气候变化下的雪国极地 | One Earth 12月刊编辑精选
地球科学
Earth science
如履薄冰
“我们怎能与冰的融点谈判。”这是在刚刚过去的11月通过国际冰层气候倡议发布的《冰层状态报告》的主旨信息。报告的结果十分不乐观：目前温室气体减排承诺的不足将导致地球冰层永久且不可逆转的转变。然而，这一认知尚未渗透到政府、行业和公众的层面。
该报告揭示了冰盖融化、山地冰川退缩、永久冻土融化、海冰消失、极地海洋酸化、变暖和淡水化等令人担忧的趋势，如果不加以遏制，将对全球生态系统，包括海洋、天气和气候以及粮食和水安全造成严重后果。尽管报告的内容令人警醒，但它也不免带来了隧道尽头的一束光：如果达到1.5˚C的温度目标，人类对地球冰层的危险干扰就可以减缓，甚至消除。然而，尽管这对全球体系来说可能是个好消息，但地区转型仍可能十分严峻。本月问题的焦点——北极就是一个很好的例子。
与南极洲大部分无人居住的荒野相比，北极地区有着丰富的民族、文化和知识。它是400万人口的家园，其中大约10%是土著，充满活力的生态系统包括一些世界上最具标志性的物种。北极的环境非常恶劣，但当地的植物、动物和人类已经适应了这些条件。数百年来与世界其他地区的相对隔离导致了一个紧密结合的社区，那里的生命与当地的环境和资源联系在一起。因此，该地区及其居民在许多情况下对环境变化更为敏感，而北极无疑正在发生变化。气候变暖的速度是全球平均水平的三倍，北极正在经历前所未有的快速变化。然而，土著人民的困境往往被忽视。
随着气温上升、永久冻土融化和海岸线侵蚀，北极的基础设施正在退化甚至崩溃。降雪正越来越多地被雨水所取代，影响着交通联系，如重要的冰路。此外，与旅行相关的风险也在增加。陆地和海洋的变化正在影响区域物种和土著生计：驯鹿、麝牛等对极地气候适应性强的动物也难逃饥饿，海洋物种正在从变暖和日益酸性的水域消失。
正如Harper等人在本期中所讨论的，极地变暖对当地居民健康的影响是深远的。极地本土食材（包括哺乳动物、鸟类、鱼类和浆果）的质量和丰度的下降正在挑战极地地区的粮食安全。由于环境变暖，弧菌得以存活，病原体得以生长，食源性和水传播疾病呈上升趋势。长期的环境变化正在侵蚀极地地区的生态系统和社会文化，导致焦虑、抑郁以及因为经历生态丧失而产生的悲伤。这些健康影响因为无法获得足够的保全机会，正在进一步加剧。
20多年来，北极社会一直在经历气候变化，尽管它们表现出了令人印象深刻的恢复力，但变化的幅度和速度正在加剧，挑战着适应能力。
此外，气候变化不是北极社区面临的唯一压力。如今，北极已不在是历史认知中的不及之地。石油和天然气开采、采矿、航运、渔业和旅游业在北极已经发生了一段时间，但随着海冰的消退和北极的开放，该地区及其自然资源变得越来越容易获得，全世界都在关注。
据估计，世界剩余石油和天然气储量的25%位于北极圈内，尽管有国际气候协定，但新的航线和无冰条件使这些资源更容易开采。正如Nuttall在本期中所讨论的那样，世界未来的清洁能源需求已将北极，特别是格陵兰，确定为关键金属和矿物开采的战略区域。包括欧盟、美国和中国在内的许多北极和非北极实体在最近的政策文件中特别提到了北极矿产财富。当然，格陵兰政府对不断扩大的商业机会，表示欢迎并期待更多的投资。尽管最近的禁令确保了16年的休渔期，但北极水域变暖预示着北冰洋中部另一项重要的经济活动的到来：商业捕鱼。
当然，北极地区的经济发展可以通过基础设施投资、税收和增加就业机会。这些举措或许还能提高适应能力，从而对当地社区有利。然而，从历史上看，当地社区，特别是土著人民并没有从北极投资中受益。本土声音通常被排除在关键决策之外，地方社区被剥夺了包括土地在内的重要资源，讽刺的是，他们是最先受到环境退化影响的群体之一。随着北极地区的开放和全球对该地区兴趣的增长，围绕资源开发的不平等和道德等严重问题不断出现并蔓延，人们越来越担心，当地居民的需求和脆弱性可能会被忽视。
毫无疑问，来自非北极行为者的新利益以及北极与世界其他地区之间联系的加强带来了严重的治理挑战，但尽管北极没有从《南极条约》赋予南极的受保护地位中获益，但它远不是治理真空。正如在本月的初级读物中所传达的那样，北极治理景观包含许多离散的元素。除了八个北极国家和相关领土外，还有一些适用于该区域的国家、国家以下各级、区域和次区域制度以及全球安排。北极理事会位于北极治理格局的中心。除了作为理事会常任理事国的八个北极国家以及为非北极国家、政府间组织和非政府组织保留的“观察员”地位之外，理事会的一个创新的、可以说是最重要的方面是土著人民的参与。代表由居住在几个北极国家的一个土著人民或居住在一个北极国家的许多土著人民的组织，在以协商一致方式作出决定之前，必须得到北极国家的充分咨询。北极理事会的这一基本属性对于确保土著人的发声和权利，对该区域的各种决策至关重要。然而，尽管理事会已成为一个重要的谈判场所，并为一系列针对北极的具有法律约束力的协定作出了贡献，但理事会本身没有法律权威。北极地区的八个国家诚然拥有权力，然而，这些国家的土著人的声音，往往被充耳不闻。
