马丁斯·西尔盖利斯/shutterstock
如果我们能够在全球范围内集体决定以最佳方式分配我们所有的土地，世界会是什么样子？ 我们将在哪里种植食物和寻找水源，以及我们将哪些地区留给大自然？
德国的一组研究人员计算出了可以在未来气候条件下发挥作用的最佳土地利用配置。 他们在期刊上的研究 PNAS，表明重新调整我们种植粮食的地点几乎可以使农作物产量增加两倍，同时保持淡水供应和碳储存。
这是一个不太可能发生的激进建议。 但像这样的思想实验让我们深入了解在适应气候变化和人口增长的同时维持地球健康所需的变革规模。
毕竟，人类将自然景观转变为其他东西（即所谓的土地利用变化）是生物多样性丧失的关键驱动因素。 为了养活 8 亿人，世界上三分之一以上的陆地面积和约四分之三的淡水资源现已被开发利用。 致力于农作物或畜牧业生产 导致许多本地物种的丰度显着下降。
这项新研究计算了截至本世纪末不同气候变化情景下全球土地利用的最佳配置。 它针对三个关键指标。 一是树木、湿地等储存的碳总量，这是气候调节和减缓的指标。 其次，农作物产量代表粮食供应。 第三，可用径流（地面无法吸收的多余水），表明淡水的可用性。
然后，该研究的作者使用一种优化算法来确定如何最好地分配土地，以达到这三个目标中每一个目标的总体总量都不能增加而不导致其他两个目标下降的程度，即土地的最佳利用。
这里有森林，那里有庄稼和牧场
这在实践中意味着什么？ 该研究确定了一些自然栖息地可以重新生长的全球优先领域。 这些主要是目前用于农业的地区，在自然状态下本来是森林。
为了补偿森林的再生，优化建议显着扩大温带地区的农田，包括美国南部和墨西哥、西欧、南非、中国东部以及澳大利亚沿海地区。
在优化过程中，将在印度的农田、东部和南部非洲以及撒哈拉以南地区的自然土地上创造新的牧场。
更具争议性的是，优化建议将亚马逊河流域的自然土地转变为牧场。 这是因为长期气候模型表明雨林正在变得更加干燥，甚至有风险 “倾斜”到更像热带稀树草原的条件.
平衡多种生态系统服务
碳储存、淡水和食物供应很重要，但它们只是大自然为人类提供的众多“生态系统服务”中的三项。 如果将其他因素（例如洪水管理、授粉甚至人类娱乐）考虑在内，可能会描绘出截然不同的景象并改变优化边界。
作者简要提到了大规模土地用途转变可能对生物多样性产生的潜在影响，例如，生物多样性是这些服务的一个关键方面。 但这样的练习无法捕捉对受威胁物种影响的细微差别，更不用说对入侵物种的移动和定居的影响了。
当地缘政治和社会经济因素倾向于推动如何处理土地的决策时，也很难认为建议的土地用途是可行或务实的。 例如，优化建议英国大部分地区增加耕地，苏格兰部分地区以及英格兰南部和东部地区则留给自然。 但这需要在一个 52% 的土地已经是封闭农田且仅 11%是林地.
只有非常勇敢的政治家才会建议 放弃英国农场，或者将羊群放牧的标志性林地或沼泽地变成麦田。
在像印度这样的国家，挑战可能更大，优化建议应该将其转变为牧场。 对于一个国家来说，这将是一次彻底的改革 70%的农村家庭 仍然依赖农业，主要种植农作物。
作者承认，在如此广阔的地区进行如此剧烈的土地利用变化是不现实的。 东非不会突然变成一个巨大的畜牧场，美国北部各州也不会在一夜之间重新造林。 这仍然是一个理论练习。 为了使土地利用优化在实践中取得成功，任何转型都需要考虑每个地区的当地政策和实践背景。
然而，这项研究是长期所需的大局思维的一个很好的例子，并提供了一个理论框架，让我们对最终可能需要考虑的变革的方向和规模有所了解。
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