生态末日循环：生态系统即将崩溃和气候变化

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生态厄运循环 7 11
奇利卡的渔业维持着超过 150,000 人的生计。印度图片社/Shutterstock

在世界各地，雨林正在变成稀树草原或农田，稀树草原正在干燥并变成沙漠，冰冷的苔原正在融化。事实上，科学研究现在已经记录了这样的“政权转变” 超过20种不同类型的生态系统已经过了临界点。世界各地的，超过20%的生态系统面临着转变或崩溃成不同事物的危险。

这些崩溃可能会比你想象的更早发生。人类已经给生态系统带来了压力许多不同的方式 – 我们所说的压力。当将这些压力与气候驱动的极端天气的增加结合起来时，跨越这些临界点的日期可能会提前多达 80%。

这意味着我们之前预计要到本世纪末才能避免的生态系统崩溃可能会在未来几十年内发生。这是我们最新研究的悲观结论，发表于自然可持续性.

人口增长、经济需求增加以及温室气体浓度给生态系统和景观带来了供应食物和维持清洁水等关键服务的压力。极端气候事件的数量也在增加只会变得更糟.

真正让我们担心的是，极端气候可能会冲击已经承受压力的生态系统，进而将新的或更大的压力转移到其他生态系统，等等。这意味着一个崩溃的生态系统可能会对邻近的生态系统产生连锁反应连续的反馈循环：“生态末日循环”场景，带来灾难性后果。

距离崩溃还有多久？

在我们的新研究中，我们希望了解生态系统在崩溃之前可以承受的压力有多大。我们使用模型来做到这一点——模拟生态系统未来如何运作以及它将如何对环境变化做出反应的计算机程序。

我们使用了两个代表森林和湖泊水质的一般生态模型，以及两个代表印度东部奥里萨邦奇利卡泻湖渔业和太平洋复活节岛（拉帕努伊）的特定地点模型。后两个模型都明确包含人类活动与自然环境之间的相互作用。

每个模型的关键特征是存在反馈机制，当应力足够弱而可以被吸收时，反馈机制有助于保持系统平衡和稳定。例如，奇利卡湖的渔民往往更喜欢捕捉成鱼，因为鱼类资源丰富。只要留下足够的成虫来繁殖，这种情况就可以稳定。

然而，当压力无法再被吸收时，生态系统就会突然经过一个不归路——临界点——并崩溃。在奇利卡，当渔民在短缺期间增加幼鱼的捕获量时，可能会发生这种情况，这进一步破坏了鱼类种群的更新。

我们使用该软件对 70,000 多个不同的模拟进行了建模。在所有四个模型中，压力和极端事件的结合使预测临界点的日期提前了 30% 到 80%。

这意味着，由于全球气温等单一压力源的缓慢上升，预计将在 2090 年代崩溃的生态系统，在最坏的情况下，一旦我们考虑到极端降雨、污染或自然资源使用突然激增等其他问题，生态系统可能会在 2030 年代崩溃。

重要的是，在我们的模拟中，大约 15% 的生态系统崩溃是由于新的压力或极端事件而发生的，而主要压力保持不变。换句话说，即使我们相信我们正在通过保持主要压力水平恒定来可持续地管理生态系统——例如，通过调节鱼类捕捞量——我们最好留意新的压力和极端事件。

先前的研究表明，大型生态系统超过临界点的巨大成本将从本世纪下半叶起。但我们的研究结果表明，这些成本可能会更快发生。

我们发现施加压力的速度对于理解系统崩溃至关重要，这可能也与非生态系统相关。事实上，新闻报道和移动银行流程的速度加快最近被认为增加了银行倒闭的风险。作为记者阿娇·泰特观察到:

硅谷银行的倒闭提供了一个可怕的教训，说明技术创新如何意外地改变金融业（在这种情况下是通过强化数字羊群效应）。最近的闪崩事件又提供了另一种情况。然而，这些可能是病毒式反馈循环未来的一个小预兆。

但生态系统和经济系统之间的比较就结束了。只要政府在救助中提供足够的金融资本，银行就可以得到拯救。相比之下，没有政府能够提供恢复崩溃的生态系统所需的直接自然资本。

没有办法在任何合理的时间内恢复崩溃的生态系统。没有生态救助。用金融术语来说，我们只能承受打击。

约翰迪林, 自然地理学教授, 南安普敦大学; 格雷戈里·库珀, 社会生态复原力博士后研究员, 谢菲尔德大学及西蒙·威尔考克, 可持续发展教授, 班戈大学

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