2021年11月19日,《生態學與進化趨勢》(Trends in Ecology & Evolution)發表題為《2022年全球生物保護議題的水平掃描》(A Horizon Scan of Global Biological Conservation Issues for 2022)的文章,提出2022年生物保護領域面臨的鮮為人知的15大新趨勢與新威脅,這些趨勢可能會對2022年的自然界產生重大影響。該研究是由英國自然環境研究理事會(NERC)資助的第13份年度掃描成果,研究團隊審查了80個潛在的新興議題,最終將它們縮減和合併成可能產生最大影響的15個關鍵議題。15個關鍵議題的主要內容如下:
(1)在全世界水域部署漂浮式光伏發電裝置。使用浮動太陽能電池板的“漂浮式光伏”(FPV)發電技術,在世界各地的水道中得到越來越多的應用。FPV技術可以減輕陸地光伏設施的諸多不良影響,抵消對大壩等環境破壞性更高的建築的需求,透過減少有毒藻華來改善當地水質,並且其生態影響低於其他能源生產形式。然而,人們對FPV遮陽與屏障的生態影響及其技術與經濟可行性知之甚少。
(2)長距離無線能源基礎設施。超材料和波束形成方面取的最新進展,可能使相對遠距離的無線功率傳輸得到廣泛應用,實現在幾十公里的範圍內傳輸高達數百千瓦的電力。部署遠端無線能源基礎設施可能減少傳統電力基礎設施對生態系統和單個動物的影響,並有助於向偏遠地區供電。然而,無線能源基礎設施可能會刺激能源需求,並在以前與世隔絕的地區實現商業發展,從而加速地球上少數剩餘的未受限制的地區的破壞或損壞。
(3)巨型星座等衛星的大氣影響。衛星的部署與退役過程可能會破壞平流層臭氧層;將鋁沉積在上層大氣中,並以其他方式改變其化學成分;改變地球的反照率。這些變化反過來會影響地球表面輻射的數量和型別。隨著衛星部署的激增,對氣候、紫外線照射和其他影響生物福祉的條件可能會產生重大影響。
(4)燃料氨生產的潛在影響。氨被提議作為一種燃料。生產氨所需的氫氣可以透過使用可再生能源的電解生產,這一過程不產生溫室氣體。但傳統的生產方法仍會產生排放。將氫作為燃料使用在儲存與運輸方面存在挑戰,有人建議將其轉化為氨,但將氨重新轉化為氫的方法尚未得到證明。氨可以直接用於內燃機或燃料電池,但不完全燃燒會增加氮與氨氧化物的排放,加劇空氣汙染和活性氮沉積的生態影響。
(5)藉助空氣中環境脫氧核糖核酸(eDNA)進行生物監測。eDNA是生物體釋放到環境中的遺傳物質,可用於物種檢測。eDNA技術為廣泛的生物保護努力打開了大門,包括描述特定生態群落的成員,定位稀有或瀕危物種,跟蹤入侵生物的範圍,鎖定非法野生動物貿易的肇事者。eDNA技術已經用於檢測微生物、植物與真菌的存在,也可以跟蹤一些動物。
(6)新制冷劑的環境影響。氫氟烯烴(HFO)作為製冷劑氫氟烴(HFC)的零碳替代品在市場上銷售。然而,越來越多的證據表明,HFO的分解會汙染空氣和水,而且一些HFOs具有相當大的溫室效應。這種長效的HFC替代品對環境的汙染似乎在增加。除非與製冷劑部署和退役相關的法規得到迅速和顯著的改善,否則全球將面臨氣候變化進一步加劇的風險。
(7)用火山岩代替水泥熟料。水泥生產是全球二氧化碳排放的重要貢獻因素之一。全球建築專案對水泥的需求增加,會導致石灰石耗竭,並對喀斯特生態系統產生負面影響。大多數水泥都含有熟料,熟料生產過程中產生的二氧化碳約佔水泥生產總排放量的一半。使用火山材料代替石灰石將減少上述影響。然而,需要權衡開採和運輸火山材料的環境成本與減少石灰石使用的好處。
