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人們曾經相信地球總能容納我們。 地球系統的彈性意味著大自然將永遠提供。 但我們現在知道情況不一定如此。 世界有多大，我們的影響就更大。
In 研究 今天發布了一個國際科學家團隊 地球委員會我們參與其中，確定了跨越五個重要行星系統的八個“安全”和“公正”邊界：氣候變化、生物圈、淡水、肥料中的養分使用和空氣污染。 這是邊界評估首次量化地球系統變化對人類的危害。
“安全”是指維持我們所依賴的行星系統的穩定性和彈性的邊界。 在這項工作中，“公正”意味著將對人的重大傷害降到最低的界限。 它們共同構成了地球的健康晴雨表。
評估我們星球的健康狀況是一項艱鉅的任務。 它吸收了來自自然科學和社會科學領域的 51 位世界領先研究人員的專業知識。 我們的方法包括建模、文獻綜述和專家判斷。 我們評估了臨界點風險、地球系統功能下降、歷史變異性和對人類的影響等因素。
令人震驚的是，我們發現人類已經超過了五個系統中的四個系統的安全和公正限制。 氣溶膠污染是唯一的例外。 現在需要根據現有最佳科學採取緊急行動。
這張圖顯示了我們是如何在全球範圍內突破幾乎所有八個安全和公正的地球系統邊界的。 作者提供
那麼，我們發現了什麼？
我們的工作建立在有影響力的概念之上 行星界限 通過尋找方法來量化什麼 公正的製度 看起來像旁邊的安全。
重要的是，安全和公正的邊界是在適合評估和管理行星系統的地方到全球空間尺度上定義的——就生物多樣性而言，小到一平方公里。 這很重要，因為許多自然功能 在當地採取行動.
這是邊界：
1. 氣候邊界－持續升溫至1？
我們知道， 巴黎協定目標 1.5？避免了 高風險 觸發危險的氣候臨界點。
但即使是現在，氣溫上升到1.2℃，世界各地的許多人仍然受到與氣候有關的災害的嚴重打擊，例如最近中國的極端高溫、加拿大的火災、巴基斯坦的嚴重洪水以及美國和美國的乾旱。非洲號角。
1.5？， 數億人 可能會暴露在超過 29 攝氏度的年平均氣溫下，這超出了人類的氣候適應範圍，並且可能是致命的。這意味著氣候的合理邊界接近 1°C。這使得停止進一步碳排放的需要變得更加迫切。
2. 生物圈邊界：擴大完整的生態系統以覆蓋地球的50-60%
健康 生物圈 通過儲存碳、維持全球水循環和土壤質量、保護傳粉媒介和許多其他生態系統服務來確保一個安全和公正的星球。 為了保護這些服務，我們需要世界上 50% 到 60% 的土地擁有基本完好的自然生態系統。
最近的研究 目前的數字在 45% 到 50% 之間，其中包括人口相對較少的大片土地，包括澳大利亞的部分地區和亞馬遜雨林。 這些地區已經 在壓力之下 來自氣候變化和其他人類活動。
在當地，我們需要每平方公里約 20-25% 的農場、城鎮、城市或其他人類主導的景觀 包含裝有 基本完好的自然生態系統。 目前，我們人類主導的景觀中只有三分之一達到了這個門檻。
3. 淡水邊界：保持地下水位，不要吸乾河流
淡水過多是一個問題，澳大利亞和巴基斯坦史無前例的洪水錶明了這一點。 太少也是一個問題，前所未有的干旱對糧食生產造成了損失。
為了使淡水系統恢復平衡，經驗法則是避免 服用或添加 在當地不了解環境流量的情況下，任何一個月超過 20% 的河流或溪流的水量。
目前，世界上 66% 的陸地面積符合這一邊界，按全年平均流量計算。 但人類住區產生了重大影響：世界上只有不到一半的人口居住在這些地區。 地下水也被過度使用。 目前，世界上幾乎一半的土地都處於地下水超採狀態。
4. 肥料和養分邊界：將肥料徑流減半
當農民在他們的田地裡過度使用化肥時，雨水沖刷 氮磷 流入河流和海洋。 這些營養物質會引發藻類大量繁殖、破壞生態系統並惡化飲用水質量。
然而，較貧窮國家的許多農業區 不夠 肥料，這是不公平的。
在全球範圍內，我們的氮和磷使用量是其安全和公正界限的兩倍。 雖然在許多國家需要減少這種情況，但在世界其他地區可以安全地增加化肥使用量。
5. 氣溶膠污染邊界：大幅降低危險空氣污染，縮小區域差異
新的研究 顯示濃度差異 氣溶膠污染物 如果污染物水平持續增加，北半球和南半球之間的空氣流動可能會擾亂風型和季風。 也就是說，空氣污染實際上可能會顛覆天氣系統。
目前，氣溶膠濃度還沒有達到可以改變天氣的水平。 但世界上大部分地區都暴露在空氣中危險水平的細顆粒物污染（稱為 PM 2.5）中，導致 估計 每年有 4.2 萬人死亡。
我們必須將這些污染物顯著減少到更安全的水平——低於每立方米空氣 15 微克。
我們必須採取行動
我們必須緊急導航到 安全公正 未來，並努力通過公正的方式使我們的行星系統回到安全和公正的邊界內。
為了阻止人類文明使地球系統失去平衡，我們必須解決破壞地球的多種方式。
努力建設一個與地球極限相容的世界意味著設定和實現 以科學為目標。 至 翻譯這些邊界 行動將需要政府的緊急支持，以建立監管和激勵機制來推動所需的變革。
設定界限和目標至關重要。 《巴黎協定》激發了更快的氣候行動。 但我們需要類似的界限，以確保未來擁有淡水、清新的空氣、一個仍然充滿生命的星球以及人類的美好生活。
我們要感謝來自 地球委員會，由託管 未來的地球, 並且是 全球公共聯盟
關於作者
史蒂文·拉德, 澳大利亞國立大學韌性研究員, 澳大利亞國立大學; 本·斯圖爾特-科斯特，高級研究員， 格里菲斯大學; 斯圖爾特邦恩, 澳大利亞河流研究所教授, 格里菲斯大學; 謝茲林哈山， 研究員， 格里菲斯大學和 白雪梅, 特聘教授, 澳大利亞國立大學
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