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行星边界解释

将科学转化为环境保护

我们星球的极限是什么?我们如何才能回收安全的操作空间?地球系统科学家凯瑟琳·理查森和西门子的约翰内斯·奥尔探索了行星边界的概念及其对工业、创新和西门子环境责任的意义。

2025年,一组研究人员发布了对行星边界框架的具有里程碑意义的更新,该框架定义了人类活动影响地球系统功能的九个关键过程。他们的结论令人震惊:

约翰内斯·奥尔说:“2025年行星健康检查显示,九个边界中有七个已经被跨越:气候变化、生物圈完整性、海洋酸化、淡水变化、陆地系统变化、生物地球化学流动和新实体。”“那么,警钟来得太晚了吗?我们已经没时间了吗?”

对于该框架背后的科学家之一凯瑟琳·理查森来说,答案比看起来更加细致入微。

她说:“虽然跨越这些界限确实令人深感担忧,但这并不意味着所有的希望都消失了,也不意味着我们已经没有时间了。”“想想行星边界,比如血压。如果你的血压升高,那一刻你不一定会面临危机,但是你出现严重健康问题的风险会急剧上升。”

她继续说:“这里完全一样。”“跨越行星边界并不总是会立即导致灾难,但这意味着我们正在进入一个危险区域,在这个危险区域,不能再将支持生命和我们的经济的系统的稳定性和可预测性视为理所当然。”

约翰内斯·奥尔

约翰内斯·奥尔在西门子负责与产品相关的环境保护。他的核心能力包括生态设计方法、生命周期评估和环境足迹打印。

定义安全操作空间

血压比较不仅仅是一个简单的类比。正如医生定义推荐的血压水平以标记人体安全功能的范围一样,行星边界表明了地球系统保持稳定和可预测的范围。

理查森解释说:“例如,在气候政策中,边界反映在《巴黎协定》的1.5-2度目标中。”“这是人类'安全操作空间'的标志。如果我们保持在这些限制范围内,我们就可以控制风险。我们跨越的边界越多,我们用支撑从粮食和水安全到经济稳定等一切的系统进行赌博的次数就越多。”

对Auer而言,这种框架与企业需要如何考虑风险直接产生共鸣。

他说:“这种与血压的比较使风险非常明显。”“对于我们的企业而言,它强调了早期预警的重要性——在'系统故障'之前做出反应至关重要。”

生活在极限之内

理查森强调,地球是我们生活在其中的系统,通过我们的行动产生影响。

她说:“地球是一个相互关联的单一系统,生物学、地质学、物理学和人类活动都在其中相互作用,创造了我们赖以生存的条件。”“重要的是要明白,我们与这个系统并无分离,它之外没有任何东西:地球没有脐带。除了来自太阳的能量外,生命所需的一切都已经在这里。”

她补充说:“因此,我们知道资源是有限的。我们正在目睹我们对这些资源的使用——以及我们留下的废物——改变了地球的运作方式。”“我们看到的影响无处不在,例如气候变化和生物多样性丧失。”

理查森认为,这种理解正是边界重要的原因,也是我们对可持续运营的理解需要转变的原因。

她说:“这不是要'保护地球'与我们分开,而是要保护让我们茁壮成长的条件。”“可持续发展意味着接受这些限制,将我们的行动与周围的世界重新联系起来,而不是将其视为外部因素。”

促进生物多样性和复原力

尽管近年来全球在碳排放方面的努力势头增强,但理查森指出了一个进展要慢得多的关键领域:生物多样性。

她说:“在过去的几年中,我们在制定强有力的碳排放指标和目标方面取得了进展,但现在必须对生物多样性采取同样的措施,因为气候变化和生物圈完整性是我们必须尊重的核心边界。”“但是,与气候变化相比,我们在应对生物多样性丧失方面仍然大大落后,部分原因是它的测量要复杂得多。”

