本期學習的文章於2018年發表在《Nature》,題目為Options for keeping the food system within environmental limits,文章類型為Article。投稿日期2018年2月22日,接收日期2018年8月30日,發表日期2018年10月10日。第一作者與通訊作者均為牛津大學Nuffield Department of Population Health的 Marco Springmann研究員 (https://www.ndph.ox.ac.uk/team/marco-springmann)。
文章題目可以為Options + for keeping the food system within environmental limits兩部分:①options,人類在面對如何處理與自然界關係的時候存在一系列選項(好中差),影響未來社會、經濟、環境的運行狀態;反映了文章關注的是不同選項的情景預測;②for keeping the food system within environmental limits:指出關注的是糧食系統與環境的相關選項,屬於聯合國17個SDGs關注的主要內容。通過多種情景的設計、分析、組合,文章具有較強的政策參考價值,吸引廣泛的受眾。還要注意到作者研究的是糧食系統(food system),而不是單純的糧食種植,糧食系統包括從種植、收穫、運輸、消費等一系列過程。
①The food system is a major driver of climate change, changes in land use, depletion of freshwater resources, and pollution of aquatic and terrestrial ecosystems through excessive nitrogen and phosphorus inputs (背景介紹:指出糧食系統對環境的深度影響). ②Here we show that between 2010 and 2050, as a result of expected changes in population andincome levels, the environmental effects of the food system could increase by50–90% in the absence of technological changes and dedicated mitigation measures, reaching levels that are beyond the planetary boundaries that definea safe operating space for humanity (提出問題:在沒有幹預下,糧食系統將會超出地球環境運行的安全範圍). ③We analyse several options for reducing the environmental effects of the food system,including dietary changes towards healthier, more plant-based diets,improvements in technologies and management, and reductions in food loss andwaste (分析問題:計算能夠減少糧食系統對環境壓力三種情景選項的影響;三種情景選項是茹素、提升管理技術、減少糧食浪費). ④We find that no single measure is enough to keep these effects within all planetary boundaries simultaneously, and that a synergistic combination of measures will be needed to sufficiently mitigate the projected increase in environmental pressures (結果:唯有三種選項的最優組結合才可以使糧食系統對環境的影響控制在安全的運行邊界內)。
柱狀圖兩端分別是較為鮮豔的黃色和紅色,用來表示佔比最大的兩類產品(主糧和牲畜)。例如,GHG排放中,一眼就可以看出紅色的牲畜產品是貢獻最大的;剩下的四項指標中,也很容易看出黃色,即主糧生產的貢獻最大;其他的糧食產品貢獻率較小,放到中間。結果一目了然,也是文章研究的基礎結果。值得注意的是作者計算了2010年的數據,對比統計數據和已經發布的數據,支持了2010年的計算結果,使得2050年的計算結果更加確信。
為分析糧食系統對環境的影響,作者設置了三種情景選項(茹素、提升管理技術、減少糧食浪費),每種選項的執行強度分為中和強兩種等級,通過不同的排列組合,得出在2050年將糧食系統控制在環境承受範圍內的組合結果。文章是情景分析使用的典範,具有顯著的科學價值和政策意義。
本文中的高頻詞Planetary boundaries是由瑞典斯德哥爾摩大學恢復力研究中心的Johan Rockström教授為首的一眾科學家共同提出,研究結果於2009年刊登在《Nature》上,題目為A safe operating space for humanity。Rockström等將地球劃分為9類子系統 (圖2),然後定義人類在這9類子系統中安全運行的邊界,詳細的計算見同年發表於《Ecology and Society》的姊妹文章:Planetary Boundaries: Exploring the Safe Operating Space for Humanity。Planetary boundaries文章一經發表,就引起學界廣泛重視,至今引用次數高達8000餘次(部分後續研究可見:https://www.stockholmresilience.org/planetary-boundaries)。圖2 星球邊界示意圖
Springmann,M.et al. Options for keeping the food system within environmental limits. Nature,562, 519-525
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本小組是由中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所孫晶研究員帶領學習,文章內容由孫晶、程銳編校,鳴謝楊鵬研究員、吳文斌研究員。