当人们沉浸于工业革命以来的成就时,1972年,罗马俱乐部的研究报告警示:“在现有系统没有重大变化的假定下,人口和工业的增长,最迟在下个世纪内一定会停止”。[1]当然,也有持相反意见的。美国伊利诺斯大学的经济学教授朱利安·西蒙(Julian L Simon)认为:“技术不断创造新的资源,人类以适当价格享受无限的矿产,在能源和其他原材料方面的主要局限性,是我们的知识”。[2]但是,又如美国生态经济学家加勒特·哈丁(Garrett Hardin)所言:“由于世界上的资源限制是固定的,对这些资源的人均需求越大,我们的资源所能支撑的最大人口数量就越小”。[3]
有限的化石燃料:尽管谁也说不清地球上各类资源的准确值,但是一切都非常有限,因为地球的体积和质量都有限。据英国石油公司统计评估,截至2016年底,世界石油探明储量约为17067亿桶,可以满足半个世纪的全球生产需求,全球天然气探明储量186.6万亿立方米,也能够保证半个世纪左右的生产需求,全球煤炭储量估计有1139331百万吨,足以满足1.5个世纪的全球生产需求,大约是石油和天然气储量比的三倍,见表1。煤炭资源是目前为止化石燃料储产比最高的燃料,欧洲及欧亚大陆是煤炭储量规模最大的地区,拥有最高的储产比;亚太地区拥有最多的煤炭储量,而北美地区则拥有全球第二高的储产比。
表1 主要化石燃料的全球储量
数据均源自英国石油公司的《世界能源统计年鉴》[1]
未来,天然化石燃料焚毁殆尽的时候,可能就成了博物馆里的极品。全球的石油、天然气、煤炭等化石燃料之所以时多时少,主要是因为资源的新发现与新开采的结果。
有限的水土资源:水常被誉为生命之源,然而,也十分有限。尽管全球陆地面积大约仅占据全球表面积的29%,但地球上水的重量所占地球自重的比例还不到0.07%。在各类沙水资源中,海洋水占的比重最大,海洋水占全部水资源总量的96.5%,淡水资源所占全球水资源总量的比例不到3%。另外,加之水资源的时空分布严重不均,还会给人类造成危机。水多了是洪涝,少了是干旱,过多、过少都是祸患。
全球陆地面积约为149亿公顷,无国家主权的领地主要是南极大陆,除此之外,全球国土面积约有134.7亿公顷,内陆水域面积接近全球国土面积的3.4%。当然,难免统计数据存在误差,加上海陆变迁以及人工填造,面积也是一个变数,如表2所示。农业用地面积仅占全球陆地面积的36.2%左右。森林面积在逐渐萎缩,1990年全球森林面积为41.28亿公顷,2015年则减少到39.99亿公顷。理论上,一个国家的国土面积越多,越容易获取资源。但是,在既定的有限土地上,只可挖掘出有限的资源。
表2 地表土地资源概况
美国经济学家西奥多·威廉·舒尔茨(Theodore William Schultz)认为:“改善穷人福利的生产决定性的要素不是空间、能源和耕地,而是人口质量的提高和知识的进步”[4]。然而,在物质、能量和信息都完全守恒的前提下,并不能无中生有。人的智力提高,其收获不外乎是因此而发现更多的潜在资源。凭着有限的资源,也只能存在有限的供给。
有限的能量流与矿产资源:似乎大自然中的某些财富,如大气中的氧气、阳光等是无穷无尽的,其实这也必须在地球上经过其他生物的有效转化才能被人类享用,因为人类本身并不能将太阳光当营养品食用,人类呼吸的氧气也不能全凭自己提供。大自然中的这些看似取之不尽用之不竭的能量,在地球上,也是非常有限。有关全球能量流,澳大利亚科研人员帕特里克·莫里亚蒂(Patrick Moriarty)和达蒙·霍尼日(Damon Honnery)进行过详细论述,[5]如表3所示。另外,据其统计与估测,占地壳重量最大比重的金属元素铝,也仅占据了地壳重量的8.04%;人们常用的铁元素,所占比重更少,仅为3.5%;金、铂、银的赋存量更是少之又少,还有其他一些稀土元素则又少得可怜。很明显,地球的资源有限。
表3 每年全球能量流(十亿亿焦耳)
资料数据源自文献[3]
有限的地球空间,承载的各类元素都有限。当地球的全部资源已无法满足人类需求时,可能需要人类降低生活质量标准,否则,就不得不去开发遥远的星体,寻找太空中的宝藏。
资源新发现与新思考:随着知识的增长,会发现过去不为人知的新资源,比如可燃冰,也叫天然气水合物,据悉,在1810年,英国化学家汉弗里·戴维(Humphry Davy)首次证明了天然气水合物,但是一直未引起注意,自美国泰克马天然气公司(Texoma Natural Gas Company)的首席化学家爱尔玛·哈默施密特(Elmer Hammerschmidt)于1934年发现天然气水合物堵塞管道天然气管道后,就有越来越多的可燃冰被发现存在于冻土层和海底,全球可燃冰的总储量是所有传统能源储量(煤、石油、天然气)之和的两倍。[6]因此,可专门将天然气水合物当作燃料来开发,具有广阔的前景。(www.daowen.com)
散布于世界各地的各种资源,究竟当归属于谁,常常带来了国际纠纷与地区冲突。可是,资源的丰足与否,并不一定与经济发展水平的高低一致对应。
