UN-SDG 14: Life Below Water

วิกฤตที่มองไม่เห็นที่เราแก้ไขได้จริง เมื่อเราคิดถึงการสูญพันธุ์ เรานึกถึงไดโนเสาร์หรือนกโดโด แต่ตอนนี้ สิ่งที่เงียบกว่ากำลังเกิดขึ้นในดินสวนหลังบ้านของคุณ ในลำธารที่คุณผ่านทุกวัน สิ่งมีชีวิตเล็กๆ ที่ยึดระบบนิเวศไว้ด้วยกันกำลังหายไป12 นี่ไม่ใช่เรื่องราวเกี่ยวกับหายนะที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ นี่คือเรื่องราวเกี่ยวกับวิกฤตที่เราเรียนรู้ที่จะเห็นในที่สุด และชุมชนทั่วโลกกำลังจัดการอย่างประสบความสำเร็จอย่างน่าทึ่ง ในปี 2023 มนุษยชาติได้ข้าม ขอบเขตโลก 6 จาก 9 ขอบเขต โดยความสมบูรณ์ของชีวมณฑลเป็นหนึ่งในที่ถูกละเมิดรุนแรงที่สุด13 การอัปเดตปี 2025 ยืนยันว่า ขอบเขต 7 แห่งถูกละเมิดแล้ว4 ทำความเข้าใจขอบเขต กรอบขอบเขตโลกระบุกระบวนการทางชีวฟิสิกส์ 9 กระบวนการที่ควบคุมเสถียรภาพของระบบโลก13 คิดว่ามันเป็นราวกั้นสำหรับโลกที่มีสุขภาพดี ความสมบูรณ์ของชีวมณฑลเป็นหนึ่งในขอบเขตที่ถูกกดดันมากที่สุด อัตราการสูญพันธุ์ปัจจุบันเกินเกณฑ์ที่ปลอดภัยอย่างมาก แต่นี่ก็หมายความว่าการอนุรักษ์ที่มุ่งเป้าสามารถสร้างผลกระทบที่วัดได้56 ตัวเลขสัตว์ป่าและสิ่งที่ได้ผล ดัชนี Living Planet ของ WWF บันทึก การลดลงเฉลี่ย 73% ในประชากรสัตว์ป่าที่ติดตามตั้งแต่ปี 1970 โดยสายพันธุ์น้ำจืดประสบการลดลง 85%78 ...

ดาบสองคมไนโตรเจนของเรา ไนโตรเจนดำรงอยู่เป็นความเป็นคู่อย่างลึกซึ้งในระบบของโลก รูปแบบในชั้นบรรยากาศที่เฉื่อยของมัน ($N_2$) ประกอบเป็นก๊าซที่มีมากที่สุดรอบโลก เมื่อถูกแปลงเป็นรูปแบบที่มีปฏิกิริยาผ่านกระบวนการตรึง ไนโตรเจนจะเปลี่ยนรูปเป็นส่วนประกอบพื้นฐานสำหรับโปรตีนและดีเอ็นเอ กลายเป็นเครื่องยนต์ของผลผลิตทางการเกษตรที่หล่อเลี้ยงประชากรหลายพันล้านคน ตลอดประวัติศาสตร์มนุษย์ส่วนใหญ่ การแปลงไนโตรเจนในชั้นบรรยากาศเป็นสารประกอบที่ค้ำจุนชีวิตยังคงเป็นอาณาเขตเฉพาะของฟ้าผ่าและจุลินทรีย์เฉพาะทาง กระบวนการธรรมชาตินี้กำหนดขีดจำกัดที่เข้มงวดและยั่งยืนต่อปริมาณสิ่งมีชีวิตที่โลกสามารถรองรับได้ การประดิษฐ์กระบวนการฮาเบอร์-บอชในศตวรรษที่ 20 ทำลายข้อจำกัดทางธรรมชาตินี้ กิจกรรมของมนุษย์ได้เพิ่มอัตราที่ไนโตรเจนที่มีปฏิกิริยาเข้าสู่วัฏจักรบนบกเป็นสองเท่า12 จากดินโบราณสู่การค้นพบที่ระเบิด ความสัมพันธ์ของมนุษยชาติกับไนโตรเจนวิวัฒนาการจากการค้นพบอย่างช้าๆ สู่การเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันและปฏิวัติ สังคมเกษตรกรรมปฏิบัติการจัดการไนโตรเจนโดยสัญชาตญาณมาหลายพันปีผ่านการหมุนเวียนพืช การพักที่ดิน และการใช้ปุ๋ยคอก ความรู้สึกลึกซึ้งของวิกฤตที่ใกล้เข้ามาเกิดขึ้นในปลายศตวรรษที่ 19 เซอร์วิลเลียม ครูกส์เตือนในสุนทรพจน์อันยิ่งใหญ่ของเขาในปี 1898 ว่าโลกจะเผชิญกับความอดอยากครั้งใหญ่เว้นแต่นักวิทยาศาสตร์จะค้นพบวิธีการสังเคราะห์ปุ๋ยไนโตรเจนจากอากาศ3 ทางออกมาถึงกว่าทศวรรษต่อมาผ่านกระบวนการฮาเบอร์-บอช พัฒนาโดยนักเคมีชาวเยอรมัน ฟริตซ์ ฮาเบอร์ และคาร์ล บอช และได้มาตรฐานในปี 191334 กระบวนการนี้ใช้อุณหภูมิและความดันสูงเพื่อรวมไนโตรเจนในชั้นบรรยากาศ ($N_2$) กับไฮโดรเจนเพื่อผลิตแอมโมเนีย ($NH_3$) มากกว่าครึ่งหนึ่งของปุ๋ยอุตสาหกรรมทั้งหมดที่ใช้ในประวัติศาสตร์มนุษย์จนถึงปี 1990 ถูกใช้ในทศวรรษ 1980 เพียงอย่างเดียว2 ประตูน้ำท่วมไนโตรเจนเปิดกว้าง กิจกรรมของมนุษย์ในปัจจุบันสร้างไนโตรเจนที่มีปฏิกิริยามากกว่ากระบวนการธรรมชาติบนบกทั้งหมดรวมกัน12 แหล่งหลักสามแหล่งขับเคลื่อนน้ำท่วมนี้: การผลิตปุ๋ยอุตสาหกรรมผ่านกระบวนการฮาเบอร์-บอช การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลที่ปล่อยไนโตรเจนออกไซด์ ($NO_x$) และการเพาะปลูกพืชตรึงไนโตรเจนอย่างแพร่หลายเช่นถั่วเหลือง ...

