人造物质的质量,已经超过了地球上所有生命的质量
星球早已不是那个星球。
编者按:人类的能力越来越强,对地球的影响也越来越大。比如,我们使用的一些材料,包括混凝土、塑料和沥青等,其质量之和已经超过了地球上所有生物的质量。这只是人类改变地球的一个例子。本文来自编译,希望对您有所启发。
[ 图片来源:Eugene Mymrin/Getty Images ]
近年来,人类对地球的影响程度越来越明显。从海洋中令人震惊的塑料垃圾积累,到城市地区的无序扩张,我们的影响之大已是不争的事实。
" 人工圈 "(technosphere)的概念旨在揭示人类集体影响的巨大规模。这个概念最早是由美国地质学家彼得 · 哈夫(Peter Haff)在 2013 年首次提出的,但地质学家兼古生物学家扬 · 扎拉谢维奇(Jan Zalasiewicz)随后通过其著作将这一术语推广开来。" 人工圈 " 包括人类活动产生的大量全球物质产出以及相关的能源消耗。
自从大约 12000 年前的农业革命以来(人类开始建造城市和积累物资),我们的事业一直在稳步发展。然而,在过去的几个世纪里,人类的影响力急剧上升。特别是自 1950 年以来,这种激增已转化为指数级增长。
" 人工圈 " 表明,人类正日益成为一股与塑造世界的自然系统并驾齐驱的全球力量。因此,减少人类的影响所需的变革也同样巨大。然而,尽管人们越来越意识到这一点,但一直缺乏具体行动来解决人类对地球的影响。
要理解 " 人工圈 " 的巨大规模,最好将其形象化。这里有四个图表,展示了我们对 " 物质 " 的积累是如何逐渐使地球越来越拥堵的。
1. 称重 " 人工圈 "
2020 年,一群以色列学者提出了一个令人震惊的事实:人类目前使用的所有材料的总质量,已经超过了地球上所有生物的总质量。
根据他们的研究结果,地球上所有生物(生物圈),从土壤中的微生物到陆地上的树木和动物,总重量为 1.12 万亿吨。而人类常用的材料,包括混凝土、塑料和沥青的重量为 1.15 万亿吨。
" 人工圈 " 和 " 生物圈 " 的相对权重。" 人工圈 " 包括目前人类活动所使用的材料," 生物圈 " 包括所有的生物。 [ 图片来源: Elhacham, et al. (2020), CC BY-NC-ND ]
这张图表让我们一窥人类足迹的巨大规模,但这可能只触及了表面。
如果将人类使用的材料所产生的相关副产品(包括废物、翻耕层和温室气体)计算在内,扎拉谢维奇(Zalasiewicz)计算出的 " 人工圈 " 将扩大到惊人的 30 万亿吨。
2. 改变地球
值得注意的是,在改变地球表面的过程中,人类活动已使自然进程相形见绌。每年自然运输的全球沉积物(侵蚀)总量,主要由流入海洋盆地的河流携带,估计平均约为 300 亿吨。
然而,这一自然过程被建筑和采矿等人类活动所带来的大量物质所掩盖。
事实上,在 20 世纪 90 年代,人类移动的物质质量就超过了自然泥沙负荷,并自那时起迅速增长。仅在 2015 年,人类就移动了大约 3160 亿吨物质,是自然沉积物负荷的 10 倍多。
人类对地球表面的改变已经超过了自然过程:
全球物质迁移:年平均自然沉积物迁移量(蓝色);1994 年人类迁移的物质总量(紫色)、和 2015 年人类迁移的物质总量(橙色)。 [ 图片来源: Cooper, et al. (2018) & ScienceDaily (2004), CC BY-NC-ND ]
3. 物质运输
我们在全球范围内运输燃料和产品的能力,促进了上述图表所示的趋势。现在,人类运输这些材料的距离越来越远。
航运仍然是在全球范围内运输物资的主要机制。自 1990 年以来,运往世界各地的材料数量增加了三倍多,而且还在继续增长。
自 1980 年以来的航运量增长情况(百万公吨):
1980 年至 2022 年的航运能力增长情况 [ 图片来源:World Ocean Review (2010) & UNCTAD (2022), CC BY-NC-ND ]
4. 塑料的增长
塑料是现代世界的主要 " 神奇材料 " 之一。由于塑料制造和使用的发展速度之快、规模之大,塑料可能是 " 人工圈 " 最具代表性的物质。
最早的塑料出现在 20 世纪初。但其大规模生产始于第二次世界大战后,1950 年的产量估计为 200 万吨。然而,到 2019 年,全球塑料产量已增加到约 4.6 亿吨。
塑料生产的激增是一个亟待解决的问题。塑料污染对自然和人类都造成了许多负面影响。例如,海洋塑料可以降解成更小的碎片,并被海洋动物摄入。
自 1950 年以来,塑料制造业(百万吨)呈指数级增长:
塑料年产量。 [ 图片来源:Geyer 等(2017)和 OECD(2023), CC BY-NC-ND ]
人类对地球的影响不断升级,对全世界人民和社会的健康与安全构成了重大威胁。但是,了解人类对地球的影响程度只是问题的一部分。
同样重要的是了解 " 人工圈 " 不同材料的性质、形式和位置。只有这样,我们才能理解人类的真正影响。例如,即使是人类生产的最微小的材料,如纳米塑料,也会产生重大而深远的影响。
然而,有一点是明确的,那就是人们不断增长的物质产出需求,正在使我们的星球变得不堪重负。