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人类新陈代谢每年产生20.5亿吨二氧化碳,巴斯大学最新研究揭示全球碳

2026-11-08 17:12 泉水 The Lancet Planetary Health 阅读 0
核心摘要: 巴斯大学最新研究显示,1985年至2015年间,人类新陈代谢产生的二氧化碳排放量激增74%,达到每年20.5亿吨,其主要原因为全球人口增长而非个体代谢率的显著提高。该研究有助于科学家更精确地

人类新陈代谢每年产生20.5亿吨二氧化碳,巴斯大学最新研究揭示全球碳循环新拼图

由英国巴斯大学(University of Bath)领导的一项最新研究估算,1985年至2015年间,人类新陈代谢产生的二氧化碳(CO2)排放量显著增长了74%,每年达到惊人的20.5亿公吨。研究人员发现,这一戏剧性的增长主要归因于全球人口的持续增长,而非个人身体日常产生的二氧化碳量出现大幅上升。

这一研究成果有望帮助科学家更深入地理解全球碳循环过程——即碳在地球大气、生物圈、海洋和陆地之间流动的动态平衡。通过更为精确地量化人类生物学行为对碳流通的贡献,科研人员希望能够进一步提高气候预测模型的准确性,评估各项碳减排措施的实际成效。

为什么人类呼吸的二氧化碳不同于化石燃料?

尽管这一绝对数值相当庞大,但研究人员特别强调,人类新陈代谢所释放的二氧化碳,在本质上与燃烧化石燃料所产生的温室气体有着天壤之别。

当人们呼出二氧化碳时,绝大部分碳元素最初都来源于他们所摄入的食物。而这些食物中的碳,是由植物近期通过光合作用从大气中吸收并固定的,这意味着它原本就已经在地球的自然碳循环系统内持续循环。

相比之下,燃烧煤炭、石油和天然气则完全不同。这些化石燃料所包含的碳是在地下被封存了数百万年的“古老碳”。通过燃烧释放这些碳,相当于向本已饱和的地球气候系统中人为注入了额外的、长效累积的二氧化碳。

这项由巴斯大学运动、营养与代谢中心(Centre for Exercise, Nutrition and Metabolism)的哈维尔·冈萨雷斯(Javier Gonzalez)教授领导的研究,已正式发表在权威医学期刊《柳叶刀·星球健康》(The Lancet Planetary Health)上。

研究团队通过计算得出,全球人类新陈代谢产生的二氧化碳总量从1985年的11.8亿公吨攀升至2015年的2.05亿公吨。其中,超过60%的增长可以直接归因于同期全球人口基数的扩大。

冈萨雷斯教授解释道:“我们每个人在将食物转化为能量的过程中都会自然产生二氧化碳,但在此之前,科学界对于这一过程在全球范围内究竟构成了多大的总量缺乏清晰的认知。”

他进一步指出:“我们的研究发现,总量上升的主要原因在于人口数量的增加。这为科学家拼凑全球碳源与碳汇的宏观图景提供了一块关键的拼图。归根结底,这些基础数据将帮助科学界更准确地预测各类碳减排战略的实际有效性。”

科学家如何测量人类的二氧化碳产出?

为了准确估算人类在日常生活中究竟能产生多少二氧化碳,研究人员分析了跨越整个人类生命周期(从婴儿到老年人)收集的数千组个体代谢测量数据。

这些精细的测量数据揭示了人体在从事普通日常活动时所释放的二氧化碳规律。随后,研究团队将这些代谢指标与全球人口统计数据以及各年龄段的身体重量数据相结合,从而计算出人类代谢二氧化碳总量随时间推移的动态演变轨迹。

数据结果清晰地表明,人口增长是驱动74%总量上升的主导因素,而个体人类新陈代谢效率或产气量的微小变化,在其中仅扮演了相对次要的角色。

精确测量这一生物学过程至关重要,因为人类的新陈代谢持续不断地推动着环境中的碳流动。在人口高度密集、居住和工作高度集中的现代化大都市和城市群中,这种局部代谢对碳浓度的微小影响往往尤为显著。

全面理解人类新陈代谢的碳贡献,有助于科研人员构建更为完整的碳收支平衡表(Carbon Budgets),从而精细追踪地球生态系统内部碳的来源、迁移路径与最终归宿。

科学家强调:人类呼吸并非气候变化的罪魁祸首

尽管该研究揭示了一项庞大的二氧化碳产出基数,但绝不能将其解读为“人类呼吸是全球变暖主因”的证据。

研究人员并没有建议人们通过减少体育锻炼或改变饮食结构来刻意降低身体的二氧化碳排放。这项研究的初衷和核心目标,是让科学界对全球碳循环的测算和数学建模变得更加精准科学。

在气候科学中,严格区分自然生物学过程产生的碳循环与化石燃料燃烧释放的外源性碳,对于透彻理解不断变暖的地球气候至关重要。

冈萨雷斯教授再次重申了这一关键区别:“最核心的一点在于,我们呼出的二氧化碳与燃烧化石燃料是截然不同的。我们绝不是在声称人类的呼吸正在驱动气候变化。”

“这项研究的真正价值,在于为我们提供了一幅前所未有的清晰画卷:让我们得知全球人类究竟产生了多少二氧化碳,以及随着人口规模的膨胀,这一数值是如何随之演变的。这种深度的科学认知,将有助于进一步提高全球各项碳减排宏伟规划的预测准确度。”

通过精确勾勒人类新陈代谢二氧化碳排放的宏观图景,该研究为科学家追踪全球碳运动、科学评估减排战略提供了又一坚实的数据支撑。


Journal Reference:
Javier T. Gonzalez et al, Global carbon dioxide production from human metabolism, 1985–2015, The Lancet Planetary Health (2023). DOI: 10.1016/S2542-5196(23)XXXXX-X
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