|
对地球科学工作者来说，地球科学对现代社会的重要性显而易见。然而，普通公众和决策者等更广泛的社会群体并不特别清楚地球科学的作用。为了解决这种脱节，美国地球科学联合会（AGI）每四年发布一次关键需求系列报告，旨在向社会传递地球科学界当前的优先事项和关键作用。本文为其2020年最新报告。AGI通过报告传递了地球科学界将继续主动寻求对话、主动提供服务的信号，敦促决策者在制定政策时充分利用地球科学界的专业知识，敦促教育人员充分利用地球科学界创造的资源。 通过了解人类和地球是如何相互影响，地球科学为日益增长的环境、健康和安全挑战提供了解决方案。地球科学在决策中发挥重要作用的9大领域包括：气候变化、水、能源、自然灾害、土壤、矿产资源、海洋与海岸带、废弃物处理以及人才队伍。 图1 地球科学的优先事项 这九个关键问题与地球系统的其他物理、化学、生物和人类组成部分相互交织，有时会产生复杂的反馈。在不断变化的世界中，至关重要的是要了解本报告中详述的关键问题在何时、何地以及如何与其他政策领域发生交叉。考虑这些关键问题及其与决策的结合将对经济增长和社会繁荣产生积极影响。在一个迅速变化的世界中，未来社会的繁荣将依赖于将地球科学专业知识和其他形式的科学信息结合起来的持续决策。 一、培训和维持多元化和强大的人才队伍 随着人口和经济的扩张，人类社会对地球的影响越来越大，对训练有素的地球科学家的需求也在增加。美国和全世界对地球科学家的需求将持续增长，但越来越多的美国地球科学家正在退休。在未来十年内，美国将缺少9万名地球科学家，急需增加地球科学的人才数量，以促进国内经济的发展。 需要投入资源来培养各种社会相关专业的地球科学家，并构建知识渊博、经验丰富、富有创新精神的地球科学人才队伍。一是通过鼓励非传统人员从事地球科学工作，改善由白人、男性和非残疾人主导的情况，并培养一种消除偏见和障碍的工作文化和运作方法，提高地球科学工作者的弹性和灵活性，使地球科学人才更加多样化，从而挖掘最优秀和最聪明的人，更好地解决社会面临的日益复杂的问题。二是支持和发展对不同学生群体进行科学、技术、工程和数学（STEM）教育的计划。三是支持联邦对基础和应用地球科学研究的投资。四是提高社区对地球科学的参与度和程度。五是鼓励工业界、政府和学术界之间建立伙伴关系。 二、缓解和适应气候变化 地球系统与经济和社会福利的耦合在气候变化的影响方面最为明显。管理与气候变化有关风险的选择可分为四大类：1）缓解-努力减少温室气体排放或增加碳汇；2）适应-增强社会对气候变化的适应能力；3）地质工程或地球工程-对地球系统进行额外的、专门的操作，以抵消温室气体排放的部分影响；4）研究和教育-研究气候变化的影响及其缓解、适应和地球工程战略，并传播研究结果。地球科学家在这四个领域都提供了重要的见解。 表1 支撑服务气候变化的地球科学工作 工作方向 评估和实施减少温室气体排放和加快消除大气中已有温室气体的战略（缓解气候变化） 为气候变化的各种复杂社会影响做计划（适应气候变化影响） 鼓励研究以增进我们对地球系统、人类活动和气候变化之间联系的理解 使用最好的证据来制定政策 三、确保清洁水的充足供应 地球科学家为有效的水资源规划、管理和可持续性提供了必要的专业知识，为更好地了解和预测水资源的数量、质量和位置的变化进行研究。 表2 支撑服务清洁水的获取的地球科学工作 工作方向 加强对地表水和地下水的数量和质量的监测 增强对水文循环内的联系以及水资源与其他关键问题之间联系的理解 在不断变化的气候条件与生态系统需求下，平衡智慧用水和保护措施 发展和维护收集、处理、储存和提供安全水的基础设施，以满足不断变化的需求和条件 及时处理新的和留存的污染源，并确定对水质的威胁 四、开发利用能源资源为国家提供动力 地球科学家发现和开发来自地球和海洋的能源资源，寻找和开发可再生能源所需的原材料。此外，地球科学家帮助确定能源基础设施的适当位置，包括炼油厂、输电线路、大坝和风力发电场。 表3 支撑服务国家能源安全的地球科学工作 工作方向 评估能源资源的数量、质量和位置 开发多样化的能源 研究并实施解决方案，减轻能源开采和发电对环境的影响 五、建立对自然灾害的韧性 地球科学家帮助社区识别、避免、减轻、准备、应对和从自然灾害中恢复，还与工程师、社会科学家、公共安全专业人员和应急管理人员协作，开展自然灾害研究、监测、培训、教育和公众宣传，以帮助创建有韧性的社区。 表4 支撑服务防范自然灾害的地球科学工作 工作方向 鼓励基础及应用研究，尽量减少灾害对居民及基础设施的影响，以增强社区的韧性 优先进行自然灾害监测，支撑向公众传播与自然灾害有关的风险和脆弱性 六、管理健康肥沃的土地 地球科学家研究土壤的特性、变化和有效管理，以改善土壤功能。 表5 支撑服务土壤资源有效管理的地球科学工作 工作方向 支持监测土壤健康、水分、侵蚀和水道中的沉积，以实现最佳操作和植物生产 将基本的土壤特性和属性知识纳入重要基础设施的规划、设计、建设和改造中 扩大土壤作为生物过滤器的使用范围，清除和降解水中的污染物 改善土壤特性和地质填图，以识别潜在危害 七、未来经济活动中的矿产资源 在49种矿产中，美国一半以上的表观消费依赖进口，包括锌和镍等贱金属以及35种关键矿产中的31种。其中 14 种关键矿产的国内供应完全依赖进口。急需了解美国的矿产资源潜力，以及增加各种矿产品国内产量的可行性。 表6 支撑服务矿产资源供应安全的地球科学工作 工作方向 评估国内矿产资源的性质和分布，特别是关键矿产，并改进美国的地形、地质和地球物理工作，以确保工业界和政府都能获得这些信息 量化国内和全球矿产供应、需求和流动 支持对社会、经济和环境负责的国内矿产生产 制定创新的解决方案，减少采矿和矿产使用对环境的影响 八、增加海洋和海岸带的机遇、减少海洋和海岸带的威胁 地球科学家对海洋能源和矿产资源、自然灾害、海平面上升和海洋酸化进行研究，从而更好地了解海洋和海岸带地区，加强国家经济实力并减少灾害带来的风险。 表7 支撑服务海洋、海岸带和极地地区长期可持续利用的地球科学工作 工作方向 对海洋和海岸带问题进行基础研究和应用研究 加强海洋观测 监测、研究和应对海平面上升 评估海洋能源和矿产资源，包括其环境背景 九、管理废弃物以维持健康的环境 地球科学家将他们对复杂地球系统的理解转化为有意义的方法，将废弃物与人类和生态系统隔离，并将废弃场地重新改造成可生产的土地。 表8 支撑服务资源优化利用与健康社会之间的平衡的地球科学工作 工作方向 深井液体废弃物处置的安全性评价 了解并尽量减少能源生产和使用的影响 减轻与核废料有关的风险 支持清理废弃的矿山、棕地和超级基金场地 |
|
|
来自： cugzxj > 《地质 资源 环境 工程》
