是时候忘记全球临界点了

2020-08-19 09:02:26

我们可怜的地球能承受多少呢?我们已经改变了大部分生物圈,超出了我们早期祖先的想象,清理、耕作、焚烧、建造、筑坝、驯化、驱赶灭绝、用化学物质浇灌,甚至改变了气候。在某种程度上,生物圈肯定会在如此大规模和无情的袭击面前干脆崩溃。

还是会呢?这是一个在生态学家和全球变化科学家之间引发激烈辩论的问题。有人说,我们正在迅速走向一个全球临界点,超过这个临界点,整个生物圈将进入一种新的、大多不受欢迎的状态。其他人,像我一样,相信没有理论或经验证据支持这种说法,而且普遍认为存在这样一个不归路的点可能会将生态科学及其应用推向错误的方向。

让我们检查一下证据。生态学家很早就意识到在当地和区域生态系统中存在临界点。例如,当营养物质被添加到一个湖泊中时,它的生态特性往往会像以前一样持续下去,直到湖泊突然转变为一个新的状态。水从清澈变成浑浊;植物群落、鱼类和其他物种几乎完全改变。将湖泊恢复到以前的状态是可能的,但需要付出巨大的努力。

当地和区域临界点的其他例子包括,面对日益上升的海洋酸度,珊瑚礁迅速崩溃,以及由于优势物种的灭绝或新物种的引入而导致的生态系统转变。

有如此有力的证据表明区域生态系统存在临界点,为什么我们不认为这样的临界点会作为一个整体存在于生物圈中呢?研究一下产生临界点的机制,答案就会变得清晰起来。

当系统的各个组成部分逐渐对外力做出反应,直到达到某种程度的变化时,就会出现临界点,在这个水平上,反应变得非线性和协同。这放大了力的效果,并迅速将系统驱动到一个新的状态。

要以这种方式响应,系统必须满足某些要求。要么统一施加外力,系统的每个部分以相同的方式响应,要么系统必须高度互联才能出现协同响应。或者两者兼而有之。

这些标准是否适用于整个生物圈?我想不会。为了让地球上的临界点存在,人类的力量需要在整个地球上统一行动,所有的生态系统都需要以同样的方式做出反应,而且这种反应需要在地球上的许多生态系统和大陆上迅速传播。

即使是人类引起的气候变化的力量,在整个星球上如此明显,也不符合这些要求。例如,它使一些地区变暖和干燥,同时冷却和滋润其他地区。即使它确实统一地加热了地球的生态系统,这也不会产生一致的全球生态变化,因为当地的生态系统的反应是如此不同,往往是以相反的方式。

最后,不同生物群和不同大陆上的生物和生态系统没有很强的联系。动物、植物和微生物的互动受到距离和海洋、山脉等障碍的限制。即使有人类诱导的物种入侵,也没有任何物种能够殖民地球上所有的生物群落--即使是强大的蟑螂也不行。

因此,人为气候变化导致生物圈出现全球临界点的可能性很小。当涉及到其他变化,包括土地利用、栖息地碎片化和灭绝时,全球临界点的理由就更弱了。

那么,生物圈作为一个整体是如何应对人类压力的呢?简而言之,每个生态系统都会以自己的方式发生变化。我们正在推动我们这个星球的生态发生巨大的长期变化,一次一个生态系统,一个社区,一个物种。生物圈对人类压力的反应仅仅是所有这些变化的总和。

这样看待事物,就把重点放回了它属于的地方&冒号,强调在地方和区域层面上理解和管理生态系统。虽然我们必须继续在全球范围内思考和行动,但地方和区域层面是保护和管理的关键。

否认全球临界点即将到来的可能性,并不是否认我们正在深刻而永久地改变生物圈,其方式可能会让我们在子孙后代眼中蒙羞。除非我们把更多的精力放在保护和恢复上,否则我们这个星球的大部分生态可能会也将会消失。

“否认全球临界点并不等于否认我们正在深刻改变生物圈。”

考虑到这一点,全球临界点的概念具有重大的政策含义。它表明,低于某个门槛不会发生什么严重的事情,但在那之后一切都会失去。持有这样的观点可能会滋生一方的自满和另一方的绝望。两者都放错了地方&即使失去一个物种,冒号也是我们不能轻易接受的。我们当地的生态系统也是如此。保护它们就是保护生物圈。

关于生物圈正在接近全球临界点的说法仍然只是一个有争议和未经检验的假设。在我们努力实现对地球进行更可持续的管理时,我们必须着眼于全球-但我们不能忽视较小规模的问题。整个生物圈的命运取决于它。

这一论点的更详细版本发表在《生态与进化趋势》DOI&;冒号10.1016/j.tree.2013.01.016)