3. 淡水消耗量

标准：淡水年消耗量

临界点：4000立方公里

当前值：2600立方公里

评估：本世纪中叶将达极限

通过筑坝等水利工程，人类目前已成功控制了世界上大多数河流，但不幸的是，在此之后其中有近3成已不能到达海洋，成为了时涝时枯的季节河。水资源匮乏已开始成为我们不得不面对的全球性问题。

位于哈萨克斯坦与乌兹别克斯坦交界的咸海就是一个典型的例子。1960年时的咸海曾是世界第四大内陆湖，面积68000平方公里、水量1100立方公里。但在那之后，随着工业和农业用水的急剧增加，咸海水位不断降低、面积持续缩小。1998年，咸海面积下降至28687平方公里，排名下降为第八，含盐量从10克/升增至45克/升；2004年，排名降至第15位的咸海水量不足200立方公里，面积只剩下原本的四分之一；2007年，咸海的萎缩仍在继续，面积只剩下了最初的10%。随着水面面积的不断缩小，降水也随之减少，咸海的含盐量逐渐增多，大批鱼类死亡，以渔业为生的渔民们也不得不纷纷改行。

临界点研究小组建议将人类每年淡水消费量的上限设定在4000立方公里。虽然目前2600立方公里的用水量离该上限还有相当大的距离，但考虑到世界日益增多的人口和农作物灌溉需求，罗克斯特伦认为，从现在起就应大幅减少非粮食作物的灌溉用水，以缓解人畜用水短缺。

4. 生物多样性

指标：百万物种年灭绝数量

临界点：10

当前值：100

评估：严重超标

人类在地球上的大肆扩张使不少物种都走到了绝境。对野生动物栖息地的开发阻断了动物的迁徙路线，带来了老鼠、杂草等外来物种；工业污染让原本平静的自然环境不堪重负；捕猎使野生动物的数量急剧减少；人类活动所导致的气候变化让野生动物成为了无辜的受害者。

2009年底，国际自然保护联盟的报告显示，其评估的44838个物种中，有16928种达到了濒临灭绝的状态，其中包括八分之一的鸟类、五分之一的哺乳动物、四分之一的珊瑚和三分之一的两栖类动物。世界自然基金会发布的地球生命指数评估结果也同样让人痛心：1686种脊椎动物的种群数量，仅在从1970年到2005年这30多年间就下滑了30%。

仅就单个物种而言，其作用或许不值一提，但若将其放置在整个生态系统中观察，你就会发现每个物种都是自然界独特、不可或缺的一个重要组成部分。如有的回收废物，有的清洁水源，有的吸收二氧化碳，有的则保证海洋的化学平衡。

虽然我们知道生物多样性对健康的生态环境而言至关重要，但到现在为止，科学家们尚不清楚物种数量低至何种程度才会导致生态灾难，也不清楚哪一种物种在其中起着关键作用。因此，研究小组将生物的自然灭绝率——10作为这一子系统的临界点。显然，现在我们已经严重超标。

5. 氮磷循环

指标1：大气年固氮量

临界点：350万吨

当前值：1210万吨

评估：严重超标

指标2：海洋中所检测到的年均磷流失量

临界点：1100万吨

当前值：90万吨

诊断：尚未超过

氮是生命体不可或缺的重要组成元素，存在于每个活细胞当中，是构成DNA的4种基本元素之一。大气中的氮经微生物的作用进入土壤，为动植物所用，最终又在微生物的参与下返回大气，如此循环往复，以至无穷——氮的循环保证了地球生物圈最基本的一项物质平衡。

虽然地球大气中氮的含量占到近80%，但可供人类直接使用的却少之又少。19世纪以前，农业所需的氮肥主要来自于畜粪和绿肥，人们在氮循环上还遵循着大自然原有的规律。1909年，这种天然的平衡终于被一位名为弗里茨·哈伯的德国化学家所打破。这一年，他发现了从空气中制备出氮的方法，合成氨成了把“空气变成面包”的“神奇药粉”。

时至今日，人类每年通过这种方法固氮的数量已超过了800万吨。但由于农作物的吸收率极为有限，其中的绝大部分都会随着地下水和河流进入海洋。加上汽车等交通工具以及热电站所释放的含氮污染成分，人类每年向生物圈所排放的氮元素早已超出了地球处理能力的极限，达到了1210万吨。

多余的氮会导致土壤酸化，破坏土壤和微生物原先的氮循环能力。与此同时，湿地以及湖泊中高度饱和的氮还会产生富营养效应，使水生生物、植物异常繁殖、大量消耗氧气，其所在水体会迅速成为“死亡区”。目前全球海洋中像这样的区域已超过400处，墨西哥湾地区、波罗的海以及日本和韩国之间的水域都在其中，总面积近25万平方公里。

与氮相似的问题也同样出现在磷上。目前，人类每年开采的磷矿有200万吨，其中有一半以上最终会进入海洋，是自然循环量的8倍以上，这同样会带来水体的富营养化。

6. 土地使用率

指标：用于耕种的非冻土比例

临界点：15%

当前值：12%

评估：本世纪中叶将达极限

农业向自然生态系统尤其是热带雨林扩张的速度也同样惊人。全球一半的热带雨林到目前已经消失，野生动物原先栖息的草原如今变成了带有围栏的现代化牧场。临界点研究小组认为，农牧业的盲目扩张和城市化进程的加速是生态系统遭到破坏的另一大“元凶”，气候变化以及水循环的破坏都与此相关。

虽然研究小组制定了用于耕种的非冻土比例不超过15%的标准，但专家们认为，人类土地安全同时还取决于一系列综合衡量指标的执行程度，如生物多样性与水文生态系统是否得到了合理的保护；农业生产在灌溉以及氮肥的使用上是否合理；城市的污染是否得到了无公害化处理等。