她警告说,利害关系到生存,即使是气候变化也不是。

理查森说:“仅仅衡量损失是不够的,我们需要了解这些损失是如何破坏整个生态系统的。”“紧迫性再大不过了:虽然在气候变化之后恢复地球的能量平衡可能需要数千年的时间,但一个因灭绝而消失的物种却永远消失了。这就是为什么我们必须充分考虑土地利用、资源开采以及整个价值链的所有影响。”

对于 Auer 来说,这种紧迫性强化了基本的商业案例。

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凯瑟琳·理查森是哥本哈根大学环球研究所生物海洋学教授,海洋、气候与社会跨学科研究中心(ROCS)负责人。她是一名地球系统科学家,也是行星边界框架的开发者之一,目前担任欧盟委员会研究与创新的经济和社会影响专家组(ESIR)主席。

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在西门子,我们承担支持数字化和可持续发展转型的责任:我们90%以上的业务使客户能够实现积极的可持续发展影响。这项责任始于产品设计阶段,因为所有与产品相关的环境影响中有高达80%是在设计阶段确定的。

他说:“这确实是一个韧性问题。”“随着资源短缺的出现,很明显,我们需要变得更加循环。我们使用和再利用资源的效率不仅是可持续发展的优势,而且具有坚实的经济意义。有令人信服的论据支持提高循环和资源效率,这不仅是为了可持续发展,也是为了长期经济发展和稳定。”

嵌入循环设计原则

理查森进一步阐述了这个论点。她说,挑战不仅在于减少伤害,还在于从根本上重新思考我们设计产品和系统的方式。

她说:“意识到没有任何产品、解决方案或流程本质上是可持续的,这一点非常重要。”“我们如何使用它以及如何设计它决定了它是否有助于更可持续的经济。”

她继续说:“有趣的是,大自然向我们展示了如何在有限的资源内为生活进行设计——它设计了最初的循环经济。”“在自然界中,浪费不是设计缺陷——它是系统的一部分。当一种生物产生废物时,其他生物被设计或已经进化为将其分解并循环使用其成分。”

她指出,与人类系统的对比是鲜明的。

“相比之下,我们的许多人造产品和系统的设计方式仍然会留下废物,例如温室气体或合成化学品。实际上,九个界限中有六个是关于浪费的,即我们释放和留下的废物。设计挑战显而易见:我们已经知道需要做些什么——减少,或者更好的是,消除我们向空气、水和土壤中排放的废物。”

这一挑战正在塑造我们进行产品开发和设计的方式。Auer 指出,我们在西门子承诺将生态设计应用于整个产品组合。

关于资源效率和循环性的信息图,聚焦可持续实践和减少浪费。

我们正在将增长与资源消耗脱钩。我们通过创建延长资产生命周期同时提高性能、可用性和利用率的技术来做到这一点。我们还专注于优化资源利用、消除浪费、保护水资源和生物多样性。我们以身作则:在 2025 财年,我们的稳健生态设计方法涵盖了 67% 的相关硬件、软件和服务组合。

他说:“这正是我们的生态设计方法和雄心壮志的用武之地:我们现在正努力到2030年将稳健的生态设计应用于硬件、软件和服务组合中的100%,” 这意味着不仅要设计能够最大限度地减少环境影响的产品、软件和服务,还要增强我们在不断变化的世界中适应和发展的能力。”

奥尔补充说:“这不仅仅是设计更少的坏产品和系统,而是要创造真正好的产品和系统。”“这意味着要寻求生态有效的解决方案,积极促进积极的环境成果。在西门子,我们致力于进一步探索这个问题,不仅仅是将伤害降至最低,而是开发能够为客户和地球带来实际利益的产品和系统。”

推动创新

对于理查森来说,前进的道路始于对地球未来的共同愿景。

她说:“我们有愿景——现在要靠我们创新实现愿景的方式。”“当然,前进道路上会有颠簸;可持续发展永远是一种折衷方案和平衡措施。但是人类以前从未面临过为地球创造集体愿景的挑战。”

理查森说:“这一切都归结为创新。”“了解这些界限并不是要限制自己,它可以帮助我们将精力和创造力准确地集中在世界最需要的地方。我们现在的任务是通过大胆、深思熟虑的创新来尊重和保护我们的地球。”