《科学大家》专栏｜第52个世界地球日：复原我们

来源：新浪科技

被破坏的南美亚马逊雨林

来源：Cell Press

出品：新浪科技《科学大家》、Cell Press 细胞出版社

2009年，时任Stockholm Resilience Centre主任的Johan Rockstrm和Australian National University的Will Steffen教授提出了著名的“行星边界”（Planetary Boundaries）概念，定义了维护地球系统安全运行的九大空间，也展示了人类世以来地球系统所承受的多重压力。2015年，Johan Rockstrm在他的书《大世界小星球》（Big World Small Planet）中，再次展现了人类发展与地球系统生态极限的重要关系。如书中所言，我们曾经是一群小小的人类，生活在大大的地球上。30万年之后，我们成长为大大的群族，而那地球，竟显得如此渺小。人类发展是基本权利，然而它所带来的对自然资源的过度开发、不当利用、和随意弃置，触目惊心：20世纪中叶，全世界的碳排放约为50亿吨；短短50年后，全世界的碳排放足足翻了4倍；而今天，全球每年的碳排放约为360亿吨。同时，全球每年产生的垃圾约有20亿吨。气候变化的挑战已经愈发明显，从北极冰川的消融，到海平面上升，到频繁发生的极地漩涡，和愈演愈烈的各种极端天气灾难，9个气候引爆点，危在旦夕。在越来越多人心中，敲起了警钟：一个地球，对我们，对我们的子孙后代，还够吗？

终于，2015年12月12日，在巴黎召开的气候大会（COP21）190个缔约方签订了有史以来首个具普遍性和法律约束力的全球气候变化协定--《巴黎协定》，商定并规划了主要通过减排来实现的本世纪末气候目标。虽然2020年初的一场疫情，对全球气候行动带来了不小的挑战，但自2020年开始，已经有124个国家相继承诺将于2050-2060年，实现净零排放。这些国家代表了全球59%的人口，68%的GDP，以及61%的碳排放。显然，人类已经开启了零排放竞赛。而这场竞赛的终极目标只有一个：为现世，也为子孙万代，保护这颗珍贵的地球。

2021年4月22日将迎来第52个世界地球日（Earth Day），今年的主题亦是“复原我们的地球”（Restore Our Earth）。我们的地球经受了哪些挑战，又需要什么样的修复？

民以食为天

饱腹，是人类生存的第一要素。但如何用有限的土地，养活不断增加的人，在1908年之前，是一个巨大挑战。曾经，许多科学家试图将空气中的氮提供给植物，但结果多是徒劳的，直到德国化学家弗里茨·哈伯（Fritz Haber）发现了一种合成氨的方法。基于这一开创性的发现，弗里茨·哈伯（Fritz Haber）和卡尔·博世（Carl Bosch）联合开发了被诺贝尔奖肯定并最终改变了历史的哈伯·博世氨生产工艺。它带来了前所未有的农业生产革命。从此，农业生产进入崭新的篇章。通过使用廉价的氮肥，农业生产力大幅提高，所产生的粮食产量，能够供给人类历史上前所未有的人口增长，而粮食的价格，也不断降低，使得更多的人可以负担的起。

帮助粮食产量提升的氮肥无形中却成为了温室气体的主要贡献者

然而，帮助粮食产量提升的氮肥，却无形中成为了温室气体的主要贡献者。目前，农业占全球约15%的温室气体排放，其主要的源头来自于农业施肥。此外，哈伯·博世氨生产工艺过程也制造巨大的二氧化碳排放。诚然，如Smith和Torrente-Murciano1在其文章中所建议的，使用风力和水力能源将使哈伯·博世氨生产工艺近零排放，但施肥所产生的氮污染，是目前缺乏解决方面的人类所面临的巨大环境挑战。如Sutton et al.2的Commentary所述，虽然氮污染和众多可持续发展目标相关，并终于2020年制定了2030年氮排放减半的宏伟目标，目前，仍缺乏对氮污染的全球治理。此时，学界应该起到先锋作用，为政策制定者提供基于科学的建议，并帮助他们制定符合实际且切实有效的氮治理体系。

但这绝不意味着，人类必须停止现代农业的生产方式。我们必须意识到，截至目前，全球仍有6亿9千万人，在饥饿中度过每一天，而这一数字，在10年后，可能上升至8亿4千万。正如《巴黎协定》所明确指出的，我们要提高适应气候变化不利影响的能力并以不威胁粮食生产的方式增强气候复原力和开展温室气体低排放发展。也如One Earth2020年1月刊Voices3中11位专家所言，解决农业相关的温室气体问题，是整体性问题，通过世界粮食系统的革新性改变，在为更多的人提供营养、健康和足够的粮食的同时，务必要走向低碳、绿色、和可持续的道路。

文章来源：《海洋科学》 网址: http://www.hykxzz.cn/zonghexinwen/2021/0428/729.html