沒有土壤的世界： 一場正在我們腳底下發生、 卻被忽視的全球危機
A World Without Soil
活動訊息
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內容簡介
土壤是所有形式生命賴以維生的棲息地
然而，一場無聲的危機正在我們腳下悄悄逼近
全球95%的糧食產量依賴於土壤，然而土壤正在以不可持續的速度被侵蝕。21世紀內，全球的大部分農田將失去表層土壤。氣候變化造成的侵蝕加劇，加上世界人口不斷增長帶來的對糧食的需求與日俱增，迫切需要解決這場危機。
當代有名微生物學家漢德爾斯曼面向非專業讀者，頌揚土壤的能力，揭示氣候變化、土壤侵蝕、糧食和水安全以及藥物發現之間的複雜聯繫。她講述了土壤的起源故事，解釋土壤如何被侵蝕以及隨後在世界範圍內產生的影響，並提出解決方案。她從幾千年來持續耕種同一土地的原住民那裡吸取經驗，為大規模農業發展提出了建議。
本書是一部令人振奮的作品，將啟發我們重新思考現代化農業，並告訴我們該如何走出正面臨的土壤困境。
本書特色
打破認知的盲點，重新認識腳下的世界：我們對滋養人類文明的土壤其實所知甚少。本書帶領讀者看見土壤與地貌、生物、氣候之間環環相扣、缺一不可的關係。提醒我們：照顧土壤，就是守護地球；而土壤流失，意味著整個地球系統正走向失衡。
透過各種數據提醒我們，對於這場關乎糧食與人類未來的無聲危機，不能無動於衷：這不只是單一國家的問題，而是一場全球性的危機。薄薄一層表土支撐著全球95%的糧食生產，同時是最大的天然濾水器與陸地上重要的碳儲存庫。數千年風化與生命交織才形成的沃土，正在迅速消失。若不了解土壤，就無法真正理解糧食安全、氣候變遷與人類文明的未來。
對於想要有所行動的人來說，本書提供了明確的行動指南：本書不只揭示問題，更提供了方向。作者以有力清晰的文字，提出具體可行的農法，如覆蓋作物、深根植物間作等，證明我們仍有時間逆轉趨勢。這些方法能防止侵蝕、重建土壤健康，也能增加碳儲存、減少溫室氣體排放。未來如何，取決於我們是否選擇行動。
然而，一場無聲的危機正在我們腳下悄悄逼近
全球95%的糧食產量依賴於土壤，然而土壤正在以不可持續的速度被侵蝕。21世紀內，全球的大部分農田將失去表層土壤。氣候變化造成的侵蝕加劇，加上世界人口不斷增長帶來的對糧食的需求與日俱增，迫切需要解決這場危機。
當代有名微生物學家漢德爾斯曼面向非專業讀者，頌揚土壤的能力，揭示氣候變化、土壤侵蝕、糧食和水安全以及藥物發現之間的複雜聯繫。她講述了土壤的起源故事，解釋土壤如何被侵蝕以及隨後在世界範圍內產生的影響，並提出解決方案。她從幾千年來持續耕種同一土地的原住民那裡吸取經驗，為大規模農業發展提出了建議。
本書是一部令人振奮的作品，將啟發我們重新思考現代化農業，並告訴我們該如何走出正面臨的土壤困境。
本書特色
打破認知的盲點，重新認識腳下的世界：我們對滋養人類文明的土壤其實所知甚少。本書帶領讀者看見土壤與地貌、生物、氣候之間環環相扣、缺一不可的關係。提醒我們：照顧土壤，就是守護地球；而土壤流失，意味著整個地球系統正走向失衡。
透過各種數據提醒我們，對於這場關乎糧食與人類未來的無聲危機，不能無動於衷：這不只是單一國家的問題，而是一場全球性的危機。薄薄一層表土支撐著全球95%的糧食生產，同時是最大的天然濾水器與陸地上重要的碳儲存庫。數千年風化與生命交織才形成的沃土，正在迅速消失。若不了解土壤，就無法真正理解糧食安全、氣候變遷與人類文明的未來。
對於想要有所行動的人來說，本書提供了明確的行動指南：本書不只揭示問題，更提供了方向。作者以有力清晰的文字，提出具體可行的農法，如覆蓋作物、深根植物間作等，證明我們仍有時間逆轉趨勢。這些方法能防止侵蝕、重建土壤健康，也能增加碳儲存、減少溫室氣體排放。未來如何，取決於我們是否選擇行動。
名人推薦
專文推薦
陳尊賢 臺灣大學農化系名譽教授
羅秀容 國家衛生研究院感染症與疫苗研究所副所長
許正一 臺灣大學農化系教授
蔡呈奇 宜蘭大學森林暨自然資源學系教授
…
「漢德爾斯曼是一位國寶，她對即將來臨的土壤流失災難發出的警示，我們必須認真傾聽。她清晰的文字警示，將與其他未來的衝擊相提並論：氣候變遷、流行病和大規模滅絕。」
——加勒特，普立茲獎得主，《即將到來的瘟疫：失衡世界中的新疾病》一書的作者
「隨著我們失去賴以生存的寶貴土壤，我們腳下的土地正在逐漸消失。漢德爾斯曼的寫作——如同土壤本身一樣豐富多彩、充滿生機——發出了令人信服的警示。」
——阿爾達，演員、作家，播客「Clear+Vivid with Alan Alda」主持人
For an ordinary person with no scientific background, this book gives me a very interesting and immersive experience. It is not only about soil but more interesting to me is how the soil and its management in agriculture have affected the life and deaths of millions of people thru the centuries. The consequences of building big dams keeping all the nutrition on the bottoms of dams instead of being able to fertilize the land below them is mind-blowing. Thus, the mismanagement of our lands is mostly because of ignorance of how to conserve the soil which all lives depend on. I think this is a book we can all enjoy. If you are concerned in keeping you and our earth healthy, this book will inspire you. It is not too late for all of us to collectively help in doing so. (對於一個不是科學專業背景的人來說，這本書給了我一個身臨其境般非常有趣的體驗。這本書不僅是與土壤有關，對我來說，讀到幾個世紀以來土壤及其農業管理是如何影響數百萬人的生死，感到震撼；建造大型水壩將所有營養物質沉澱在水壩底部，而不能夠隨著水流為水壩下方的土地施肥，其後果令人震驚。因此，我們對土地的管理不善，主要是因為不知道保護所有生命賴以生存的土壤的急迫性。我認為這是一本大眾都可以喜歡的書。如果您關心保持自己和地球的健康，這本書會為您帶來啟發。我 們所有人共同努力做到這一點，還為時不晚。)
――Hugo Oscar Evers（艾忠信）
陳尊賢 臺灣大學農化系名譽教授
羅秀容 國家衛生研究院感染症與疫苗研究所副所長
許正一 臺灣大學農化系教授
蔡呈奇 宜蘭大學森林暨自然資源學系教授
…
「漢德爾斯曼是一位國寶，她對即將來臨的土壤流失災難發出的警示，我們必須認真傾聽。她清晰的文字警示，將與其他未來的衝擊相提並論：氣候變遷、流行病和大規模滅絕。」
——加勒特，普立茲獎得主，《即將到來的瘟疫：失衡世界中的新疾病》一書的作者
「隨著我們失去賴以生存的寶貴土壤，我們腳下的土地正在逐漸消失。漢德爾斯曼的寫作——如同土壤本身一樣豐富多彩、充滿生機——發出了令人信服的警示。」
——阿爾達，演員、作家，播客「Clear+Vivid with Alan Alda」主持人
