编者按：人类的能力越来越强，对地球的影响也越来越大。比如，我们使用的一些材料，包括混凝土、塑料和沥青等，其质量之和已经超过了地球上所有生物的质量。这只是人类改变地球的一个例子。本文来自编译，希望对您有所启发。
[图片来源：Eugene Mymrin/Getty Images]
近年来，人类对地球的影响程度越来越明显。从海洋中令人震惊的塑料垃圾积累，到城市地区的无序扩张，我们的影响之大已是不争的事实。
“人工圈”（technosphere）的概念旨在揭示人类集体影响的巨大规模。这个概念最早是由美国地质学家彼得·哈夫（Peter Haff）在2013年首次提出的，但地质学家兼古生物学家扬·扎拉谢维奇（Jan Zalasiewicz）随后通过其著作将这一术语推广开来。“人工圈”包括人类活动产生的大量全球物质产出以及相关的能源消耗。
自从大约 12000 年前的农业革命以来（人类开始建造城市和积累物资），我们的事业一直在稳步发展。然而，在过去的几个世纪里，人类的影响力急剧上升。特别是自 1950 年以来，这种激增已转化为指数级增长。
“人工圈”表明，人类正日益成为一股与塑造世界的自然系统并驾齐驱的全球力量。因此，减少人类的影响所需的变革也同样巨大。然而，尽管人们越来越意识到这一点，但一直缺乏具体行动来解决人类对地球的影响。
要理解“人工圈”的巨大规模，最好将其形象化。这里有四个图表，展示了我们对“物质”的积累是如何逐渐使地球越来越拥堵的。
1. 称重“人工圈”
2020 年，一群以色列学者提出了一个令人震惊的事实：人类目前使用的所有材料的总质量，已经超过了地球上所有生物的总质量。
根据他们的研究结果，地球上所有生物（生物圈），从土壤中的微生物到陆地上的树木和动物，总重量为 1.12 万亿吨。而人类常用的材料，包括混凝土、塑料和沥青的重量为 1.15 万亿吨。
“人工圈”和“生物圈”的相对权重。“人工圈”包括目前人类活动所使用的材料，“生物圈”包括所有的生物。[图片来源： Elhacham, et al. （2020）, CC BY-NC-ND]
这张图表让我们一窥人类足迹的巨大规模，但这可能只触及了表面。
如果将人类使用的材料所产生的相关副产品（包括废物、翻耕层和温室气体）计算在内，扎拉谢维奇（Zalasiewicz）计算出的“人工圈”将扩大到惊人的30万亿吨。
2. 改变地球
值得注意的是，在改变地球表面的过程中，人类活动已使自然进程相形见绌。每年自然运输的全球沉积物（侵蚀）总量，主要由流入海洋盆地的河流携带，估计平均约为 300 亿吨。
然而，这一自然过程被建筑和采矿等人类活动所带来的大量物质所掩盖。
事实上，在 20 世纪 90 年代，人类移动的物质质量就超过了自然泥沙负荷，并自那时起迅速增长。仅在 2015 年，人类就移动了大约 3160 亿吨物质，是自然沉积物负荷的 10 倍多。
人类对地球表面的改变已经超过了自然过程：
全球物质迁移：年平均自然沉积物迁移量（蓝色）；1994 年人类迁移的物质总量（紫色）、和2015 年人类迁移的物质总量（橙色）。[图片来源： Cooper, et al. （2018） & ScienceDaily （2004）, CC BY-NC-ND]
3. 物质运输
我们在全球范围内运输燃料和产品的能力，促进了上述图表所示的趋势。现在，人类运输这些材料的距离越来越远。
航运仍然是在全球范围内运输物资的主要机制。自 1990 年以来，运往世界各地的材料数量增加了三倍多，而且还在继续增长。
自 1980 年以来的航运量增长情况（百万公吨）：
1980年至2022年的航运能力增长情况[图片来源：World Ocean Review （2010） & UNCTAD （2022）, CC BY-NC-ND]
4. 塑料的增长
塑料是现代世界的主要“神奇材料”之一。由于塑料制造和使用的发展速度之快、规模之大，塑料可能是“人工圈”最具代表性的物质。
最早的塑料出现在 20 世纪初。但其大规模生产始于第二次世界大战后，1950 年的产量估计为 200 万吨。然而，到 2019 年，全球塑料产量已增加到约 4.6 亿吨。
塑料生产的激增是一个亟待解决的问题。塑料污染对自然和人类都造成了许多负面影响。例如，海洋塑料可以降解成更小的碎片，并被海洋动物摄入。
自 1950 年以来，塑料制造业（百万吨）呈指数级增长：
塑料年产量。[图片来源：Geyer等（2017）和OECD（2023）， CC BY-NC-ND]
人类对地球的影响不断升级，对全世界人民和社会的健康与安全构成了重大威胁。但是，了解人类对地球的影响程度只是问题的一部分。
同样重要的是了解“人工圈”不同材料的性质、形式和位置。只有这样，我们才能理解人类的真正影响。例如，即使是人类生产的最微小的材料，如纳米塑料，也会产生重大而深远的影响。
然而，有一点是明确的，那就是人们不断增长的物质产出需求，正在使我们的星球变得不堪重负。
译者：Jane