ネットプライマリ生産の世界的な人間の流用は20世紀に倍増しました

人口、消費、および国内総生産の世界的な増加は、天然資源の現在および将来の使用の持続可能性に関する懸念を引き起こします。正味一次生産（HANPP）の人間の流用は、生物圏への人間の介入の有用な尺度を提供します。土地の生産能力は、バイオマスの収穫または燃焼と、自然の生態系を生産性の低い管理土地に変換することによって割り当てられます。この作業は、1910年から2005年までのHANPPの傾向を分析し、人口は4倍に成長し、17倍に成長したが、グローバルなHANPPは2倍に過ぎないことを発見しました。この効率の増加にもかかわらず、HANPPは1910年のy当たりの6.9 gtの炭素から2005年の14.8 GTC/y、つまり潜在的な植生の正味一次生産の13％から25％に引き続き上昇しています。一人当たりのバイオマスは、生体エネルギーへの依存と生成物へのより高い変換効率の低下のために、消費の増加にもかかわらず、年間がわずかに減少しました。効率の上昇は、化石エネルギー入力、土壌の分解、生物多様性の損失などの実質的な生態学的コストに頻繁に関連しているにもかかわらず、作物の収量の増加による圧倒的に増加しています。人間が効率の向上における過去の傾向ラインを維持できる場合、HANPPは2050年までに27〜29％にしか成長しないと推定していますが、大量のバイオエネルギーを提供すると、グローバルHANPPが44％に増加する可能性があります。この結果は、陸上資源にエネルギー経済を再焦点化し、強化の生態学的コストを過度に増加させることなく、土地利用効率の増加の継続を促進する戦略に注意を払う必要があります。

Global increases in population, consumption, and gross domestic product raise concerns about the sustainability of the current and future use of natural resources. The human appropriation of net primary production (HANPP) provides a useful measure of human intervention into the biosphere. The productive capacity of land is appropriated by harvesting or burning biomass and by converting natural ecosystems to managed lands with lower productivity. This work analyzes trends in HANPP from 1910 to 2005 and finds that although human population has grown fourfold and economic output 17-fold, global HANPP has only doubled. Despite this increase in efficiency, HANPP has still risen from 6.9 Gt of carbon per y in 1910 to 14.8 GtC/y in 2005, i.e., from 13% to 25% of the net primary production of potential vegetation. Biomass harvested per capita and year has slightly declined despite growth in consumption because of a decline in reliance on bioenergy and higher conversion efficiencies of primary biomass to products. The rise in efficiency is overwhelmingly due to increased crop yields, albeit frequently associated with substantial ecological costs, such as fossil energy inputs, soil degradation, and biodiversity loss. If humans can maintain the past trend lines in efficiency gains, we estimate that HANPP might only grow to 27-29% by 2050, but providing large amounts of bioenergy could increase global HANPP to 44%. This result calls for caution in refocusing the energy economy on land-based resources and for strategies that foster the continuation of increases in land-use efficiency without excessively increasing ecological costs of intensification.