For an ordinary person with no scientific background, this book gives me a very interesting and immersive experience. It is not only about soil but more interesting to me is how the soil and its management in agriculture have affected the life and deaths of millions of people thru the centuries. The consequences of building big dams keeping all the nutrition on the bottoms of dams instead of being able to fertilize the land below them is mind-blowing. Thus, the mismanagement of our lands is mostly because of ignorance of how to conserve the soil which all lives depend on. I think this is a book we can all enjoy. If you are concerned in keeping you and our earth healthy, this book will inspire you. It is not too late for all of us to collectively help in doing so. (對於一個不是科學專業背景的人來說，這本書給了我一個身臨其境般非常有趣的體驗。這本書不僅是與土壤有關，對我來說，讀到幾個世紀以來土壤及其農業管理是如何影響數百萬人的生死，感到震撼；建造大型水壩將所有營養物質沉澱在水壩底部，而不能夠隨著水流為水壩下方的土地施肥，其後果令人震驚。因此，我們對土地的管理不善，主要是因為不知道保護所有生命賴以生存的土壤的急迫性。我認為這是一本大眾都可以喜歡的書。如果您關心保持自己和地球的健康，這本書會為您帶來啟發。我 們所有人共同努力做到這一點，還為時不晚。)
――Hugo Oscar Evers（艾忠信）
目錄
推薦序 「拯救我們的土壤」運動必須迅速展開 陳尊賢
推薦序 「民以食為天，食以土為本」，別等餓了，才憶起舊時腳下健康的大地！ 羅秀容
推薦序 沒有土壤，就沒有生命 許正一
推薦序 守護土壤，就是守護我們的未來 蔡呈奇
序
前言
第一章 初露端倪――一場無形的危機
第二章 地球的暗物質
第三章 土壤的傑作
第四章 混沌走向秩序：一段小小的插曲
第五章 風、水與犁
第六章 岩石星球
第七章 氣候與土壤的雙人舞
第八章 土壤的守護者
第九章 土壤群英
第十章 有土壤的世界
謝辭
縮略語對照表
注釋
參考文獻
推薦序 「民以食為天，食以土為本」，別等餓了，才憶起舊時腳下健康的大地！ 羅秀容
推薦序 沒有土壤，就沒有生命 許正一
推薦序 守護土壤，就是守護我們的未來 蔡呈奇
序
前言
第一章 初露端倪――一場無形的危機
第二章 地球的暗物質
第三章 土壤的傑作
第四章 混沌走向秩序：一段小小的插曲
第五章 風、水與犁
第六章 岩石星球
第七章 氣候與土壤的雙人舞
第八章 土壤的守護者
第九章 土壤群英
第十章 有土壤的世界
謝辭
縮略語對照表
注釋
參考文獻
序／導讀
推薦文1
「拯救我們的土壤」運動必須迅速展開
陳尊賢（臺灣大學農業化學系名譽教授）
我接到讀書共和國鷹出版總編輯電話，希望我為這本書內容進行內容書面審查及撰寫推薦信，我看了部分章節內容後，當天就立即答應做全書內容書面審查及撰寫推薦文給讀者，希望大家閱讀這本寫得非常好的書。因為我看了書的內容後非常感動，在這個世界面臨氣候變遷與永續發展推動困境之際，居然有人寫出內容這麼真實的情境，沒有土壤的世界到底會怎樣？這是一場正在我們腳底下發生，卻被忽視的全球危機。
本書作者喬‧漢德爾斯曼（Jo Handelsman）是有名的微生物學家、美國科學院院士、美國威斯康辛大學麥迪森分校教授，曾擔任美國前總統歐巴馬的科學顧問、美國白宮科技政策辦公室副主任。她想藉著這本書，分享她對土壤的迷戀，以及從科學角度來探討土壤的形成與它的能耐。她深愛著土壤的神祕感和它那令人沉醉的特性，迷惑於它那多樣的氣味、質地與象徵的意義。這本書的內容有她頌揚土壤功能的許多精采故事，收集了許多完整的科學研究數據，提出各種不同土壤管理的論述與辯論，更揭示氣候變遷與土壤沖蝕及糧食與水資源安全的複雜關聯性分析與討論，一定會讓讀者印象深刻。
她發現土壤是所有形式生命賴以為生的棲息地，而一場無聲的危機「土壤沖蝕」正在腳下發生。她收集了全世界近二百三十篇的科學研究論文與數據，企圖為世界各大洲找出問題及解決的政策與推動方案。
土壤沖蝕與流失會給未來找不到抗生素帶來麻煩，而每年卻流失掉三百六十億噸的土壤。農業土壤可以讓地球上的人類得以生存，但我們卻用「汙土」來貶抑它，毫不猶豫地用推土機欺凌它，還用破壞性的農耕方式來耗損它的健康。失去了土壤，我們的糧食供應、潔淨飲水和新藥來源都會受到威脅。在農地上，侵蝕減少了作物的產量、導致更嚴重的侵蝕，讓農民原本就艱困的經濟處境雪上加霜。儘管土壤侵蝕在全球碳收支裡有何作用，目前仍處於研究不足、存有爭議的狀態，但由於溫室氣體有時會在侵蝕發生後出現，使得它每年可能會往大氣釋出多達二十億公噸的碳。
幾十年來，土壤科學家一直採用五種方法來估算農業土地的侵蝕速率。這些方法沒有哪一樣是完美的，而且每一種都必須在充分採樣和適當比較的考量下審慎使用。鋼製犁具破開堅硬土地，促使美國19世紀中西部和北美大平原的作物產量大增，它使得成群結隊的歐洲殖民者得以西進，在接下來的二百年裡，犁具不僅讓中西部的土壤大量流失，而且還極有可能是造成25%以上土壤碳流失的罪魁禍首。
在COP 21國際高峰會上提出「千分之四倡議聯盟」，各國每年應將最上層二公尺土壤裡的碳含量增加0.4%的碳匯量，這是為了抵消未來增加的碳排量而計算出來的。許多科學家都對這個目標能否達成而感到懷疑，若能實現，就意味著土壤每年的碳匯量可達四億到三十億公噸。農業活動的成果通常是看不見的，因為它們隱藏在不透明的地表之下；人類可以透過遙測技術，觀察到地表顏色或高度的差異，從而指出更深層的影響。這些古老的土壤遺跡揭示了一座蘊含各種創新無人機技術，不僅能夠改善土壤品質，更能防止土壤流失。
預防土壤侵蝕適用的原則有幾種：一、控制使土壤移動的力量；二、改善土壤的結構。由於風和水是造成侵蝕的主因，任何能降低它們速度的干預措施都能減緩侵蝕。深根多年生植物、覆蓋作物和輪作，都能促進土壤團粒化，並有助於提升土壤的微生物組成與有機質含量。亞馬遜森林與帕帕斯朵爾島的例子所顯示的耕作方法發現，農民可利用作物殘體、糞肥、生物炭、堆肥、及其他土壤改良劑來創造出高產的人為土壤；這些物質能有效增加土壤有機質、進而促進土壤團粒形成，從而降低土壤遭侵蝕的可能性。優秀的土壤守護者也會減少犁耕來保護土壤的結構，讓土壤碳被留下來。
這本書告訴我們能從原住民族的土壤傳承裡學到很多知識：一、植物多樣性，顯然是這些原住民傳統裡共通的特色，例如墨西哥馬雅人的米爾帕園圃農法、美國西南部地區祖尼人的逕流農法，以及紐西蘭毛利人維護的森林生態。這些系統都善用多種在地植物來滋養並穩固土壤資源，同時還撐起繁盛的生態系統。二、水資源管理。馬雅人與菲律賓伊富高人利用梯田，祖尼人則建造堤壩來降低水流速度並重新引導水流，毛利人則仰賴樹木攔截雨滴，以減輕雨滴落下時對土壤團粒結構的衝擊。三、施用有機成分的土壤改良劑。在帕帕斯朵爾島，農民以糞肥、草皮與海藻來改良土壤，產生了疊草土（plaggen soil）。馬雅人與亞馬遜人使用雜草和其他植物廢料，毛利人則使用貝殼、灰燼和海藻，而奇南帕農法則以泥炭作為填充物。這些做法都造就出比周圍未經農耕開墾的土地更為肥沃的黑土。四、這些土地守護者都不用犁具翻耕土地。他們僅以木棍、小鏟或手工種植的方式作業，盡量不給土壤造成影響，讓土壤得以自行建立起健全的土壤結構。這些經驗教訓，也在一次次的失敗後得到了深刻的驗證。
美國保育運動之父的利奧波德（Aldo Leopold）向小羅斯福（Franklin Delano Roosevelt, FDR）總統展開遊說，希望推動一項土壤保育的示範計畫。採用「保育農法」來重建河谷、等高耕作、復育林地、陡坡梯田。以間作方式在玉米地當中帶狀種植深根豆科植物，使當地土壤侵蝕減少了75%，溪流沉積物減少了98%，當地農民平均收入增加了25%的實質利益。
「覆蓋作物」提供了另一種保護土壤的方式。利奧波德主張，在作物收成後和下次播種前，使用覆蓋作物來防止土壤侵蝕。「輪作」同樣也能補充土壤養分。「間作」可作為輪作的替代方案，通常僅將主作物中的一小部分替換為草原植物，用以減緩或阻止水分在土地上的流動。「有機農業」提供了另一種不同於典型現代農法的選擇，且普及程度也早已遠高於樸門農法。有機農法的理念奠基於四項原則：健康、生態、公平與關懷。特別有效的森林再造方式，就是「農民管理自然再生法」的傳統農業實作，能將作物、牲畜與樹木交織成馬賽克式的多元農地景觀。
有一個有名的事蹟，紐約市各項建築工程已陸續把二、三百萬公噸的表土運往有毒廢棄物掩埋場傾倒。為了改變這種浪費現象，市府啟動一項創新的舉措，成立了「紐約市清潔土壤銀行」全球首創由市政府營運的土壤交換平台，負責為各類的在地計畫提供乾淨的土壤，其中也包括社區園圃等用途。
這本書提議「拯救我們的土壤」運動必須迅速展開，才能確保我們在整個21世紀都有足夠的土壤來維持人類糧食的生產。因此，成功的土壤管理策略是建立在長久的經驗與清楚、具說服力的科學基礎之上，這正是許多其他環境運動所缺乏的重要元素。我們若能普遍推廣不整地栽培法、覆蓋作物、間作、水資源管理及密集輪牧等農法，就能完全阻止大多數農田的土壤侵蝕。問題不在於如何拯救土壤，而在於如何激勵或要求人們採取行動來拯救土壤。「拯救我們的土壤」運動需要吸引在各種類型、不同規模農場裡的農民共同參與。本運動可以推廣「碳英雄出品」標章，並努力贏得社會大眾與消費者的支持。