1995年,美国经济学家杰弗里·大卫·撤切斯(Jeffrey David Sachs)与安德鲁·沃纳(Andrew M Warne)运用1970—1989年的97个发展中国家数据,发现自然资源丰富的国家,其经济增速反而慢于自然资源稀缺的国家。[7]这不过是在茂密深林里看到了某个侧面,因为拥有资源不等于资源的有效利用。沙特、阿联酋、卡塔尔、委内瑞拉等均是石油资源丰裕的国家,但是其贫富程度却相差甚远。沙特的石油收入归王室操控,国民的贫富差距大。卡塔尔主要依靠石油收入,成了全球人均GDP最高的国家之一,但国民的福利待遇甚好。阿联酋也重视本国居民的福利待遇,但是,移民而至的劳工则另当别论。拉美地区的委内瑞拉,经济结构问题严重,国际石油市场景气时是富裕之国,反之,则会发生经济危机。社会、科技与自然资源的有序合体,才能带来效果优势的资源福音。为此,不仅有经济学界普遍认同的高低差异,同时,还有矢量异同。
各国人均GDP的能耗数据,见图1所示。2015年,以现价美元衡量,无论是按市场汇率换算或是以购买力平价计算,瑞士、中国香港、爱尔兰、丹麦、英国、卢森堡、挪威、以色列、意大利、奥地利、新加坡、德国、瑞典、荷兰、日本、西班牙等国家或地区每千克石油当量的能耗所对应的GDP产值均在10美元以上,属于高效型能耗经济;澳大利亚、法国、葡萄牙、新西兰、美国等每千克石油当量的能耗所对应的GDP产值在8美元至10美元之间,能耗仍然相对高效。若以现价美元计算,阿联酋、中国台湾、伊拉克、中国大陆、卡塔尔、委内瑞拉、科威特、泰国、沙特、印度、南非等国家或地区每千克石油当量的能耗所对应的GDP产值则在5美元以下,俄罗斯、伊朗、乌克兰等每千克石油当量的能耗所对应的GDP产值甚至低于2美元。因此,一国一地的资源丰富与否,并不能完全左右经济发展水平的高低,各国能耗高低具有显著差距,集约与破费并存。
人类通过智慧和劳动将地球上潜在而有限的财富不断发掘出来,从而使人类的财富尽可能的增加。但是,正如伟大的犹太裔理论物理学家阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)早已验证过的:物质和能量是守恒的。[8]不会凭空产生,也不会凭空消失,当我们从地球上发掘出新资源后,地球上的潜在资源也就等量地减少了。既然资源有限,最好的办法,无非是资源替身或再生以及缩短物质与能量的循环周期,这就涉及科技知识的具体运用。
图1 不同国家或地区的GDP能耗比较(市场汇率美元与千克石油当量之比的降序排列)
一次能源消耗数据源自经济合作与发展组织数据库,[4]中国台湾经济数据源自国际货币基金组织数据库,[5]其余经济数据源自世界银行数据库。[6]
[1]Meadows, d, h., Meadows, D, L., Readers J., etal. The Limits to Growth [M]. NewYork:Universe Books, 1973 [1972]:126.
[2]Simon, J, l. The Ultimate Resource 2(revised edition)[M]. Chichester:Princeton University Press, 1998 [1981]:408.
[3]Hardin, G. Living Within Limits:Ecology, Economics and Population Taboos [M]. NewYork:Oxford University Press, Inc. 1995 [1993]:264.
[4]Schultz, T, W. Investing in People:The Economics of Population Quality [M]. London:University of California Press. 1982:4.
[5]Moriarty, P., Honnery, D. Rise and Fall of the Carbon Civilisation:resloving global environmental and resource problems [M]. London:springer-verlag, 2010.
[6]Clarke, M, A., Bishnoi, P, R. Measuring and modelling the rate of decomposition of gas hydrates Formed from mixtures of methane and ethane [J]. Chemical Engineering Science, 2001, 56:4715-4724.
[7]Sachs, J, D;Warner, A, M. Natural Resource Abundance and Economic Growth [J]. NBER Working Paper No. 5398, Issued in December, 1995.
[8]Einstein, A. Out of my later years [M]. New York:Open Road integrated Media, 2011 [1956]:125-130.
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