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地球上的土壤岌岌可危。过去10年来，中国西北干旱尘暴区的状况，内蒙古草原的沙漠化，以及横越非洲中北部的广阔沙尘暴，都可作为见证。在某些地方，土壤流失每公顷一年超过50吨，比土壤形成的速率快100倍。换句话说，在某些地方，我们每年流失将近0.5厘米土壤层的珍贵资源。
严重流失
土壤位于地球“临界层”的中心，临界层是从树冠层顶端延展到我们地下蓄水层底部的薄薄护面。当岩石碎裂、溶解，经由土壤有机物的作用，变成微粒，与腐败的生物群和活的微生物相结合，成为较大的聚集，土壤就形成了。
当土壤被雨水从原野上冲走，或是干旱时被沙尘暴掠走，这种组合而成的自然资源就流失了。土壤恶化，则是由于污染，由于灌溉水蒸发后盐分聚积，由于密集使用机械造成颗粒密实。而城市铺盖在土壤之上，可以说是把土壤封起来了。在较暖和的条件下，微生物分解有机物质较快，于是二氧化碳和其他温室气体释放到大气中，有利的土壤聚集物流失，养分迅速枯竭。一份研究估计，英格兰土壤每年流失0.6％的碳含量，这可能是拜气候变迁之赐。
生命支撑
土壤的功用远超过支持农业和林业，还能贮藏碳、过滤水、转变养分、维持生物多样性。农耕增强及其他人为改变之后，这些重要角色会如何变化，要如何因应农业而加强，而这又会如何影响人类，尚未知晓。临界层观测站是设计来填补这些知识空缺的。主要工作是了解在各种环境里，临界层的发展变化和土壤的作用过程。从亚利桑纳的干燥土地，到波多黎各的热带雨林，从美国西海岸的德拉威，到落基山脉，这些不同环境都在研究的范围内。结合观测站成果，可以为多种目的提供数据，设计出土壤质量的模型，评估土地经营方式改变后环境所付出的代价。这些都具有重要的价值，借此可以设计出解决问题的办法，防止沙漠化，并贮存更多大气中的碳，而不伤害土壤未来的价值。
现在世界各地有超过30个临界层观测站，有极大的潜能使土壤研究改观。举例来说，若再加上从撒哈拉到北极的临界层观测站，将有助于评估气候对土壤的影响。这对沿地中海区域尤其急迫，跨政府气候变迁小组预测，此地区在21世纪气温会上升1℃～5.5℃，到2070年，降雨量会减少30％～40％，地表流动的雨水会减少6％～36％。利用土壤质量的量化模型，可以评估不同的缓解策略，看看利弊得失如何。
临界层观测站的努力仍然遗漏了二个重要部分。其一是研究方法上更好的国际整合，这一方面的努力才刚起步。2008年9月，可伊利亚里斯观测站主办了首次的联合培训；2010年，美国的宾州大学在歇尔山观测站进行了一门田野课程；2011年6月，波多的科罗拉多大学在波多溪临界层观测站主办年轻科学家的专题研讨会。这些团队正在设计方法，以便制作出所有观测站通用的数据模型，来研究地理范围更广的临界层环境，拓展知识的疆界。
第二个遗漏的部分是与政府和商业活动更密切的合作。由欧盟直接推动的研究，和美国国家科学基金会的基础研究，是有力的结合。若是在研究的计划中纳入商业伙伴，将有助于把研究成果转换成实际的解决方案。
挑战是很显然的。我们需要精准的预测方法，来量化土壤的自然资本，来评估该守成还是该扩张。我们必须在10年内做好这些事。
严重流失
土壤位于地球“临界层”的中心，临界层是从树冠层顶端延展到我们地下蓄水层底部的薄薄护面。当岩石碎裂、溶解，经由土壤有机物的作用，变成微粒，与腐败的生物群和活的微生物相结合，成为较大的聚集，土壤就形成了。
当土壤被雨水从原野上冲走，或是干旱时被沙尘暴掠走，这种组合而成的自然资源就流失了。土壤恶化，则是由于污染，由于灌溉水蒸发后盐分聚积，由于密集使用机械造成颗粒密实。而城市铺盖在土壤之上，可以说是把土壤封起来了。在较暖和的条件下，微生物分解有机物质较快，于是二氧化碳和其他温室气体释放到大气中，有利的土壤聚集物流失，养分迅速枯竭。一份研究估计，英格兰土壤每年流失0.6％的碳含量，这可能是拜气候变迁之赐。
生命支撑
土壤的功用远超过支持农业和林业，还能贮藏碳、过滤水、转变养分、维持生物多样性。农耕增强及其他人为改变之后，这些重要角色会如何变化，要如何因应农业而加强，而这又会如何影响人类，尚未知晓。临界层观测站是设计来填补这些知识空缺的。主要工作是了解在各种环境里，临界层的发展变化和土壤的作用过程。从亚利桑纳的干燥土地，到波多黎各的热带雨林，从美国西海岸的德拉威，到落基山脉，这些不同环境都在研究的范围内。结合观测站成果，可以为多种目的提供数据，设计出土壤质量的模型，评估土地经营方式改变后环境所付出的代价。这些都具有重要的价值，借此可以设计出解决问题的办法，防止沙漠化，并贮存更多大气中的碳，而不伤害土壤未来的价值。
现在世界各地有超过30个临界层观测站，有极大的潜能使土壤研究改观。举例来说，若再加上从撒哈拉到北极的临界层观测站，将有助于评估气候对土壤的影响。这对沿地中海区域尤其急迫，跨政府气候变迁小组预测，此地区在21世纪气温会上升1℃～5.5℃，到2070年，降雨量会减少30％～40％，地表流动的雨水会减少6％～36％。利用土壤质量的量化模型，可以评估不同的缓解策略，看看利弊得失如何。
临界层观测站的努力仍然遗漏了二个重要部分。其一是研究方法上更好的国际整合，这一方面的努力才刚起步。2008年9月，可伊利亚里斯观测站主办了首次的联合培训；2010年，美国的宾州大学在歇尔山观测站进行了一门田野课程；2011年6月，波多的科罗拉多大学在波多溪临界层观测站主办年轻科学家的专题研讨会。这些团队正在设计方法，以便制作出所有观测站通用的数据模型，来研究地理范围更广的临界层环境，拓展知识的疆界。
第二个遗漏的部分是与政府和商业活动更密切的合作。由欧盟直接推动的研究，和美国国家科学基金会的基础研究，是有力的结合。若是在研究的计划中纳入商业伙伴，将有助于把研究成果转换成实际的解决方案。
挑战是很显然的。我们需要精准的预测方法，来量化土壤的自然资本，来评估该守成还是该扩张。我们必须在10年内做好这些事。