推薦文2
「民以食為天，食以土為本」，
別等餓了，才憶起舊時腳下健康的大地！
羅秀容（國家衛生研究院感染症與疫苗研究所副所長）
土壤不但撐起了人類95%的食物供應量，還是生氣勃勃快活自在的動植物、包羅萬象各司其職的微生物、五顏六色琳琅滿目的礦物質的家。國際土壤科學聯合會（IUSS：International Union of Soil Sciences）的專家們，察覺土壤面臨急速被侵蝕的窘境，於2002年首次提出設立世界土壤日。致力於全球消除飢餓、改善糧食供應和農業發展的聯合國專門機構――聯合國糧農組織（FAO : Food and Agriculture Organization of the United Nations），則於十年後的2013年6月，同意設立世界土壤日。同年10月，聯合國第六十八屆大會正式宣布12月5日為世界土壤日。於次年2014年12月5日，舉辦首屆世界土壤日。
時任美國歐巴馬總統白宮科技政策辦公室科學部副主任，漢德爾斯曼教授擬於2016年，提供歐巴馬總統「鼓勵農民保護土壤」之備忘錄，可惜無法如願。她感受到，雖然專家們偵測到土壤經年累月逆來順受地承受「被剝奪」的危機，大地正受一場「慢性潰瘍」之苦，但辛勤的農民卻需要低成本又即時提高作物產量的耕作方式。如何提升全球對土壤健康與永續管理，並平衡農民收入，我們必須萬眾一心，把握還有逆轉機會治癒大地的現在。
此書是漢德爾斯曼教授以微生物學家研究的精神，述說了土壤的起源故事和分享土壤各種特性。對非專業讀者，這本書也闡述了土壤是滋養萬物的幕後英雄，提到「每茶匙土壤裡有數十億個細菌，某些細菌能把礦物溶解成它們的養分；另一些細菌則能從地質材料中把金屬剝離開來；還有一些能把生物惰性雙氮氣體轉化成植物可吸收的氨，使植物得以成功登上陸地生根發展」。大量且不適當地使用殺微生物化學農藥，也可能將生存於環境中有益且無辜的細菌或真菌等殺死，衍生出「不自然」的土壤環境。另外，「陸生植物是地球最豐富的生命型態，相當於四千五百億公噸的碳儲量」。然而，「全球因農業造成的土壤流失，估計每年在七百五十億和一千三百多億公噸之間」，「復活節島的人口從一萬四千人銳減到二千人，就是因為他們的土壤從陡峭的山坡侵蝕流入海洋，讓島嶼失去了農業生產的能力」，就是其中一個土壤是不可或缺的例子。漢德爾斯曼教授藉由此書喚醒產政學研醫各界公眾共識，並苦口婆心提出解決可能的方案。
漢德爾斯曼教授總結「控制使土壤移動的力量與改善土壤結構」是預防土壤侵蝕兩項普遍適用的原則。沿用了數千年用來保護土壤的農法，如不整地栽培法、覆蓋作物、間作、水資源管理以及密集輪牧等，就能阻止大多數農田的土壤侵蝕的危機。近年快速成功防治新冠疫情，是全球不分彼此一起合作成功的範例，因此她也呼應「合作是一種最引人注目的動物行為」。「拯救我們的土壤」（Save Our Soil, SOS）運動，不但必須納入國際層級的政策外，還需各種娛樂媒體願意發揮重要功能，喚起公眾對「拯救我們的土壤」的關注。因此，問題不在於如何拯救土壤，而在於如何激勵或要求人們採取行動來拯救土壤。這中文譯本是讓更多地球村住民有機會接受與參與「拯救我們的土壤」。如果您關心如何保持您和我們的地球的健康，那麼這本書將為您帶來啟發。
推薦文3
沒有土壤，就沒有生命
許正一（臺灣大學農業化學系特聘教授）
這本書的作者和我有著類似的土壤科學研究背景，書中幾個章節都是我多年來的研究主題，例如土壤分類、土壤汙染以及土壤碳匯等，不過作者Jo Handelsman主要擅長於土壤微生物學，雖然我們從事的主題可能不太一樣，但是讀完她這本書，我想很多研究者都有一個共識，那就是大多數生物賴以為生的土壤，在人類不斷進行各種開發與利用後，正加速退化中。一如這本書的副標題所強調的：一場正在我們腳底下發生、卻被忽視的全球危機。
人類在19世紀時隨著基礎學科的逐漸成熟，加上生活需要的關係，使土壤成為一門獨立的學科。什麼需要呢？不外乎食、衣、住、行、育、樂，土壤可以滿足人類這些需要，很可惜的是，人類比較知道利用土壤得到自己的短線利益，但不怎麼知道如何善用與愛惜。理解土壤、善用土壤，想辦法讓土壤功能盡量拉長發揮的時間，就是大家所熟悉的永續觀念。我想，作者透過這本書要表達的，不外乎就是如何永續利用土壤資源。
沒有陽光、空氣和水，生命消失得很快。可是大家可曾想過沒有土壤的世界？「土」這個字下面的「一」是大地；上面的「十」指的是從大地生長出來的植物，代表著萬物；「壤」的意思則是可耕之地、肥沃之土，可以支撐生命、供養萬物的珍貴自然資源。只可惜長久以來，土壤被人類踩在腳下，尋常人並不在意它的存在，甚至很容易聯想到髒汙與不潔。華人文化早有「有土斯有財」的觀念，而美國在羅斯福總統的年代，就因有感於土壤流失所帶來的糧食安全威脅而呼籲：no soil no life（沒有土壤就沒有生命）。隨著1990年代以來全球增溫的加劇，土壤可以儲存大量的碳，因而被寄予改善氣候變遷的厚望，所以作者以美國歐巴馬總統科學顧問的身分，提出她保護土壤和對抗氣候變遷的備忘錄。
聯合國在2015年於巴黎所召開的氣候變遷會議上，最重要的結論之一是千分之四倡議，該倡議指的是：如果人類能夠努力在所有土壤中增加0.4%（也就是千分之四）的有機碳，那麼就可以抵銷每年人類活動所排放的二氧化碳，可見土壤在對抗氣候變遷上的莫大潛力，這一點作者在書中也有相關的介紹。臺灣也在2022年提出邁向2050淨零目標的十二大戰略路徑，其中一項的自然碳匯，就包含了土壤碳匯，重新喚起各界對土壤科學的重視。時序來到2025年，歐盟有感於土壤的各種功能都在明顯退化中，業已正式通過土壤監測法，要求會員國訂定有關土壤健康的法案。
保護土壤，先從土壤的認知開始。作者深入淺出，從土壤的危機如何關係著一切生命續存開始談起，然後強調了土壤的形成多麼不容易，可是土壤的流失卻是到處可見而且規模越來越大。地球上由岩石風化而最快速形成一公分厚度的土壤，可能需要數百年甚至上千年的時間。以臺灣為例，每年最容易流失土壤的地區，就可能接近一公分了，兩者的差距令人不得不感嘆，土壤這個大自然賜予人類的珍貴資產，正在快速地耗竭中。
另外，有別於一般的土壤科普書籍，作者特闢一章點出了土壤的立體概念，這讓身為土壤化育學家（pedologist）的我感到非常驚豔。土壤是個有生命的自然體，這是教科書常提到的土壤學入門第一句話，在於強調土壤是地面下三度空間的立體構造物，而生物在這個空間棲息與活動，例如植物的根如果能在土壤裡自由地伸展，那表示表土層與人們看不到各個深度的裡土層都是非常健康的。決定植物等生命體興衰的這個土壤垂直面，稱為土壤剖面，研究土壤剖面是土壤化育學家的日常，可是一般人不會特別挖開地面觀察這個土壤的內心世界，這猶如土壤在暗示人類不能「以貌取人」的道理一樣。
理解土壤剖面，不僅是為了將土壤做系統性的分類，更是為了農業生產、國土資源規劃與保育的目的。作者在書中介紹的美國土壤分類系統，將全球土壤分成十二個土綱，但她可能不知道的是，臺灣得天獨厚，除了冰凍土（Gelisols）外，這小小面積裡卻擁有十一個土綱，相較於其他國家，臺灣的土壤多樣性可說是全球之最，值得大家好好重視。為了要強調觀察與記錄土壤剖面的重要性，國際土壤聯盟自2014年開始，在召開世界土壤大會期間，同時舉辦了大學生的首屆世界土壤判別競賽。書中所提到來自美國的喬琪安娜，她在2018年的第二屆世界土壤判別競賽獲得個人組冠軍。無獨有偶，2014年的第一屆世界土壤判別競賽個人組冠軍，正好是來自我任教學系的博士生，而這個臺灣之光在畢業後，仍在土壤科學界持續發光發熱中。
從歷史經驗得到教訓，這也是作者用了很多篇幅希望提醒讀者重視土壤的方式，因為古今中外許多文明的興衰、戰爭的迭起，都和土壤的肥沃和貧瘠有關。除了道出危機，作者提出許多保育土壤的方案，這些方案不外乎就是目前地球所面臨的永續發展問題。以我從事近三十年土壤科學的教學與研究經驗，我想替作者說的是，這本書傳達了透過土壤功能的發揮，就可以達到聯合國多個永續發展目標，例如消除貧窮、終止飢餓、良好健康與社會福祉、清潔飲水與衛生設施、永續發展的城市規劃、確保永續消費和生產模式、氣候行動，以及保育與維護生態領地等，何以見得呢？請讀者們細細咀嚼吧。
推薦文4
守護土壤，就是守護我們的未來
蔡呈奇（宜蘭大學森林暨自然資源學系教授）
我們腳下的土壤正在迅速流失，這不是隱形的危機，這場危機清晰可見，絕非遙遠的未來，而是正在發生的現實，是直接威脅地球上所有生物（包括人類）生存的嚴峻挑戰。
在當代環境議題中，土壤往往是最被忽略的一環。人們談論氣候變遷、糧食危機、水資源短缺，卻很少意識到這些問題的根源其實深埋於我們腳下――土壤。土壤是糧食生產的基礎，全球95%的糧食仰賴土壤生產；同時，土壤是地球最大的天然濾水器與碳儲存庫，對於水資源管理與氣候調節具有關鍵作用。土壤蘊藏著驚人的生物多樣性，微生物不僅維持生態循環，更是抗生素等藥物的重要來源。請想像，地球的大氣層只是地球表面的一層薄皮，而土壤的厚度僅有數公分至數十公尺，更是如同大氣層表面極薄的一層。就是這層土壤，養育了全球七十億人口、數百億動植物及無數微生物。失去土壤，等同於失去生命的基礎。
