華人科學家發現聯合國可持續發展目標很難共同實現

2016年1月1日正式生效的聯合國可持續發展目標，是一個包括所有國家、面向未來15年的雄心勃勃的計劃，旨在共同採取行動，促進全球繁榮並保護地球。

澳大利亞聯邦科學與工業研究組織（CSIRO）高級研究科學家皋磊博士及其同事用複雜的計算機模型評估了澳大利亞的土地部門同時實現聯合國的多個可持續發展目標的可行性，以及在什麼樣的社會經濟、環境、政策條件下，多個可持續發展目標可以達到。他們最終發現，對於澳大利亞的土地部門來說，多個目標的實現幾乎是不可能的 。基於模型的分析結果，他們提出了新的解決思路，並呼籲政府和科學家需要協作開發新穎的可持續方案來實現全球共同的可持續發展的願景。

這一成果論文今天發表在頂級雜誌Nature上，皋磊博士和 Brett Bryan 教授為論文的並列第一作者，通訊作者為皋磊博士。

撰文 皋磊

2015年9月25日，聯合國在其成立七十年之際，在千年發展目標取得了成就的基礎之上，宣布了一項宏偉的行動計劃，旨在帶領人類擺脫一直以來的貧窮和匱乏，讓地球得到治癒和保護，讓世界走上可持續的繁榮之路。該計劃包括17個可持續發展目標和 169個具體目標，這個不可分割的整體兼顧了可持續發展的三個方面：經濟、 社會、環境。而土地在實現這項宏偉的計劃中至關重要，很多目標都與土地或如何利用土地相關，包括農業和糧食安全、清潔水源、可持續的現代化能源、可持續的生產模式、應對氣候變化、防治土地退化、阻止生物多樣性喪失。

從千年發展目標計劃的執行當中，我們得出的一個重要的教訓是這些目標需要同時實現，而不是逐一實現。這是因為目標之間，以及實現目標的方法之間都有效果抵消和協同增效效應。當初為了在各個國家中達成一致，多數的全球目標都描述得較為模糊。現在要實現這些全球目標，必須首先獲得國家層面上目標的成功實現。這需要制定特別的、有效的、適合各國國情的科學目標，並輔以強大的政府管理能力。

我們的工作是首次將全球的目標映射到國家層面，找出在什麼樣的社會經濟、環境、政策條件下，這些與土地和環境相關的可持續發展目標可以達到。

方法與結果

我們首先將全球目標映射到國家層面。國家層面目標的設置，需要考慮並能反映全球目標的意圖，確定可操作的、可測量的指標。我們選取了和土地可持續聯繫緊密的五個可持續目標（糧食安全與可持續農業、水資源可持續管理、可持續的現代化能源、採取緊急行動應對氣候變化、防治土地退化和阻止生物多樣性喪失）下的七個指標：經濟發展、糧食生產、水資源使用、生物能源、生物燃料、溫室氣體減排、生物多樣性（土地退化）。在確定具體的指標水平時，我們考慮了國際、國內的已有的目標，保持可持續目標與這些目標的一致性。由於不確定性的存在，我們制定了低、中、高三個級別的目標，並設置了2030和2050這兩個實現的時間節點。

然後我們設計了648條路徑，包括了不同的全球未來映射（經濟、氣候、人口、減排努力程度）、國內土地使用政策、生產率增長率、土地使用變化限制等維度組合，並利用土地使用權衡模型（Bryan et al., 2016, Global Environmental Change 38 130-152; Connoret al., 2015, Environmental Modelling & Software 69 141-154），定量地探索了設置的目標在這些648條路徑中實現情況（見圖1）以及這些目標需要在什麼樣的社會經濟、環境、政策條件下實現。該模型是一個集成的部分平衡線性模型，提供了澳大利亞2013年至2050年的土地使用變化預測（精度1.1平方公里）。該模型模擬了24種農業土地使用和一些新的土地使用機會（如環境種植、碳種植、生物能源、生物燃料）之間的競爭。

圖1：來自論文原文

我們發現目標的實現與全球未來的映射、政策的設定、目標的設置以及目標實現的時間節點有關。雖然我們的研究針對的是澳大利亞，並依賴模型構建與假設，依賴於目標的選擇與設置。然而，該工作為國家層面的可持續目標的實現提供了很多深刻的見解。只有國家層面的可持續目標的實現了，才可以以自下而上的方式實現全球的可持續目標。

