《現代世界六百年》：20世紀進入「大加速」時期，人類以科技改造生物圈所造成的影響非常大

文：馬立博（Robert B. Marks）

第四部分：大轉向——進入人類世

現代世界對化石燃料的依賴，加上一些其他原因，促使一位傑出的歷史學家認為，二十世紀是一個與過去決裂的時代，也是一場大規模、不受控制、前所未有的實驗的開始——這是一場豪賭，彷彿想證明二十世紀這種消耗化石燃料的地球組織方式不會傷害地球生物賴以生存的生態基礎。

二十世紀美國的消費主義、蘇聯的生產主義，還有第三世界的發展主義，這些現象都引發全球性迴響，並且在不同程度上形塑了所有社會；它們竭力促進工業化的經濟成長，共同創造了一個「人類圈」，其規模與力量大到能對抗、取代及改變生物圈的自然過程。到了二十世紀末，來自光合作用這一自然過程的產物已有四○％被人類取用。我們活在一個新的紀元——人類世。

粗略地說，一八○○年工業革命展開時，全球經濟規模比三百年前，亦即一五○○年時大三倍。自此之後，經濟成長不斷加速，一九○○年的全球經濟規模又是一八○○年的三倍。二十世紀期間，世界經濟規模擴張成一九○○年的十四倍，大部分的成長出現在二戰結束之後，也就是現在被稱為人類世「大加速」（Great Acceleration）的時期。

經濟成長是人類與環境之間關係的一個概略指標，因為幾乎任何算得上是「經濟」的事物，都來自對自然的轉化。採礦、生產與耕種的過程，都會把自然的某些部分轉變成人類可以使用或消耗的東西。經濟愈發展，對自然造成的改變也就愈多。二戰過後，消費主義、生產主義與發展主義結合起來，更加速了經濟的成長。

對經濟成長的追求不僅大幅改變了全球權力關係，也改變了環境與全球生態過程。根據〈千禧年生態系評估報告〉（Millennium Ecosystem Assessment），「過去五十年來，人類對生態系的改變，速度之快、規模之廣，在歷史上是空前的，主要是為了滿足人類對糧食、淡水、木材、纖維及燃料的需求。這導致地球生態的多樣性嚴重受損，而且幾乎都無法逆轉。」

氮基化學肥料在哈伯——博施法發明後，於一九一三年首度量產，現在從氮基化學肥料排入環境中的氮已經和所有全球自然過程產出的氮一樣多；二十世紀期間，人類行為超越了自然的氮循環。一九五○年，人類用掉了四百萬噸的氮肥，而大部分是用於先進國家。一九七○年用掉了三千萬噸，一九八五年增加到七千萬噸，到二○○○年則高達八千萬噸，其中部分是分散到工業核心國以外的更多國家。

值得注意的是，全部的氮肥有七成是被僅僅三個國家消耗掉：中國（二千五百萬噸）、美國（一千一百萬噸）和印度（一千萬噸）。這些肥料主要用於農業，但是有很大的量用於製造食用動物與乳用動物（肉牛、乳牛、豬和雞）的飼料，二戰過後也愈來愈常用於美國市郊住宅區的草坪。

人類在工廠製造出來的活性氮現在不僅多過自然生成的氮，也多過了脫氮細菌可以從生物圈中消除的量。這意味著逸散的氮會進入人類與其他動物生存所需的水和空氣中，如果攝取的量夠大就可能會致死；美國好幾座農場都發生過這種事，硝酸鹽進入水中所引發的「藍嬰症」（blue baby syndrome）也是一例。

如同需要氮一樣，地球上的生物也需要另一種化學元素：磷（phosphorous）。人類DNA的雙股螺旋是由一種磷酸二酯橋（phosphodiester bridges）相互交織而成的，沒有它，生命就不可能存在。磷也和氮一樣，人類與其他生物可藉由食用蔬菜與肉類等糧食取得。然而與氮不同的是，大部分的磷生成蘊藏於各種岩層裡，需要仰賴岩石的風化與有機物質的分解這樣極度緩慢的全球自然循環過程，才能向土壤提供磷酸鹽。

