全球各地，雨林正在變?yōu)椴菰蜣r(nóng)田，草原正在干旱并轉(zhuǎn)變?yōu)樯衬?，冰凍的苔原正在融化?？茖W(xué)研究已經(jīng)記錄了超過20種不同類型的生態(tài)系統(tǒng)中的"制度轉(zhuǎn)變"，這些生態(tài)系統(tǒng)的臨界點(diǎn)已經(jīng)被突破。全球超過20%的生態(tài)系統(tǒng)正面臨轉(zhuǎn)變或崩潰的危險(xiǎn)。

這些崩潰可能比你想象的要早發(fā)生。人類已經(jīng)以多種方式給生態(tài)系統(tǒng)施加壓力，我們稱之為壓力。當(dāng)你將這些壓力與氣候驅(qū)動(dòng)的極端天氣增加結(jié)合起來，這些臨界點(diǎn)被突破的日期可能提前多達(dá)80%。

這意味著我們可能預(yù)期到本世紀(jì)末才能避免的生態(tài)系統(tǒng)崩潰可能在未來幾十年內(nèi)就會(huì)發(fā)生。這是我們最新研究的悲觀結(jié)論，該研究發(fā)表在Nature Sustainability上。

人口增長、經(jīng)濟(jì)需求增加和溫室氣體濃度增加給生態(tài)系統(tǒng)和景觀施加壓力，以供應(yīng)食物和維持清潔水等關(guān)鍵服務(wù)。極端氣候事件的數(shù)量也在增加，并且只會(huì)變得更糟。

我們真正擔(dān)心的是，氣候極端可能會(huì)打擊已經(jīng)承受壓力的生態(tài)系統(tǒng)，這反過來又會(huì)給其他生態(tài)系統(tǒng)帶來新的或加劇的壓力，如此反復(fù)。這意味著一個(gè)崩潰的生態(tài)系統(tǒng)可能會(huì)通過連續(xù)的反饋循環(huán)對(duì)鄰近的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生連鎖反應(yīng)：一個(gè)"生態(tài)末日循環(huán)"的情景，帶來災(zāi)難性的后果。

我們的新研究中，我們希望了解生態(tài)系統(tǒng)在崩潰前能承受多少壓力。我們使用模型來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，這些計(jì)算機(jī)程序模擬了生態(tài)系統(tǒng)在未來的運(yùn)作方式，以及它對(duì)環(huán)境變化的反應(yīng)。

我們使用了兩個(gè)一般的生態(tài)模型，代表森林和湖泊水質(zhì)，以及兩個(gè)特定地點(diǎn)的模型，代表印度東部奧里薩邦的Chilika瀉湖漁業(yè)和太平洋的復(fù)活節(jié)島(Rapa Nui)。這兩個(gè)模型都明確包括了人類活動(dòng)和自然環(huán)境之間的互動(dòng)。

每個(gè)模型的關(guān)鍵特征是反饋機(jī)制的存在，當(dāng)壓力足夠弱以被吸收時(shí)，這些機(jī)制有助于保持系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定。然而，當(dāng)壓力無法再被吸收時(shí)，生態(tài)系統(tǒng)突然通過一個(gè)無法返回的點(diǎn)——臨界點(diǎn)——并崩潰。

我們使用軟件模擬了超過70,000種不同的情況。在所有四個(gè)模型中，壓力和極端事件的組合將預(yù)測的臨界點(diǎn)的日期提前了30%到80%。

這意味著，由于單一壓力源的逐漸增加，例如全球溫度，預(yù)計(jì)在2090年代崩潰的生態(tài)系統(tǒng)，在最壞的情況下，一旦我們考慮到其他問題，如極端降雨、污染或自然資源使用的突然增加，可能在2030年代就崩潰。

重要的是，我們的模擬中，大約15%的生態(tài)系統(tǒng)崩潰是由新的壓力或極端事件引起的，而主要的壓力保持不變。換句話說，即使我們認(rèn)為我們通過保持主要壓力水平穩(wěn)定——例如，通過調(diào)節(jié)魚的捕撈量——來可持續(xù)地管理生態(tài)系統(tǒng)，我們也最好關(guān)注新的壓力和極端事件。

沒有生態(tài)救助

以前的研究已經(jīng)表明，從本世紀(jì)下半葉開始，大型生態(tài)系統(tǒng)過去臨界點(diǎn)將帶來重大成本。但我們的發(fā)現(xiàn)表明，這些成本可能會(huì)更早出現(xiàn)。

我們發(fā)現(xiàn)，壓力施加的速度對(duì)于理解系統(tǒng)崩潰至關(guān)重要，這可能也適用于非生態(tài)系統(tǒng)。事實(shí)上，新聞報(bào)道和移動(dòng)銀行流程的速度增加最近被認(rèn)為增加了銀行崩潰的風(fēng)險(xiǎn)。

但是，生態(tài)系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的比較在此結(jié)束。只要政府提供足夠的金融資本進(jìn)行救助，銀行就可以得救。相反，沒有任何政府可以提供立即需要的自然資本來恢復(fù)崩潰的生態(tài)系統(tǒng)。

沒有辦法在任何合理的時(shí)間范圍內(nèi)恢復(fù)崩潰的生態(tài)系統(tǒng)。沒有生態(tài)救助。用金融術(shù)語來說，我們只能承受損失。