《Applied Geography》:Governance of sustainable critical-minerals supply chain: A telecoupled network-of-networks framework
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锂矿开采的远程耦合系统治理研究,提出网络-of网络(NoN)框架,整合社会-生态-技术-治理维度,揭示治理响应的系统特性及杠杆点,如原住民参与、企业责任机制等,为可持续供应链提供新分析范式。
Datu Buyung Agusdinata|Hallie Eakin|Wenjuan Liu|Hugo Romero
亚利桑那州立大学可持续性学院,美国亚利桑那州坦佩市大学东街777号,邮编85287
摘要
全球对锂等关键矿产需求的增加重新分配了环境、社会和治理方面的压力,这些压力既存在于国内,也存在于遥远地区。锂开采的局部影响已有充分记录。然而,现有的分析方法往往依赖于地理上受限的或线性的供应链框架,这些框架掩盖了干扰如何在远距离耦合的社会生态系统中传播。本研究开发并应用了一个“网络中的网络”(Network-of-Networks,简称NoN)框架,来探讨智利北部锂开采的治理动态及其全球影响。NoN框架通过明确界定相互作用的问题网络(如水资源短缺、生计脆弱性、供应链风险和社会合法性)的边界,而不是以地点或商品流动为边界,从而实现了对远距离耦合关系的分析。通过对组成子网络的结构化分析和示例情景的综合,该研究追踪了局部生态和社会干扰如何产生涉及远端参与者、市场和政策领域的治理反馈的路径。分析表明,治理响应是系统层面的属性,受到非对称互动、信息流动和放大机制的影响,而不仅仅是孤立影响的直接反应。该框架突出了某些典型配置,在这些配置下,触发事件及其导致的治理响应变得合理。研究结果进一步表明,治理杠杆点(如原住民参与、企业责任机制、透明度倡议和需求侧政策)取决于它们在更广泛网络中的位置和时机。这项研究通过提供一种结构化方法来预测治理脆弱性并确定干预可能性,从而补充了现有的生产网络和供应链方法。
引言
向低碳经济的转型依赖于电动汽车(EVs)、风力涡轮机、太阳能光伏和先进电池等技术。这些技术需要关键矿产——钴、镍、锂、铝和稀土元素,而这些矿产主要在包括智利、印度尼西亚和刚果民主共和国在内的全球南方国家开采(Lèbre等人,2020年)。虽然这些资源对于脱碳至关重要,但其开采往往会产生严重的社会和环境成本,包括森林砍伐、水资源短缺和人权侵犯(大赦国际,2016年;Liu等人,2019年;Hruschka等人,2022年)。关于矿产开采的社会生态影响,在环境正义(Agusdinata等人,2023年)、气候开采主义(Boillat等人,2020年)和全球生产网络(Bridge,2008年;Bridge & Faigen,2022年)的文献中有充分记录。欧盟委员会2023年的《关键原材料法案》等政策举措表明,人们对可持续供应链的关注日益增加,但围绕社会环境影响的治理挑战仍未解决(Agusdinata等人,2018年;Reyes等人,2025年)。
治理挑战的一部分在于适当界定系统边界,以捕捉复杂系统的“根本开放性”及其跨尺度动态(Friis和Nielsen,2017年;Preiser等人,2018年)。现有的分析方法很少提供明确的、可操作的系统边界定义方法。大多数研究隐含地以地理(例如采矿区)(Schaffer-Smith等人,2018年)、制度(例如国家法规)(Allen等人,2023年)或线性流动(例如供应链)(Sonderegger等人,2020年)来界定系统。然而,为了使问题易于管理,这种方法可能会限制对超出这些框架的冲击和扰动的预测能力。
一个核心矛盾在于全球北方清洁技术消费者与全球南方受开采影响的社区之间的地理隔阂。尽管电动汽车的采用有助于减少排放,但当地居民往往面临生计中断和生态系统退化的问题。“远距离耦合”概念通过追踪材料、资本、信息和影响力在系统间的流动来捕捉这些远距离联系(Eakin等人,2017年;Li等人,2023年;Liu等人,2013年)。在远距离耦合系统中,干扰可能在任何地方出现(Newig等人,2020年)。当地工人的罢工、原住民社区的抗议、法院裁决或病毒性的社交媒体运动都可能触发跨越遥远供应链、市场和治理领域的连锁反应(Agusdinata等人,2026年)。这些动态挑战了传统假设,即子系统独立运作或影响仅沿着已知且已受治理安排的物质流动传播。远距离耦合作为一个概念之所以有用,正是因为它突出了通过远端连接性出现的意外动态,这些连接性几乎超出了传统界定系统边界和相关制度安排的方式(Coenen等人,2023年;Eakin等人,2014年)。
本研究基于这样一个前提:解决远距离耦合系统治理的核心挑战不仅在于识别远距离联系和定义关键流动(Li等人,2023年;Manning等人,2023年),还在于如何划定系统边界以及因此考虑哪些要素(Coenen等人,2023年;Friis和Nielsen,2017年;Preiser等人,2018年)。为了解决这一差距,我们引入了一个“网络中的网络”(NoN)框架,该框架围绕相互作用的问题(如水资源短缺、生计脆弱性、供应链风险和社会合法性)来界定系统,而不是围绕静态的地理单位或行业类别。通过根据具体问题需要扩展系统边界,NoN框架能够分析冲击如何在社会生态、技术和治理领域以意想不到的方式传播。我们将这一框架应用于智利的锂开采案例,提出了两个研究问题:
1.在远距离耦合的社会生态技术系统中,关键矿产供应链中的治理挑战是如何出现的?
