超过20个印尼岛屿神秘消失。世界上最致命的犯罪集团之一崛起。在接下来的30年里，每年都会有8个纽约大小的城市被建造出来。连接它们的是世界上几乎所有建筑、道路和城市的混凝土中嵌入的沙子、窗户上的玻璃、笔记本电脑和手机屏幕，以及COVID-19疫苗瓶。

沙子未经检验的真实成本——广义上说，是建筑骨料的生产——促使一群科学家呼吁更加关注沙子使用和开采的物理层面。他们还提出了实现经济和环境正义的新途径。

四年前，一个国际科学家小组，包括两名来自密歇根州立大学(MSU)的科学家，呼吁人们关注迫在眉睫的全球沙子危机。BOB体育在全球范围内开采有价值的资源通常会让人想到石油、煤炭或稀土矿产。相比之下，建筑用料——沙子、砾石和碎石——似乎不那么罕见。毕竟，要找到一个广阔的沙滩、砾石坑或当地的硬石采石场很容易。然而，建筑集料对于满足社会对住房、卫生、能源、交通和工业的需求至关重要。

在科学杂志2017年9月，该组织指出，作为混凝土、沥青和玻璃的关键成分，沙子的过度开采正在破坏环境，危及社区，并引发社会冲突。

在本周的一个地球在美国，由研究助理领导的科学家bob体育登录极光托雷斯重新审视世界对沙子的饥渴对可持续发展的影响，并为应对这些挑战提出不同的解决方案。

“通过这篇论文，我们期待着作为一个社会，如果我们想促进全球沙子资源的可持续消费，我们需要做些什么，”托雷斯说，他是密歇根州州立大学系统集成和可持续发展中心(CSIS)和比利时Université鲁汶天主教会的一部分。“严峻的问题需要严峻的解决方案——真正以不同的方式解决问题，创造可持续发展的途径。”

《城市时代全球沙质系统的可持续性》一书的作者呼吁以一种新的方式来看待和理解

沙子供应和需求的相互联系，以减少负面影响，如消耗自然环境和造成人类冲突。跨研究学科的合作使得将拼图拼凑成一幅完整的图景成为bob体育登录可能。他们不像之前的许多研究那样只关注单一的沙子开采地点，而是从宏观上看沙子供应网络的物理和社会环境层面——将开采、加工、分配、经济和政策联系起来——以深入了解对自然和人类的压力。

砂供应网络方法的新颖之处在于将物料流分析与数据分析相结合telecoupling框架为不同时空尺度下的沙区系统提供更可靠、更全面的视角。它可以理解和量化从采矿地点到消费地点(如城市)的社会经济和环境相互作用，以及运输走廊或采矿和建筑垃圾堆积的农村垃圾填埋场等溢出系统。

“简单的观点无法解决复杂的可持续发展挑战，”合著者说刘建国“杰克”他是MSU-CSIS的主任。“像遥视耦合框架这样的新方法有助于解决全球沙子挑战的复杂性，并为有效的解决方案指明道路。”

此外，作者强调，管理砂石资源的稳健策略依赖于对建筑集料循环的深刻理解。正如挪威地质调查局的Mark Simoni所说，“物理系统是将自然资源开采的当地影响与全球发展趋势联系起来的关键——我们必须绘制建筑材料需求和供应如何随空间和时间变化的地图，以便为利益相关者的决策和政策制定提供信息。”

这需要量化一个地区内建筑骨料的地质沉积、流动和积累，包括天然原材料来源和替代品，并可用于评估资源的持续时间，以及如何优化整个供应系统，以减少采砂的负面影响，并利用替代材料。

例如，他们说，我们需要考虑挖掘沙子和砾石沉积物之外的建筑骨料。爆破和粉碎岩石也能生产出质量类似甚至更高的“人造”沙子和砾石，这是挪威等国的主要出口商品。事实上，碎石已经成为美国、中国或欧洲等国家的主要骨料来源。

随着建筑总量的需求预计在未来几十年翻一番，可持续发展的挑战是艰巨的。了解沙子供应网络是如何工作的，不仅有助于评估其全面影响，还有助于确定可持续发展的杠杆点。

“就像气候变化一样，要实现更可持续的消费，没有单一的解决方案，而是有多个切入点。”托雷斯说。可能的途径包括减少人均物质需求，促进紧凑型城市发展以提高物质使用效率，通过发展建筑和拆迁废物等二次材料的市场和技术来减少对自然矿床的依赖，以及在必须开采自然矿床时，确定对自然和人类影响最小的采矿来源和生产方法。

除了Torres和Liu，这篇论文的作者还有挪威特隆赫姆挪威科技大学的Mark Simoni和Daniel B. Müller;丹麦和格陵兰岛地质调查局的雅各布·凯丁(Jakob keding);英国坎特伯雷肯特大学的Sophus zu Ermgassen;加拿大蒙特利尔康科迪亚大学的Jochen Jaeger;德国莱比锡综合生物多样性研究中心的貂冬;bob体育登录以及加州斯坦福大学的埃里克·f·兰宾。

这项工作由欧盟的地平线2020研究和创新计划根据玛丽·斯克洛多夫斯卡-居里资助协议(846474)通过bob体育登录SANDLINKS项目．

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