14.3 人對大自然的影響 [14.3.1][14.3.2][14.3.3]

第4章定義氣候為大氣、海洋、圖14-8陸地三大系統交互作用的結果,是地球科學面向的定義。證諸過去數百年的經驗,由於科技的發達,人類雖然仍無法控制大自然,但是對自然界的影響已可比擬自然界對人類的影響,速率更遠超過自然界的運作速率。要了解並掌握氣候變遷,人文面向的思維必須被考慮。因此,氣候系統應是大氣、海洋、陸地及人類四大系統交互作用的結果。在此,我們不但必須探索氣候變遷可能帶來的災害,同時也必須了解人類的種種行為對大自然的衝擊,才能防患於未來。

人對大自然的影響,當然不是始自工業革命。自從有人類以來,為了求生存以及求更好的生存環境,人類不斷向大自然爭取生存空間,成為環境變遷的動因( agent )之一。人類居住越久、人口越多的地方,受到的影響也越大。當人口稀少、科技不發達,人類對大自然的影響是區域性而且緩慢的。隨著人口快速增加、科技不斷突飛猛進,人類的影響不斷加速而且擴張成全球性的。圖14-8充份說明了人口增加如何影響環境。人口稀少時,為求生存,人類焚燒森林擴張耕地,影響不大。人口增長,類似的活動範圍擴大,假以時日演化成森林縮小、土壤流失、水污染、空氣污染、降低生物的多樣性、沙漠化,甚至全球氣候變遷。下文將分門別類討論人類影響大自然的途徑。

14.3.1 人口、富裕程度

世界人口快速成長,從1750年不到10億,到1950年的25.5億。而且,從1950年到1987年,短短30年不到的時間,人口加倍到50億。換句話說,這30年之間增加的人口相當於過去數千年的人口成長量。1995年全世界人口已高達57.3億(表14.6 表14.6 ),所幸人口年增長率自1970年以來已有下降的趨勢。專家估計, 2050年的全世界人口應該還在100億以下。過去幾十年人口迅速增加,是因為公共衛生的改善以及醫療科技的進步,降低了死亡率,也造成了發展中國家出生率快速的成長。

人口增加,資源的需求自然高漲,人類對大自然的破壞程度( 如,森林砍伐、生態系統的破壞、水循環的破壞等 )也相對地提高。但是人口數不一定與人對大自然的衝擊呈正比。工業化及生活形態的影響更大。高度工業化的結果,人類愈來愈富裕,生活形態早就脫離「但求生存」的階段,物質享受提高對環境的壓力也水漲船高。比如,世界上較富裕的國家佔了約四分之一的人口,卻用了80%的能源。已開發國家每人每年用掉32桶原油,開發中國家每人每年只用了3.5桶。開發中國家的能源消耗量雖然快速增加,但是仍遠少於已開發國家。二氧化碳排放量方面,七大工業國佔了40%,雖然他們的人口只佔了全世界人口的11%( 圖14-9圖14-9 )。

富裕程度對環境的壓力的另一個例子發生在中國。依據Worldwatch Institute 的資料,1995年全球存糧,如果以可供消耗的天數來算,只有48天,是1961 年以來的最低點 ( 圖14-10圖14-10 )。換句話說,如果停止糧食生產,全球糧食48天就用完了。這其中一個原因是,因為中國在1994到1995兩年之間,由穀物輸出國( 9百萬噸 )變成輸入國( 1千6百萬噸 )。另一個原因是,天候不佳造成美國及俄羅斯農作歉收。中國人民生活逐漸富裕,生活型態改變,肉類的消耗量迅速增加。比如,中國人在1990年時消耗1公斤牛肉,在1995年時消耗3.6公斤; 其他肉類的消耗量也迅速增加。類似情形普偏發生在亞洲地區。雖然與歐美國家相比,中國的肉類消耗量還是很小,但是人口眾多,飼養牲畜及家畜所需的穀物量自然高漲。當糧食需求量增加,環境所承受的壓力也增大。

14.3.2 農業、森林砍伐

科學家發現,人類的活動早在西元前7000年左右,就開始改變地中海周圍的自然棲息地。譬如,該地的人類在6000年前就已開始飼養羊,而不再只是吃食野生動物。西元前500∼400年之間,人類伐木充當 燃料及建材,森林面積開始縮小。由於人類多年來不斷的砍伐森林,擴大耕地面積,我們已無法探知地中海周圍原始森林的原貌及林相。類似的事情發生在全世界各地。在英國,由於過去3、4千年對棲地的破壞,90%森林及大部份荒野因此消失。北美洲也一樣,沼澤因人為放水而乾涸,河流因築壩被堵住,大草原變成耕地。巴西原始森林的砍伐早在17世紀就已開始,直至今日。

