圖／2008年Nargis颱風橫掃緬甸伊洛瓦底江河口平原後，一處難民營中的男孩。(照片作者為United Nations Photo，依據CC BY-NC-ND 2.0授權使用)
文／趙家緯(低碳生活部落格志工寫手，綠盟能源與氣候變遷小組召集人)
2011年11月1日，地球邁入70億人口。而根據聯合國估計，2025年時，世界人口就會邁入80億(註1)。但決定我們是否仍安穩生存的關鍵，並非是人口數的多寡，而是我們的生活方式。
IPAT公式的啟示
針對人口成長與環境衝擊之間的關係，著名生態學家Paul Ehrlich 以及現任美國總統科技特別顧問的John Holdren於所提出的IPAT公式，即是討論這議題最佳的起點。1972年時，兩位學者於《科學》期刊發表《人口成長之衝擊』（Impact of Population Growth）(註2)，該文中提出全球的環境衝擊(Impact )，可以「人口數」(Population)、「富裕程度」(Affluence)、「科技水準」（Technology）三大因子來解釋，即著名的IPAT公式。而其中富裕程度，常以人均GDP為指標，而科技水準上，則會以單位GDP所耗用的資源量或汙染物排放量為指標，即密集度(Intensity )。
從此簡要的公式既知，若欲使2025年時，80億人所生存的世界的環境衝擊不較今日為劇，則在未來十五年內，全球需努力發展各項新技術，使各類環境汙染物排放或能資源耗用密集度的下降幅度，達到經濟成長率的1.85倍，方能達成目標。但現實狀況上，這個挑戰遠比我們想像的嚴峻。
英國Surrey 大學的Tim Jackson 教授，在其知名的《Prosperity without Growth》一書中，既運用IPAT公式進行分析。其指出，若欲使承載90億人口的地球，能夠達到IPCC所建議的2050年時將全球溫室氣體排放量降至1990年的80%的目標，並兼顧每年2%的GDP成長，則2050年時的碳密集度（Carbon Intensity，既每產出一單位GDP所排放的溫室氣體量）需較2007年的技術水準，下降百倍以上。然而這般生產力的大躍進，卻是完全不可行的 (註3)。
但70億人面臨的環境限制，還不僅只氣候變遷而已。如英國科學專欄作家Camila Ruz於衛報上發表《已被70億人用盡的六項資源》一文，彙整出磷礦、煤礦、石油、天然氣、淡水資源與稀土等六項資源的耗竭年限及其影響，如表一 (註4)。但除了資源稀缺外，我們這70億人，亦使地球系統的關鍵循環程序，造成了顯著的影響。
地球的限度
任教於斯德哥爾摩大學的Rockstrom 教授，於2009年時會同包涵諾貝爾化學獎得主Paul Curtzen 在內的專家團隊，提出「地球的限度」(Planetary Boundaries) 之概念。該研究中，乃是基於人類已成改變地球自然環境的最大趨力，使地球已由為時萬年之久的全新紀（Holocene），進入一全新的地質紀元─人類紀（Anthropocene）。而人類紀的挑戰，既是如何在避免全球性的環境災難下，維持其文明的存在。基於此因素，該團隊基於韌度（Resilience）理論，鑑別出關鍵的九項瀕危的地球系統運行程序（Earth System Process），並量化其涵容能力的上限，試圖描繪出人類文明的安全生存空間（safe operating space for humanity）(註5)。
表二列出了九項地球的極限，而依據其分析，如圖一所示，目前在氣候變遷、生物多樣性以及氮循環上，已遠遠超過其限度。而在磷循環與海洋酸化上，亦已逼近限度。至於在空氣汙染物以及化學物汙染上，雖未見紅色，然其是因目前的科學研究尚難以提供一量化的全球涵容能力值。
然此研究自2009年發表後，特別是刊載於自然雜誌之後，在學術社群內引起諸多的討論。有學者批評其限度量化的科學證據過於簡化，亦有憂心其會誤導決策者認為在某些類別上仍有餘裕，尚無需擔心。但大多認同此研究提出了明確的警訊，而現在則需具體的政策建議，以確保這邁向80億人的世界，仍可處於「安全的空間」。
諾貝爾獎得主的永續備忘錄
而在今年五月舉辦的第三屆諾貝爾獎得主全球永續論壇中（Nobel Laureate Symposium on Global Sustainability），與會者既共同發表了《斯德哥爾摩備忘錄》，以前述研究成果為基礎，提出下述相關的具體政策建議 (註6):
1. 訂定足夠高的碳價格，並促使G20承諾淘汰所有的化石燃料補貼，將其轉移至再生能源的投資;
2. 制定嚴格的資源效率標準，使經濟成長與資源耗用量能脫勾;
3. 發展嶄新商業模式，促使能源與物質效率的實質大幅度提昇;
4. 補助適當的永續農業技術之發展，使發展中國家的小農產量可顯著提昇;
5. 鑑於GDP作為衡量「成長」指標之侷限性，應發展一可將自然資本、生態系統服務價值、經濟與扶貧政策的社會影響納入考量的新福祉指標衡量系統;
6. 調整鼓勵創新的經濟誘因，使得各類創新能優先考慮到廣大的社會福祉以及能擴及未能因當前的技術創新獲益的群體們
若從70億人的地球限度，對應到台灣兩千三百萬人的發展願景，我們又可得到何種啟示？ （待續...)
