Chinese version translated by Li Rongfu

世界科学家警示人类：第二次警告

William J. Ripple, Christopher Wolf, Mauro Galetti, Thomas M Newsome, Mohammed Alamgir, Eileen Crist, Mahmoud I. Mahmoud, William F. Laurance

以及来自184个国家的15,364位联名作者 (补充材料中有完整的联名作者名单)

        25年前，忧思科学家联盟(the Union of Concerned Scientists)与1500余名独立科学家，包括当时在世的大多数诺贝尔科学奖得主，于1992年签署了《世界科学家致人类警示信》(见补充材料)。忧思联盟的专家们呼吁人类要减少环境破坏，并警告“我们对地球及生命圈的管理制度亟需一场改弦更张的重大变革，才有希望避免全人类的大灾难。”他们指出人类正走在与自然界对立的进程上。他们关切在行星地球上正在发生的、迫在眉睫的、或潜在有可能发生的灾难：包括臭氧层消耗、淡水资源锐减、海洋渔业枯竭、海洋的死亡区域、森林的丧失、生物多样性的破坏、气候的改变以及人口的持续膨胀。他们呼吁，迫切需要在根本上做转向，才能避免继续沿着当前的路线滑落到深渊里。
          1992年警示信的作者担心人类活动将使地球生态系统再也无力支撑起生命网络。他们描述了人类正加剧对生物圈施加不可持续和不可逆的伤害，人类正急速地逼近多项生物圈容许的极限。科学家恳请人类稳定人口规模，他们描述了世界人口是何等庞大，事实上从1992年开始，地球人口新增了20亿人，增幅为35%，仅人口增长这一项对地球造成的压力，就把其他所有的为实现可持续发展的奋斗成果都抵消掉了(Crist et al. 2017)。他们恳请我们减少温室气体排放，逐步淘汰化石燃料，减少森林砍伐，扭转生物多样性崩溃的趋势。

         在警示信发表25周年之际，我们回顾他们的警示，并依据时间序列数据来评估人类的回应。1992年至今，除了稳定平流层的臭氧层卓有成效之外，总体来讲，人类面对已知的环境挑战并未取得足够的改观，并且令人惊愕的是，大多数问题变得更为严峻(图1，文件S1)。特别突出的是化石燃料排放出的温室气体造成潜在的气候变化趋势(Hansen et al.2013)，森林砍伐(deforestation)以及农业生产：尤其是为肉类消费而饲养的反刍动物(Ripple et al.2014)。此外我们提出，地球正在上演5.4亿年以来的第六次物种大灭绝事件，许许多多的生命形式将在本世纪末消失或濒临灭绝。

         这些令人惊愕的趋势图正在警告着人类(图1)。由于不去节制我们强大的物质消费(物质消费在地域上和人口学上的分布却是不均衡的)，由于没有意识到持续快速的人口增长是很多生态危机甚至社会问题背后的主要推手，我们正在摧毁着未来(Crist et al.2017)。适度限制人口增长，重新评估以增长为纲领的经济系统到底起到了什么作用，减少温室气体排放，奖励可再生能源，保护栖息地，修复生态系统，减少污染，停止物种灭绝，以及限制外来物种入侵：以上所列举的事情人类并没有做到，所以说人类并没有采取紧急措施来保护危险中的生物圈。

 图1：以科学家发出警示的1992年为标记的环境趋势数据，1992年前后分别用灰色和黑色线来区分。组(a)表示有损平流层臭氧层的卤素气体排放，假定自然排放速率为每年排放0.11吨一氟三氯甲烷(CFC-11)的当量。组(c)，海洋捕捞的渔获量从1990年代中期开始下降，但同时捕捞努力量却在上升(见补充文件S1)。组(f)的脊椎动物丰度指数已经对分类学和地理学偏差做过校正，也结合了相关研究最缺乏的发展中国家的少量数据；1970至2012年间，脊椎动物种群下降了58%，其中淡水、海洋和陆地种群分别下降80%、36%和25%(见补充文件S1)。(h)所展现的数据是5年的均值。组(i)的反刍动物由家牛、绵羊、山羊和水牛组成。注意y轴不是从0开始的，理解每张图的时候要注意检查数据范围，这很重要。从1992年开始，每组变量的百分比变化幅度如下：(a) -68.1%, (b) -26.1%, (c) -6.4%,(d) +75.3%, (e) -2.8%, (f) -28.9%, (g) +62.1%, (h) +167.6%, (i) 人类: +35.5%; 反刍动物 +20.5%.对这些变量和趋势的附加描述，以及图1的数据来源，见补充材料S1。

