Et kvantitativt øjebliksbillede af menneskets indvirkning på planeten

Hvis du er i en større by overalt i verden, er det sandsynligvis ret nemt at snuppe en billig hamburger fra en nærliggende fastfood-restaurant. Men hvad du måske ikke er klar over er, at kødet i den billige burger faktisk kan illustrere en storslået fortælling om, hvordan mennesker har formet planeten. Fra den jord, der bruges til at opdrætte kvæg til forbrug af oksekød, til vandet, der bruges til at fodre disse kvæg, til det brændstof, der bruges til at transportere oksekødet over hele verden, de menneskelige fremskridt, der gør os i stand til nemt at købe en burger – og for den sags skyld , hop på et fly, oplad vores telefoner og tag del i de mange aktiviteter, der udgør vores hverdagsoplevelser – har ændret biosfæren.

Nu har Caltech-forskere udviklet en database, der indeholder globale data om, hvordan mennesker har påvirket planeten. Human Impacts-databasen er designet til at være tilgængelig for forskere, politiske beslutningstagere og hverdagsborgere og giver information lige fra global plastproduktion (4 x 10 ¹¹ kilogram om året), til antallet af kvæg på Jorden (ca. 1,6 milliarder), til den globale årlige gennemsnitlige havniveaustigning (ca. 3,4 millimeter om året). Dataene er opdelt i fem hovedkategorier:vand, energi, flora og fauna, atmosfæriske og biogeokemiske kredsløb og jord. Disse omfatter også 20 underkategorier. Hvor det er tilgængeligt, inkluderer databasen tidsserier for at hjælpe med at illustrere, hvordan disse tal har ændret sig gennem årene.

Projektet blev udført i laboratoriet af Rob Phillips, Fred og Nancy Morris professor i biofysik, biologi og fysik; og ledet af tidligere kandidatstuderende Griffin Chure (Ph.D. '20) og Rachel Banks (Ph.D. '22). Et papir, der beskriver forskningen, vises i tidsskriftet Patterns den 3. august.

Holdet håber, at både borgere og videnskabsmænd ved at have adgang til simple tal om menneskelige påvirkninger kan udvikle databaseret intuition om den måde, verden fungerer på, og træffe mere informerede beslutninger.

"For eksempel sendte en ven mig en sms og spurgte, hvordan man sammenligner virkningen af ​​malkekvæg versus kødkvæg," siger Chure. "Vi kan bruge vores database til at finde ud af, at kødkvæg med hensyn til jordbehov, drivhusgasemissioner og vandforbrug er mere påvirkelige med en faktor på fem eller mere på en kaloriebasis. Vi håber virkelig, at denne database er nyttigt for både almindelige borgere, der forsøger at træffe beslutninger, og for folk, der tænker over politik. Jeg ser det at kunne læse tal som en forudsætning for at blive informeret, uanset om man er borger eller videnskabsmand."

Projektet tager et verdensomspændende kig på menneskelige påvirkninger i stedet for at sortere efter land eller region.

"For det meste leverer vi globale værdier," forklarer Banks. "Vi trækker også data fra alle mulige forskellige ressourcer:videnskabelige artikler, statslige og mellemstatslige rapporter og industrirapporter i nogle tilfælde. Vi har gjort en indsats for at se, hvor godt disse rapporter stemmer overens. Hvis vi har flere kilder, rapporterer vi flere end én værdi for et tal for at give os en bedre fornemmelse af sikkerheden på værdien."

Der er en lang tradition i videnskaberne for at bygge databaser, der indeholder nøglemængder inden for fysik og kemi. Inspireret af dette arbejde udviklede Phillips og samarbejdspartner Ron Milo fra Weizmann Institute of Science i Israel i 2009 webstedet BioNumbers, et offentligt tilgængeligt websted, hvor forskere kan finde kvantitative data om forskellige facetter af biologi hentet fra videnskabelig litteratur, såsom antallet af proteiner involveret i en bestemt biokemisk proces. Human Impacts Database bringer de samme motivationer til at studere de mange måder, hvorpå mennesker interagerer med land, oceaner og atmosfære.

Under sin ph.d. arbejde henviste Chure ofte til BioNumbers, men indså, at det ville være nyttigt at have en database, der fokuserede specifikt på at kvantificere, hvordan menneskelig aktivitet påvirker processer i planetarisk skala. Han begyndte at udvikle Human Impact Database i de første måneder af COVID-19-pandemien i 2020, og projektet havde en større indvirkning på ham, end han havde forventet.

"Fra et personligt synspunkt har dette projekt fuldstændig ændret mit liv. Det har ændret retningen for min videnskab," siger Chure. "Jeg er overbevist om, at jeg kommer til at bruge resten af ​​min videnskabelige karriere på at fokusere på, hvordan mennesker ændrer biologien. Det kan variere fra at tage i betragtning de enorme mængder kvælstof og fosfor, som vi dumper i kystnære vandskel, og hvordan det ændrer den mikrobielle sammensætning af disse økosystemer, til hvordan vi kunstigt udvikler kyllinger for at få deres kød til at vokse hurtigere end deres knogler kan understøtte, for eksempel. Fra et personligt synspunkt har dette virkelig refokuseret, hvad jeg interesserer mig for, og hvad jeg tror, ​​jeg kan gøre for at være virkningsfuld ."

Teamet understreger, at databasen ikke er omfattende eller udtømmende; de planlægger løbende at opdatere tallene, efterhånden som nye data kommer ud.

"Efter min mening er roden til forståelse regnefærdigheder:Når du har tallene, bliver det klart, hvad problemerne er, hvilke ting der er vigtige, og hvilke ting der er mindre," siger Phillips. "Charles Darwin bemærkede engang, at regnefærdighed giver en 'sjette sans'. The Human Impacts Database er et første skridt mod at give en sammenhængende invitation til den sjette sans i forbindelse med det store menneskelige eksperiment."

Projektet blev delvist finansieret af Resnick Sustainability Institute ved Caltech. "Projekter som Human Impacts Database er en unik ressource, der kan hjælpe eksperter og den brede offentlighed med at sætte et klarere perspektiv på de forskellige måder, mennesker påvirker planeten på," siger Neil Fromer, Executive Director of Programs hos RSI. "At støtte udviklingen af ​​dette værktøj sammen med den anden utrolige forskning, som Resnick Sustainability Institute støtter på campus, er nøglen til at opfylde vores mission om at uddanne og informere folk om deres indflydelse på verden, samt levere løsninger på de problemer, disse påvirkninger er. forårsager."

Papiret har titlen "Anthroponumbers.org:A Quantitative Database Of Human Impacts on Planet Earth." + Udforsk yderligere

Seneste version af Global Aridity Index and Potential Evapotranspiration Database frigivet