【相關文章】
《地球的限度與台灣的成長極限(下)》趙家緯 9-Nov-11 低碳生活部落格
【參考文獻】
1. Population Division of the Department of Economic and Social Affairs of the United Nations
2. Ehrlich, P. and Holdren J., 1971. Impact of Population Growth. Science,
171(3977) : 1212 – 1217. DOI: 10.1126/science.171.3977.1212
3. Jackson, T. 2009. Prosperity without Growth: Economics for a Finite Planet. Earthscan Publications Ltd （中譯：誰說經濟一定要成長？：獻給地球的經濟學）
4. Camila Ruz. The six natural resources most drained by our 7 billion people. Gurdian. Oct.31. 2011.
5. Rockstro¨m, J., W. Steffen, K. Noone, A ° . Persson, F.S. Chapin III, E.F. Lambin, T.M. Lenton, M. Scheffer, et al. 2009. A safe operating space for humanity. Nature 461: 472–475.
6. Stockholm Memorandum. Outcome from 3rd Nobel Laureate Symposium on Global Sustainability
關於作者
趙家緯，成功大學環境工程學系畢業，現為台灣大學環境工程學研究所博士候選人，參與台大環境系統分析研究室研究工作。研究興趣為生命週期評估、環境政策分析等，並積極參與民間團體於氣候變遷相關政策的討論。
【延伸閱讀】
《世界人口突破70億》利奧•希克曼 31-Oct-11 中外對話
《發展的紅線 誰來劃?-記洛克史登教授台北演講》楊為植 22-Jan-11 低碳生活部落格
《邁向永續需要角色轉移 --從消費者到文化先鋒》邱育慈 6-Aug-10 低碳生活部落格
《全球糧荒 山雨欲來》譚偉恩 2-Apr-10 低碳生活部落格
2011年11月1日，地球邁入70億人口。而根據聯合國估計，2025年時，世界人口就會邁入80億(註1)。但決定我們是否仍安穩生存的關鍵，並非是人口數的多寡，而是我們的生活方式。
IPAT公式的啟示
針對人口成長與環境衝擊之間的關係，著名生態學家Paul Ehrlich 以及現任美國總統科技特別顧問的John Holdren於所提出的IPAT公式，即是討論這議題最佳的起點。1972年時，兩位學者於《科學》期刊發表《人口成長之衝擊』（Impact of Population Growth）(註2)，該文中提出全球的環境衝擊(Impact )，可以「人口數」(Population)、「富裕程度」(Affluence)、「科技水準」（Technology）三大因子來解釋，即著名的IPAT公式。而其中富裕程度，常以人均GDP為指標，而科技水準上，則會以單位GDP所耗用的資源量或汙染物排放量為指標，即密集度(Intensity )。
從此簡要的公式既知，若欲使2025年時，80億人所生存的世界的環境衝擊不較今日為劇，則在未來十五年內，全球需努力發展各項新技術，使各類環境汙染物排放或能資源耗用密集度的下降幅度，達到經濟成長率的1.85倍，方能達成目標。但現實狀況上，這個挑戰遠比我們想像的嚴峻。英國Surrey 大學的Tim Jackson 教授，在其知名的《Prosperity without Growth》一書中，既運用IPAT公式進行分析。其指出，若欲使承載90億人口的地球，能夠達到IPCC所建議的2050年時將全球溫室氣體排放量降至1990年的80%的目標，並兼顧每年2%的GDP成長，則2050年時的碳密集度（Carbon Intensity，既每產出一單位GDP所排放的溫室氣體量）需較2007年的技術水準，下降百倍以上。然而這般生產力的大躍進，卻是完全不可行的 (註3)。
但70億人面臨的環境限制，還不僅只氣候變遷而已。如英國科學專欄作家Camila Ruz於衛報上發表《已被70億人用盡的六項資源》一文，彙整出磷礦、煤礦、石油、天然氣、淡水資源與稀土等六項資源的耗竭年限及其影響，如表一 (註4)。但除了資源稀缺外，我們這70億人，亦使地球系統的關鍵循環程序，造成了顯著的影響。
地球的限度