我們越深入瞭解土壤，越能體會其珍貴――生成一公分厚的土壤需時百年至千年，但破壞或汙染卻可能在一天內發生。不當利用與管理導致土壤流失，這種現象每天都在我們身邊上演。糧食的種植、建築材料的取得，都仰賴土壤。土壤一旦遭到破壞或流失，往往不可逆，原有的特性與功能難以恢復，甚至可利用的土壤容積也隨之減少。土壤變得「不健康」與「瘦弱」，地上植物（作物及林木）將無法吸收足夠的水分、養分與空氣，根系也失去支撐與保溫，導致植物生長不良，進而影響糧食安全與林木資源供應。土壤同時也是地球最大的陸地碳儲存庫，碳含量超過大氣與植被總和。當土壤流失或劣化時，原本封存的碳會釋放到大氣中，促使溫室效應惡化。反之，若能提升土壤有機質含量，則有助於碳封存，減緩氣候變遷。改善土壤管理不僅能提升糧食安全，更是對抗氣候危機的關鍵策略之一。
2012年聯合國於巴西里約舉辦地球高峰會（Rio+20），通過「永續發展目標」（Sustainable Development Goals, SDGs），並於2016年正式啟動。SDGs整合經濟、社會與環境層面，提出十七項目標量化並檢視全球永續發展成效。其中與土壤環境直接相關的目標包括「目標二：消除飢餓，達成糧食安全，改善營養及促進永續農業」、「目標三：保障健康及促進各年齡層福祉」、「目標十五：保護、維護及促進陸域生態系統的永續使用，森林永續管理，抵抗荒漠化，終止及改善土地退化，並遏止生物多樣性喪失」；強調改善土壤品質、降低土壤汙染、預防荒漠化或恢復已退化之土壤等與土地利用管理相關的項目，則有「目標六：確保所有人都能享有水及衛生及其永續管理」，以及「目標十一：促使城市與人類居住具包容、安全、韌性及永續性」。目前全球人口已超過七十億，根據聯合國糧食及農業組織統計，預計2050年前將突破一百億。現有農業產量需再提升60%，才能滿足糧食與飼料需求。FAO《世界土壤資源報告》（World’s Soil Resources report）提出十大土壤威脅，包括：土壤侵蝕、有機碳流失、養分失衡、酸化、汙染、水患、壓實、封實、鹽化及生物多樣性降低。地球正面臨水資源與土壤資源流失、土地與生物多樣性退化、環境惡化等問題，加上氣候變遷，使得情勢更加嚴峻。Rio+20指出，全球每年以噸數計流失表層土壤，導致作物產量、土壤有機質及植物營養元素大幅下降，水資源循環能力也受影響，全球約七十六萬平方公里土地因大型灌溉計畫而鹽化。
臺灣，地處菲律賓海板塊與歐亞板塊交界，造山作用活躍，地形陡峭，土壤易受沖蝕與流失；位在環太平洋火環帶上，地震頻繁，山崩、土石流等加劇土壤沖蝕與流失；位於熱帶與亞熱帶氣候的交界，颱風、東北季風、西南氣流、梅雨交替影響臺灣，對於森林、坡地與農地土壤分別造成不同程度的破壞與沖蝕流失。農業上，長期的集約經營與耕作，土壤因人為開墾與開發利用、頻繁灌溉與排水，造成土壤表面鬆散與裸露，每年的土壤流失量可數公分以上。身處臺灣，我們必須更嚴肅看待這直接影響生活與生存的土壤危機。
本書《沒有土壤的世界》以通俗筆法處理全球土壤退化議題，是一部以大眾為對象、旨在提升大眾對土壤流失、糧食安全與氣候風險的整體認識，喚醒社會對土壤危機關注的科普書。作者以微生物學背景切入，透過易懂的敘事、感官描寫與跨議題串聯，將土壤視為兼具物理、化學與生物功能的生命系統，成功把土壤侵蝕、糧食安全、氣候變遷與生態系統健康放在同一張地圖上，讓一般讀者第一次看見土壤的重要性與脆弱性。書中以豐富案例與直白語言呈現土壤作為「活的系統」的多重角色，也提出涵蓋農法、政策與教育的行動方向。此書的主要貢獻在於成功將原本局限於專業領域的議題帶入公共討論，並以案例與政策建議喚起社會對土壤保育的迫切性。整體而言，這是一本能有效提升公共意識、適合作為「讓更多人開始在乎土壤」的入門之書。
本書適合關心環境、農業、氣候變遷、永續發展的所有讀者，無論是專業人士、政策制定者、教育工作者，還是一般大眾，都能從中獲得深刻的啟發與行動指南。土壤是文明的基石，也是未來的希望。讓我們從閱讀《沒有土壤的世界》開始，重新認識腳下的土地，並以行動守護我們共同的家園。守護土壤，就是守護我們的糧食與未來。每一分土壤的流失，都是對糧食安全的直接衝擊。現在正是我們集體覺醒、積極行動的時刻。結合科學、政策、經濟與社會力量，才能真正扭轉土壤危機。
作者序
我之所以撰寫這本書，是有感於全世界的土壤正身陷困境，而這場困境無聲無息，是個不為人知的危機。大多數的人並沒有意識到，我們腳下的這片土地正以驚人的速度流失。那個我們每日踩踏、視為汙垢、並讓它遭受諸多侮辱的東西，現在正瀕臨險境。土壤一旦遭受侵蝕，糧食生產和環境健康就會隨之動搖。假若全世界現在立刻採取行動，我們就能守護自己的土壤走向未來，繼續為不斷增長的人口種植糧食，同時利用土壤儲存碳，從而減少溫室氣體並減緩氣候變遷。
人類這物種有個習慣，解決起問題來總是拖拖拉拉的。我們會無視、爭論、懷疑，直到危機逼近、身陷險境才有所作為。然而，一旦我們下定決心採取行動，往往都能提出巧妙的解決方案，並在工作中展現合作精神。與我們面對的眾多危機相比，這場土壤危機還能令人振奮，就在於我們還有化解的辦法。我們擁有豐富的經驗，知道該如何進行農業生產，才能讓土壤保存千年，而不是任其被沖入河川或飄散至大氣之中。
土壤並不是只有實用價值而已。我也想藉著這本書，分享我對土壤的迷戀，以及從科學的角度來探討土壤的形成與它的能耐。我深愛著土壤的神祕和它那令人沉醉的特性，迷惑於它多樣的氣味、質地與象徵的意義。生命從土壤中萌發的方式，宛如一年一度的奇蹟。但，那其實並不是奇蹟――而是更精采的事物──那是科學。土壤能在各方面給我們提供幫助，從食物到救命的藥物不一而足，這一切都讓我能卯足全力對它進行研究，也加深了我對它的依戀。
我們還有時間來拯救這項珍貴的資源。讀完本書後，我希望您也會得到啟發，能採取實際的行動來守護我們的土壤。
「拯救我們的土壤」運動必須迅速展開
陳尊賢（臺灣大學農業化學系名譽教授）
我接到讀書共和國鷹出版總編輯電話，希望我為這本書內容進行內容書面審查及撰寫推薦信，我看了部分章節內容後，當天就立即答應做全書內容書面審查及撰寫推薦文給讀者，希望大家閱讀這本寫得非常好的書。因為我看了書的內容後非常感動，在這個世界面臨氣候變遷與永續發展推動困境之際，居然有人寫出內容這麼真實的情境，沒有土壤的世界到底會怎樣？這是一場正在我們腳底下發生，卻被忽視的全球危機。
本書作者喬‧漢德爾斯曼（Jo Handelsman）是有名的微生物學家、美國科學院院士、美國威斯康辛大學麥迪森分校教授，曾擔任美國前總統歐巴馬的科學顧問、美國白宮科技政策辦公室副主任。她想藉著這本書，分享她對土壤的迷戀，以及從科學角度來探討土壤的形成與它的能耐。她深愛著土壤的神祕感和它那令人沉醉的特性，迷惑於它那多樣的氣味、質地與象徵的意義。這本書的內容有她頌揚土壤功能的許多精采故事，收集了許多完整的科學研究數據，提出各種不同土壤管理的論述與辯論，更揭示氣候變遷與土壤沖蝕及糧食與水資源安全的複雜關聯性分析與討論，一定會讓讀者印象深刻。
她發現土壤是所有形式生命賴以為生的棲息地，而一場無聲的危機「土壤沖蝕」正在腳下發生。她收集了全世界近二百三十篇的科學研究論文與數據，企圖為世界各大洲找出問題及解決的政策與推動方案。
土壤沖蝕與流失會給未來找不到抗生素帶來麻煩，而每年卻流失掉三百六十億噸的土壤。農業土壤可以讓地球上的人類得以生存，但我們卻用「汙土」來貶抑它，毫不猶豫地用推土機欺凌它，還用破壞性的農耕方式來耗損它的健康。失去了土壤，我們的糧食供應、潔淨飲水和新藥來源都會受到威脅。在農地上，侵蝕減少了作物的產量、導致更嚴重的侵蝕，讓農民原本就艱困的經濟處境雪上加霜。儘管土壤侵蝕在全球碳收支裡有何作用，目前仍處於研究不足、存有爭議的狀態，但由於溫室氣體有時會在侵蝕發生後出現，使得它每年可能會往大氣釋出多達二十億公噸的碳。
幾十年來，土壤科學家一直採用五種方法來估算農業土地的侵蝕速率。這些方法沒有哪一樣是完美的，而且每一種都必須在充分採樣和適當比較的考量下審慎使用。鋼製犁具破開堅硬土地，促使美國19世紀中西部和北美大平原的作物產量大增，它使得成群結隊的歐洲殖民者得以西進，在接下來的二百年裡，犁具不僅讓中西部的土壤大量流失，而且還極有可能是造成25%以上土壤碳流失的罪魁禍首。
在COP 21國際高峰會上提出「千分之四倡議聯盟」，各國每年應將最上層二公尺土壤裡的碳含量增加0.4%的碳匯量，這是為了抵消未來增加的碳排量而計算出來的。許多科學家都對這個目標能否達成而感到懷疑，若能實現，就意味著土壤每年的碳匯量可達四億到三十億公噸。農業活動的成果通常是看不見的，因為它們隱藏在不透明的地表之下；人類可以透過遙測技術，觀察到地表顏色或高度的差異，從而指出更深層的影響。這些古老的土壤遺跡揭示了一座蘊含各種創新無人機技術，不僅能夠改善土壤品質，更能防止土壤流失。
