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警惕!地球快没沙子了

2019-08-19 16:18:34  来源:科技日报

在尼日利亚,沙工徒手从海床上挖沙。图片来源:《自然》网站

我们居住的大楼、喝水用的杯子、工作用的电脑,难道有什么共同之处吗?答案是有的,那就是沙子。这是我们在现代生活中随处可见的一种关键性原料。

但可怕的是,几乎没有任何人知道现在地球还有多少沙子,又有多少还能被挖掘。

近期英国《自然》杂志发表的评论称,目前沙子和砾石的采掘速度,已经超过了其自然恢复的速度。导致这种不可持续采挖的原因是失察。世界自然基金会(WWF)和联合国环境署(UNEP)的报告,已经“在沙子里踏下了一个重重的脚印”,接下来,行动和法规必须跟上。

需求可能很快超过供给

很多人不相信沙子会短缺。因为众所周知,沙漠占到了地球上陆地表面积的20%。然而可惜的是,沙漠里的沙子太过光滑以致无法使用。适合工业用的有棱角的沙子,绝大多数都来源于河流——其仅占地球面积不到1%。

目前沙子和砾石已经是采掘量最大的一类原料,甚至比化石燃料更多。需求大幅增加的原因是城市化和全球人口增长。全世界每年大约会使用320亿吨至500亿吨沙子,主要用来制造水泥、玻璃和电子产品。

最新研究认为,这个用量比自然再生率要高。因此,只要到本世纪中叶,需求就可能会超过供给。

一直以来,人们对全球采沙量的估计并不可靠——显然是过低了。截至2019年初,研究人员搜索了443篇关于采沙的论文,其中只有38篇定量地描述了采沙量,长期性、全流域的沉积层监控项目也很少。

当然,从技术上讲,想要定量评估沙子如何移动或是沿河流如何沉积也是很困难的;而且很多大河会流经多个国家,使得统计更加不容易。

亟待建立监管和统计系统

所有这些问题,在WWF和UNEP的报告中都有所强调,报告也质疑了当前的采沙是否具有可持续性。报告认为,问题出现的根源,在于缺乏足够的数据和政策来引导人们以合理的速度消耗和采挖沙子。

例如,联合国的商贸数据库仅根据质量和成分,将沙子和砾石的进出口量分成一两种类别。其中没有区分沙子的来源是有自然补充的主动来源,例如河流和三角洲;还是无补充的被动来源,例如地质沉积层。

而另一方面,国际沙子贸易数据库则过于简陋,也导致无法判断可持续性。《自然》文章称,大多数沙子贸易未记录在案。如2006年到2016年之间,新加坡报告从柬埔寨进口了8千万吨沙子,但柬埔寨确认的出口量只有不到4%。

现在一组研究人员正在呼吁,UNEP和世界贸易组织(WTO)有必要建立并监管一个全球性的沙子监控系统。而科学界则应该构建一套可以统计河流中沙子的生成量和采挖量的系统。

新系统要包括合法和非法的采挖。他们需要将这个问题的规模,一五一十地展现在公众、学界和政府面前。此外,各地必须订立用沙限额和法案,以鼓励合理的使用。

可持续性至关重要

在系统建立和规则制定的过程中,《自然》文章给出几点建议,其中最重要的是:寻找并确证可持续性的沙子来源。

例如,格陵兰因冰盖减退而补充到海岸线上的沙子。联合国需要订立类似于可持续性森林管理的计划。还要寻找不会影响河流的新被动沙源,从而减少对生态的影响。

其次是可替代性方案,地方和国家政府以及相关规划部门应当鼓励使用沙子的替代品,例如碎石、工业矿渣、回收塑料等等。同时,基材料也应当尽可能地回收利用。

再次,是减少需求。这就需要制定行业标准,把控材料质量并强制执行。

另外,则是治理和教育,需要建立起国际或多边的政策框架,规范并控制沙子的采挖,UNEP和WTO也应拿出一份全球性的采沙指南,例如指出在哪里采沙是或不是可持续的。而政府、科学家和工业界则有义务宣传有关采沙问题的讯息。

最后,是监测问题。一个全球性的数据收集和分享项目是至关重要的,因为所有的执行方案,都要依赖定量统计采沙地点、规模,以及全球河沙的自然波动。

在这一点上,美国国家航空航天局(NASA)计划2021年发射的“地表水与海洋地形”任务,将可以监测宽度超过100米的大河的流量,覆盖规模远超以往;而欧盟的“原材料与哥白尼地球”观测任务,也会使用太空成像技术来协助管理。

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