En infografik som illustrerar olika numeriska värden som är relevanta för mänsklig påverkan på miljön. Kredit:California Institute of Technology
Om du befinner dig i en storstad var som helst i världen är det förmodligen ganska lätt att ta en billig hamburgare från en närliggande snabbmatsrestaurang. Men vad du kanske inte inser är att köttet i den billiga hamburgaren faktiskt kan illustrera en storslagen berättelse om hur människor har format planeten. Från marken som används för att föda upp nötkött för konsumtion av nötkött, till vattnet som används för att mata dessa nötkreatur, till bränslet som används för att transportera nötköttet över hela världen, de mänskliga framstegen som gör att vi enkelt kan köpa en hamburgare – och för den delen , hoppa på ett flygplan, ladda våra telefoner och ta del av den mängd aktiviteter som utgör våra vardagsupplevelser – har förändrat biosfären.
Nu har Caltech-forskare utvecklat en databas som innehåller globala data om hur människor har påverkat planeten. Human Impact Database är utformad för att vara tillgänglig för forskare, beslutsfattare och vanliga medborgare, och tillhandahåller information från global plastproduktion (4 x 10 11 kilogram per år), till antalet nötkreatur på jorden (cirka 1,6 miljarder), till global årlig genomsnittlig havsnivåhöjning (cirka 3,4 millimeter per år). Uppgifterna är indelade i fem huvudkategorier:vatten, energi, flora och fauna, atmosfäriska och biogeokemiska kretslopp och mark. Dessa inkluderar även 20 underkategorier. Där den är tillgänglig innehåller databasen tidsserier för att illustrera hur dessa siffror har förändrats genom åren.
Projektet genomfördes i laboratoriet av Rob Phillips, Fred och Nancy Morris professor i biofysik, biologi och fysik; och leds av tidigare doktorander Griffin Chure (Ph.D. '20) och Rachel Banks (Ph.D. '22). En artikel som beskriver forskningen visas i tidskriften Patterns den 3 augusti.
Teamet hoppas att genom att ha tillgång till enkla siffror om mänsklig påverkan kan både medborgare och forskare utveckla databaserad intuition om hur världen fungerar och fatta mer välgrundade beslut.
Human Impact Database. Kredit:Patterns/Chure et al.
"Till exempel, en vän smsade mig och frågade hur man jämför effekten av mjölkboskap kontra köttboskap," säger Chure. "Vi kan använda vår databas för att ta reda på att när det gäller markbehov, utsläpp av växthusgaser och vattenanvändning är köttboskap mer påverkande med en faktor på fem eller mer per kalori. Vi hoppas verkligen att denna databas är användbart för både vanliga medborgare som försöker fatta beslut och för människor som funderar på politik. Jag ser att vara läskunnig med siffror som en förutsättning för att vara informerad, oavsett om du är medborgare eller vetenskapsman."
Projektet tar en planetomfattande titt på mänsklig påverkan snarare än att sortera efter land eller region.
"För det mesta tillhandahåller vi globala värden," förklarar Banks. "Vi hämtar också data från alla möjliga olika resurser:vetenskapliga artiklar, statliga och mellanstatliga rapporter och industrirapporter i vissa fall. Vi har ansträngt oss för att se hur väl dessa rapporter stämmer överens. Om vi har flera källor rapporterar vi fler än ett värde för ett tal för att ge oss en bättre känsla av säkerheten om värdet."
Det finns en lång tradition inom vetenskapen att bygga databaser som innehåller nyckelstorheter inom fysik och kemi. Inspirerad av detta arbete utvecklade Phillips och samarbetspartner Ron Milo från Weizmann Institute of Science i Israel 2009 webbplatsen BioNumbers, en allmänt tillgänglig webbplats där forskare kan hitta kvantitativa data om olika aspekter av biologi hämtade från vetenskaplig litteratur, till exempel antalet av proteiner involverade i en viss biokemisk process. Human Impacts Database ger samma motiv till att studera de många sätt på vilka människor interagerar med land, hav och atmosfär.
Under sin Ph.D. arbete, hänvisade Chure ofta till BioNumbers, men insåg att det skulle vara användbart att ha en databas som fokuserade specifikt på att kvantifiera hur mänsklig aktivitet påverkar processer i planetarisk skala. Han började utveckla Human Impact Database under de första månaderna av covid-19-pandemin 2020, och projektet hade en större inverkan på honom än han förväntade sig.
"Från en personlig synvinkel har det här projektet helt förändrat mitt liv. Det har förändrat riktningen för min vetenskap," säger Chure. "Jag är övertygad om att jag kommer att tillbringa resten av min vetenskapliga karriär med att fokusera på hur människor förändrar biologin. Det kan variera från att ta hänsyn till de enorma mängder kväve och fosfor som vi dumpar i kustvattendelar och hur det förändrar den mikrobiella sammansättningen av dessa ekosystem, till hur vi på konstgjord väg utvecklar kycklingar så att deras kött växer snabbare än vad deras ben kan stödja, till exempel. Ur en personlig synvinkel har detta verkligen omfokuserat vad jag bryr mig om och vad jag tror att jag kan göra för att påverka ."
Teamet betonar att databasen inte är heltäckande eller uttömmande; de planerar att kontinuerligt uppdatera siffrorna när ny data kommer ut.
"I min mening är roten till förståelsen räknefärdighet:när du har siffrorna blir det tydligt vad problemen är, vilka saker som är viktiga och vilka saker som är mindre," säger Phillips. "Charles Darwin påpekade en gång att räknekunskap ger en "sjätte sinne". Human Impacts Database är ett första steg mot att ge en sammanhängande inbjudan till det sjätte sinnet i samband med det stora mänskliga experimentet."
Projektet finansierades delvis av Resnick Sustainability Institute vid Caltech. "Projekt som Human Impacts Database är en unik resurs som kan hjälpa experter och allmänheten att sätta i ett tydligare perspektiv på de olika sätt som människor påverkar planeten", säger Neil Fromer, Executive Director of Programs på RSI. "Att stödja utvecklingen av detta verktyg, tillsammans med den andra otroliga forskningen som Resnick Sustainability Institute stöder på campus, är nyckeln till att uppfylla vårt uppdrag att utbilda och informera människor om deras inverkan på världen, samt tillhandahålla lösningar på problemen som dessa effekter är orsakar."
Uppsatsen har titeln "Anthroponumbers.org:A Quantitative Database Of Human Impacts on Planet Earth." + Utforska vidare