預防土壤侵蝕適用的原則有幾種：一、控制使土壤移動的力量；二、改善土壤的結構。由於風和水是造成侵蝕的主因，任何能降低它們速度的干預措施都能減緩侵蝕。深根多年生植物、覆蓋作物和輪作，都能促進土壤團粒化，並有助於提升土壤的微生物組成與有機質含量。亞馬遜森林與帕帕斯朵爾島的例子所顯示的耕作方法發現，農民可利用作物殘體、糞肥、生物炭、堆肥、及其他土壤改良劑來創造出高產的人為土壤；這些物質能有效增加土壤有機質、進而促進土壤團粒形成，從而降低土壤遭侵蝕的可能性。優秀的土壤守護者也會減少犁耕來保護土壤的結構，讓土壤碳被留下來。
這本書告訴我們能從原住民族的土壤傳承裡學到很多知識：一、植物多樣性，顯然是這些原住民傳統裡共通的特色，例如墨西哥馬雅人的米爾帕園圃農法、美國西南部地區祖尼人的逕流農法，以及紐西蘭毛利人維護的森林生態。這些系統都善用多種在地植物來滋養並穩固土壤資源，同時還撐起繁盛的生態系統。二、水資源管理。馬雅人與菲律賓伊富高人利用梯田，祖尼人則建造堤壩來降低水流速度並重新引導水流，毛利人則仰賴樹木攔截雨滴，以減輕雨滴落下時對土壤團粒結構的衝擊。三、施用有機成分的土壤改良劑。在帕帕斯朵爾島，農民以糞肥、草皮與海藻來改良土壤，產生了疊草土（plaggen soil）。馬雅人與亞馬遜人使用雜草和其他植物廢料，毛利人則使用貝殼、灰燼和海藻，而奇南帕農法則以泥炭作為填充物。這些做法都造就出比周圍未經農耕開墾的土地更為肥沃的黑土。四、這些土地守護者都不用犁具翻耕土地。他們僅以木棍、小鏟或手工種植的方式作業，盡量不給土壤造成影響，讓土壤得以自行建立起健全的土壤結構。這些經驗教訓，也在一次次的失敗後得到了深刻的驗證。
美國保育運動之父的利奧波德（Aldo Leopold）向小羅斯福（Franklin Delano Roosevelt, FDR）總統展開遊說，希望推動一項土壤保育的示範計畫。採用「保育農法」來重建河谷、等高耕作、復育林地、陡坡梯田。以間作方式在玉米地當中帶狀種植深根豆科植物，使當地土壤侵蝕減少了75%，溪流沉積物減少了98%，當地農民平均收入增加了25%的實質利益。
「覆蓋作物」提供了另一種保護土壤的方式。利奧波德主張，在作物收成後和下次播種前，使用覆蓋作物來防止土壤侵蝕。「輪作」同樣也能補充土壤養分。「間作」可作為輪作的替代方案，通常僅將主作物中的一小部分替換為草原植物，用以減緩或阻止水分在土地上的流動。「有機農業」提供了另一種不同於典型現代農法的選擇，且普及程度也早已遠高於樸門農法。有機農法的理念奠基於四項原則：健康、生態、公平與關懷。特別有效的森林再造方式，就是「農民管理自然再生法」的傳統農業實作，能將作物、牲畜與樹木交織成馬賽克式的多元農地景觀。
有一個有名的事蹟，紐約市各項建築工程已陸續把二、三百萬公噸的表土運往有毒廢棄物掩埋場傾倒。為了改變這種浪費現象，市府啟動一項創新的舉措，成立了「紐約市清潔土壤銀行」全球首創由市政府營運的土壤交換平台，負責為各類的在地計畫提供乾淨的土壤，其中也包括社區園圃等用途。
這本書提議「拯救我們的土壤」運動必須迅速展開，才能確保我們在整個21世紀都有足夠的土壤來維持人類糧食的生產。因此，成功的土壤管理策略是建立在長久的經驗與清楚、具說服力的科學基礎之上，這正是許多其他環境運動所缺乏的重要元素。我們若能普遍推廣不整地栽培法、覆蓋作物、間作、水資源管理及密集輪牧等農法，就能完全阻止大多數農田的土壤侵蝕。問題不在於如何拯救土壤，而在於如何激勵或要求人們採取行動來拯救土壤。「拯救我們的土壤」運動需要吸引在各種類型、不同規模農場裡的農民共同參與。本運動可以推廣「碳英雄出品」標章，並努力贏得社會大眾與消費者的支持。
推薦文2
「民以食為天，食以土為本」，
別等餓了，才憶起舊時腳下健康的大地！
羅秀容（國家衛生研究院感染症與疫苗研究所副所長）
土壤不但撐起了人類95%的食物供應量，還是生氣勃勃快活自在的動植物、包羅萬象各司其職的微生物、五顏六色琳琅滿目的礦物質的家。國際土壤科學聯合會（IUSS：International Union of Soil Sciences）的專家們，察覺土壤面臨急速被侵蝕的窘境，於2002年首次提出設立世界土壤日。致力於全球消除飢餓、改善糧食供應和農業發展的聯合國專門機構――聯合國糧農組織（FAO : Food and Agriculture Organization of the United Nations），則於十年後的2013年6月，同意設立世界土壤日。同年10月，聯合國第六十八屆大會正式宣布12月5日為世界土壤日。於次年2014年12月5日，舉辦首屆世界土壤日。
時任美國歐巴馬總統白宮科技政策辦公室科學部副主任，漢德爾斯曼教授擬於2016年，提供歐巴馬總統「鼓勵農民保護土壤」之備忘錄，可惜無法如願。她感受到，雖然專家們偵測到土壤經年累月逆來順受地承受「被剝奪」的危機，大地正受一場「慢性潰瘍」之苦，但辛勤的農民卻需要低成本又即時提高作物產量的耕作方式。如何提升全球對土壤健康與永續管理，並平衡農民收入，我們必須萬眾一心，把握還有逆轉機會治癒大地的現在。
此書是漢德爾斯曼教授以微生物學家研究的精神，述說了土壤的起源故事和分享土壤各種特性。對非專業讀者，這本書也闡述了土壤是滋養萬物的幕後英雄，提到「每茶匙土壤裡有數十億個細菌，某些細菌能把礦物溶解成它們的養分；另一些細菌則能從地質材料中把金屬剝離開來；還有一些能把生物惰性雙氮氣體轉化成植物可吸收的氨，使植物得以成功登上陸地生根發展」。大量且不適當地使用殺微生物化學農藥，也可能將生存於環境中有益且無辜的細菌或真菌等殺死，衍生出「不自然」的土壤環境。另外，「陸生植物是地球最豐富的生命型態，相當於四千五百億公噸的碳儲量」。然而，「全球因農業造成的土壤流失，估計每年在七百五十億和一千三百多億公噸之間」，「復活節島的人口從一萬四千人銳減到二千人，就是因為他們的土壤從陡峭的山坡侵蝕流入海洋，讓島嶼失去了農業生產的能力」，就是其中一個土壤是不可或缺的例子。漢德爾斯曼教授藉由此書喚醒產政學研醫各界公眾共識，並苦口婆心提出解決可能的方案。
漢德爾斯曼教授總結「控制使土壤移動的力量與改善土壤結構」是預防土壤侵蝕兩項普遍適用的原則。沿用了數千年用來保護土壤的農法，如不整地栽培法、覆蓋作物、間作、水資源管理以及密集輪牧等，就能阻止大多數農田的土壤侵蝕的危機。近年快速成功防治新冠疫情，是全球不分彼此一起合作成功的範例，因此她也呼應「合作是一種最引人注目的動物行為」。「拯救我們的土壤」（Save Our Soil, SOS）運動，不但必須納入國際層級的政策外，還需各種娛樂媒體願意發揮重要功能，喚起公眾對「拯救我們的土壤」的關注。因此，問題不在於如何拯救土壤，而在於如何激勵或要求人們採取行動來拯救土壤。這中文譯本是讓更多地球村住民有機會接受與參與「拯救我們的土壤」。如果您關心如何保持您和我們的地球的健康，那麼這本書將為您帶來啟發。
推薦文3
沒有土壤，就沒有生命
許正一（臺灣大學農業化學系特聘教授）
這本書的作者和我有著類似的土壤科學研究背景，書中幾個章節都是我多年來的研究主題，例如土壤分類、土壤汙染以及土壤碳匯等，不過作者Jo Handelsman主要擅長於土壤微生物學，雖然我們從事的主題可能不太一樣，但是讀完她這本書，我想很多研究者都有一個共識，那就是大多數生物賴以為生的土壤，在人類不斷進行各種開發與利用後，正加速退化中。一如這本書的副標題所強調的：一場正在我們腳底下發生、卻被忽視的全球危機。
人類在19世紀時隨著基礎學科的逐漸成熟，加上生活需要的關係，使土壤成為一門獨立的學科。什麼需要呢？不外乎食、衣、住、行、育、樂，土壤可以滿足人類這些需要，很可惜的是，人類比較知道利用土壤得到自己的短線利益，但不怎麼知道如何善用與愛惜。理解土壤、善用土壤，想辦法讓土壤功能盡量拉長發揮的時間，就是大家所熟悉的永續觀念。我想，作者透過這本書要表達的，不外乎就是如何永續利用土壤資源。
沒有陽光、空氣和水，生命消失得很快。可是大家可曾想過沒有土壤的世界？「土」這個字下面的「一」是大地；上面的「十」指的是從大地生長出來的植物，代表著萬物；「壤」的意思則是可耕之地、肥沃之土，可以支撐生命、供養萬物的珍貴自然資源。只可惜長久以來，土壤被人類踩在腳下，尋常人並不在意它的存在，甚至很容易聯想到髒汙與不潔。華人文化早有「有土斯有財」的觀念，而美國在羅斯福總統的年代，就因有感於土壤流失所帶來的糧食安全威脅而呼籲：no soil no life（沒有土壤就沒有生命）。隨著1990年代以來全球增溫的加劇，土壤可以儲存大量的碳，因而被寄予改善氣候變遷的厚望，所以作者以美國歐巴馬總統科學顧問的身分，提出她保護土壤和對抗氣候變遷的備忘錄。
聯合國在2015年於巴黎所召開的氣候變遷會議上，最重要的結論之一是千分之四倡議，該倡議指的是：如果人類能夠努力在所有土壤中增加0.4%（也就是千分之四）的有機碳，那麼就可以抵銷每年人類活動所排放的二氧化碳，可見土壤在對抗氣候變遷上的莫大潛力，這一點作者在書中也有相關的介紹。臺灣也在2022年提出邁向2050淨零目標的十二大戰略路徑，其中一項的自然碳匯，就包含了土壤碳匯，重新喚起各界對土壤科學的重視。時序來到2025年，歐盟有感於土壤的各種功能都在明顯退化中，業已正式通過土壤監測法，要求會員國訂定有關土壤健康的法案。