我們得出的一個重要的結論是，即使有一系列的可持續政策頒布，實現多個可持續目標還是遠沒有保證（見圖2）。事實上，這些目標僅在非常少、非常特殊的環境、社會經濟、政策條件下達到（如圖3）。這是因為在資源有限的土地系統中，效果抵消效應普遍存在，以至於如果我們致力於改進一件事（如碳存儲），可能使另外一件變得糟糕（如可用的水資源）。儘管我們可以設計明智的政策去減少這種抵消效應，去同時實現更多的目標，然而資源的有限性意味著這種抵消效應不能被完全消除。

圖2：來自論文原文

圖3：來自論文原文

如何實現可持續性發展目標

因此，土地部門實現所有相關的目標似乎不太可能。因此，我們必須做出艱難的抉擇。我們認為土地部門應該著重於那些不可替代的方面，如生產糧食、保護生物多樣性和生態系統、阻止土地退化。通過利用目標之間的協同增效效應，土地部門可以進一步促進其它方面目標的實現，但是仍然需要來自於其它領域（例如在再生能源、糧食系統、水資源管理方面）的創新。集成的、多部門的分析可以幫助我們確定創新的優先順序。

因此，各個國家都需要一個新的科學分析方法來支持國家層面的目標設定和評估，從而確定有效率和有效的的可持續行動計劃。

展望

我們的結果強調了各個國家進行全球協作的、國家層面的、綜合的、集成的、多部門分析的必要性，這樣可以支持國家層面的目標設定和評估，確定有效率和有效的可持續行動方案。我們同時也意識到這種類型的科學目前還不存在。為了實現我們共同的可持續發展的願景，政府和科學家需要協作開發新穎的可持續方案。我們期望我們關於土地可持續實現需要擴展到更廣泛的經濟和環境的結論，可以幫助各個國家制定目標和計劃來實施全世界可持續發展的宏偉目標。

皋磊博士簡介

皋磊博士目前是澳大利亞聯邦科學與工業研究組織（CSIRO）高級研究科學家。2015年獲得大洋洲建模與模擬學會青年學者傑出研究獎，以及CSIRO農業部長獎。皋博士的研究領域主要為：複雜系統建模、水土資源管理、不確定分析、魯棒決策、機器學習。

相關論文信息

標題Finding pathways to national-scale land-sector sustainability

作者Lei Gao& Brett A. Bryan

期刊Nature

doi:10.1038/nature21694

發表日期Published online 12 April 2017

摘要The 17 Sustainable Development Goals (SDGs) and 169 targets under Agenda 2030 of the United Nations1, 2 map a coherent global sustainability ambition at a level of detail general enough to garner consensus amongst nations3. However, achieving the global agenda will depend heavily on successful national-scale implementation4, which requires the development of effective science-driven targets3 tailored to specific national contexts1 and supported by strong national governance. Here we assess the feasibility of achieving multiple SDG targets at the national scale for the Australian land-sector. We scaled targets to three levels of ambition and two timeframes, then quantitatively explored the option space for target achievement under 648 plausible future environmental, socio-economic, technological and policy pathways using the Land-Use Trade-Offs (LUTO) integrated land systems model5, 6. We show that target achievement is very sensitive to global efforts to abate emissions, domestic land-use policy, productivity growth rate, and land-use change adoption behaviour and capacity constraints. Weaker target-setting ambition resulted in higher achievement but poorer sustainability outcomes. Accelerating land-use dynamics after 2030 changed the targets achieved by 2050, warranting a longer-term view and greater flexibility in sustainability implementation. Simultaneous achievement of multiple targets is rare owing to the complexity of sustainability target implementation and the pervasive trade-offs in resource-constrained land systems7, 8, 9. Given that hard choices are needed, the land-sector must first address the essential food/fibre production, biodiversity and land degradation components of sustainability via specific policy pathways. It may also contribute to emissions abatement, water and energy targets by capitalizing on co-benefits. However, achieving targets relevant to the land-sector will also require substantial contributions from other sectors such as clean energy, food systems and water resource management. Nations require globally coordinated, national-scale, comprehensive, integrated, multi-sectoral analyses to support national target-setting that prioritizes efficient and effective sustainability interventions across societies, economies and environments.

鏈接http://www.nature.com/nature/journal/v544/n7649/full/nature21694.html

全文鏈接http://rdcu.be/q94d

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！