農耕會耗盡土壤中的磷，而糧食從鄉下農業地區運到城市消費中心的過程中，可供攝取的天然生成的磷也會減少。在舊生態體系中，農民藉由回收再利用人類與動物的排泄物來解決這個問題。但是磷和氮不一樣，主要集中在尿液裡，而不是糞便裡。中國與日本是舊生態體系內，兩個透過保留人類尿液而成功將磷回收再利用的農業體。在歐洲，土壤中磷被耗盡的問題在十九世紀中期因為使用從祕魯外海島嶼開採的鳥糞石而暫時解決。

當那些來源在二十世紀初期枯竭，開採磷酸鹽礦就成為與氮結合以製造肥料的主要磷來源。然而有別於氮，磷無法憑空製造。磷的供給僅限於可以從礦床中開採出來的資源，而礦床在地表的分布並不平均，所以有人擔憂磷的產量不僅有限，還有可能已經達到高峰，會在二○三○年之前開始下降，儘管這種看法備受爭議。

硝酸鹽與磷酸鹽汙染河溪、含水層與海洋，導致藻類大量出現在淡水中和海洋中的「死區」（dead zones），這種過程叫作「優養化」（eutrophication）。硝酸鹽也會進入空氣，當硝酸鹽因為逆溫現象而滯留在地面附近、又被陽光烘烤成棕色煙霧狀的二氧化氮時，就成為洛杉磯和其他城市的霾害起因。為了處理這些環境問題，美國政府與各州政府制定了限制飲用水中硝酸鹽含量的標準和許多法律，想要藉此減少汙染土地、空氣與水的硝酸鹽。

這麼做是否為時已晚？斯德哥爾摩韌性研究中心（Stockholm Resilience Center）證實，環境中氮與磷的負荷量是「地球九大限度」指標中，已經被人類超越的其中兩項，但是人類還是可以採取行動來抑制並減少進入環境中的氮和磷，這些行動正在付諸實行。

磷的供給有限、滲入水生生態系又會造成環境衝擊，就連肥料產業團體都因為這種雙重擔憂而設法進行回收，並減少在化學肥料中使用磷，希望盡可能達成永續利用。這樣做是否會成功還有待觀察，但各地都在進行實驗，美國佛蒙特州有農場回收利用人類尿液，印度與瑞典有人打造尿液分流廁所，而巴基斯坦城市居民食用的蔬菜則有二五％是以處理過的城市廢水施肥。

相較之下，撒哈拉以南非洲，也就是地球上最貧窮的地區，幾乎完全不使用氮肥或磷肥。那裡和其他地方的農民愈來愈窮困，沒有財力可負擔人造肥料、灌溉或高收成種子，因此一直困在舊生態體系內，逐漸耗盡能夠維持他們生活的自然資源，也造成環境變得更加貧瘠。窮苦的農村人口燃燒森林、草原或任何物品來烹飪、取暖、照明——也就是生存——而這讓環境和他們本身都更貧乏了。改變全球環境的不只有工業，還有農村的貧困現象。

有些人提出，生技、電腦、網際網路等新科技或許能促進擺脫貧窮束縛所需要的經濟成長，同時減少對環境的衝擊；這些人還舉出智慧型手機的解放效應作為例子。相較於火車頭或船隻，製造電腦晶片或操控基因使用的原料極少。但是若沒有電，電腦界與生技界就不可能存在。

事實上，二十世紀的世界能源使用情形與經濟和人口的大幅增長並行；一九九○年的能源使用量是一九○○年的十六倍。一名分析師計算出來，人類在二十世紀使用的能源比從農業革命到工業革命的一萬年加起來還要多。早期的工業靠煤與蒸汽推動，然而二十世紀是石油的時代，加速了汽車與發電廠的普及。大量電力是透過燃煤產生的，而燃燒石油、天然氣與煤（都是無法再生的「化石燃料」）結合起來，造成了全球暖化。

全球暖化是溫室氣體釋放到大氣中造成的，特別是燃燒煤和天然氣產生的二氧化碳，還有因為人類活動而失控的工業程序所產生的二氧化硫。稻田灌溉後和畜群排放的甲烷也促成了全球暖化。雖然火山噴發留在大氣中的火山灰與二氧化硫可能在十九世紀與二十世紀前半葉減輕了全球暖化，但是全球溫度自二十世紀至今有明顯上升，而且溫度上升「是隨著溫室氣體的大幅增加而出現的。

