近日，一個由瑞典斯特哥爾摩環(huán)境研究中心主任羅克斯特姆（JohanRockstrom）為首的多國科學(xué)家團隊為當(dāng)前的地球環(huán)境作了一份評估報告。這項研究列出9個支持人類存活的關(guān)鍵系統(tǒng)“全球生命支撐系統(tǒng)”。這是地球環(huán)境的“九大命門”，每一項代表著地球生命的一個支撐點。每個系統(tǒng)都存在一個客觀發(fā)生的地質(zhì)和環(huán)境突變的臨界點，為了避免逼近這個臨界點，科學(xué)家用量化的方式畫出了七條起警示作用的“底線”。
　　
　　命門1海洋酸化
　　
　　全球海洋每年大約能吸收20億噸CO2。但是，吸收的CO2會在海水中變成大量碳酸。自工業(yè)革命以來，海洋表面的PH值從8。16降至8。05，相當(dāng)于海洋中的氫離子濃度增加了30％。變酸的海洋影響海洋碳酸鈣溶解。一旦海水變酸，方解石和文石（aragonite）等這些古代貝殼類動物積蓄成的碳酸鈣晶體就會溶解在海洋中。
　　
　　從前工業(yè)時期到今天，海洋的文石“飽和率”從3。44：1降到了2。90：1。不過這個問題的地區(qū)變數(shù)很大，一些近年來的研究表明，北極和南半球的一些海域中，這個指標(biāo)可能在2050年之前降到1：1。
　　
　　沒有人能預(yù)測那會發(fā)生怎樣的后果。一些現(xiàn)生的“帶殼”物種可能會因為外殼被酸性海洋腐蝕掉而滅絕，已經(jīng)被污染物和變暖海水破壞了的珊瑚礁可能將遭受滅頂之災(zāi)。海洋生物減少了之后，海洋吸收CO2的能力更弱，將加速全球變暖。為避免任何一個海域進入這種危險境地，研究建議，將全球平均文石飽和度維持在2。75：1以上，這樣，海洋也還能夠繼續(xù)吸碳。
　　
　　命門2臭氧空洞
　　
　　D。U（DobsonUnit）是臭氧濃度單位。臭氧空洞問題是九大系統(tǒng)中惟一一例過了底線，又因為人類意識提高，采取行動而轉(zhuǎn)危為安的案例。多年來，破壞臭氧層的化學(xué)物質(zhì)在平流層中慢慢增多，直到南極上空臭氧層狀態(tài)發(fā)生徹底改變。當(dāng)時，極地上空中心地帶近90％臭氧被破壞，形成了一個直徑上千千米的“臭氧洞”。所幸的是，全球反應(yīng)及時。各國迅速干預(yù)氟利昂等含氯氟烴的化學(xué)物質(zhì)的排放，人類終于平安度過臭氧危機。
　　
　　今天，臭氧有了新的危機。全球變暖使得地球表面更熱，但平流層更冷，這意味著接下來，北極的平流層可能會變得極冷，臭氧層中殘余的臭氧破壞化學(xué)物質(zhì)可能會再次將臭氧層“咬”出一個洞來。研究建議，平流層臭氧濃度減少的幅度不要大過5％，全球平均濃度不要低于276D。U。因為臭氧破壞物還在慢慢減少，只要繼續(xù)下去的話，人類還是安全的。
　　
　　命門3淡水消耗
　　
　　因為人類的影響，全球河流系統(tǒng)中有1／4（至少每年的一些時間）不再流到海洋。過度使用水會導(dǎo)致可飲用水短缺、農(nóng)業(yè)灌溉損失和氣候變化。
　　
　　河流變干之后，人類只得更多地抽取存在于巖石細(xì)孔中的地下水，這些水是不可再生資源。此外，人類抽干濕地，砍伐森林的行為同樣也在破壞地球的水文圈，繼而影響整個全球環(huán)境系統(tǒng)。“一旦失去了亞馬遜雨林，美洲赤道的水蒸發(fā)模式會改變，繼而影響中國的雨季。”羅克斯特姆在接受本報采訪時說，“這邊地面上的生物多樣性和那邊的氣象模式緊密關(guān)聯(lián)。”
　　
　　羅克斯特姆表示，如果要防止出現(xiàn)地區(qū)性水危機，減少對全球生命支持系統(tǒng)的破壞，人類必須每年將河流用水量維持在4000立方千米之內(nèi)，目前的水使用量是2600立方千米，尚未逾界。但全球人口不斷激增，谷物灌溉導(dǎo)致用水過度。我們可能不得不停止對一些非食物作物的灌溉。
