揮高產(chǎn)土地的價(jià)值。