自环北极合作的主要机构成立以来，北极发生了巨大变化，环境和经济格局持续演变，部分人受益的代价，是对当地土著人民利益的损害。然而，针对这些变化对当地社区影响程度的全面理解，依然有限。一方面的原因是缺乏北极可持续性研究，另一方面是对土著知识的匮乏。世界有责任减轻北极人民面临的风险，帮助他们建立适应能力，但这必须在没有殖民动机和心态的情况下进行。庆幸的是，许多关于这一问题的思考开始涌现，特别重要的一点是，当地土著人在研究、应对和治理方面的决定权对于成功确保整个北极地区的社区恢复活力和繁荣至关重要。在气候物理科学面前，不存在谈判的余地。但我们之间可以沟通并互助，唯一需要的是，一切都应本着公平公正的原则。
One Earth 12月刊已于12月17日上线
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我们特意为大家精选了发表在 One Earth 2021年12月刊的18篇文章，供大家详细了解。
声音：保护北极未来
据预测，北极圈的冰融化加剧将带来许多海洋和土地利用的机会，但这些机会将对已经在变化的北极生态系统和生物多样性以及当地社区的生计构成额外的威胁和挑战。这种声音问道：我们如何预测和管理北极的海洋/土地使用影响，以保护人类和自然？
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声音：开放北极的危险
随着世界变暖，冰融化，永久冻土融化，北极及其自然资源变得越来越容易获取。开放的北极提供了许多机会，但也可能产生广泛的社会环境后果。这种声音问道：开放的北极面临着什么样的自然资源挑战，如何为地球和人类可持续地管理这些挑战？
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评论文章：气候变化与因纽特人健康：研究与风险不匹配
如果气候变化是“本世纪最大的健康威胁”，这对全球变暖最快的地区意味着什么？为了应对关键的因纽特人健康风险，我们呼吁因纽特人在气候健康研究中自决，以因纽特人知识、因纽特人领导的方法和研究过程的非殖民化为基础。
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评论文章：北方地区新兴农业扩张：土地利用研究的启示
气候变化和社会经济动态正在推动被称为北方农业边界的北方和北极地区的农业快速扩张，这对环境和人类有着巨大的潜在影响。将北方农业前沿概念化为资源前沿，并借鉴热带地区的经验教训，有助于指导这些新兴景观的研究和治理。
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科普读物：转型时期北极治理的现状和挑战
北极在地球气候中扮演着核心角色，在国际关系和政治中扮演着越来越重要的角色。由于人为气候变化和全球经济力量的共同影响，该区域正在经历深刻的变革，因此，关于该区域未来的辩论中，新的治理问题成为最重要的问题。这本初级读物提供了这些变化以及该地区治理体系的基本概述，该体系由许多离散和相互作用的要素组成。与流行的说法相反，北极并不缺乏治理，但也面临着挑战。然而，这些挑战并不是环北极地区独有的，它们代表了人类世人类与环境关系管理中一些最紧迫的问题。因此，北极的经验教训将具有全球意义，全球经验有助于满足北极治理的需要。
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问与答：可持续北极海洋治理——对话Jessica Nilsson
北极理事会北极海洋环境保护（PAME）主席、瑞典海洋和水资源管理局高级顾问Jessica Nilsson最近与One Earth讨论了北极可持续海洋治理的挑战和机遇。
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前瞻文章：利用情感促进可持续行动