　　
　　命門4生物多樣性喪失
　　
　　人類是物種滅絕的主要原因，人類摧毀生物棲息地用以自己的耕種，引入鼠類、雜草等外來物種破壞生態(tài)平衡，人類還肆意地獵殺珍稀動物，此外氣候變化也促成了物種滅絕。單個的物種滅絕可能算不上什么，但物種一個接一個地從生態(tài)系統(tǒng)中消失了以后，地球特有的關(guān)鍵的“生態(tài)服務(wù)”（自然生態(tài)系統(tǒng)為人類提供多層次的資源和功能）便遭到重大的削弱。
　　
　　我們不知道到底多少物種的滅絕才會導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的崩潰，也不清楚在現(xiàn)有生態(tài)系統(tǒng)中，哪些物種是主要的作用者。因此，研究者們利用自然滅絕率作為一個最佳的“中間指標(biāo)”，按照自然的“背景”物種滅絕率，每年每百萬個物種中只有0。3個滅亡。但按照現(xiàn)在的滅絕速度，每年100萬個物種中，有100個滅亡，本世紀(jì)，有近1／3的哺乳動物、鳥類和兩棲動物將會消失。
　　
　　過去5億年中發(fā)生過的5次“物種大滅絕”的歷史可能會重現(xiàn)，研究論文建議以每年百萬分之十的比率作為一個安全、長期的滅絕率，但如果目前物種滅絕的速度不減慢的話，則“人類已然步入了一個危險區(qū)”。
　　
　　命門5氮、磷循環(huán)
　　
　　氮是所有生命體的關(guān)鍵組成部分，然而，目前全球的氮的存在形式只有一小部分是能夠被生物體吸收的。豆科植物的根里有一些細(xì)菌，可以將空氣中的游離態(tài)氮“固定”出來，但同時也有很多其他的微生物會令生態(tài)系統(tǒng)“去氮化”，讓氮轉(zhuǎn)回為生物沒法吸收的形態(tài)，這就是氮循環(huán)。
　　
　　與氮循環(huán)關(guān)系最大的是農(nóng)民，氮的多少直接影響了土壤的肥沃程度，以前的農(nóng)民之所以要種植苜蓿等豆科植物，就是為了讓土壤吸收更多的氮。一世紀(jì)以前，德國化學(xué)家弗里茨·哈伯成功實現(xiàn)合成氨，令人類可以通過工業(yè)化的處理方式提取固定氮，這徹底改變了氮循環(huán)。今天，全球每年從大氣中獲取8000萬噸固氮灑人世界各地的農(nóng)田。
　　
　　然而，很多農(nóng)田吸收氮的能力很弱，氮肥從土地流失到河流和海洋中，而進入谷物中的氮，又隨著人類排泄物進入下水道。此外，人類種植苜蓿，燃燒化石原料、木材和谷物等都會固定更多的氮。現(xiàn)在的情況是，固氮不是太少，而是太多，人類每年要獲取1。2億噸氮，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過自然的固氮轉(zhuǎn)化速度。
　　
　　磷同樣也是化肥的一種，它面臨同樣的問題。現(xiàn)在每年有2000萬噸磷從巖石中開采出來，其中的一半最終都落在海洋里，是自然循環(huán)量的8倍，過度的磷同樣造成了富營養(yǎng)水生植物的爆發(fā)。形成死海區(qū)域，根據(jù)研究，在沖破底線之前，人類每年還可以增加1100萬噸磷。
　　
　　命門6土地占用
　　
　　農(nóng)墾占用自然生態(tài)系統(tǒng)的現(xiàn)象始終存在，現(xiàn)在，全球熱帶雨林的一半都已經(jīng)消失，許多的草原上同起了籬笆，養(yǎng)起了禽畜。
　　