2.NoN方法在解决治理挑战方面提供了哪些分析和实践上的附加值?
通过使用一些典型情景来追踪这些网络及其相互依赖性,我们强调了关键矿产开采中的可持续性挑战是如何出现的,以及治理干预在哪些方面可能最有效。与现有方法不同,NoN模型:(1)将系统重新定义为以问题为中心的网络(生态系统脆弱性、生计可行性、供应链治理、技术创新),而不是静态的地理单位;(2)将社会、生态、技术和治理等多个维度整合到一个统一的分析结构中;(3)通过追踪远端驱动因素和触发事件(例如电动汽车需求、气候变化政策、当地社区抗议和矿工罢工)与当地社会生态影响(例如水资源短缺、原住民生计)之间的相互作用,来识别治理杠杆点。应用于智利的锂矿开采,该框架展示了全球能源转型如何产生局部可持续性挑战,以及治理机制如何在不同尺度上更好地协调。
本文的其余部分回顾了有关社会生态技术系统、远距离耦合和基于网络的方法的相关文献,然后介绍了NoN框架,并将其应用于智利的锂开采案例研究。最后,本文总结了关键的远距离耦合路径,并讨论了其对治理和未来研究的更广泛影响。
部分摘录
远距离耦合:优势与局限性
远距离耦合的概念已被广泛用于分析社会生态系统中的远距离联系,例如农业贸易或能源需求(Friis & Nielsen,2017年;Li等人,2023年;Liu等人,2015年)。其价值在于揭示了连接地理上遥远地区的商品、资本、信息和人员的流动。然而,大多数远距离耦合研究仍局限于双边关系,通常涉及贸易,例如巴西对中国的大豆出口(Yao等人)
案例研究:智利阿塔卡马盐沼的锂开采
本案例研究了智利阿塔卡马盐沼锂开采的社会环境影响。阿塔卡马盐沼位于锂三角区,是玻利维亚、智利和阿根廷的干旱内流盆地,拥有全球已知锂储量的50%以上(图1)。该地区的独特地理环境、丰富的生态系统和原住民文化也吸引了游客,支持了当地经济。许多盐沼是生物多样性热点(Gómez-Silva & Batista-García,2022年)
本地生态系统子网络
图4展示了一个组成子网络:本地生态系统模型及其在阿塔卡马盐沼案例中的具体表现。火烈鸟在依赖盐沼的生物系统和人类系统之间起到了重要的纽带作用。三种火烈鸟在锂三角区繁殖:智利火烈鸟(Phoenicopterus chilensis)、安第斯火烈鸟(P. andinus)和詹姆斯火烈鸟(P. jamesi),其中两种是特有物种(Marconi等人,2022年)。过去二十年里,它们的数量发生了显著变化
讨论与启示
本研究旨在探讨关键矿产供应链中的治理挑战如何在远距离耦合的社会生态技术系统中出现。然后,通过将NoN框架应用于智利的关键矿产开采,探讨了该框架的分析和实际价值。讨论重点在于NoN框架揭示了系统行为、治理反馈以及当系统边界明确界定时的干预可能性
结论性评论
本研究通过“网络中的网络”(NoN)框架探讨了关键矿产供应链中的治理挑战,以智利北部的锂开采作为实证案例。分析重点关注这些影响如何嵌入到更广泛的生态过程、经济活动、信息流动和治理响应的远距离耦合系统中。NoN框架通过使系统边界明确、灵活和以问题为中心而做出了贡献
CRediT作者贡献声明
Datu Buyung Agusdinata:撰写——审稿与编辑、初稿撰写、可视化、验证、监督、方法论、调查、数据整理、概念化。Hallie Eakin:撰写——审稿与编辑、验证、资源整理、概念化。Wenjuan Liu:撰写——审稿与编辑、初稿撰写、可视化、方法论、概念化。Hugo Romero:验证、资源整理。
局限性与未来研究方向
尽管NoN框架推进了远距离耦合的可视化,但仍存在一些局限性。首先,分析依赖于部分量化和定性加权,而非完整的动态建模。未来的研究可以整合多层网络指标,如中心性、模块性和相互依赖强度,以更正式地评估系统脆弱性和韧性。其次,情景开发仍具有说明性,而非预测性。计算模拟
作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。