science >> Wetenschap >  >> Natuur

Een kwantitatieve momentopname van de menselijke impact op de planeet

Een infographic die verschillende numerieke waarden illustreert die relevant zijn voor de menselijke impact op het milieu. Krediet:California Institute of Technology

Als je ergens ter wereld in een grote stad bent, is het waarschijnlijk vrij eenvoudig om een ​​goedkope hamburger te halen bij een nabijgelegen fastfoodrestaurant. Maar wat je je misschien niet realiseert, is dat het vlees in die goedkope burger een groots verhaal kan illustreren over hoe mensen de planeet hebben gevormd. Van het land dat wordt gebruikt om vee te fokken voor consumptie van rundvlees, tot het water dat wordt gebruikt om dat vee te voeden, tot de brandstof die wordt gebruikt om het rundvlees over de hele wereld te vervoeren, de menselijke vooruitgang die ons in staat stelt om gemakkelijk een hamburger te kopen - en trouwens , spring op een vliegtuig, laad onze telefoons op en neem deel aan de veelheid aan activiteiten die deel uitmaken van onze dagelijkse ervaringen - heeft de biosfeer veranderd.

Nu hebben Caltech-onderzoekers een database ontwikkeld met wereldwijde gegevens over hoe mensen de planeet hebben beïnvloed. De Human Impacts Database is ontworpen om toegankelijk te zijn voor wetenschappers, beleidsmakers en gewone burgers, en biedt informatie variërend van wereldwijde plasticproductie (4 x 10 11 kilogram per jaar), tot het aantal runderen op aarde (ongeveer 1,6 miljard), tot de wereldwijde jaarlijkse gemiddelde zeespiegelstijging (ongeveer 3,4 millimeter per jaar). De gegevens zijn onderverdeeld in vijf hoofdcategorieën:water, energie, flora en fauna, atmosferische en biogeochemische cycli en land. Deze omvatten ook 20 subcategorieën. Waar beschikbaar bevat de database tijdreeksen om te illustreren hoe deze cijfers door de jaren heen zijn veranderd.

Het project werd uitgevoerd in het laboratorium van Rob Phillips, Fred en Nancy Morris hoogleraar biofysica, biologie en natuurkunde; en geleid door voormalige afgestudeerde studenten Griffin Chure (Ph.D. '20) en Rachel Banks (Ph.D. '22). Een paper waarin het onderzoek wordt beschreven, verschijnt in het tijdschrift Patterns op 3 augustus

Het team hoopt dat burgers en wetenschappers, door toegang te hebben tot eenvoudige cijfers over menselijke effecten, op data gebaseerde intuïtie kunnen ontwikkelen over de manier waarop de wereld werkt en beter geïnformeerde beslissingen kunnen nemen.

De Human Impact Database. Krediet:Patronen/Chure et al.

"Een vriend stuurde me bijvoorbeeld een sms met de vraag hoe ik de impact van melkvee versus vleesvee kon vergelijken", zegt Chure. "We kunnen onze database gebruiken om erachter te komen dat, in termen van landbehoefte, uitstoot van broeikasgassen en watergebruik, vleesvee meer impact heeft met een factor vijf of meer per calorie. We hopen echt dat deze database is nuttig voor zowel gewone burgers die beslissingen proberen te nemen als voor mensen die nadenken over beleid. Ik beschouw geletterdheid met cijfers als een voorwaarde om geïnformeerd te worden, of je nu een burger of een wetenschapper bent."

Het project kijkt wereldwijd naar menselijke effecten in plaats van te sorteren op land of regio.

"Voor het grootste deel bieden we wereldwijde waarden", legt Banks uit. "We halen ook gegevens uit allerlei verschillende bronnen:wetenschappelijke artikelen, overheids- en intergouvernementele rapporten en in sommige gevallen brancherapporten. We hebben ons best gedaan om te zien hoe goed deze rapporten op elkaar aansluiten. Als we meerdere bronnen hebben, rapporteren we meer dan één waarde voor een getal om ons een beter beeld te geven van de zekerheid over de waarde."

Er is een lange traditie in de wetenschap van het bouwen van databases die belangrijke hoeveelheden in de natuurkunde en scheikunde bevatten. Geïnspireerd door dit werk hebben Phillips en medewerker Ron Milo van het Weizmann Institute of Science in Israël in 2009 de website BioNumbers ontwikkeld, een openbaar beschikbare site waar onderzoekers kwantitatieve gegevens kunnen vinden over verschillende facetten van de biologie uit de wetenschappelijke literatuur, zoals het aantal van eiwitten die betrokken zijn bij een bepaald biochemisch proces. De Human Impacts Database brengt dezelfde motivaties bij het bestuderen van de vele manieren waarop mensen omgaan met land, oceanen en atmosfeer.

Tijdens zijn Ph.D. Chure verwees vaak naar BioNumbers, maar realiseerde zich dat het nuttig zou zijn om een ​​database te hebben die specifiek gericht is op het kwantificeren van de invloed van menselijke activiteit op processen op planetaire schaal. Hij begon de Human Impact Database te ontwikkelen tijdens de eerste maanden van de COVID-19-pandemie in 2020, en het project had een grotere impact op hem dan hij had verwacht.

"Vanuit persoonlijk oogpunt heeft dit project mijn leven volledig veranderd. Het heeft de richting van mijn wetenschap veranderd", zegt Chure. "Ik ben ervan overtuigd dat ik de rest van mijn wetenschappelijke carrière zal besteden aan hoe mensen de biologie veranderen. Dat kan variëren van de enorme hoeveelheden stikstof en fosfor die we in kuststroomgebieden dumpen en hoe dat de microbiële samenstelling verandert van deze ecosystemen, tot hoe we kippen kunstmatig ontwikkelen om hun vlees sneller te laten groeien dan hun botten kunnen ondersteunen, bijvoorbeeld. Vanuit persoonlijk oogpunt heeft dit echt geleid tot wat ik belangrijk vind en wat ik denk dat ik kan doen om impact te hebben ."

Het team benadrukt dat de database niet alomvattend of uitputtend is; ze zijn van plan om de cijfers voortdurend bij te werken als er nieuwe gegevens uitkomen.

"Naar mijn mening is de basis van begrip rekenen:als je eenmaal de cijfers hebt, wordt het duidelijk wat de problemen zijn, welke dingen belangrijk zijn en welke minder", zegt Phillips. "Charles Darwin heeft ooit opgemerkt dat rekenen iemand een 'zesde zintuig' geeft. De Human Impacts Database is een eerste stap op weg naar een coherente uitnodiging voor dat zesde zintuig in de context van het grote menselijke experiment."

Het project werd gedeeltelijk gefinancierd door het Resnick Sustainability Institute van Caltech. "Projecten zoals de Human Impacts Database zijn een unieke bron die experts en het grote publiek kan helpen om de verschillende manieren waarop mensen de planeet beïnvloeden in een duidelijker perspectief te plaatsen", zegt Neil Fromer, Executive Director of Programs bij de RSI. "Het ondersteunen van de ontwikkeling van deze tool, naast het andere ongelooflijke onderzoek dat het Resnick Sustainability Institute op de campus ondersteunt, is de sleutel tot het vervullen van onze missie om mensen te onderwijzen en te informeren over hun impact op de wereld, en oplossingen te bieden voor de problemen die deze effecten zijn veroorzaken."

Het artikel is getiteld "Anthroponumbers.org:A Quantitative Database Of Human Impacts on Planet Earth." + Verder verkennen

Nieuwste versie van Global Aridity Index en Potential Evapotranspiration Database vrijgegeven