　　根據(jù)論文研究，農(nóng)業(yè)的擴張是造成生態(tài)服務(wù)喪失，氣候變化問題激化，淡水循環(huán)威脅的主要原因，而城市化也占據(jù)了大量的土地。研究認(rèn)為，這兒的底線是全球不超過15％的非冰層土地用以耕種谷物，不過，羅克斯特姆也表示，土地如何使用也直接影響了環(huán)境的安全：生態(tài)繁榮、水文價值重要的生態(tài)系統(tǒng)是否能得到有效的保護？農(nóng)田灌溉是否會抽干河流，農(nóng)業(yè)是否會令天然世界充滿了氮？城市是否污染繼續(xù)？這些問題都值得研究。
　　
　　目前，人類已將非冰層土地的12％，也就是1600萬平方公里轉(zhuǎn)為農(nóng)田。在接下來的幾十年中，這個底線很可能會被沖破。如果要防止這個現(xiàn)象出現(xiàn)的話。必須將農(nóng)業(yè)更多集中在生產(chǎn)力高的地區(qū)，同時又能供應(yīng)給更多地方的人口。
　　
　　命門7大氣暖化
　　
　　大氣變化是九大系統(tǒng)中最龐大，和其他系統(tǒng)聯(lián)系最密切的一個。大氣中的CO2是地球的主要調(diào)溫器，CO2增多意味著地球越來越熱。因為燃燒化石原料，人類讓大氣中CO2含量從工業(yè)前的280ppm升到了現(xiàn)在的超過350ppm。政治家們依然還在議論這個數(shù)字到底有多危險，但是按照這份研究，我們早在20年前就已經(jīng)越過了這條危險的底線。
　　
　　但是，為什么還沒有出現(xiàn)災(zāi)難性后果呢？那是因為我們所感受到的升溫還只是剛開始而已。
　　
　　CO2導(dǎo)致的每一度溫度升高，都會因反饋而效果擴大。比如，冰川融化露出更多的深海，這意味著地球吸收了更多的太陽熱量。溫度越高，水汽蒸發(fā)也越快，大氣中水蒸氣也越多，水蒸氣是另一種溫室氣體，反而更加促進溫度上升。IPCC報告的警告就建立在反饋效果基礎(chǔ)上：CO2每直接導(dǎo)致升溫１℃，會呈現(xiàn)出到3℃的升溫效果。
　　
　　命門8氣溶膠
　　
　　漂浮于空氣中的粉塵、煙和霧，統(tǒng)稱為氣溶膠。人類行為制造了很多浮塵，燒煤、施肥等行為以及森林和農(nóng)業(yè)廢料令大氣中充滿了煤煙、硫酸鹽和其他的顆粒。氣溶膠的積聚從前工業(yè)化時期就開始了，這個危險影響氣候，也對人類健康造成威脅，也同樣需要設(shè)定一個底線。但是，“氣溶膠底線的計算中出現(xiàn)了非常多的變數(shù)。”羅克斯特姆解釋說，“一些氣溶膠如硫酸鹽會反射太陽輻射，令氣溫下降，其他氣溶膠如煤煙則會吸收太陽輻射，導(dǎo)致氣溫升高。到底是增溫還是降溫，現(xiàn)在還沒有定論。”
　　
　　氣溶膠同樣影響氣候的其他方面。羅克斯特姆說，比如，亞洲南部和東部（中國）出現(xiàn)的近永久棕色薄霧云現(xiàn)在正受到廣泛的研究，因為其可能影響季風(fēng)的時間和位置。此外，氣溶膠也會因下沉而導(dǎo)致谷物減產(chǎn)，同樣也會進入人類肺部，導(dǎo)致成百上千萬例的肺病心臟病。總的而言，研究小組認(rèn)為，盡管未能給出一個底線，但是氣溶膠的危害是巨大的。
　　
　　命門9化學(xué)污染
　　
　　今日人類社會，大約是用10萬種人工合成化學(xué)物，存在于幾百萬種琳瑯滿目的產(chǎn)品中，更別說還有工業(yè)化制造中出現(xiàn)的副產(chǎn)品化合物。之所以要將化學(xué)物質(zhì)也放入，是因為其對人類和野生動物健康有著很大的影響。最大的威脅主要來自堆積在紡織品和放射性化合物中的有毒重金屬如鉛、有機污染物等。
　　
　　一些化學(xué)物質(zhì)已經(jīng)得到了控制，比如說，《斯德哥爾摩公約》將DDT、多氯聯(lián)苯（PCBs）、二口惡英（PCDDs）等12種列為首批全球控制的持久性有機污染物，其被稱為“骯臟的一打”（DirtyDozen）。但是，大部分其他的有機污染物的危害尚不為人所知，而即使是相對比較友好的化學(xué)物質(zhì)如果混合在一起，也可能產(chǎn)生很大的毒性。