保護土壤，先從土壤的認知開始。作者深入淺出，從土壤的危機如何關係著一切生命續存開始談起，然後強調了土壤的形成多麼不容易，可是土壤的流失卻是到處可見而且規模越來越大。地球上由岩石風化而最快速形成一公分厚度的土壤，可能需要數百年甚至上千年的時間。以臺灣為例，每年最容易流失土壤的地區，就可能接近一公分了，兩者的差距令人不得不感嘆，土壤這個大自然賜予人類的珍貴資產，正在快速地耗竭中。
另外，有別於一般的土壤科普書籍，作者特闢一章點出了土壤的立體概念，這讓身為土壤化育學家（pedologist）的我感到非常驚豔。土壤是個有生命的自然體，這是教科書常提到的土壤學入門第一句話，在於強調土壤是地面下三度空間的立體構造物，而生物在這個空間棲息與活動，例如植物的根如果能在土壤裡自由地伸展，那表示表土層與人們看不到各個深度的裡土層都是非常健康的。決定植物等生命體興衰的這個土壤垂直面，稱為土壤剖面，研究土壤剖面是土壤化育學家的日常，可是一般人不會特別挖開地面觀察這個土壤的內心世界，這猶如土壤在暗示人類不能「以貌取人」的道理一樣。
理解土壤剖面，不僅是為了將土壤做系統性的分類，更是為了農業生產、國土資源規劃與保育的目的。作者在書中介紹的美國土壤分類系統，將全球土壤分成十二個土綱，但她可能不知道的是，臺灣得天獨厚，除了冰凍土（Gelisols）外，這小小面積裡卻擁有十一個土綱，相較於其他國家，臺灣的土壤多樣性可說是全球之最，值得大家好好重視。為了要強調觀察與記錄土壤剖面的重要性，國際土壤聯盟自2014年開始，在召開世界土壤大會期間，同時舉辦了大學生的首屆世界土壤判別競賽。書中所提到來自美國的喬琪安娜，她在2018年的第二屆世界土壤判別競賽獲得個人組冠軍。無獨有偶，2014年的第一屆世界土壤判別競賽個人組冠軍，正好是來自我任教學系的博士生，而這個臺灣之光在畢業後，仍在土壤科學界持續發光發熱中。
從歷史經驗得到教訓，這也是作者用了很多篇幅希望提醒讀者重視土壤的方式，因為古今中外許多文明的興衰、戰爭的迭起，都和土壤的肥沃和貧瘠有關。除了道出危機，作者提出許多保育土壤的方案，這些方案不外乎就是目前地球所面臨的永續發展問題。以我從事近三十年土壤科學的教學與研究經驗，我想替作者說的是，這本書傳達了透過土壤功能的發揮，就可以達到聯合國多個永續發展目標，例如消除貧窮、終止飢餓、良好健康與社會福祉、清潔飲水與衛生設施、永續發展的城市規劃、確保永續消費和生產模式、氣候行動，以及保育與維護生態領地等，何以見得呢？請讀者們細細咀嚼吧。
推薦文4
守護土壤，就是守護我們的未來
蔡呈奇（宜蘭大學森林暨自然資源學系教授）
我們腳下的土壤正在迅速流失，這不是隱形的危機，這場危機清晰可見，絕非遙遠的未來，而是正在發生的現實，是直接威脅地球上所有生物（包括人類）生存的嚴峻挑戰。
在當代環境議題中，土壤往往是最被忽略的一環。人們談論氣候變遷、糧食危機、水資源短缺，卻很少意識到這些問題的根源其實深埋於我們腳下――土壤。土壤是糧食生產的基礎，全球95%的糧食仰賴土壤生產；同時，土壤是地球最大的天然濾水器與碳儲存庫，對於水資源管理與氣候調節具有關鍵作用。土壤蘊藏著驚人的生物多樣性，微生物不僅維持生態循環，更是抗生素等藥物的重要來源。請想像，地球的大氣層只是地球表面的一層薄皮，而土壤的厚度僅有數公分至數十公尺，更是如同大氣層表面極薄的一層。就是這層土壤，養育了全球七十億人口、數百億動植物及無數微生物。失去土壤，等同於失去生命的基礎。
我們越深入瞭解土壤，越能體會其珍貴――生成一公分厚的土壤需時百年至千年，但破壞或汙染卻可能在一天內發生。不當利用與管理導致土壤流失，這種現象每天都在我們身邊上演。糧食的種植、建築材料的取得，都仰賴土壤。土壤一旦遭到破壞或流失，往往不可逆，原有的特性與功能難以恢復，甚至可利用的土壤容積也隨之減少。土壤變得「不健康」與「瘦弱」，地上植物（作物及林木）將無法吸收足夠的水分、養分與空氣，根系也失去支撐與保溫，導致植物生長不良，進而影響糧食安全與林木資源供應。土壤同時也是地球最大的陸地碳儲存庫，碳含量超過大氣與植被總和。當土壤流失或劣化時，原本封存的碳會釋放到大氣中，促使溫室效應惡化。反之，若能提升土壤有機質含量，則有助於碳封存，減緩氣候變遷。改善土壤管理不僅能提升糧食安全，更是對抗氣候危機的關鍵策略之一。
2012年聯合國於巴西里約舉辦地球高峰會（Rio+20），通過「永續發展目標」（Sustainable Development Goals, SDGs），並於2016年正式啟動。SDGs整合經濟、社會與環境層面，提出十七項目標量化並檢視全球永續發展成效。其中與土壤環境直接相關的目標包括「目標二：消除飢餓，達成糧食安全，改善營養及促進永續農業」、「目標三：保障健康及促進各年齡層福祉」、「目標十五：保護、維護及促進陸域生態系統的永續使用，森林永續管理，抵抗荒漠化，終止及改善土地退化，並遏止生物多樣性喪失」；強調改善土壤品質、降低土壤汙染、預防荒漠化或恢復已退化之土壤等與土地利用管理相關的項目，則有「目標六：確保所有人都能享有水及衛生及其永續管理」，以及「目標十一：促使城市與人類居住具包容、安全、韌性及永續性」。目前全球人口已超過七十億，根據聯合國糧食及農業組織統計，預計2050年前將突破一百億。現有農業產量需再提升60%，才能滿足糧食與飼料需求。FAO《世界土壤資源報告》（World’s Soil Resources report）提出十大土壤威脅，包括：土壤侵蝕、有機碳流失、養分失衡、酸化、汙染、水患、壓實、封實、鹽化及生物多樣性降低。地球正面臨水資源與土壤資源流失、土地與生物多樣性退化、環境惡化等問題，加上氣候變遷，使得情勢更加嚴峻。Rio+20指出，全球每年以噸數計流失表層土壤，導致作物產量、土壤有機質及植物營養元素大幅下降，水資源循環能力也受影響，全球約七十六萬平方公里土地因大型灌溉計畫而鹽化。
臺灣，地處菲律賓海板塊與歐亞板塊交界，造山作用活躍，地形陡峭，土壤易受沖蝕與流失；位在環太平洋火環帶上，地震頻繁，山崩、土石流等加劇土壤沖蝕與流失；位於熱帶與亞熱帶氣候的交界，颱風、東北季風、西南氣流、梅雨交替影響臺灣，對於森林、坡地與農地土壤分別造成不同程度的破壞與沖蝕流失。農業上，長期的集約經營與耕作，土壤因人為開墾與開發利用、頻繁灌溉與排水，造成土壤表面鬆散與裸露，每年的土壤流失量可數公分以上。身處臺灣，我們必須更嚴肅看待這直接影響生活與生存的土壤危機。
本書《沒有土壤的世界》以通俗筆法處理全球土壤退化議題，是一部以大眾為對象、旨在提升大眾對土壤流失、糧食安全與氣候風險的整體認識，喚醒社會對土壤危機關注的科普書。作者以微生物學背景切入，透過易懂的敘事、感官描寫與跨議題串聯，將土壤視為兼具物理、化學與生物功能的生命系統，成功把土壤侵蝕、糧食安全、氣候變遷與生態系統健康放在同一張地圖上，讓一般讀者第一次看見土壤的重要性與脆弱性。書中以豐富案例與直白語言呈現土壤作為「活的系統」的多重角色，也提出涵蓋農法、政策與教育的行動方向。此書的主要貢獻在於成功將原本局限於專業領域的議題帶入公共討論，並以案例與政策建議喚起社會對土壤保育的迫切性。整體而言，這是一本能有效提升公共意識、適合作為「讓更多人開始在乎土壤」的入門之書。
本書適合關心環境、農業、氣候變遷、永續發展的所有讀者，無論是專業人士、政策制定者、教育工作者，還是一般大眾，都能從中獲得深刻的啟發與行動指南。土壤是文明的基石，也是未來的希望。讓我們從閱讀《沒有土壤的世界》開始，重新認識腳下的土地，並以行動守護我們共同的家園。守護土壤，就是守護我們的糧食與未來。每一分土壤的流失，都是對糧食安全的直接衝擊。現在正是我們集體覺醒、積極行動的時刻。結合科學、政策、經濟與社會力量，才能真正扭轉土壤危機。
作者序
我之所以撰寫這本書，是有感於全世界的土壤正身陷困境，而這場困境無聲無息，是個不為人知的危機。大多數的人並沒有意識到，我們腳下的這片土地正以驚人的速度流失。那個我們每日踩踏、視為汙垢、並讓它遭受諸多侮辱的東西，現在正瀕臨險境。土壤一旦遭受侵蝕，糧食生產和環境健康就會隨之動搖。假若全世界現在立刻採取行動，我們就能守護自己的土壤走向未來，繼續為不斷增長的人口種植糧食，同時利用土壤儲存碳，從而減少溫室氣體並減緩氣候變遷。
人類這物種有個習慣，解決起問題來總是拖拖拉拉的。我們會無視、爭論、懷疑，直到危機逼近、身陷險境才有所作為。然而，一旦我們下定決心採取行動，往往都能提出巧妙的解決方案，並在工作中展現合作精神。與我們面對的眾多危機相比，這場土壤危機還能令人振奮，就在於我們還有化解的辦法。我們擁有豐富的經驗，知道該如何進行農業生產，才能讓土壤保存千年，而不是任其被沖入河川或飄散至大氣之中。