ปัญหาระดับดาวเคราะห์ที่มีต้นทุนทางสังคม ความเป็นกรดของมหาสมุทร ซึ่งขับเคลื่อนโดยการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากมนุษย์ เป็นตัวแทนของขอบเขตดาวเคราะห์ที่สำคัญในกรอบเศรษฐศาสตร์โดนัทของเคท ราเวิร์ธ เมื่อระดับ CO₂ ในบรรยากาศเพิ่มขึ้นจากความเข้มข้นก่อนยุคอุตสาหกรรม 280 μatm เป็นระดับปัจจุบันที่เกิน 414 μatm การดูดซับคาร์บอนส่วนเกินนี้โดยมหาสมุทรได้เปลี่ยนแปลงเคมีของน้ำทะเลอย่างพื้นฐาน pH ของมหาสมุทรลดลงประมาณ 0.1 หน่วยตั้งแต่การปฏิวัติอุตสาหกรรม โดยมีการคาดการณ์ว่าจะลดลงต่อไปถึง pH 7.8 ภายในปี 2100 การประมงทางทะเลให้แหล่งโปรตีนที่จำเป็นสำหรับประชากรมากกว่า 3 พันล้านคนทั่วโลก พร้อมทั้งสนับสนุนการดำรงชีพของผู้คนนับล้านในชุมชนชายฝั่ง กลไกที่ซับซ้อนของการปรับตัว การปรับตัวของปลาทำงานผ่านกลไกหลายอย่างที่เชื่อมโยงกัน ครอบคลุมระดับทางสรีรวิทยา พฤติกรรม และพันธุกรรม ในระดับสรีรวิทยา ปลาต้องรักษาสมดุลกรด-เบสผ่านการปรับในการขนส่งไอออนและการควบคุม pH ปลาทะเลมักจะชดเชยการรบกวนกรด-เบสโดยการสะสมไบคาร์บอเนตในพลาสมา แต่กระบวนการนี้มาพร้อมกับต้นทุนพลังงานที่สำคัญ การศึกษาการแสดงออกของยีนได้ระบุเส้นทางโมเลกุลเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับการทนต่อความเป็นกรด ปลาที่อาศัยอยู่ในแหล่ง CO₂ ธรรมชาติแสดงการแสดงออกของยีนที่สูงขึ้นในยีนที่เกี่ยวข้องกับสมดุล pH เมแทบอลิซึมที่เพิ่มขึ้น และการควบคุมการขนส่งไอออน การปรับตัวข้ามรุ่น การปรับตัวข้ามรุ่นเกิดขึ้นเป็นกลไกที่อาจมีความสำคัญ การวิจัยแสดงให้เห็นว่าการสัมผัส CO₂ ที่สูงขึ้นของพ่อแม่สามารถส่งผลต่อประสิทธิภาพของลูกหลาน โดยการศึกษาบางชิ้นแสดงให้เห็นการปรับปรุงอย่างสมบูรณ์ของผลกระทบเชิงลบในตัวอ่อนที่พ่อแม่เคยประสบสภาวะความเป็นกรด ความสามารถในการปรับตัวเชิงวิวัฒนาการดูเหมือนจะเชื่อมโยงกับความแปรปรวนทางพันธุกรรมที่มีอยู่ภายในประชากร ...

ประวัติศาสตร์ (มืดมน) ของการทำให้บ้านของเราว่างเปล่า ความเข้าใจเกี่ยวกับความหลากหลายทางชีวภาพในฐานะขีดจำกัดของโลกได้พัฒนาอย่างมากในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ค่อยๆ ตระหนักว่าความหลากหลายทางชีวภาพไม่ได้เป็นเพียงความกังวลด้านสิ่งแวดล้อม แต่เป็นข้อจำกัดพื้นฐานต่อกิจกรรมของมนุษย์ การตระหนักนี้เริ่มต้นด้วยการแนะนำกรอบขีดจำกัดของโลกโดย Stockholm Resilience Centre ในช่วงเวลานี้ การสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพเร่งขึ้นอย่างมากพร้อมกับการอุตสาหกรรมและยังคงเลวร้ายลงอย่างต่อเนื่อง หลักฐานแสดงว่าตั้งแต่ปี 1992 ถึง 2014 มีการลดลงประมาณ 40% ในมูลค่าทุนธรรมชาติต่อคนทั่วโลก สถานะของเรือโนอาห์ สภาพปัจจุบันของการสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพวาดภาพที่น่าเป็นห่วงสำหรับระบบนิเวศโลก เราได้ข้ามขีดจำกัดของโลกสำหรับความสมบูรณ์ของชีวมณฑลไปแล้ว โดยอัตราการสูญพันธุ์ปัจจุบันถึงมากกว่า 100 การสูญพันธุ์ต่อล้านสปีชีส์-ปี—สูงกว่าขีดจำกัดที่ปลอดภัยอย่างน้อยสิบเท่า กิจกรรมของมนุษย์ขับเคลื่อนผลกระทบที่ไม่เคยมีมาก่อนต่อความหลากหลายทางชีวภาพผ่านแรงกดดันด้านสิ่งแวดล้อมหลักห้าประการ: การสูญเสียและการเสื่อมโทรมของถิ่นที่อยู่ สปีชีส์รุกราน การใช้ประโยชน์มากเกินไป มลพิษ และการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ เกษตรกรรมกลายเป็นตัวขับเคลื่อนหลักของการล่มสลายของความหลากหลายทางชีวภาพ ผลกระทบทางเศรษฐกิจของการลดลงนี้มีนัยสำคัญ โดยผลกระทบของการสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพประมาณการไว้ที่ 10 ล้านล้านดอลลาร์สหรัฐต่อปี ตัวอย่างเช่น ประชากรผึ้งที่ลดลงคุกคามพืชผลมูลค่ามากกว่า 235 พันล้านดอลลาร์สหรัฐต่อปี การนับถอยหลังแบบลูกโซ่: อะไรจะเกิดขึ้นต่อไป เส้นทางของการสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพชี้ไปที่การลดลงที่เร่งขึ้นโดยไม่มีการแทรกแซงอย่างมีนัยสำคัญ รายงานการประเมินโลกของ IPBES คาดการณ์การสูญเสียสปีชีส์หนึ่งล้านชนิดในทศวรรษหน้า ...

ผลกระทบทางนิเวศวิทยาของการไหลบ่าไนโตรเจนและฟอสฟอรัส ยูโทรฟิเคชันและโซนตายในน้ำ ไนโตรเจนและฟอสฟอรัสส่วนเกินจากปุ๋ยเข้าสู่ทางน้ำผ่านการไหลบ่าผิวดิน ก่อให้เกิดยูโทรฟิเคชัน—กระบวนการที่การบานของสาหร่ายทำให้ออกซิเจนละลายหมดไป12 ในอ่าวเม็กซิโก โซนตายขนาดใหญ่ 6,334 ตารางไมล์ยังคงมีอยู่เนื่องจากการไหลบ่าจากการเกษตร34 ในทะเลบอลติก ภาวะขาดออกซิเจนได้ทำลาย 97% ของแหล่งที่อยู่อาศัยพื้นทะเลตั้งแต่ปี 195035 การล่มสลายของความหลากหลายทางชีวภาพ ในแม่น้ำกลูชินกาในโปแลนด์ ความเข้มข้นของไนโตรเจนที่เกิน 20 มก./ล. ทำให้เกิดการลดลงอย่างหายนะ 62% ในความหลากหลายของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังขนาดใหญ่56 ในอ่าวเชซาพีก การเกษตรแบบเข้มข้นมีส่วนทำให้หญ้าทะเลลดลง 90% ตั้งแต่ทศวรรษ 193046 ผลกระทบต่อสุขภาพมนุษย์ เมธฮีโมโกลบินีเมีย หรือที่เรียกว่า “กลุ่มอาการทารกสีน้ำเงิน” ยังคงเป็นภัยคุกคามอย่างต่อเนื่อง ในปัญจาบ อินเดีย 56% ของบ่อน้ำเกินขีดจำกัดไนเตรทของ WHO ที่ 50 มก./ล.74 การวิจัยได้พิสูจน์ความเชื่อมโยงกับมะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนักและความผิดปกติของต่อมไทรอยด์87 แนวปฏิบัติทางการเกษตรและความล้มเหลวในการจัดการธาตุอาหาร การใช้ปุ๋ยมากเกินไป ประสิทธิภาพการใช้ปุ๋ยทั่วโลกเฉลี่ยเพียง 33% สำหรับไนโตรเจนและ 18% สำหรับฟอสฟอรัส910 ในแถบมิดเวสต์ของสหรัฐอเมริกา 34% ของไนโตรเจนที่ใส่ยังคงไหลสู่ลุ่มน้ำมิสซิสซิปปี46 ...