通过 彼得罗·科茨*
在观察到任何趋势逆转之前，水的情况会变得更糟。
数千年来，地球的操作系统一直保持相对平衡，从而使文明蓬勃发展。 然而，人类的行为导致了对多个行星边界的侵犯，导致这些重要操作系统的不稳定。
本周科学家宣布人类已经跨越了行星淡水边界。 其他已经跨越的边界是气候变化、生物圈的完整性、生物地球化学循环（氮和磷污染）、地球系统的改变和新实体（合成物质污染）。
过去，淡水边界仅由“蓝水”定义——衡量人类对湖泊、河流和地下水的使用情况。 但科学家们现在将这一定义扩展到包括“绿水”——降雨、蒸发和土壤水分。
科学家表示，土壤水分条件正在从北方森林向热带地区发生变化，异常干燥和潮湿的土壤现在司空见惯，生物群落面临着发生变化的风险。 例如，亚马逊正变得更加干燥，这可能会导致雨林和大草原之间的临界点即将到来，从而释放出大量储存的碳。
科学家说，人类对水循环的改造已经使世界远远超出了地球上生命继续存在的安全运行空间。 对淡水全球边界的重新评估（现在包括降水、土壤水分和蒸发——即所谓的“绿水”）得出的结论是，边界已经“大大跨越”，在出现任何逆转之前，情况可能会变得更糟。趋势的观察。 此前，研究人员在评估中只考虑了河流、湖泊和地下水。
“绿水改造现在正在以现代文明可能从未面临过的规模对地球系统造成更大的风险，”研究人员表示 斯德哥尔摩弹性中心 与来自德国、荷兰、芬兰、奥地利、澳大利亚、美国和加拿大的同事合作。 结果是 发表 最近在自然评论地球与环境。
斯德哥尔摩大学斯德哥尔摩复原力中心的主要作者 Lan Wang-Erlandsson 说：“这是对我们必须停止改变绿水的方式这一事实的警钟。” “我们正在深刻地改变水循环，”她说，并指出地球系统的这种不稳定现在正在影响整个地球的健康，使其对环境冲击的恢复能力大大降低。
根据调查结果，水现在是委员会确定的九个边界中的第六个要跨越的边界。 行星边界面板. 该小组于 2009 年出版并定期更新，为人类划定了一个安全的操作空间，超过该空间文明可能崩溃，改变我们所知的生活。 其他已经跨越的边界是气候变化， 生物圈的完整性, 生物地球化学通量 (氮磷污染), 地球系统的改变, 而且, 自 2022 年以来, 新实体，其中包括塑料和其他人类物质造成的污染。
九大行星边界：气候变化、生物圈完整性（功能和遗传）、地球系统变化、淡水变化、生物地球化学通量（氮和磷）、海洋酸化、大气气溶胶污染、平流层臭氧消耗和新化学物质的释放。
2022 年，科学家们宣布突破了淡水和新实体的限制。
到目前为止，淡水边界被认为在安全区内。 所谓的“淡水使用”限制是基于允许的人类消费，并设定为每年使用 4.000 立方公里的水，而不是作为地表径流返回。 他评估了取自河流、湖泊和地下水的水，即所谓的“蓝水”。
更新后的评估使用植物根区的土壤水分来衡量“绿水”边界，因为它直接受到人类压力的影响，并且直接影响一系列大范围的生态、气候、生物地球化学和水文动态..
例如，在干旱期间，植物可以通过获取土壤水分来维持光合作用和蒸腾作用，但一旦这些水分含量降至临界阈值以下，植被死亡率就会增加，尤其是对于热带树木等通常没有其他应对干旱策略的植物而言. 研究指出，根区土壤水分异常也是土壤碳循环的关键因素，高碳排放情景下土壤水分的变化有可能将土地从碳净汇转变为碳源，直到本世纪中叶。
这种升级过程的证据已经可以在亚马逊和刚果雨林等关键生态系统的恢复力下降中找到，这些生态系统储存了大量碳并拥有巨大的生物多样性。 这两个生物群落被认为对地球的操作系统至关重要，但可能会因淡水边界的侵犯而超越环境临界点。
“亚马逊雨林的生存依赖于土壤水分。 但有证据表明亚马逊的部分地区 烘干. 由于以下原因，森林正在失去土壤水分 气候变化和森林砍伐”，新评估的合著者阿恩·托比安 (Arne Tobian) 说：“这些变化可能会将亚马逊推向一个临界点，在这个临界点，大部分地区可能会从热带雨林州转移到类似大草原的州，”他补充道。
新的评估发现，这种现象是全球性的，土壤水分从北方森林转移到热带，从农田转移到森林。 异常潮湿和干燥的土壤越来越普遍。 气候变化引发的极端天气事件导致严重干旱和暴雨增加，而农业和其他用途的土地利用变化可能导致土壤干燥。
“水是地球上任何生物体的基础，”Wang-Erlandsson 说。 “现在有很多相互关联的事物正在以前所未有的方式发生变化，”她补充道，并指出对水循环的影响是由多种人类行为驱动的，远远超出了取水消费的范围。 “它受到气候变化、土地管理、土地退化等的巨大影响。 它很复杂，融入了我们的人类活动； 在我们所做的一切中，”他解释道。
评估合著者、波茨坦气候研究所所长 Johan Rockström 总结说：“这项最新的科学分析表明，我们人类可能如何将绿色水从地球在全新世时期经历了几千年的变化中排除出来。”斯德哥尔摩韧性中心教授。
Wang-Erlandsson 警告说，由于九个行星边界中的六个已经被跨越，地球操作系统作为一个整体的弹性现在相当低。 地球系统功能的持续恶化将增加环境状况区域变化的风险。 她说，人类需要采取行动扭转这些不断升级的变化并返回安全区。
“要降低改变地球系统绿水的风险，现在需要立即对整个水采取行动，以应对气候变化、森林砍伐和土地退化，”斯德哥尔摩复原力中心的评估和研究员合著者 Ingo Fetzer 说。
根据研究结果，“必须立即制止和扭转当前全球用水增加、森林砍伐、土地退化、水土流失、空气污染和气候变化的趋势和轨迹，以增加留在安全运营空间的机会”。
*彼得科茨 是一名记者。
翻译： 费尔南多·利马·达斯·内维斯.
最初发表于： Mongabay
参考
Wang-Erlandsson L.、Tobian A.、van der Ent RJ 和这样的。 绿水的行星边界。 Nat Rev地球环境 （2022）。
