了解生物多样性丧失与技术生命周期之间的联系

提高社会环境可持续性的努力集中于需要解决的四大挑战：气候变化、自然资源耗散、环境污染和生物多样性丧失。通过CO2排放来表征对气候变化的影响相对简单。我们甚至有办法将甲烷和笑气等其他温室气体的排放量转换为CO2当量，因此我们可以计算对气候的总体影响(以吨CO2为单位)。

然而，尽管研究人员普遍认为生物多样性危机是一个重大的全球性问题，但类似的方法并不适用于生物多样性丧失。DTUSustain的PeterFantke教授和他的研究小组旨在寻找可量化的方法来衡量生物多样性丧失，以用于生命周期评估(LCA)。

“生物多样性丧失非常复杂。这不仅仅是计算物种数量。同样重要的是要考虑遗传变异，以及物种之间的相互作用及其在生态系统(例如湖泊或森林)中各自的功能.这种复杂性很难衡量和量化，”PeterFantke解释道。

生物多样性丧失的原因很复杂

量化生物多样性丧失需要了解各种压力源通过不同途径和影响机制所造成的影响，例如化学和塑料排放、将单个生物体的实验室和现场测试数据转化为物种损失的模型、遗传和功能多样性以及广泛的数据集。

此类数据集包括压力源信息(例如，各种化学性质)、不同物种的生态毒理学测试以及陆地或水体环境(即陆地和水生环境)压力源浓度以及物种计数(物种丰富度)的监测数据。)和每个物种内的个体(物种丰度)。

“化学品和塑料释放到环境中可能会对生物多样性产生负面影响。然而，要了解这种联系，还需要考虑许多其他因素。这包括，例如，水和土壤化学以及温度、背景金属浓度、养分和有机物的输入以及监测数据收集的季节，通常冬季物种较少，夏季物种较多。

由于这些因素之间复杂的相互作用，我们还无法完全确定每个生态系统对我们产品和技术生命周期中化学和塑料排放的敏感性的界限，”PeterFantke说。

生态系统对人类造成的影响的能力有限

该研究小组开发了第一个概念，将化学排放对水生和陆地物种的影响与物种丧失、遗传和功能多样性丧失联系起来，并确定生态系统应对此类影响的本地到全球能力限制。下一步是结合环境化学、生态学和地球系统科学的方法和数据，量化每个具体方面，并最终将化学污染与生态系统服务的损害联系起来，例如，生态系统为人类利益而执行的任务通过光合作用产生氧气。

“我们工作的目标是将化学品和其他压力源对生物多样性损害的量化纳入生命周期评估，以在开发新产品或技术时评估和最大限度地减少此类环境影响。LCA已经有了我们对其他领域的损害的可衡量数据。旨在保护人类健康等，但我们仍然需要制定相关指标来解决生物多样性受到的损害，”PeterFantke说。

这不是一件容易的事，因为每个生态系统都是独一无二的，必须进行评估。不可能简单地汇总不同生态系统的污染，因为它们都有自己的污染输入容量限制，具体取决于各自的环境条件、物种组成和背景负荷。

“作为起点，我们关注数据丰富的淡水生态系统，我们希望为此制定可量化的生物多样性丧失措施。下一步将是确定全球生态系统中受超出其各自能力的化学污染影响的部分，以及“将生物多样性丧失与生态系统服务损害联系起来。这包括，例如，各种昆虫物种或微生物对包括粮食作物在内的开花植物进行授粉，或通过处理有机废物以有益于我们的食物生长的土壤中的营养物质，”PeterFantke说。

最终目标是能够量化生物多样性能够承受从当地农场规模到最大规模(地球生物圈)的人类引起的影响，以及如何将影响和影响能力归因于单个产品和技术生命周期，支持全球更可持续的技术发展。

自然适合在技术大学工作

在一所技术大学工作来量化化学或塑料污染与生物多样性丧失之间的复杂联系似乎有点不太合适。但对于PeterFantke来说，这是他的工作目的的自然结果。

“如果我们想减少对生物多样性的影响，我们需要了解产品和技术生命周期中的排放如何影响我们的生态系统。这可以通过生命周期评估来完成，生命周期评估需要从整个生命周期的角度来看。今天，工程师可以设计新材料为特定目的而开发的产品和技术。我们需要确保技术发展不会对环境造成危害，因此，量化技术生命周期与对人类、自然资源和生物多样性的相关影响之间的联系至关重要。，我们需要首先了解它们，”PeterFantke解释道。

该小组的第一批工作成果已发表在《ScienceofTheTotalEnvironment》、《EnvironmentalScience&Technology》和《EnvironmentInternational》等期刊上。希望在未来三到五年内，能够提供一系列可量化的措施，以了解和尽量减少产品和技术对地方到全球范围内生物多样性的负面影响。