拯救土壤以拯救地球:罗纳德·阿蒙森答记者问

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罗纳德・阿蒙森是加州大学伯克利分校的环境科学教授，研究土壤是他一生的工作。他在南达科他州的一个农场长大。自高中起，他在一位老师的启发下开始关注“土壤的知识层面”，不仅开始研究维持生命的地球土壤，也研究火星上像沙漠一样的土壤。最近，在接受采访时，阿蒙森谈到了我们该如何解决当前的土壤问题，以及是否应该开始把荒凉的火星当作我们未来的家园来研究。

为什么我们应当对地球的土地状况非常担忧呢？

阿蒙森：1万年的时间里我们所犯的错误足以毁掉整个土壤，原因是水土流失、生态恶化以及人们移居新地。实质上，现在地球已经住满了人，适于农业的土壤几近用尽，因此，我们再也犯不起错误了。

你能描述一下目前地球土壤面临的威胁吗？

阿蒙森：防止水土流失及改善土壤营养成为农民的挑战已有数千年，并且在21世纪及以后仍然是重要问题。但今天我们面临着第三种挑战：变暖的地球与存储于土壤中的碳之间的相互作用，北极地区尤甚。具体来说，当气候变暖，北极的土壤也开始变暖，并且刺激土壤中的微生物，这一过程会使在土壤中存储了数千年的碳退化。科学术语称之为正反馈。温暖使微生物释放出二氧化碳和甲烷，从而使地球更加变暖，继而加速土壤退化。这是一个以自身为能源的循环过程。

怎样才能扭转这些趋势呢？

阿蒙森：水土流失和土壤营养管理是我们可以掌控的。许多人已认识到我们正处于农业复兴时期，尤其是青年人，起码在小规模地对农事感兴趣，为城市市场提品;研究者也在重新调研低输入农业和交替耕种的方法。这些趋势势必扩展，其研究和实践将发展成为现代农业的主流。

在美国中西部，农民仅仅因为经济效益便已经开始使用更可持续的耕种方法，并使用减少耕耘的最新种植方法。农民现在只管在地里种植，喷洒一种除草剂，之后基本上什么都不用做，只等到秋季收获。

我们从土壤营养或者化肥以及管理问题深入到了科学。你能谈谈未来农业的前景吗？

阿蒙森：多数农业系统中最重要的营养成分是氮。植物需要大量的氮，而土壤中的有机氮含量有限。1920年前后，科学家研发出了把大气层中的氮气转化成化肥的方法，这使得全球农业能够供应全世界人口的粮食需求。随着我们步入未来，化石燃料愈来愈稀少和昂贵，因此从化石燃料中提取氮的方法不得不被逐渐弃用，转向更加可持续和更少能源密集的方法。这将是一个挑战。另一个面临的问题是磷的缺失。这种养分来自岩石或泥沙，收获庄稼后就从田里流失。在过去的10年里，经济学家和农学家曾呼吁通过旧物利用从垃圾和食物流中循环造磷，把它带回农业链。

你对火星上的土壤也有研究，那里有生命迹象吗？

阿蒙森：我们无法确定火星上现在有没有生命或者历史上是否有过生命。显然，在过去的几十亿年中，间或有雨和雪从大气层降落到火星表面，与岩石相互作用，结果使盐四处流动，这与我们在地球的沙漠上见到的情景极为相似。过去的火星很像我们今天了解的地球，它有流水、湖，它的土壤形成过程与地球上的酸和半酸状态相似。在未来的某个时刻，如果在火星上发现了有机分子甚至仍然存活的微生物，一点也不会令我感到奇怪。

我们的土壤最终有可能变得像火星土壤一样吗？

阿蒙森：我希望不会。尽管有一些不利因素，但我们知道，地球在太阳系中的位置得天独厚，它是生命的绿洲，这真是美妙绝伦。对我而言，美国航空航天局对火星和月球的探访使我们彻底明白了我们应当专注于怎样维持我们的生存条件。

既然土壤这么关键，有没有科学证据证明生命起源于尘土而非海洋？

阿蒙森：回答这个问题需要花费近乎天文数字的代价。海洋起源主张者认为生命起源于海底环境或海水下的温泉。当然也有人说生命起源于土壤环境。这种设想认为矿物粒子有一个永久电荷，其作用就像扁电池一样，它们可能帮助了简单的有机分子确定方位并助推启动生命。还有一种设想认为生命源于火星，认为大气现象对火星的影响使岩石粒子降落并分散到地球上，从而带来生命的外部根源。这些想法仍有争议，这个问题的正确答案还无定论。