二氧化碳濃度在一八九○年代達到百萬分之二九五（295 ppm），二戰時是百萬分之三一○（310 ppm）：自一九四五年以來，濃度已激增到百萬分之三八五（385 ppm），而且毫無放慢跡象」。緒論中有提到，現在的二氧化碳濃度已超過百萬分之四○○（400 ppm）了。

為了處理全球暖化問題，聯合國在過去二十二年多次召開會議，請世界上的主權國家合作制定溫室氣體排放的限制，第一次是一九九七年的京都峰會。要讓獨立國家達成共識相當困難，首先是因為以中國和印度為首的開發中國家抱怨說，限制它們使用化石燃料來生產能源會阻礙其經濟發展；另一個原因是美國國會拒絕批准《京都議定書》。然而，情況在二○一五年似乎有了突破；在此之前，美國總統歐巴馬與中國國家主席習近平簽署了一份雙邊協議，要在二○三○年做到限制並進一步減少兩國的溫室氣體排放。

美國與中國排入大氣的二氧化碳占了全球的四成，因此也要為全球暖化負起四成的責任；這兩國的領袖同意簽署《巴黎協定》，其他一七四個國家（加上歐盟）也就簽署了。在二○一八年的卡托維治（Katowice，位於波蘭）氣候變遷大會（Climate Change Conference，常被簡稱為「COP24」）上，與會國同意了一系列施行《巴黎協定》的必要事項，美國總統川普則退出該協議。

全球平均氣溫上升造成的影響，目前為止主要以極地或寒冷區域的冰川融化和永凍層解凍最為嚴重。然而有一個更大的威脅是，我們不知道全球氣溫還會上升多少、會不會在某個時刻突然出現意想不到的災難性後果。因此，氣候學家把全球氣溫升高的安全上限設為攝氏一．五度。海平面上升已在阿拉斯加、低窪的太平洋島嶼及孟加拉引發問題，也對各地的沿海地區造成威脅，甚至佛羅里達州的波卡拉頓（Boca Raton）。

全球暖化並非對每個地方來說都是負面影響。世界上有一些地區的生長季可能會延長、農業產量可能會提升，前提是降雨模式沒有被擾亂。世界的天氣模式愈來愈變化無常，很可能是全球暖化引起的：暴雨、龍捲風、颱風和颶風愈來愈劇烈，許多地方的夏季氣溫變高，冬季氣溫卻又變得更冷、更低，其他類型的極端多變天氣事件也層出不窮。

人類活動追求經濟成長與發展，也影響了其他自然過程。除了擾亂氮循環與全球氣候之外，人類還為了煤、銅、黃金、鋁土及其他藏在地下的自然資源而挖開大片地表。現在耕地大約占地球陸塊的二○％，幾乎每條河流都築起了水壩，而全世界的淡水流域有一半被人類掌控。酸雨使美國東部、中國西北部與日本的湖泊變得貧瘠。湖泊和海洋充斥氮肥，藻類大量生長，吸光水中的氧並形成死區。此外，不斷攀升的牛肉消費導致全球牛隻數量增加到二十億，牠們吃、喝、排便、排氣，也加劇了全球暖化。

森林，尤其是熱帶森林，包含了所有生態系當中最多的動植物物種。因此，森林減少也和物種的滅絕有關。事實上，二戰結束以來消失的森林太多，以致全世界也在人類世的「大加速」中失去了愈來愈多物種。現在有些生物學家把這一波人為的物種消失稱為一場「滅絕危機」，其滅絕的速度是自然速度的數百倍。令人擔憂的是，全部的物種裡可能有多達三○％到五○％會在二十一世紀中期之前邁向滅絕，而野生動物的數量在一九七○到二○一四年之間減少了六○％。

除了養活大量的動植物物種之外，森林與森林土壤也是重要的碳匯之一，能將二氧化碳從大氣中分離，透過光合作用轉化成纖維素，這是木頭的一項組成要素。森林消失，自然過程從大氣中移除二氧化碳的其中一種方式也隨之消失，使我們在處理全球暖化時面臨到更嚴峻的棘手挑戰。此外，科學家已開始瞭解到，樹木和森林這些生物比我們先前所認為的還要複雜許多，與其他樹木及物種之間存在著可以透過根系互相追蹤的關係，還有能力藉由氣味與振動來向其他樹木發出訊號（交流）。我們已開始將森林視為活的生物體，失去森林就和金絲猴或老虎滅絕一樣令人類悲傷。