過去三百年間,人類更加快速的改變地表,使之適合人類的需求,耕地面積因此成長了450%。森林原來佔地球陸地面積的40%,人類向森林爭地的結果,自從砍下第一刀以來,森林面積已銳減至目前的27%。森林面積縮減大多發生於1950年以後。除了耕作用途,較富裕國家的人口逐漸移居郊區,也導致林地面積縮小。發展中國家移居郊區的人口的成長更是快速。在1995年,郊區人口已佔了全世界人口的45.2%。

在歐美地區,森林面積的快速縮小大多發生於18及19世紀。整體而言,歐洲及北美目前的森林面積比一百年前還要大。最近幾十年的森林砍伐則大多發生於熱帶雨林( 表14.7表14.7 )。這些發展中國家砍伐雨林,有的為了木材輸出,有的為了改種經濟作物或經營牧場,有的為了採礦、石油。Worldwatch Institute 資料,顯示1980-1990年之間,平均而言,森林面積每年減少9.95百萬公頃( 約一個南韓大小 )。

森林具有保護土壤免受風的侵蝕及雨水的沖刷。根據研究,農業用地的土壤流失程度,是森林的100倍。森林同時也是水循環的重要來源之一。深植於土壤之中的根將深層土壤的水份抽至其莖葉,再散發至大氣中。科學家研究發現森林砍伐之後,蒸散量可以減少一半,而逕流可能增加一倍。亦即,土地涵養水份的功能折損了一半。

森林面積的縮小,如前所述,不僅改變當地氣候,也改變了水循環。龐大的熱帶雨林,如亞馬遜河流域,所調節的水循環不止是區域性的。該地區是熱帶三大對流區之一,亞馬遜森林的存在是主要原因。亞馬遜森林若消失,全球水循環勢必受到影響。森林吸收二氧化碳行光合作用,釋放出氧氣,是調節碳循環的重要機制之一。隨著森林的消失,碳循環也必定不平衡。焚燒森林以及森林砍伐之後的殘枝敗葉腐化分解,更是雪上加霜,將更多的二氧化碳排放至大氣之中。

14.3.3 科技發展

科技的發展提昇了人的生活品質、延長人的壽命、增加糧食的生產、促進經濟的發展。然而,它也帶來了許多負面的影響。當人類耗盡腦汁發展各項尖端科技,卻經常沒有足夠的智慧判斷( 或者甚至沒想到 )它們對環境的可能衝擊。譬如,氟氯碳化物於1930年代被製造出來,在1950年代以後被大量使用,誰知竟成為破臭氧層的殺手。科技的發展也促成了石化燃料的大量使用,不但產生大量的溫室氣體,也造成局部地區的空氣污染( 如,煙霧 ),形成酸雨。

溫室氣體排放量的增加可能促成全球暖化,IPCC科學家雖然無法確定全球暖化對劇烈天氣的影響,但也指出了下列可能的影響:

(1)高緯度地區的植物種類的急劇變化。譬如,較低緯地區的植物種類北移,但是其北移速率遠超過自然變率。根據一萬多年前的資料顯示,植被的變動每一世紀移動25-40公里,但是如果二氧化碳加倍,植被的遷移可能高達500-1000公里。以目前的溫室氣體排放量而言,二氧化碳加倍的情形在21世紀就可能發生。

(2)沙漠地區的情形可能更惡化。如果屬實,則地球陸地上許多乾旱地區的沙漠化可能加劇。

(3)全球暖化加強全球水循環,意即水災及旱災的發生頻率及嚴重的程度都可能提高。有些氣候模擬預估隨著暖化程度加劇,沙漠地區會逐漸擴大。

(4)全球的農業及森林的生產力將維持目前的情況,但是分布將有所變動。比如,某些地區生產力提高,某些地區則下降。

(5)在健康方面,將有廣泛而且不好的影響。譬如,由於熱浪發生頻率昇高,死亡及病號將增加。某些傳染性疾病的影響範圍也可能擴大。

(6)整體而言,越貧窮落後的國家受到的衝擊最大,因為它們的適應能力最差。


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