土壤並不是只有實用價值而已。我也想藉著這本書，分享我對土壤的迷戀，以及從科學的角度來探討土壤的形成與它的能耐。我深愛著土壤的神祕和它那令人沉醉的特性，迷惑於它多樣的氣味、質地與象徵的意義。生命從土壤中萌發的方式，宛如一年一度的奇蹟。但，那其實並不是奇蹟――而是更精采的事物──那是科學。土壤能在各方面給我們提供幫助，從食物到救命的藥物不一而足，這一切都讓我能卯足全力對它進行研究，也加深了我對它的依戀。
我們還有時間來拯救這項珍貴的資源。讀完本書後，我希望您也會得到啟發，能採取實際的行動來守護我們的土壤。
試閱
第一章 初露端倪——一場無形的危機
怎麼我就沒注意到呢？2015年，在白宮的辦公室裡來回踱步時，這個疑惑一直讓我感到心煩意亂。身為歐巴馬總統的科學顧問、也是一名從事土壤研究達三十五年的科學家，我竟一直沒有覺察到我們正面臨著一場危機：美國的土壤正以數倍於再生速率的速度消失，甚至還可能會消耗殆盡。
請容我稍微交代一下這件事的來龍去脈。在此前兩年前，我接到了歐巴馬總統首席科學顧問兼白宮科技政策辦公室（Office of Science and Technology Policy, OSTP）主席約翰‧霍爾德倫（John Holdren）的電話。他邀我到白宮與他共事，執掌該辦公室的科學部門。起初我是敬謝不敏的，因為我不願離開自己在耶魯大學那個熱鬧非凡的研究實驗室——我大學部、碩士、博士班和博士後研究的學生們在那兒一起探索著昆蟲腸道、土壤與植物裡的微生物群落。然而約翰的才氣與總統對科學的深度投入打動了我，於是就同意了這項邀約。歷經標準但極為嚴苛的聯邦調查局背景調查、上完應對參議員提問的速成班，我出席了參議院商務、科學和交通委員會 (Senate Committee on Commerce, Science, and Transportation)主辦的一場竟然還滿有趣的確認聽證會，並且在長達九個月等待後的投票時總算得到參議院全體通過，宣誓就任科學部門的副主任。
宣誓就職那天，我搬進艾森豪行政辦公大樓富麗堂皇的辦公室；這棟樓緊鄰著白宮，容納了近千名員工。我很快就發現，自己在這十六英畝的白宮園區裡可以來去自如。由於我很少待到與友善的特勤局特工道晚安的時間、通過安檢崗哨時的天色也尚未變暗，於是這十六英畝鬱鬱蔥蔥的美景就成了我與大自然溝通的渠道，取代我成年以來一直腳踏實地的田野研究與園藝勞作。這片廣闊的草坪是總統與外國領袖進行正式閱兵儀式的場地、是與幕僚長討論重大議題時散步的地方，也是在暴風雪封鎖華盛頓時與女兒臨時起意玩起雪橇的場所。這片土地成為我與土地和歷史的紐帶。來回穿梭於各個會議之間，我總會想到這數以千計曾同樣走過這些路徑的白宮員工——或許我周遭的空氣裡甚至還飄盪著歷任總統的氣味呢。路過第一夫人的菜園時，我會聞到濃郁的泥土與堆肥的味道；我的下屬總爭先恐後把菜地除草當成一種特權。我陶醉於花園裡色彩繽紛、整潔有序的景象，從未見過有什麼植栽是病懨懨的。我總會向白宮柱廊兩旁那些完美的玫瑰花叢頷首示意，它們與我一起見證了我最喜愛的時刻——陪同總統從橢圓形辦公室前往東廳參加活動。
隨著我逐漸適應新的職務，辦公室裝飾華麗的牆上也貼滿了衛星、望遠鏡、微生物以及總統的照片——都是讓我每天工作滿檔的各個專案的紀念品。我的工作是制定有科學依據的政策來服務美國人民，以強化研究事業並讓世界變得更為美好。在實務上，我這部門的職權很廣，從就年度科學預算向總統與行政管理預算局（Office of Management and Budget, OMB）提供建議，到監管諸如望遠鏡與超導對撞機等主要科學儀器的管理都有。數百位科學家先後登門造訪，提出如何強化科學及其應用的各種願景。我出訪外國，洽談支持大型科研計畫的國際合作案，並多次率領美國代表團參加七大工業國組織（G7）、二十國集團（G20）以及歐盟的科學部長會議。有一次走訪日本，我試駕了未來感十足的電動汽車、也和機器人進行了對話，但是真正令人興奮又膽戰心驚的時刻卻是主持會議的部長轉頭看著我，嚴肅地問道：「那麼，美國的立場是什麼呢？」當時擔子就落在我肩上，得由我來向其他國家傳達白宮的立場是什麼。
在歐巴馬執政團隊裡工作，著實令人感到振奮。在這職位上，我得知我們在探索物質的最微小粒子（particle）、搜尋宇宙遙遠角落裡新的星系；也瞭解我們在尋求對抗病毒疾病的通用性疫苗；更明白了我們還進行了拯救捕蠅草的任務。我們得到了豐厚的回報。我親眼見到總統在2015年國情咨文演說裡宣布，他打算推動我與科技政策辦公室同仁以及其他幾個聯邦機構共同制定的精準醫療計畫。多虧了白宮立法團隊卓越的表現以及國會對人類健康的深切承諾，這個計畫最終在一項參議院以92票對8票通過的法案裡獲得撥款——這才是真正的跨黨派合作！
有時我們也經歷了充滿悲劇與絕望的時刻，例如在得知伊波拉病毒和茲卡病毒疫情爆發的時候。然而希望一直都在：畢竟，我們是美國政府，應該有能力協助緩解痛苦、避免死亡，不是嗎？在西非爆發伊波拉疫情時，總統明確表示：他要撲滅疫情，而且動作要快。我花了好幾個月在白宮情勢室（Situation Room）裡開會；目睹美國陸軍於三週內就在賴比瑞亞各地建好治療設施，深感佩服；與來自二十六個聯邦機構的人員共商對策；並且見證了歐巴馬總統的立法團隊向國會爭取經費所作的巨大努力。過程裡也犯了些錯、有些爭執，還在權力鬥爭裡敗下陣來；我也會見了那些挽救了數千條人命的英勇醫護人員。在後來的某一天，賴比瑞亞終於被宣布再無伊波拉疫情。身為促成這一切的美國政府裡微不足道的一員，我深感自豪。
然而，在我重新溫習現代土壤科學時，卻發現研究與實務之間是脫節的。近幾十年來，土壤科學家改善土壤品質的多數研究成果僅落實到美國三分之一的農地上，從而導致了一個隱患：我們國家的土壤正在逐漸流失。儘管憑肉眼多半難以覺察，但大片的土壤正在風吹雨打裹挾下橫跨過美國。土壤侵蝕在明尼蘇達、愛荷華、堪薩斯、阿肯色、密蘇里與伊利諾等中西部各州尤為嚴重，每年都有大量表土流入密西西比河，然後流向墨西哥灣。
這情形讓我大吃一驚。我曾在1970年代研究過土壤科學，並持續關注土壤侵蝕的趨勢到1985年。那一年，國會通過《國家糧食安全法》（National Food Security Act, NFSA），啟動了一項由美國農業部（U.S. Department of Agriculture, USDA）自然資源保護局（Natural Resources Conservation Service, NRCS）主導的大規模土壤保育行動。我知道在那之後的幾年裡，遏止土壤侵蝕的問題在保護局的推動下已取得極大的進展。值此之後，我便專注於自己的土壤微生物研究、並不再關注全國的發展趨勢，錯以為土壤侵蝕的問題已經獲得解決了。
我當時完全沒有意識到的是，國會在1985年以後便一再削弱該法案的法律語言，以至於自然資源保護局幾乎無權針對土壤保護來向農民問責。到1992年，降低土壤侵蝕的進展已幾乎完全停滯。時至今日，美國土壤流失的速度遠比生成的速度快了十到一百倍。而國際的情勢則更加嚴峻。
從已發表的土壤侵蝕研究中發現的內容讓我大感震驚。此外，和幾位知名土壤科學家交談時所得知的訊息不僅證實了我的擔憂，還讓我警醒到現實情況要比許多研究顯示的更加嚴重。我與團隊根據美國農業部的數據資料進行推估，結果顯示情勢非常嚴峻：中西部廣袤的農田可能在本世紀結束前完全喪失掉表土層。若再考慮到氣候變遷模型中所預測的強降雨頻率增加，土壤侵蝕的速度更會顯著加快。愛荷華州立大學農學家瑞克•克魯斯（Rick Cruse）向我們展示了一張空拍照，圖中清楚可見多處地區表土已被剝蝕，僅剩貧瘠的底土裸露於外。
我花了幾個月的時間重新檢查計算的結果、驗證數據與資料、閱讀更多的科學研究，並諮詢了更多的專家。直到讓自己完全浸淫在這些科學資料當中，我才不得不相信「嚴峻」這個說法並不是誇大其詞。這種土壤侵蝕的趨勢可能會在幾十年內降低美國豐富的糧食產量；而印度、中國與非洲出現類似快速土壤流失的現象，甚至還可能引發全球性的糧食危機。
我在辦公室裡來回踱步、對自己先前的無知感到沮喪，同時也思索著自己是否該做點什麼。我必須讓總統知道。若把這場災難對他隱匿不報，我又如何自稱是一名盡責的顧問呢？拯救美國的土壤，這也許能成為歐巴馬政府留給後人的一項饋贈。
無論要向總統報告什麼，所有的程序都始於一份備忘錄。我過去提交的備忘錄大多都送到了他手上，有些還促成了橢圓形辦公室會議來討論後續的行動。因此，我樂觀地認為歐巴馬總統會收到這份備忘錄、然後進行討論，最後形成一項關於土壤保護的總統級提案。但是在等待了一年多之後，我最終被告知總統任期已近尾聲，已無法再展開另一項重大計畫。這成為我至今最大的遺憾——沒能把那份備忘錄交到他手上。不過，我仍然能夠採取行動，透過撰寫這本書來喚醒世人對土壤危機的關注。
這場土壤危機不僅真實存在、而且迫在眉睫，最終還將影響地球上所有的生靈。全球各地的土壤侵蝕速度快慢不一，但如同蔓延的病毒一般：不分對象，也不僅影響那些有著近距離體驗的人。土壤的流失將影響我們獲取食物與藥物的途徑，並改變地球的氣候。它會摧毀某些棲息地、擴大另一些棲息地，從而改變了物種的分布，導致某些物種的滅絕和其他物種的暴增。然而土壤侵蝕是可以阻止的，而且是馬上就能進行干預的。人類應當能夠從與生俱來的希望和內在力量當中獲得激勵，從而逆轉這場危機。讓我們深入了解，以便能團結一致、目標明確地採取行動。