        因为多数政治首脑会屈从于压力、科学家、媒体影响力，所以普通公民必须敦促政府，强调要立即行动起来，并将其作为事关人类和生物圈现状与未来的道义。随着草根环保运动的风起云涌，顽强的抗争会取得胜利，政治首脑们会被迫去做正确的事。同时也到了该反省和改变我们自己行为的时候了，包括节制我们自己的生育行为(至多与死亡人口相当的水平)，还要大大缩减每个人对化石燃料、肉类等资源的消费。

        臭氧层消耗物质(ozone depleting substance)的全球性快速下降说明全人类的果断行动是可以产生积极改变的。我们在减少极端贫困和饥饿问题上也取得了成就 (www.worldbank.org)。显著的进步还有(没有在图1的全球数据中显示出来)很多地区生育率快速下降，这归功于对女性的教育投资(www.un.org/esa/population)，某些地区森林砍伐率在下降，可再生能源比例在增加。从1992年以来，我们学到了很多，但在环境政策、人类行为方式、全球性的不公平：这些迫切需要的提升上还做得远远不够。

        有多种方式可实现向可持续发展的转向，每一种方式都需要公民社会的压力、基于证据的宣传、政治首脑的配合、对政策工具可靠的理解、市场和其他驱动力。为了迈向可持续发展，人类可用的举措列举如下(并未按照重要性或紧迫性排序)：

                1.面向更多的陆地、海洋、淡水和空中栖息地建立保护区政策，保护区要做到资金充足，管理完善；

                2.停止侵占森林、草原和其他天然栖息地，维持自然生态系统的正常运行；

                3.大范围恢复天然植物群落，尤其是森林景观；

                4.针对天然种群建立野化区域，重点对食物链顶端的捕食者进行野化，以恢复生态过程和演化；

                5.发展和采用充分的政策措施来矫正物种灭绝、偷猎危机、和威胁物种的经济开发与经济贸易；

                6.通过教育和改善基础设施来减少食物浪费；

                7.促进食谱转变到以植物性食物为主；

                8.通过保障女性和男性接受教育，以及为自愿计划生育提供服务的方式，大幅度降低生育率，尤其是在此类资源仍旧匮乏的地方；

                9.增加儿童的户外自然教育，并提高社会公众欣赏自然的整体参与度；

                10.将投资和购买转向到促进环境向积极方向变化的事情上来；

                11.发明和促进新的绿色技术，大规模应用可再生能源，同时逐步取消对化石能源的补贴；

                12.矫正我们的经济系统，缩小贫富差距，确保价格、税收和激励机制将消费模式对环境施加的真实成本纳入计算；

                13.评估出科学的、可防御性的、可持续的人口规模作为国家和领导人齐心协力去追求的长期目标。

        为了阻止广泛蔓延的灾难，为了避免悲惨的生物多样性丧失，人类必须把更环保、更可持续的行动转化为日常生活的习惯。早在25年前，世界顶尖科学家们就清晰的表明了这一点，但在大多数方面，我们对其警示置若罔闻。留给我们的时间已经不多了，我们已经很快就来不及扭转当前的错误轨道了，时间正在流逝。我们必须认识到，在我们每一天的生活里认识到，在我们的治理机构中认识到：地球连同它所有的生命才是我们唯一的家园。

结语

        对于本文得到的支持，我们深受感动，感谢来自海角天涯的15000余名署名作者(补充文件S2可见署名者名单)。据我们所知，本文是迄今正式出版的文章中署名科学家最多的一篇。在文章中，我们获取到了最近25年的环境趋势，表达了真切的担忧，并提出了若干可能的补救措施。目前，作为面向公众的世界科学家联盟组织(scientists.forestry.oregonstate.edu)，将此项工作继续下去，去记录各种挑战和已经取得的改观是一件重要的事情，还要去研究清晰的、可追踪的、切实可行的解决方案，向世界领袖传达趋势和需求。尊重全世界不同的人群、及其不同观念、和对社会公正的不同需求，团结起来共同奋斗，为人类的利益，为了人类赖以生存的这个星球的利益，我们能够取得巨大进展。

