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为评估人类活动对地球系统的影响，研究人员基于行星边界（PB）框架，利用综合评估模型（IAM）模拟不同政策情景下 8 个 PB 控制变量至 2050 年的趋势。发现当前趋势下 PB 将持续恶化， targeted interventions 可缓解但部分仍超界，为可持续发展政策制定提供科学依据。
论文解读
研究背景与意义
地球正面临前所未有的环境挑战，人类活动对气候、生物多样性等地球系统关键过程的压力已使地球稳定性岌岌可危。行星边界（Planetary Boundaries, PB）框架作为界定 “人类安全操作空间” 的重要理论，此前多用于揭示当前不可持续的环境现状，但缺乏对未来趋势及政策效果的动态评估。在此背景下，荷兰环境评估署（PBL）与乌得勒支大学哥白尼可持续发展研究所等机构的研究人员开展了一项关键研究，旨在通过模拟不同政策情景，探索如何引导人类活动回归地球边界内的可持续路径。该研究成果发表于《Nature》，为全球环境治理提供了重要科学支撑。
研究方法
研究团队主要运用 ** 综合评估模型（Integrated Assessment Model, IAM）** 中的 IMAGE 模型，结合共享社会经济路径（Shared Socioeconomic Pathways, SSPs）框架，设定了包括基准情景（SSP2）、气候政策情景（SSP2-1.9）及可持续性政策情景（含饮食转型、资源效率提升等）在内的多组模拟。通过耦合社会经济驱动因素与地球系统过程（如碳循环、氮磷平衡、土地利用变化等），量化分析了 8 个行星边界控制变量（气候强迫、臭氧浓度、PM2.5、海洋酸化、氮磷平衡、淡水消耗、森林面积、物种丰度均值）在 2030、2050 及 2100 年的演变趋势。
研究结果
基准情景下的环境恶化趋势
在无显著政策干预的 “一切照旧”（Business-as-Usual, BAU）情景（SSP2）中，除臭氧层损耗外，其余 7 个行星边界控制变量均呈恶化趋势。至 2050 年，气候变化（辐射强迫达 2.6 W/m2）、生物地球化学循环（氮平衡超 131.5 Tg N/yr）、生物多样性（平均物种丰度 MSA 降至 0.6 以下）等关键指标均远超安全边界，进入高风险区。淡水消耗与海洋酸化（pH 降至 7.94）接近突破阈值，显示地球系统面临系统性风险。
气候政策的有限协同效应
实施《巴黎协定》1.5°C 目标的气候政策情景（SSP2-1.9）显著降低了温室气体排放（CO?排放较 SSP2 减少约 50%），并通过能源结构转型（减少化石燃料使用）与碳汇增强（如重新造林），对氮循环扰动、空气污染（PM2.5 浓度下降）及土地系统变化产生协同改善效应。然而，气候系统惯性（如海洋碳汇滞后响应）导致辐射强迫仍高于安全边界，且生物多样性与磷循环超界状况未明显缓解。
可持续性政策组合的综合效益
叠加饮食转型（转向 EAT-Lancet 行星健康饮食）、食物浪费减半、水资源与养分利用效率提升等措施的可持续性情景（SU）显示，至 2050 年多数控制变量压力较 SSP2 降低 20%-40%，气溶胶负荷、土地利用变化等指标接近 2015 年水平。但由于生态系统恢复滞后（如森林再生需数十年）及气候累积排放影响，气候变化、生物多样性与氮磷循环仍超安全边界，需更长时间尺度的持续干预。
社会经济路径的不确定性影响
对比不同 SSP 情景发现，高人口增长与技术停滞的 SSP3 情景加剧了环境恶化，而低人口增长、高资源效率的 SSP1 情景则显著降低了各边界压力，但即便在此情景下，多数行星边界仍未恢复至安全范围。这表明社会经济模式选择对环境 outcomes 具有决定性作用，但仅凭单一路径难以实现全面脱碳与生态恢复。
研究结论与讨论
本研究首次通过动态模型耦合行星边界框架与政策情景分析，揭示了人类活动超越地球承载力的严峻现实，同时证明系统性政策干预可有效减缓环境退化速率。关键结论包括：
- 当前趋势若持续，至 2050 年多数行星边界将处于高风险状态，威胁人类福祉与地球系统稳定。
- 气候政策是可持续转型的必要条件，但需与生物多样性保护、资源循环利用等政策协同，形成 “气候 - 生态 - 社会” 联动治理模式。
- 生态系统惯性与不可逆损失（如物种灭绝、土壤退化）要求政策行动必须 “尽早且更激进”，需在 21 世纪中叶前实现温室气体净零排放、农业与食品系统根本性重构。
研究同时指出，尽管技术可行性已被验证，但大规模社会转型（如饮食结构改变、区域资源再分配）的制度与文化障碍仍需突破。未来研究需进一步纳入 “社会公正边界”（如公平分配环境负担），完善行星边界框架的多维评估体系，为《2030 年可持续发展议程》及全球环境治理提供更具操作性的路径指南。
