重演大平原地区经济扩张的历史

＂我们谈论平原上的农民和犁，以及他们(对大平原)造成的破坏，但语言是不够的。把他们带到这个地区的是一种社会制度、一套价值观和一种经济秩序。”

——唐纳德·沃斯特

场景发生在20世纪初的美国。在汽油发动机和成熟的工业革命的刺激下，东部沿海地区的人口如水藻般蓬勃发展，寻求更多的空间来释放其扩张主义狂热。农民们来到大平原，用新型机械化耕作设备在原始草原上耕耘^1、2．农业生产的繁荣，使得越来越多的人口定居在富裕的边疆地区。生活似乎很美好。

但是大平原上的细微变化却被忽视了。不可持续的耕作方式所使用的犁将该地区典型的松散土壤组成在一起的草根铲除。起初降雨量充足，但开始减少。1934年，三次干旱中的第一次来袭;另外两个跨越了接下来的六年。缺乏雨水和强风卷起了连根拔起的土壤，在堪萨斯州、科罗拉多州和新墨西哥州掀起了滚滚沙尘暴，摧毁了任何收获的机会。许多家庭放弃了无法生产粮食的农场，350万人撤离大平原，到其他地方寻找工作和生计。²

这是人间悲剧和经济灾难之一。到1939年干旱结束时，超过75%的表土在风暴中被吹走，侵蚀侵蚀了草原中原本健康的土壤。只有在这种极端的破坏之后，美国政府才采取行动。罗斯福总统制定了政策，教育农民如何采取可持续的抗侵蚀措施，并重新种植可以固定土壤的植物。

我们从这样的灾难中吸取教训了吗?我们是否收集了更多关于过度经济扩张影响的数据，并在必要时做出了更快的反应?答案可能并不乐观。如今，吸引我们来到大平原的不是农业，而是燃料。新政策文件^3.在科学提供了第一组关于北美中部油气井扩张如何破坏生态系统并破坏大量可用生物量的定量数据。再一次，我们似乎是先采取行动，然后才了解生态后果。

自2000年以来，我们在美国中部和加拿大新建了约5万口新油气井(主要是水力压裂井)，以应对日益增长的能源需求。这些项目用水井和道路取代了大片潜在的农田或牧场(动物放牧和狩猎的地区)。这只是始于1900年左右的一种趋势的一部分，当时石油成为主要的能源来源。

那么，我们如何定量衡量这种快速扩张的影响呢?研究人员必须找到一种方法来测量随着越来越多的井出现生物量是如何随时间变化的。为了做到这一点，他们使用卫星数据来测量净初级产量(NPP)，即植物固定的转化为生物量的碳量(不包括用于植物呼吸的碳量)。卫星测量不同地区的植物反射了多少光，以确定吸收了多少光能。然后，这个值通过不同植物将光转化为有用能量的能力的效率进行加权。得到的值就是NPP，这是一种衡量可用生物量的指标，是该地区所有生态系统服务的基础(见模型详情)在这里）.

自2000年以来，研究人员首次使用这种方法来测量美国中部和加拿大每年的生物量变化。此外，他们还考虑了天然气垫的增加和相同分辨率(约250平方米)的连接道路，以便更好地将植被损失与井的开发联系起来。

正如你可能猜到的那样，由于经济扩张，植被已经减少了，但数量相当惊人。该研究估计，在2000年至2012年期间，我们的农田损失了约1.2亿蒲式耳的小麦，相当于2013年小麦总产量的6%和出口的13%。至于牧场，损失的生物量可以养活大约25万只牲畜一年。

该研究确实指出，井垫和道路扩建只占地约1.1万平方英里，与北美930万平方英里的土地相比，这似乎微不足道。但是生态系统依赖于特定的迁徙路径、狩猎和觅食地以及繁殖区，这些地方可能会被不了解脆弱地区位置的零星水井所破坏。在讨论道路系统的影响时，原始平方里程尤其没有意义，因为它们可以穿过大片阻止迁徙或破坏觅食地的领土。

我们能做些什么呢?第一步应该是确保政策制定者了解这些数据。然而，即便如此，改变也将是困难的。大约90%的新油井位于私人土地上，这通常很难监管。

大多数新政策必须由地方市政当局和州制定，但需要保护的地区往往覆盖了不遵循我们人为边界的大片土地。因此，社区之间的合作将是必要的，以协调合作努力，保护被研究特定地区的科学家视为重要的生态系统。沙尘暴地区的农民没有可用的数据来做出明智的决定。我们现在拥有这种力量——我们只需要认识到它并使用它。

今天，不受监管的油气井扩张的潜在影响可能与尘暴时期机械化农业的结果不同。在20世纪30年代，其后果是粮食短缺、流离失所，并进一步损害了大萧条时期的经济。今天，我们更关心物种多样性、栖息地保护和可用耕地。但在每一种情况下，我们都让技术在我们了解其影响之前泛滥成风。这不是技术的错，而是使用技术的文化的错。技术的被动语言将我们拉向一条特定的通往未来的道路，这很有诱惑力——机器的惯性很强。但我们永远不应忘记，每一项技术背后都是人类追求某种进步愿景的决定。这个决定始于我们，也终结于我们。

参考文献