促进可持续行动的行为科学方法主要关注认知过程，而情绪的作用相对较少受到关注。然而，情绪有很大的潜力，但目前尚未充分开发，有助于可持续的行为改变。从这个角度出发，我们总结了最近强调情感在人类思维和判断中的核心和不可或缺的作用的研究。我们将讨论这些见解如何促进对可持续性问题的情感反应，帮助利用情感的潜力来激励行动，以及改善情感气候变化沟通和干预策略。我们概述了一项研究议程，我们认为这对于获得情感如何最佳促进可持续行为的坚实证据至关重要。本文件旨在促进讨论和协调研究工作，探讨如何更好地利用情绪来促进大规模可持续行动，并促进将情绪策略更有力地整合到决策者的工具箱中。
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前瞻文章：解决社会生命周期清单分析数据缺口：来自刚果民主共和国钴采矿案例研究的启示
评估新兴技术对人类健康和福祉的影响至关重要。然而，缺乏通过社会生命周期评估（S-LCA）来支持对这些影响进行严格评估的数据，尤其是在地方或区域层面，而不是在国家层面。因此，使用新兴技术的技术和政策可能会导致不平等，降低生活质量，即使环境生命周期评估指出了可能的环境效益。因此，本视角描述了我们在刚果民主共和国（DRC）卢阿拉巴省钴矿业社区的实地考察工作，以确定收集更好数据以进行S-LCA的障碍和机会。我们的建议适用于钴采矿和其他系统的S-LCA，总体而言，能够更全面地评估新兴技术对社会福利的影响，这些影响在政策中的使用不够稳健。
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综述文章：中亚是全球清洁能源转型关键材料分析中缺失的一环
能源转型导致清洁能源技术对矿物的需求激增，引发了对关键材料来源和供应安全的担忧。尽管中亚是苏联金属和工业矿物的主要来源之一，但在当代全球关键材料分析中却被遗忘了。在这里，我们回顾了中亚矿产资源基础，并评估其对全球供应链的当前和潜在贡献。我们发现，中亚的重要性主要在于其矿产基础的多样性，其中包括用于清洁能源应用的最关键材料的可开采储量。这使得该地区在矿产经济、供应安全和地缘政治方面同样重要。总之，中亚有可能成为矿物开采的新热点，并成为清洁能源技术关键材料的主要全球供应商。
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原创研究：气候变化和火灾扰动驱动的北极苔原热岩溶加速
被称为热岩溶的破坏性永久冻土融化可能推动景观重组，加剧高纬度碳释放。然而，目前对热岩溶过程的理解仍然有限。在这里，我们使用了时空尺度和分辨率前所未有的遥感数据集来描述富含冰的北极苔原生态系统中热岩溶形成的区域模式。我们的结果显示了复杂的热岩溶模式，受气候变化、火灾干扰和景观属性的密切调节。尽管苔原火灾零星且持续时间短，但即使火灾严重程度较低，其引发热喀斯特的历史也很悠久（长达80年）。然而，在区域范围内，气候变暖是过去几十年来推动广泛热岩溶加速的主要因素。随着本世纪人为变暖和冻土带燃烧的加剧，热岩溶过程可能成为永久冻土碳收支不确定性的一个日益增长的来源。
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原创研究：热带森林砍伐加速了当地气候变暖和户外安全工作时间的减少
最近的研究强调了全球变暖对热带中低收入国家的影响。此外，热带森林砍伐仍然是全球关注的减缓气候变化问题。我们通过研究热带森林砍伐如何加剧全球变暖对当地的影响，并导致户外工作者的不安全热环境，将这些研究机构联系起来。我们表明，热带地区的森林砍伐与湿热暴露的增加有关，而湿热暴露的增加足以超过户外工作者健康的既定阈值。这些发现表明，热带森林砍伐正在加速气候变化影响的到来。此外，这项工作表明，热带森林提供的当地生态系统服务对脆弱人口的恢复能力很重要。
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原创研究：美国主要电力公司的气候承诺有可能将电力部门的排放总量减少三分之一
电力部门约占美国温室气体（GHG）排放总量的四分之一。尽管拜登政府承诺到2035年向无碳电力过渡，但美国历来缺乏具有约束力的联邦气候政策。许多电力公司已经宣布了自己的温室气体减排承诺，但它们可能实现的额外减排量仍不清楚。在这里，我们研究了截至2020年12月在80个独立子公司和运营地区宣布的36项主要公用事业承诺。虽然一些承诺的减排似乎与现有州和地区政策鼓励的减排重复，但这些承诺如果全部兑现，仍有可能产生相当于2018年美国电力部门排放量32%的净减排。为了确保透明度，并帮助在现有努力的基础上制定政策，还需要在承诺和排放报告方面保持更大的一致性。
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原创研究：升高的二氧化碳抵消了臭氧对陆地碳氮循环的影响