(8)新型內吸性殺蟲劑監管面臨的挑戰。新菸鹼類內吸性殺蟲劑會威脅非目標昆蟲種群,一些地區限制了此類藥物的使用。新型內吸殺蟲劑即將上市,取代新菸鹼類殺蟲劑。新出現的證據表明,實地接觸這些新的化學藥物對蜜蜂與捕食性節肢動物也有顯著的亞致死效應,因此對非目標物種的影響與新菸鹼類相似。
(9)無脊椎動物的生物入侵,其在圈養過程中變成無性繁殖。外來入侵物種的生態影響一直是全球關注的焦點,其在圈養過程中可能進化成克隆性無性繁殖。無性生殖具有重大後果:單個個體可以建立新的種群,因此傳播速度更快;種群增長會更快。隨著人類越來越多地養殖無脊椎動物用於食物和其他服務,無性系物種進化和逃到野外以及隨後迅速傳播的可能性正在增加。
(10)政府幹預作為改變人類飲食的手段。用於人類食物的植物栽培和動物養殖約佔人類溫室氣體排放的28%,是全球本土物種損失的主要驅動力。向以植物或真菌為基礎的食物的重大轉變可能會減緩氣候變化,減少農業向自然地區的擴張,但可能需要政府採取行動或提供便利。中國正在採取各種行動,包括設定降低肉類消費量的目標,發起媒體運動來增加對非動物產品的需求,進行大量投資併為企業提供激勵措施以推廣無動物替代品。
(11)農村社會資本的增長導致國家向節約和可持續發展的轉變。社會機構塑造了生物多樣性和保護成果。地方團體對自然資本的集體治理有利於物種、生態系統和生產力,農村社會資本的增長促進了森林與農業系統的可持續管理、水的利用以及分散式可再生能源的發展。這種增長的幅度,來自決策者的支援的增加趨勢,以及對可持續性的更大關注,預計將在未來幾十年導致重大的保護影響。
(12)中國向大面積溼地保護與恢復過渡。溼地的損失在東亞-澳大利西亞遷徙航道(EAAF)上尤為明顯,在該地區,廣闊的沿海和內陸溼地向其他土地用途的迅速轉變導致了溼地的高損失率。該航道支援著世界上物種最豐富、數量最多的受威脅遷徙水鳥。中國最近增加了整個區域的溼地保護力度。中國溼地面積位居世界第四,因此,中國在境內外的生態保護程度和速度,可能會對全球溼地保護的成果產生重大影響。
(13)上游森林砍伐造成的沉積紅樹林擴張。整個20世紀90年代紅樹林的毀林率是所有森林生態系統中最高的,近年來大多數地區的損失率急劇下降。隨著海平面上升,紅樹林可能會擴充套件到陸地系統,儘管沿海開發可能會限制這種擴充套件。根據這些影響分佈的變化,全球紅樹林淨損失的趨勢可能很快就會得到遏制。儘管如此,紅樹林的損失和收益仍然分佈不均。
(14)異常熱浪是潮間帶轉變的潛在短期驅動因素。潮間帶是地球上最極端的系統之一:這裡的物種能夠抵抗溫度和鹽度的每日大幅波動,以及乾燥、物理干擾和捕食。歷史上,潮間帶熱浪造成的大規模死亡是罕見的,而且是區域性性的。如果熱浪的頻率、持續時間和強度像預測的那樣增加,許多潮間帶系統可能無法適應目前耐受範圍之外的條件。潮間帶地區同時發生的快速變化,正在加劇潮間帶生態系統的壓力。鑑於潮間帶無脊椎動物物種與生態系統發揮的重要功能,大規模死亡事件可能會對它們歷史上提供的生態系統服務產生深遠影響。
(15)深海商業採礦可能於2023年開始。2021年6月,諾魯通知國際海底管理局(ISA),它打算贊助公司開始深海採礦的申請。這一通知觸發了一項規則,迫使ISA要麼在2年內透過採礦條例,要麼根據《聯合國海洋法公約》的一般規定和規範審查任何後來的申請。ISA尚未就深海採礦的監管框架達成一致,因此,到2023年年中出臺的法律文書可能無法提供強有力的環境保護。海洋採礦可能會減輕陸地棲息地的壓力,但它也為獨特的深海生態系統及其賴以生存的生物帶來了新的威脅。
轉載本文請註明來源及作者:中國科學院蘭州文獻情報中心《資源環境動態監測快報》2021年第23期,裴惠娟 編譯。