以下是未来十年恢复土壤健康的切实方案

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  • 如果不采取行动,到2050年,90%的土壤将会退化。

  • 在土壤、海洋和大气这三大生物圈中,近期我们最有希望修复的是土壤。

  • 通过协调一致的全球行动,我们可以在10年内恢复土壤健康。

今年,新冠疫情理所当然地占据了我们的注意力,但另一场危机正在我们脚下悄然酝酿。

全球已有超过三分之一的土壤退化,政府间气候变化专门委员会(IPCC)估计,如果不采取行动,这一比例可能到2050年升至90%。即使是中度退化的土壤,粮食产量也会减少30%,蓄水量约为健康土壤的一半。

然而,到2050年,我们需要将粮食产量提高多达60%,届时全球近半数人口可能长期生活在干旱环境中。如果不采取行动,人类与野生动物之间的冲突——今年疫情的根源——只会加剧。修复土壤将有助于保障未来粮食供应、缓解水资源压力并减轻气候变化,从而大大缓解这场冲突。

是什么阻碍了土壤健康修复?

在土壤、海洋和大气这三大生物圈中,鉴于当前的技术条件,土壤是唯一一个我们有望在几十年内修复的对象。

恢复土壤健康并非什么新鲜想法。然而,全球范围内的进展一直极其缓慢,原因有几个:

  • 农业实践和激励机制一直将提高产量置于土壤长期健康之上,至今仍是如此。

  • 我们对土壤科学的认识仍存在重大空白。

  • 改善土壤健康需要投入大量资源,而且见效相对缓慢;土壤和气候又复杂多样,因此绝不存在一种放之四海而皆准的方案。

如何改善土壤健康?

近期科学进展或许能让我们大大接近答案。

具体而言,将世界上历史最悠久的连续科学实验(英国罗瑟姆斯特德研究所的布罗德巴尔克实验及其他长期实验)积累的176年土壤数据,与现代数字技术和系统分析相结合,使我们能够以更加精确的定量方式理解土壤在碳循环中的作用,以及碳对土壤健康的作用。其中有三项重要益处。

第一,这项研究确认了决定任何土壤系统功能的三个关键因素:容量、效率和韧性。容量是指将水分和养分转化为粮食等产出的能力。效率涉及能量流动:有多少能量转化为产出,而不是耗散掉?韧性是指土壤储存水分和养分、等待环境改善的能力。这一框架有助于我们理解地球上土壤和气候的巨大多样性,同时显著加深我们对相关微观过程的定性和定量认识。

第二,这项研究推动了原型开发:通过联网数字探针,实时、可靠、快速且低成本地测量土壤健康状况。实时获取这些数据,有望加快建立涵盖不同地域和气候条件的土壤健康最佳实践“指南库”,同时提供客观测量结果,从而为制定相应的私人或公共激励措施奠定基础。目前,相关工作已开始探讨在全球范围内支撑这一体系所需的规程。

第三,我们首次拥有了一个机理理论,解释碳如何从大气转移并储存在土壤中,以及由此产生的协同效益。这一理论与测量领域的突破相结合,意味着我们在运用土壤管理实践和激励措施来封存碳,并改善决定任何土壤系统功能的三个关键因素——容量、效率和韧性——方面实现了重大进展。

深绿色区域显示碳储量增加潜力最高的地区,这有益于土壤健康Image: 黛博拉·博西奥教授,Soils Revealed平台

伴随这些进展,另一项关键进步是,一些全球最大企业对修复土壤健康的兴趣发生了显著转变:他们既将其视为盈利机会,也视为履行《巴黎协定》承诺的方式。上述土壤科学和测量领域的进展,对激发企业兴趣起到了关键作用。企业认识到,随着低成本、可靠的测量技术即将实现,修复土壤所需的努力、产生的效益和相关激励措施有望相互协调。

这一转变发生之际,传统的全球治理机构正日益分化。各国政府倾向于在应对新冠疫情时“各自为战”,由此造成经济和社会结果上的巨大差异。

正如世界经济论坛《2020年全球风险报告》所指出的,“等待地缘政治体系‘恢复原状’,意味着错失应对全球最紧迫挑战的最后机会。”全球企业拥有所需的影响力和治理能力,能够以必要的规模和速度产生影响。相关讨论还将持续很长时间,但这是一个令人鼓舞的信号,表明企业正准备为这项任务投入强大力量。

这项全球任务规模巨大,因此需要雄厚的资金支持。然而,科学研究指出,通过全球企业网络开展这一工作还有一个更根本的理由——降低风险。

具体而言,我们对土壤健康认识的加深表明,土壤碳的积累需要一二十年,但干旱或火灾等压力事件可能迅速逆转这一进程。此时,我们需要采用风险缓释的基本做法之一:将个体风险汇集起来,形成更稳健的投资组合。汇集全球土壤健康倡议至关重要,这样局部压力事件的影响才能由全球进展共同承受。这也是我们希望至少吸引一家全球保险公司——理想情况下不止一家——参与这些企业行动的原因之一。

风险缓释问题还引出了另一个尚未完全解决的挑战:公共与私人利益和成本之间的关系。近期科学进展帮助我们理解并量化了土壤健康带来的公共和私人利益。然而,公共品与私人物品的经济分析传统上更关注持续产生的正面效益(及相关成本),而非明确关注风险缓释。对于土壤健康,我们需要全面考量公共和私人领域的以及风险——包括利益和成本。重申前文所述,在土壤、海洋和大气这三大生物圈中,鉴于当前的技术条件,土壤是唯一一个我们有望在几十年内修复的对象。

在考虑恢复土壤健康时,农民和农业实践处于核心位置。我们需要与农民建立新的伙伴关系,同时拓宽关注范围。林业实践显然也能从中受益并作出贡献。水务公用事业也是潜在参与方:例如,量化土壤的蓄水能力,就能对建造水坝与修复土壤在缓解干旱和洪水方面的成本效益进行比较。同样,我们知道如何尽量减少肥料流入水道,从而量化合理的激励措施,鼓励减少径流。废弃物行业将是土壤修复所需碳和氮输入的重要来源。简言之,我们对土壤在全球碳循环中作用的认识更加深入,因此可以拓宽关注范围,同时仍须将农业实践置于核心。

我们能否在十年内恢复全球土壤健康?我们别无选择吗?

这里阐述的观点源于与悉尼大学的休·哈利教授及一组全球企业持续开展的合作。

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