任教於斯德哥爾摩大學的Rockstrom 教授，於2009年時會同包涵諾貝爾化學獎得主Paul Curtzen 在內的專家團隊，提出「地球的限度」(Planetary Boundaries) 之概念。該研究中，乃是基於人類已成改變地球自然環境的最大趨力，使地球已由為時萬年之久的全新紀（Holocene），進入一全新的地質紀元─人類紀（Anthropocene）。而人類紀的挑戰，既是如何在避免全球性的環境災難下，維持其文明的存在。基於此因素，該團隊基於韌度（Resilience）理論，鑑別出關鍵的九項瀕危的地球系統運行程序（Earth System Process），並量化其涵容能力的上限，試圖描繪出人類文明的安全生存空間（safe operating space for humanity）(註5)。
表二列出了九項地球的極限，而依據其分析，如圖一所示，目前在氣候變遷、生物多樣性以及氮循環上，已遠遠超過其限度。而在磷循環與海洋酸化上，亦已逼近限度。至於在空氣汙染物以及化學物汙染上，雖未見紅色，然其是因目前的科學研究尚難以提供一量化的全球涵容能力值。
然此研究自2009年發表後，特別是刊載於自然雜誌之後，在學術社群內引起諸多的討論。有學者批評其限度量化的科學證據過於簡化，亦有憂心其會誤導決策者認為在某些類別上仍有餘裕，尚無需擔心。但大多認同此研究提出了明確的警訊，而現在則需具體的政策建議，以確保這邁向80億人的世界，仍可處於「安全的空間」。
圖一、地球的限度，綠色區域表示限值，而紅色則代表現狀
(Azote Images/Stockholm Resilience Centre )
表二、地球的限度 (若無法閱覽，請點此)
諾貝爾獎得主的永續備忘錄
而在今年五月舉辦的第三屆諾貝爾獎得主全球永續論壇中（Nobel Laureate Symposium on Global Sustainability），與會者既共同發表了《斯德哥爾摩備忘錄》，以前述研究成果為基礎，提出下述相關的具體政策建議 (註6):
1. 訂定足夠高的碳價格，並促使G20承諾淘汰所有的化石燃料補貼，將其轉移至再生能源的投資;
2. 制定嚴格的資源效率標準，使經濟成長與資源耗用量能脫勾;
3. 發展嶄新商業模式，促使能源與物質效率的實質大幅度提昇;
4. 補助適當的永續農業技術之發展，使發展中國家的小農產量可顯著提昇;
5. 鑑於GDP作為衡量「成長」指標之侷限性，應發展一可將自然資本、生態系統服務價值、經濟與扶貧政策的社會影響納入考量的新福祉指標衡量系統;
6. 調整鼓勵創新的經濟誘因，使得各類創新能優先考慮到廣大的社會福祉以及能擴及未能因當前的技術創新獲益的群體們
若從70億人的地球限度，對應到台灣兩千三百萬人的發展願景，我們又可得到何種啟示？ （待續...)
【相關文章】
《地球的限度與台灣的成長極限(下)》趙家緯 9-Nov-11 低碳生活部落格
【參考文獻】
1. Population Division of the Department of Economic and Social Affairs of the United Nations
2. Ehrlich, P. and Holdren J., 1971. Impact of Population Growth. Science,
171(3977) : 1212 – 1217. DOI: 10.1126/science.171.3977.1212
3. Jackson, T. 2009. Prosperity without Growth: Economics for a Finite Planet. Earthscan Publications Ltd （中譯：誰說經濟一定要成長？：獻給地球的經濟學）
4. Camila Ruz. The six natural resources most drained by our 7 billion people. Gurdian. Oct.31. 2011.
5. Rockstro¨m, J., W. Steffen, K. Noone, A ° . Persson, F.S. Chapin III, E.F. Lambin, T.M. Lenton, M. Scheffer, et al. 2009. A safe operating space for humanity. Nature 461: 472–475.
6. Stockholm Memorandum. Outcome from 3rd Nobel Laureate Symposium on Global Sustainability
關於作者
趙家緯，成功大學環境工程學系畢業，現為台灣大學環境工程學研究所博士候選人，參與台大環境系統分析研究室研究工作。研究興趣為生命週期評估、環境政策分析等，並積極參與民間團體於氣候變遷相關政策的討論。【延伸閱讀】
《世界人口突破70億》利奧•希克曼 31-Oct-11 中外對話
《發展的紅線 誰來劃?-記洛克史登教授台北演講》楊為植 22-Jan-11 低碳生活部落格
《邁向永續需要角色轉移 --從消費者到文化先鋒》邱育慈 6-Aug-10 低碳生活部落格
《全球糧荒 山雨欲來》譚偉恩 2-Apr-10 低碳生活部落格
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