       本文的西班牙文版、葡萄牙文版和法文版见文件S1。

致谢

        来自忧思科学家联盟的Peter Frumhoff和 Doug Boucher和以下独立人士，为本文提供了充满思想性的探讨、评论或者提供了数据：Stuart Pimm, David Johns, David Pengelley,Guillaume Chapron, Steve Montzka,Robert Diaz, Drik Zeller, Gary Gibson, Leslie Green, Nick Houtman,Peter Stoel, Karen Josephson, Robin Comforto, Terralyn Vandetta, Luke Painter, Rodolfo Dirzo, Guy Peer, Peter Haswell,以及Robert Johnson。

补充材料

        补充数据可以通过BIOSCI 网站上访问，包括补充文件1和补充文件2(15,364位著名作者的完整名单)。

       原文网址https://academic.oup.com/bioscience/advance-article/doi/10.1093/biosci/bix125/4605229

引用文献

Crist E, Mora C, Engelman R. 2017. The interaction of human population, food production,and biodiversity protection. Science 356:260–264.

Hansen J, et al. 2013. Assessing “dangerous climate change”: Required reduction of 

carbon emissions to protect young people,future generations and nature. PLOS ONE8 (art. e81648).

Keenan, RJ, Reams GA, Achard F, de Freitas JV,Grainger A, Lindquist E. 2015. Dynamics of global forest area: Results from the FAO Global Forest Resources Assessment 2015.Forest Ecology and Management 352: 9–20.

Ripple WJ, Smith P, Haberl H, Montzka SA,McAlpine C, Boucher DH. 2014. Ruminants,climate change and climate policy. Nature Climate Change 4: 2–5. doi:10.1038/nclimate2081

——————————————————————————————————

William J. Ripple (bill.ripple@oregonstate.edu),Christopher Wolf, and Thomas M. Newsome are affiliated with the Global Trophic Cascades Program in the Department of Forest Ecosystems and Society at Oregon State University, in Corvallis. TMN is also affiliated with the Centre for Integrative Ecology at Deakin University, in Geelong, Australia, and the School of Life and Environmental Sciences at The University of Sydney, Australia. Mauro Galetti is affiliated with the Instituto de Biociências, Universidade Estadual Paulista, Departamento de Ecologia, in São Paulo, Brazil. Mohammed Alamgir is affiliated with the Institute of Forestry and Environmental Sciences at the University of Chittagong, in Bangladesh. Eileen Crist is affiliated with the Department of Science and Technology in Society at Virginia Tech, in Blacksburg. Mahmoud I. Mahmoud is affiliated with the ICT/Geographic Information Systems Unit of the National Oil Spill Detection and Response Agency (NOSDRA), in Abuja, Nigeria.William F. Laurance is affiliated with the Centre for Tropical Environmental and Sustainability Science and the College of Science and Engineering at James Cook University, in Cairns,Queensland, Australia.

补充材料（选译）

图1中的变量和趋势描述

臭氧层消耗，图1a.1970年代，被称作臭氧消耗物质的人造化学品，主要是含氯氟烃使当时的臭氧层急剧变薄。1987年，世界各国政府召开会议，并签署了旨在应对这场危机的蒙特利尔议定书。随着议定书的履行，卤素气体排放量（包括人造的臭氧消耗物质和天然来源）在1980年代晚期达到峰值之后就显著下降（图1a）。全球臭氧消耗物不再增加，到本世纪中叶，臭氧层有望显著的恢复(Hegglin et al. 2014)。

可用淡水锐减，图1b.目前人均可用淡水量低于1960年代早期的一半(图1b, AQUASTAT 2017)，全世界众多人口缺乏清洁用水并深受其害。可用淡水锐减几乎全部归因于人口数量的高速增长。气候变化通过改变水文循环和水资源分布，将有可能对淡水资源量施加压倒性的影响。未来缺水问题将对人类不利，影响涉及饮用、人类健康、环境卫生和粮食生产等一切事情。

不可持续的海洋渔业，图1c.1992年海洋渔获总量达到或超过了最大可持续产出水平，海洋渔业逼近崩溃的边缘。重构的时间序列数据表明全球海洋捕捞的渔获量在1996年达到顶峰的1.3亿吨，之后开始下降(图1c).尽管渔业努力量在上升，尽管发达国家扩大了对发展中国家水域的捕捞工作，但是渔获量依然下降(Pauly and Zeller 2016,updated).

海洋死亡区域，图1d.海岸死亡区域主要由于富营养化的河流以及化石燃料使用，造成大面积海洋生物死亡。缺氧和耗氧的水体是海洋生态系统的重要应激源，1960年代之后可识别的死亡区域急剧增加，至2010年已经超过600个海洋生态系统受到影响(Figure 1d, Diaz and Rosenberg 2008, updated).

