人类已超出五大行星系统中四个系统的安全极限：气候变化、生物多样性丧失、土地利用变化、淡水使用，以及氮和磷循环。
气溶胶污染是唯一一个人类仍处于安全极限之内的系统。
亟需采取紧急行动，以减少人类对这些系统的影响。
通过理解地球系统的极限，我们可以制定并实施相应的政策与做法，帮助人类在这些极限之内生活。
人们曾经相信，地球始终能够容纳我们。相信地球系统的韧性意味着大自然将始终能够提供所需。但我们现在知道，情况未必如此。世界虽然广大，但我们的影响更为巨大。
近日发布的研究显示，一个由科学家组成的国际团队（我们也是其中一员）来自地球委员会，确定了跨越五个关键行星系统的八项“安全”且“公正”的边界：气候变化、生物圈、淡水、化肥中的养分使用以及空气污染。这是首次有边界评估量化了地球系统变化对人类造成的危害。
“安全”指的是能够维持我们所依赖的行星系统稳定性和韧性的边界。本研究中的“公正”指的是能够最大限度减少对人类重大危害的边界。二者结合起来，便构成了地球的健康晴雨表。
评估地球的健康状况是一项艰巨的任务。它汇集了来自自然科学和社会科学领域的51位世界顶尖研究人员的专业知识。我们采用的方法包括建模、文献综述和专家判断。我们评估了临界点风险、地球系统功能衰退、历史变率以及对人类的影响等因素。
令人震惊的是，我们发现人类已超出五大系统中四个系统的安全与公正极限。气溶胶污染是唯一的例外。基于现有最佳科学依据，现在亟需采取紧急行动。
那么，我们发现了什么？
我们的工作建立在具有深远影响的“行星边界”概念之上，通过探索量化“公正系统”在安全性之外呈现何种样貌的方法。
重要的是，安全与公正边界是在适用于评估和管理行星系统的地方到全球空间尺度上界定的——就生物多样性而言，小至一平方公里。这一点至关重要，因为许多自然功能在地方尺度上发挥作用。
以下是各项边界：
1. 气候边界——将升温控制在1℃以内
我们知道，《巴黎协定》目标的1.5℃可避免引发危险气候临界点的高风险。
但即便在当前升温1.2℃的情况下，全球许多人已深受与气候相关的灾害重创，例如近期中国的极端高温、加拿大的火灾、巴基斯坦的严重洪涝，以及美国和非洲之角的干旱。
在升温1.5℃时，数以亿计的人可能暴露于年均气温超过29℃的环境中，这超出了人类的气候生态位，并可能致命。这意味着气候的公正边界更接近1°C。这使得停止进一步排放碳的必要性变得更加紧迫。
2. 生物圈边界：将完整生态系统扩展至覆盖地球50%至60%的面积
健康的生物圈通过储存碳、维持全球水循环和土壤质量、保护传粉者以及提供许多其他生态系统服务，确保地球的安全与公正。为了保障这些服务，我们需要全球50%至60%的陆地保持基本完整的自然生态系统。
最新研究显示，目前这一比例在45%至50%之间，其中包括人口相对稀少的大片土地，例如澳大利亚部分地区和亚马逊雨林。这些地区已承受压力，受到气候变化及其他人类活动的影响。
在地方层面，每平方公里的农场、城镇、城市或其他以人类为主导的景观中，约需要20%至25%的面积用于包含基本完整的自然生态系统。目前，只有三分之一的人类主导景观达到这一阈值。
3. 淡水边界：保持地下水位，不要将河流抽干
淡水过多是一个问题，澳大利亚和巴基斯坦史无前例的洪水即是明证。而淡水过少同样是一个问题，史无前例的干旱正在损害粮食生产。
为使淡水系统恢复平衡，一条经验法则是：在缺乏当地环境流量相关知识的情况下，任何一个月内都避免取水或补水超过某条河流或溪流水量的20%。
目前，若按全年平均流量计算，全球66%的陆地面积符合这一边界。但人类定居产生了重大影响：全球不到一半的人口生活在这些地区。地下水同样存在过度使用的问题。目前，全球几乎一半的陆地面积正面临地下水过度开采的问题。
4. 化肥与养分边界：将化肥径流减半
当农民在田地中过度施用化肥时，降雨会将氮和磷冲刷进入河流和海洋。这些养分可能引发藻类大量繁殖，破坏生态系统，并恶化饮用水质量。
然而，许多较贫穷国家的农业地区化肥供应不足，这是不公正的。
在全球范围内，我们的氮和磷使用量最高可达其安全与公正边界的两倍。虽然许多国家需要减少使用，但在世界其他地区，化肥使用量可以安全地增加。
5. 气溶胶污染边界：大幅减少危险的空气污染并缩小区域差异
最新研究显示其浓度存在差异的气溶胶污染物在北半球与南半球之间，若污染物水平持续上升，可能扰乱风型和季风。也就是说，空气污染实际上可能颠覆天气系统。
目前，气溶胶浓度尚未达到改变天气的水平。但全球大部分地区的空气中都暴露于危险水平的细颗粒物污染（即PM 2.5）之中，每年估计导致约420万人死亡。
我们必须将这些污染物大幅降低至更安全的水平——即每立方米空气低于15微克。
我们必须采取行动
我们必须紧急迈向一个安全且公正的未来，并努力通过公正的手段，使我们的行星系统重新回到安全与公正的边界之内。
为防止人类文明使地球系统失去平衡，我们必须应对人类破坏地球的诸多方式。
要实现与地球极限相适应的世界，就必须设定并实现基于科学的目标。要将这些边界转化为行动，需要政府的紧急支持，以建立监管和激励机制，推动所需的变革。
设定边界和目标至关重要。《巴黎协定》推动了气候领域更快的行动。但我们同样需要类似的边界，以确保未来拥有淡水、清洁空气、充满生机的地球，以及人类的美好生活。
