遥耦合将可持续发展的难题一片片拼凑在一起

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全球可持续发展就像一个高风险的拼图游戏,一个由科学家组成的国际小组已经创建了一个新的框架,可以在不丢失碎片的情况下组合出大画面。

J领导的科学家刘彦国“杰克”她是BOB体育密歇根州立大学(Michigan State University)的蕾切尔·卡森(Rachel Carson)可持续发展教授,她建立了一种综合的方式来研究一个联系更加紧密的世界——越来越快、越来越多的社会经济和环境互动超越了距离。他们说“telecoupling”描述了自然与人类之间的距离如何缩小,联系如何加强。

在新一期的生态与社会刘先生是密歇根州立大学系统集成与可持续发展中心(CSIS)的主任,他和他的同事们奠定了基础,以理解世界一侧的行动如何在数千英里之外产生巨大的社会经济和环境后果,以及它如何不止于此。电视耦合展示了环境和社会经济行动如何导致反应和反馈,然后引发更多的全球反响。

面对气候变化、粮食安全、水安全、能源安全、环境污染、贫困、生物多样性丧失和物种入侵等重大挑战,世界正在努力平衡人与环境的需求,刘说,一个综合的远程耦合框架至关重要。

“传统的做法是关注一项行动的社会经济或环境影响,”刘说。“但缺乏对行动的全面理解,意味着你真的无法在社会经济和环境可持续性方面很好地管理一个系统。”

题为《在电视耦合的世界中构建可持续发展》的文章提出了一个全面的电视耦合框架——一张全球可持续发展之旅的地图。

作者以大豆交易为例,说明其影响深远的复杂性。巴西大南州里约热内卢大豆种植园

大豆在中国是一种蓬勃发展的商品,用于食品、植物油和动物饲料。遥耦合框架使用了五个组件(系统、代理、流程、原因和结果),这些组件对于组装整个图像至关重要。

系统是人类与自然互动的地方。爆炸式的经济增长和城市化程度的提高促使中国人到其他地方购买大豆。为了满足需求,巴西已经采取行动,但由于脆弱的雨林被转变为农田,巴西也遭受了环境后果。另一方面,中国一直在退耕还林。

远程耦合框架跟踪一个变化如何导致另一个变化,以及如何溢出到其他国家。例如,美国发现自己失去了大豆的市场份额,随着农民改变生产方式,导致了经济影响和环境变化。

流是指在系统之间来回传递的材料、信息和能量。中国和巴西之间有贸易协定、金融交易,并使用燃料和水来种植和运输咖啡豆。

遥视耦合框架也考虑了行为主体的行为——个体、决策群体,甚至是畜群——他们的行为有或大或小的影响,他们在中国的行为可以在巴西产生共鸣,反之亦然——或者介于两者之间。

还有因果关系——供应、需求和推动需求的文化品味是众多原因之一。影响可能是巴西种植大豆时使用的杀虫剂和化肥的影响,也可能是由于巴西大豆价格较低而不再种植大豆的中国农民流离失所。

除了大豆贸易,还可能通过其他类型的贸易和其他远程互动,如外国投资、旅游、跨国土地所有权转让、知识传播、技术转让、人和动物迁移、水转移、废物转移、污染物转移、大气循环和物种入侵等方式出现远端耦合。

刘说,关键是各地的一切都需要考虑在内。

刘说:“这是找出如何量化所有地方的一切的一大步,但这很重要。”“远程耦合框架不仅使我们能够了解一个地方的社会经济和环境可持续性,而且使我们能够同时评估所有相关地方的可持续性。

“它为保护我们的环境,同时让人们在全球繁荣发展提供了一个有用的基础。”

与刘一起撰写文章的还有瓦妮莎·赫尔、托马斯·迪茨、李淑欣、威廉·麦康奈尔、埃米利奥·莫兰和辛西娅·西蒙斯,他们都来自密歇根州立大学;来自巴西EMBRAPA的Mateus Batistella;哥伦比亚大学的Ruth DeFries;麻省理工学院的傅冯和凯伦·波兰斯克;普渡大学的Thomas Hertel;全球变化联合研究所的Roberto Izaurralde;bob体育登录斯坦福大学的Eric Lambin, Rosamond Naylor和Peter Vitousek;巴西圣保罗SÃ大学的Luiz Martinelli;中国科学院欧阳志云;哥本哈根大学的Anette Reenberg; Gilberto Rocha of Federal University of Pará, Brazil; Peter Verburg of VU University of Amsterdam; Fusuo Zhang of China Agricultural University and Chunquan Zhu of International Union for Conservation of Nature in China.

这项工作由美国国家科学基金会、美国能源部、密歇根州立大学和密歇根州农业生物研究资助。BOB体育bob体育登录

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