森林丧失，图1e.全球森林对固定碳元素、生物多样性以及淡水资源涵养都至关重要。1990至2015年，森林面积总量从4.128亿公顷下降到3.999亿，净损失的1.29亿公顷相当于南非共和国的面积(图1e).森林的丧失最严重的地方是热带发展中国家，森林通常改变为农业用地(FAO 2015).

生物多样性骤减，图1f.全世界的生物多样性正在以一种令人惊愕的速度步入消失，脊椎动物种群快速萎缩 (World Wildlife Fund 2016).全球鱼类、两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类动物种群数量在1970至2012年间骤减了58%(图1f).这里我们展示了多样性加权的地球生命力指数，校正了基于分类学和地理学方法对生物地理区域内物种数量和物种多样性的估算产生的偏差(McRae et al. 2017).淡水、海洋和陆地种群数量分别降低了81%、36%和35%(McRae et al. 2017).

气候变化，图1g，图1h.从1960年开始全球化石燃料碳排放猛增(图1g, Boden et al. 2017). 全球年均的地表温度平行于CO2 排放量。相比1951-1980年的均值，全球年均地表温度快速攀升，正如图中的五年平均气温距平(5-year mean temperature anomaly)数据所展现的那样(图1h, NASA’s Goddard Institutefor Space Studies (GISS) 2017). 在过去136年间的气象记录中，10个最热的年份都发生在1998年之后，最近的2016年恰好是最热的一年。气温上升可能降低全球主要农作物的产量，增大飓风强度，抬升海平面淹没人口最为稠密的核心地带。

人口增长，图1i.1992年以来，全世界人口增加了近20亿，增幅为35% (图1i, FAOSTAT 2017). 本世纪世界人口数没有停止增长的迹象，到2100年世界人口将极有可能从现在的72亿达到96亿-123亿之间(Gerland et al. 2014). 随着人类的增长，人类饲养的反刍动物数量也在最近十年猛增到40亿头，人类饲养的反刍动物剧增对环境和气候变化带来了巨大压力 (Figure 1i, FAOSTAT 2017).
 

注：由于缺乏全球的土壤生产率数据，在1992年科学家警告信里所关注的土壤生产率问题在本文没有出现。对本文所列举出的每个环境变量，我们都计算出了1992年至今的变化幅度。当1992年数据缺失时，我们采用线性插值法估算1992年的值，当前数据采用的是距今最近的可用数据。变化的结果展示在图1的说明文字中。在本文引用的数据来源中，与环境变量有关的任何陈述都存在着数理统计学意义上的不确定性，有些数据源描述了这种不确定性而有些没有。

图1的参考文献

Figure 1a, Hegglin, M. I., D. W. Fahey, M. McFarland, S. A. Montzka, and E. R. Nash. 2015. Twenty questions and answers about the ozone layer: 2014 Update: Scientific assessment of ozone depletion: 2014. World Meteorological Organization, Geneva, Switzerland.

Figure 1b, AQUASTAT. 2017. AQUASTAT - FAO’s Information System on Water and Agriculture.http://www.fao.org/nr/aquastat/.

Figure 1c, Pauly, D., and D. Zeller. 2016. Catch reconstructionrungfus reveal that global marine fisheries catches are higher than reported and declining. Updated. Nature Communications 7:10244.

Figure 1d, Diaz, R. J., and R. Rosenberg. 2008. Spreading Dead Zones and Consequences for Marine Ecosystems. Updated. Science 321:926–929.

Figure 1e, Food and Agriculture Organization of the United Nations. 2015. Global forest resources assessment 2015. http://www.fao.org/forest-resources-assessment/en/.

Figure 1f, World Wildlife Fund. 2016. Living planet report 2016: risk and resilience in a new era. McRae, L., Deinet, S. and Freeman, R., 2017. The Diversity-Weighted Living Planet Index: Controlling forTaxonomic Bias in a Global Biodiversity Indicator. PloS one, 12(1), p.e0169156.

Figure 1g, Boden, T. A., G. Marland, and R. J. Andres. 2017. Global, regional, and national fossil-fuel CO2 emissions, Carbon Dioxide Information Analysis Center, Oak Ridge National Laboratory. US Department of  Energy, Oak Ridge, Tenn., USA 2009. doi 10.3334/CDIAC 1.

Figure 1h, NASA’s Goddard Institute for Space Studies (GISS). 2017. Global Temperature.https://climate.nasa.gov/.

Figure 1i, FAOSTAT. 2017. FAOSTAT Database on Agriculture. http://faostat.fao.org/.