怎麼我就沒注意到呢？2015年，在白宮的辦公室裡來回踱步時，這個疑惑一直讓我感到心煩意亂。身為歐巴馬總統的科學顧問、也是一名從事土壤研究達三十五年的科學家，我竟一直沒有覺察到我們正面臨著一場危機：美國的土壤正以數倍於再生速率的速度消失，甚至還可能會消耗殆盡。
請容我稍微交代一下這件事的來龍去脈。在此前兩年前，我接到了歐巴馬總統首席科學顧問兼白宮科技政策辦公室（Office of Science and Technology Policy, OSTP）主席約翰‧霍爾德倫（John Holdren）的電話。他邀我到白宮與他共事，執掌該辦公室的科學部門。起初我是敬謝不敏的，因為我不願離開自己在耶魯大學那個熱鬧非凡的研究實驗室——我大學部、碩士、博士班和博士後研究的學生們在那兒一起探索著昆蟲腸道、土壤與植物裡的微生物群落。然而約翰的才氣與總統對科學的深度投入打動了我，於是就同意了這項邀約。歷經標準但極為嚴苛的聯邦調查局背景調查、上完應對參議員提問的速成班，我出席了參議院商務、科學和交通委員會 (Senate Committee on Commerce, Science, and Transportation)主辦的一場竟然還滿有趣的確認聽證會，並且在長達九個月等待後的投票時總算得到參議院全體通過，宣誓就任科學部門的副主任。
宣誓就職那天，我搬進艾森豪行政辦公大樓富麗堂皇的辦公室；這棟樓緊鄰著白宮，容納了近千名員工。我很快就發現，自己在這十六英畝的白宮園區裡可以來去自如。由於我很少待到與友善的特勤局特工道晚安的時間、通過安檢崗哨時的天色也尚未變暗，於是這十六英畝鬱鬱蔥蔥的美景就成了我與大自然溝通的渠道，取代我成年以來一直腳踏實地的田野研究與園藝勞作。這片廣闊的草坪是總統與外國領袖進行正式閱兵儀式的場地、是與幕僚長討論重大議題時散步的地方，也是在暴風雪封鎖華盛頓時與女兒臨時起意玩起雪橇的場所。這片土地成為我與土地和歷史的紐帶。來回穿梭於各個會議之間，我總會想到這數以千計曾同樣走過這些路徑的白宮員工——或許我周遭的空氣裡甚至還飄盪著歷任總統的氣味呢。路過第一夫人的菜園時，我會聞到濃郁的泥土與堆肥的味道；我的下屬總爭先恐後把菜地除草當成一種特權。我陶醉於花園裡色彩繽紛、整潔有序的景象，從未見過有什麼植栽是病懨懨的。我總會向白宮柱廊兩旁那些完美的玫瑰花叢頷首示意，它們與我一起見證了我最喜愛的時刻——陪同總統從橢圓形辦公室前往東廳參加活動。
隨著我逐漸適應新的職務，辦公室裝飾華麗的牆上也貼滿了衛星、望遠鏡、微生物以及總統的照片——都是讓我每天工作滿檔的各個專案的紀念品。我的工作是制定有科學依據的政策來服務美國人民，以強化研究事業並讓世界變得更為美好。在實務上，我這部門的職權很廣，從就年度科學預算向總統與行政管理預算局（Office of Management and Budget, OMB）提供建議，到監管諸如望遠鏡與超導對撞機等主要科學儀器的管理都有。數百位科學家先後登門造訪，提出如何強化科學及其應用的各種願景。我出訪外國，洽談支持大型科研計畫的國際合作案，並多次率領美國代表團參加七大工業國組織（G7）、二十國集團（G20）以及歐盟的科學部長會議。有一次走訪日本，我試駕了未來感十足的電動汽車、也和機器人進行了對話，但是真正令人興奮又膽戰心驚的時刻卻是主持會議的部長轉頭看著我，嚴肅地問道：「那麼，美國的立場是什麼呢？」當時擔子就落在我肩上，得由我來向其他國家傳達白宮的立場是什麼。
在歐巴馬執政團隊裡工作，著實令人感到振奮。在這職位上，我得知我們在探索物質的最微小粒子（particle）、搜尋宇宙遙遠角落裡新的星系；也瞭解我們在尋求對抗病毒疾病的通用性疫苗；更明白了我們還進行了拯救捕蠅草的任務。我們得到了豐厚的回報。我親眼見到總統在2015年國情咨文演說裡宣布，他打算推動我與科技政策辦公室同仁以及其他幾個聯邦機構共同制定的精準醫療計畫。多虧了白宮立法團隊卓越的表現以及國會對人類健康的深切承諾，這個計畫最終在一項參議院以92票對8票通過的法案裡獲得撥款——這才是真正的跨黨派合作！
有時我們也經歷了充滿悲劇與絕望的時刻，例如在得知伊波拉病毒和茲卡病毒疫情爆發的時候。然而希望一直都在：畢竟，我們是美國政府，應該有能力協助緩解痛苦、避免死亡，不是嗎？在西非爆發伊波拉疫情時，總統明確表示：他要撲滅疫情，而且動作要快。我花了好幾個月在白宮情勢室（Situation Room）裡開會；目睹美國陸軍於三週內就在賴比瑞亞各地建好治療設施，深感佩服；與來自二十六個聯邦機構的人員共商對策；並且見證了歐巴馬總統的立法團隊向國會爭取經費所作的巨大努力。過程裡也犯了些錯、有些爭執，還在權力鬥爭裡敗下陣來；我也會見了那些挽救了數千條人命的英勇醫護人員。在後來的某一天，賴比瑞亞終於被宣布再無伊波拉疫情。身為促成這一切的美國政府裡微不足道的一員，我深感自豪。
然而，在我重新溫習現代土壤科學時，卻發現研究與實務之間是脫節的。近幾十年來，土壤科學家改善土壤品質的多數研究成果僅落實到美國三分之一的農地上，從而導致了一個隱患：我們國家的土壤正在逐漸流失。儘管憑肉眼多半難以覺察，但大片的土壤正在風吹雨打裹挾下橫跨過美國。土壤侵蝕在明尼蘇達、愛荷華、堪薩斯、阿肯色、密蘇里與伊利諾等中西部各州尤為嚴重，每年都有大量表土流入密西西比河，然後流向墨西哥灣。
這情形讓我大吃一驚。我曾在1970年代研究過土壤科學，並持續關注土壤侵蝕的趨勢到1985年。那一年，國會通過《國家糧食安全法》（National Food Security Act, NFSA），啟動了一項由美國農業部（U.S. Department of Agriculture, USDA）自然資源保護局（Natural Resources Conservation Service, NRCS）主導的大規模土壤保育行動。我知道在那之後的幾年裡，遏止土壤侵蝕的問題在保護局的推動下已取得極大的進展。值此之後，我便專注於自己的土壤微生物研究、並不再關注全國的發展趨勢，錯以為土壤侵蝕的問題已經獲得解決了。
我當時完全沒有意識到的是，國會在1985年以後便一再削弱該法案的法律語言，以至於自然資源保護局幾乎無權針對土壤保護來向農民問責。到1992年，降低土壤侵蝕的進展已幾乎完全停滯。時至今日，美國土壤流失的速度遠比生成的速度快了十到一百倍。而國際的情勢則更加嚴峻。
從已發表的土壤侵蝕研究中發現的內容讓我大感震驚。此外，和幾位知名土壤科學家交談時所得知的訊息不僅證實了我的擔憂，還讓我警醒到現實情況要比許多研究顯示的更加嚴重。我與團隊根據美國農業部的數據資料進行推估，結果顯示情勢非常嚴峻：中西部廣袤的農田可能在本世紀結束前完全喪失掉表土層。若再考慮到氣候變遷模型中所預測的強降雨頻率增加，土壤侵蝕的速度更會顯著加快。愛荷華州立大學農學家瑞克•克魯斯（Rick Cruse）向我們展示了一張空拍照，圖中清楚可見多處地區表土已被剝蝕，僅剩貧瘠的底土裸露於外。
我花了幾個月的時間重新檢查計算的結果、驗證數據與資料、閱讀更多的科學研究，並諮詢了更多的專家。直到讓自己完全浸淫在這些科學資料當中，我才不得不相信「嚴峻」這個說法並不是誇大其詞。這種土壤侵蝕的趨勢可能會在幾十年內降低美國豐富的糧食產量；而印度、中國與非洲出現類似快速土壤流失的現象，甚至還可能引發全球性的糧食危機。
我在辦公室裡來回踱步、對自己先前的無知感到沮喪，同時也思索著自己是否該做點什麼。我必須讓總統知道。若把這場災難對他隱匿不報，我又如何自稱是一名盡責的顧問呢？拯救美國的土壤，這也許能成為歐巴馬政府留給後人的一項饋贈。
無論要向總統報告什麼，所有的程序都始於一份備忘錄。我過去提交的備忘錄大多都送到了他手上，有些還促成了橢圓形辦公室會議來討論後續的行動。因此，我樂觀地認為歐巴馬總統會收到這份備忘錄、然後進行討論，最後形成一項關於土壤保護的總統級提案。但是在等待了一年多之後，我最終被告知總統任期已近尾聲，已無法再展開另一項重大計畫。這成為我至今最大的遺憾——沒能把那份備忘錄交到他手上。不過，我仍然能夠採取行動，透過撰寫這本書來喚醒世人對土壤危機的關注。
這場土壤危機不僅真實存在、而且迫在眉睫，最終還將影響地球上所有的生靈。全球各地的土壤侵蝕速度快慢不一，但如同蔓延的病毒一般：不分對象，也不僅影響那些有著近距離體驗的人。土壤的流失將影響我們獲取食物與藥物的途徑，並改變地球的氣候。它會摧毀某些棲息地、擴大另一些棲息地，從而改變了物種的分布，導致某些物種的滅絕和其他物種的暴增。然而土壤侵蝕是可以阻止的，而且是馬上就能進行干預的。人類應當能夠從與生俱來的希望和內在力量當中獲得激勵，從而逆轉這場危機。讓我們深入了解，以便能團結一致、目標明確地採取行動。
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