地球系统并非可无限承受污染。为界定地球系统的“安全运行空间”,科学界提出“地球承载边界”概念,用以刻画气候与生态系统可持续运行的上限。韩国科学技术院(KAIST)研究团队近日在统一计量口径后对气候变化与氮污染进行重新测算,结果显示,当前全球二氧化碳年度排放水平已超过可持续安全边界两倍以上。
该研究由KAIST绿色增长与可持续发展研究生院Haewon McJeon教授与美国能源部太平洋西北国家实验室(PNNL)Paul Wolfram博士团队合作完成,相关成果发表在《自然可持续性》(Nature Sustainability)。研究团队采用年度排放(流量)框架重新计算二氧化碳排放边界,而非传统上用于气候变化评估的大气二氧化碳累计量(存量)框架。

研究指出,迄今气候变化风险评估多以大气中二氧化碳累积量为核心指标;而氮、磷污染的评估通常依据每年排放量进行衡量。由于两类环境问题采用不同计量标准,难以在同一尺度下比较其相对严重程度。为此,研究团队将氮污染所用的年度排放框架引入碳排放边界测算,以实现口径一致。
在以全球平均气温升幅限制在1.5摄氏度以内为约束条件下,研究测算地球对年度二氧化碳排放的安全限值约为4至17吉吨(Gt CO₂/年)。研究同时给出的当前人类年度二氧化碳排放量约为37吉吨(Gt CO₂/年),据此判断该水平已超过地球安全运行空间两倍以上。

McJeon表示,当碳排放与氮污染采用相同框架进行对比时,气候变化问题的严峻程度更为直观;他同时称,这一方法有助于将不同环境议题置于同一分析基础上,从而支持更清晰的政策优先级设定。他还强调,需要制定同时考虑碳、氮与磷污染的综合策略,并指出全球脱碳努力需进一步加快。
论文由McJeon与Wolfram共同担任通讯作者,PNNL的Hassan Niazi、Page Kyle等研究人员参与合作。

此外,McJeon在《科学》(Science)杂志发表题为《稳定地球气候的三十六种解决方案》的评论文章中回顾了过去20年气候技术进展,并指出尽管相关技术储备已较为充分,但落地实施速度不足,导致气候危机加剧;他在文中同样强调,为实现碳中和目标,脱碳步伐需要加快。