《現代世界六百年》:20世紀進入「大加速」時期,人類以科技改造生物圈所造成的影響非常大

《現代世界六百年》:20世紀進入「大加速」時期,人類以科技改造生物圈所造成的影響非常大
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我們想讓你知道的是

本書作者馬立博(Robert B. Marks)的目標,就是要帶領讀者跳脫歐洲中心視角,改從更為寬廣、平等、利於展現區域互動與結構性因素的全球視野,重新理解我們現今的世界是如何形成的。

文:馬立博(Robert B. Marks)

第四部分:大轉向——進入人類世

現代世界對化石燃料的依賴,加上一些其他原因,促使一位傑出的歷史學家認為,二十世紀是一個與過去決裂的時代,也是一場大規模、不受控制、前所未有的實驗的開始——這是一場豪賭,彷彿想證明二十世紀這種消耗化石燃料的地球組織方式不會傷害地球生物賴以生存的生態基礎。

二十世紀美國的消費主義、蘇聯的生產主義,還有第三世界的發展主義,這些現象都引發全球性迴響,並且在不同程度上形塑了所有社會;它們竭力促進工業化的經濟成長,共同創造了一個「人類圈」,其規模與力量大到能對抗、取代及改變生物圈的自然過程。到了二十世紀末,來自光合作用這一自然過程的產物已有四○%被人類取用。我們活在一個新的紀元——人類世。

粗略地說,一八○○年工業革命展開時,全球經濟規模比三百年前,亦即一五○○年時大三倍。自此之後,經濟成長不斷加速,一九○○年的全球經濟規模又是一八○○年的三倍。二十世紀期間,世界經濟規模擴張成一九○○年的十四倍,大部分的成長出現在二戰結束之後,也就是現在被稱為人類世「大加速」(Great Acceleration)的時期。

經濟成長是人類與環境之間關係的一個概略指標,因為幾乎任何算得上是「經濟」的事物,都來自對自然的轉化。採礦、生產與耕種的過程,都會把自然的某些部分轉變成人類可以使用或消耗的東西。經濟愈發展,對自然造成的改變也就愈多。二戰過後,消費主義、生產主義與發展主義結合起來,更加速了經濟的成長。

對經濟成長的追求不僅大幅改變了全球權力關係,也改變了環境與全球生態過程。根據〈千禧年生態系評估報告〉(Millennium Ecosystem Assessment),「過去五十年來,人類對生態系的改變,速度之快、規模之廣,在歷史上是空前的,主要是為了滿足人類對糧食、淡水、木材、纖維及燃料的需求。這導致地球生態的多樣性嚴重受損,而且幾乎都無法逆轉。」

氮基化學肥料在哈伯——博施法發明後,於一九一三年首度量產,現在從氮基化學肥料排入環境中的氮已經和所有全球自然過程產出的氮一樣多;二十世紀期間,人類行為超越了自然的氮循環。一九五○年,人類用掉了四百萬噸的氮肥,而大部分是用於先進國家。一九七○年用掉了三千萬噸,一九八五年增加到七千萬噸,到二○○○年則高達八千萬噸,其中部分是分散到工業核心國以外的更多國家。

值得注意的是,全部的氮肥有七成是被僅僅三個國家消耗掉:中國(二千五百萬噸)、美國(一千一百萬噸)和印度(一千萬噸)。這些肥料主要用於農業,但是有很大的量用於製造食用動物與乳用動物(肉牛、乳牛、豬和雞)的飼料,二戰過後也愈來愈常用於美國市郊住宅區的草坪。

人類在工廠製造出來的活性氮現在不僅多過自然生成的氮,也多過了脫氮細菌可以從生物圈中消除的量。這意味著逸散的氮會進入人類與其他動物生存所需的水和空氣中,如果攝取的量夠大就可能會致死;美國好幾座農場都發生過這種事,硝酸鹽進入水中所引發的「藍嬰症」(blue baby syndrome)也是一例。

如同需要氮一樣,地球上的生物也需要另一種化學元素:磷(phosphorous)。人類DNA的雙股螺旋是由一種磷酸二酯橋(phosphodiester bridges)相互交織而成的,沒有它,生命就不可能存在。磷也和氮一樣,人類與其他生物可藉由食用蔬菜與肉類等糧食取得。然而與氮不同的是,大部分的磷生成蘊藏於各種岩層裡,需要仰賴岩石的風化與有機物質的分解這樣極度緩慢的全球自然循環過程,才能向土壤提供磷酸鹽。

農耕會耗盡土壤中的磷,而糧食從鄉下農業地區運到城市消費中心的過程中,可供攝取的天然生成的磷也會減少。在舊生態體系中,農民藉由回收再利用人類與動物的排泄物來解決這個問題。但是磷和氮不一樣,主要集中在尿液裡,而不是糞便裡。中國與日本是舊生態體系內,兩個透過保留人類尿液而成功將磷回收再利用的農業體。在歐洲,土壤中磷被耗盡的問題在十九世紀中期因為使用從祕魯外海島嶼開採的鳥糞石而暫時解決。

當那些來源在二十世紀初期枯竭,開採磷酸鹽礦就成為與氮結合以製造肥料的主要磷來源。然而有別於氮,磷無法憑空製造。磷的供給僅限於可以從礦床中開採出來的資源,而礦床在地表的分布並不平均,所以有人擔憂磷的產量不僅有限,還有可能已經達到高峰,會在二○三○年之前開始下降,儘管這種看法備受爭議。

硝酸鹽與磷酸鹽汙染河溪、含水層與海洋,導致藻類大量出現在淡水中和海洋中的「死區」(dead zones),這種過程叫作「優養化」(eutrophication)。硝酸鹽也會進入空氣,當硝酸鹽因為逆溫現象而滯留在地面附近、又被陽光烘烤成棕色煙霧狀的二氧化氮時,就成為洛杉磯和其他城市的霾害起因。為了處理這些環境問題,美國政府與各州政府制定了限制飲用水中硝酸鹽含量的標準和許多法律,想要藉此減少汙染土地、空氣與水的硝酸鹽。

這麼做是否為時已晚?斯德哥爾摩韌性研究中心(Stockholm Resilience Center)證實,環境中氮與磷的負荷量是「地球九大限度」指標中,已經被人類超越的其中兩項,但是人類還是可以採取行動來抑制並減少進入環境中的氮和磷,這些行動正在付諸實行。