植物通过各种生态系统功能为社会提供重要服务，包括对抗气候变化的重要碳汇和重要的食物来源。在过去的100年中，大气中两种温室气体的浓度显著增加，这两种温室气体损害（臭氧[O3]）和促进（二氧化碳[CO2]）植物生长。然而，关于它们对植物性状和相关生态系统功能和服务的净影响知之甚少。在这项工作中，我们综合了当前的知识，并表明CO2浓度的增加否定甚至过度补偿了O3增加对生态系统功能和碳氮循环的有害影响。我们的评估揭示了两个关键大气成分的变化对陆地生态系统的复杂交互影响，并强调需要了解大气成分变化对生态系统的复杂影响，同时评估减轻人类对全球环境扰动的各种选择。
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原创研究：在美国，城市树冠对社会弱势群体具有更大的降温效果
世界各地的城市都面临着迫在眉睫的酷热事件，这些事件正成为对公众健康的重大气候驱动威胁。植树是减少热应激的常见适应措施，但如果计划不当，可能会造成环境不公。因此，需要了解哪些人最容易受到城市热量的影响，他们住在哪里，以及他们是否有平等的机会使用树木降温。在这里，我们分析了美国38个最大城市的树木对热量和制冷能力的社会脆弱性。我们发现，社会弱势群体往往生活在树木覆盖较少的炎热社区，在这些社区植树有更大的降温效果。因此，有必要改善分配和程序上的不公正，以确保增加这些社区的树木覆盖率能够实现社会和生态双赢。我们开发了一些工具，以便于对需要热干预的社区进行空间优先排序。
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原创研究：稀树草原火灾管理可以产生足够的碳收入，帮助恢复非洲的牧场，填补保护区资金缺口
联合国发起了生态恢复十年，以应对全球范围的土地退化。这项研究分析了热带稀树草原火灾管理计划的潜力，以减少碳排放，恢复火灾制度，并为非洲长期资金不足的保护区从碳融资中产生新的收入来源。我们估计了将通常在旱季晚期燃烧（并排放更多碳）的火灾转移到旱季早期（在土壤和木质植被中积累更多碳）所减少的碳排放量。根据目前的碳市场价值，我们发现消除或显著减少非洲保护区每年约10-20亿美元资金缺口的巨大潜力。考虑到新的热带草原火灾项目为自然和人类带来的额外好处，我们建议综合保护和发展项目向火灾管理项目提供更多资金，以支持非洲一些生物多样性高的最不发达国家。
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预览文章：格陵兰与关键矿产的地缘政治
清洁能源转型推动了对关键金属需求的飙升。在本期One Earth的一篇综述中，Vakulchuk 和Overland展示了中亚在矿产供应和地缘政治中的重要作用。在这里，我将范围扩展到一个新兴的采矿热点，北极的格陵兰岛，并讨论更广泛的含义。
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预览文章: 气候变暖导致的北极鱼类群落变化决不能让当地土著社区置身于寒冷之中
在最近发表在Current Biology上的一篇论文中，McLean等人将冷亲合物种的丧失描述为北极渔业海洋生态系统的一个保护问题。在这方面，我们认为，听取当地土著人民的意见并与他们合作对于管理潜在影响和支持他们适应这些变化至关重要。
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视觉地球：发热
人为气候变化使北极和南极更容易接近，使其成为资源开发和旅游业的新热点。2019年，Preta Wolzak制作了一件刺绣艺术品《比利亚》，这是她从2017年夏天开始的著名“北极猜谜”系列作品之一。这一系列作品将观众带到一个美丽、欢快的世界，这个世界充满了清晰、乐观、人类的胆识和创业精神。《发热》以一位年轻而欢快的杂技演员为特色，以丰富的材料制作，充分展示了美丽和魅力。但Wolzak传达的重要信息是，她对人们对待北极、南极和地球的方式感到愤怒。杂技演员代表了人类愚蠢的行为：人们把世界变成了一个大游乐园，现在威胁到我们星球上最后一个未被触及和极度脆弱的地区：北极和南极。
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One Earth
Volume 4 Issue 12
Dec 17, 2021
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