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全球人类制造的质量超过了所有现存的生物量

自然体积588，页面442 - 444 (2020）引用本文

主题

摘要

人类已经成为塑造地球面貌的主导力量1，2，3.，4，5，6，7，8，9．一个新出现的问题是，人类活动的总物质产出与总自然生物量相比如何。在这里，我们量化了人为质量，称为“人为质量”，并将其与地球上的总生物量进行比较，目前约为1.1兆吨10，11．我们发现地球正处于交叉点;到2020年(±6)，目前大约每20年翻一番的人类活动将超过全球所有的生物生物量。平均而言，对于地球上的每个人来说，每周产生的人为质量超过他或她的体重。这种对人类事业的量化，为人类纪元的人类世(Anthropocene)提供了一个基于质量的定量和象征性的描述。

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图1:20世纪初以来以干质量为基础的生物量和人为质量估计数。
图2:自二十世纪初以来的生物量(干和湿)、人为质量和人为质量废物估计数。
图3:2020年全球生物量和人为质量的主要组成部分对比(干重基础)。

数据可用性

本研究中使用的所有数据都可以在GitHub上找到https://github.com/milo-lab/anthropogenic_mass．大量的人为数据可从参考文献中获得。22而在https://boku.ac.at/wiso/sec/data-download．全球动态植被模型的输出可在https://sites.exeter.ac.uk/trendy．叶片干物质含量测定通过TryDB, athttps://www.try-db.org/．本研究中使用的其他数据集可从已发表的文献中获得，详见方法和补充信息。

代码的可用性

本研究中使用的所有代码都可以在GitHub上找到https://github.com/milo-lab/anthropogenic_mass．

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下载参考

确认

我们感谢U. Alon, S. Dan, G. Eshel, T. Fishman, E. Gelbrieth, T. Kaufmann, T. Klein, A. Knoll, E. Noor, N. Page, R. Phillips, J. Pongratz, M. Shamir, M. Shtein, B. Smith, C. Waters, T. Wiesel, M. Williams和我们实验室成员的帮助和讨论，并感谢S. Sitch和trenddgvm社区访问他们的模拟输出。本研究得到了欧洲研究委员会的支持(项目NOVCARBFIX 646827);贝克-加拿大替代能源研究中心;Dana和Yossie Hollander;乌尔曼家族基金会;赫尔姆斯利慈善基金会;拉森慈善基金会;沃夫森家族慈善信托基金;查尔斯·罗斯柴尔德;和塞尔莫·努森鲍姆。 R.M. is the Charles and Louise Gartner professional chair. Y.M.B.-O is an Azrieli Fellow.

作者信息

作者及隶属关系

  1. 以色列雷霍沃特魏茨曼科学研究所植物与环境科学系

    Emily Elhacham, Liad Ben-Uri, Jonathan Grozovski, Yinon M. Bar-On和Ron Milo

作者
  1. 艾米丽Elhacham
    查看作者出版物

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  2. Liad Ben-Uri
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  3. 乔纳森Grozovski
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  4. Yinon m.b aron
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  5. 罗恩·米洛
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贡献

电子工程,L.B.-U。R.M.写了手稿。e.e进行了大量的研究和数据分析。L.B.-U。对人类活动质量分析和生物量估算有贡献。Y.M.B.-O。对生物量估算和碳含量计算有贡献。J.G.对含水量计算有贡献。e.e.， J.G.和y.m.b.o。进行不确定度分析。 E.E., L.B.-U. and R.M. conceived the study. R.M. supervised the study. All authors discussed the results, and commented on the manuscript.

相应的作者

对应到罗恩·米洛．

道德声明

相互竞争的利益

作者声明没有利益竞争。

额外的信息

同行评审信息自然感谢Fridolin Krausmann, Dominik Wiedenhofer和其他匿名审稿人对这项工作的同行评审所做的贡献。

出版商的注意施普林格自然对出版的地图和机构从属关系中的管辖权主张保持中立。

扩展的数据图形和表格

图1人为质量定义的敏感性分析。

一个- - - - - -f，在人为物质(暗紫色)中加入以下物质的效果:一个，人口总数，b，大量牲畜，c大量的农作物和农林业，d、大量的土方工程、疏浚工程和矿物及金属生产产生的废物/覆岩f，人为大气CO质量2股票也是如此e，排除了大量的工业圆木。总生物量重量用绿线表示。黑点表示根据另一种人为质量定义的交集年份。紫色区域和浅绿色虚线分别表示外推的人为质量和生物量估计数。灵敏度分析的完整描述在补充信息部分提供1．

扩展数据图2 1900年以来的人为物质组成，按物质群划分。

数据集基于ref。22．

扩展数据图3人类活动质量相对年变化，包括显著的全球事件。

相对年变化是用连续两年的差值除以前一年的人为质量值来计算的。

扩展数据图4自20世纪初以来的人为金属质量估计，分为物质亚组。

数据来自维也纳社会生态研究所的综合工作。我们使用了最近的一项研究71，与获得主要结果的研究相比，该研究有一些小的更新22．

扩展数据图5自20世纪初以来(工业圆形)木材、玻璃和塑料的人为质量估计，分为材料亚组。

数据来自维也纳社会生态研究所的综合工作。我们使用了最近的一项研究71，与获得主要结果的研究相比，该研究有一些小的更新22．

图6 1990-2017年植物生物量估算计算步骤。

如方法“1900-2017年生物量变化”部分进一步详细说明。

扩展数据表1不同人为质量群及其在选定年份的质量估计值
全尺寸表

补充信息

补充信息

补充讨论:此文件包含补充第1和第2节。其中包括对人为质量定义的敏感性分析，以及对近年来生物量趋势的补充讨论。

报告总结

权利和权限

转载及权限

关于本文

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引用本文

Elhacham, E, Ben-Uri, L, Grozovski, J。et al。全球人类制造的质量超过了所有现存的生物量。自然588， 442-444(2020)。https://doi.org/10.1038/s41586-020-3010-5

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