伐木和農地擴張破壞了非洲、亞洲及拉丁美洲的大片雨林，改變了當地氣候並導致成千上萬的物種滅絕。自二戰結束以來，鏈鋸成為一種極具破壞性的力量。沒有錯，自從一萬年前上次冰期結束、農業開始以來，人類就一直在焚燒和砍伐樹木。舉例來說，中國、英國等先進的舊生態體系經濟在一八○○年時就能有效清除其土地上的森林。砍伐的速度在十九世紀加快，北美洲、俄羅斯和波羅的海的森林一座座倒下，到了二十世紀初期才因為戰爭與經濟大蕭條而放緩。

然而，二戰結束後的那五十年卻出現了人類史上對森林最猛烈的襲擊。人類史上所有的森林除伐（deforestation），有一半是發生在最近這半個世紀，導致歷史學家麥可．威廉斯（Michael Williams）稱這個時期為「大突擊」（The Great Onslaught）。近年的森林除伐幾乎全部發生在非洲、亞洲及拉丁美洲的熱帶區域，也就是世界上大多數窮人居住的地方。由於成千上萬的動植物物種滅絕，自然生態系正在遭到徹底單一化，也因此而愈來愈缺乏多樣性與韌性。

那樣所導致的結果，以氣候學家拉迪曼的話來說，就是「人類現在成了地球上的主要環境力量」。歷史學家布魯克也贊同：

第二次世界大戰結束以來的歷史軌跡，為人類生存狀態帶來一個煥然一新的起點……。自二戰結束以來，不過短短人生數十寒暑的時間……人類世竟已到來。這一轉變的速度之快令人警醒，而它令人眩目的速度或許也在暗示人類歷史可能、也應該會在另一個短短人生數十寒暑內再次轉轍。

人類以科技改造生物圈，對其他物種造成的影響非常大。被我們選中的物種會繁殖（例如肉牛），而野生物種的數量則大幅減少——現在的野生動物比一九七○年少了五成——而且有許多已遭滅絕厄運。今日，人類行為在物種滅絕過程中所起的作用，已遠遠超過自然過程，導致有分析家把當前的狀況稱為「第六次大滅絕」，意指現在由人為所造成的物種滅絕速度，和早前發生在地球上那五次由自然力量所造成的大滅絕相同。生態多樣性的喪失不僅造成負面的環境影響，人為造成物種滅絕也可說是很不道德。

用工業世界的有害汙染物來毒害我們的世界，會是我們的命運嗎？「地球之島」會不會重蹈復活節島民的覆轍？他們耗盡了島上所有自然資源，目睹島上人口減少並墮入交戰不休的深淵，最後蜷縮在寒冷陰暗的洞穴中自相殘殺。如果我們生活的世界取決於過去發生的事情與人類做過的選擇，那麼未來也取決於我們現在的選擇與行動。無可否認，世界面對的兩大問題令人頭痛：一方面是要為迅速增加的世界人口提供像樣的生活水準；另一方面是要停止二十世紀工業發展模式造成的環境退化，並加以逆轉。以現代世界的結構來看，它是否有能力處理這些全球問題？或許吧。

根本問題出在現今對於全球經濟成長與環境之間關係的主流觀點。人類生存不可或缺的經濟活動向來都仰賴自然過程，所以也是自然過程的一部分。過去一個世紀與先前所有人類歷史的主要差異是，早期人類對環境的衝擊太小，或者說太局部了，導致現代經濟理論學家（從十八世紀開始）建構出來的世界運作方式模型並未說明自然環境帶給人類的用處或幫助。

在二十世紀，而且直到今日，全球自由貿易、發展主義、消費主義和（直到不久前的）生產主義擁護者都認為全球經濟體系與全球生態系是毫不相干的。現在事實證明這個想法是天大的錯誤。生物圈與人類圈在二十世紀變得密不可分，人類活動逐漸將生物圈的變化推向不可知、也不可預測的方向。愛因斯坦有一句名言說「上帝不會和宇宙擲骰子賭博」，顯然這種說法並不適用於人類與地球之間的關係。

書籍介紹

本文摘錄自《現代世界六百年：15-21世紀的全球史與環境史新敘事》，春山出版

作者：馬立博（Robert B. Marks）
譯者：向淑容

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責任編輯：翁世航
核稿編輯：潘柏翰