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“地球工程”的優劣之道

發布:2015-3-15 9:25:39  來源:互聯網  瀏覽次  編輯:佚名
“地球工程”的優劣之道
所謂的“地球工程”的靈感來源于菲律賓皮納圖博火山的噴發:集聚在平流層的2000萬噸二氧化硫氣體導致當地的地面溫度降低了0.6攝氏度。
攝影:Alberto GARCIA/CORBIS供圖
 
撰文:Craig Welch,2015年2月10日發表于《國家地理》

  美國國家科學院的研發部在2月10日上午發布了兩份報告,第一份中提到:消耗大氣中二氧化碳的技術固然研發本錢巨大但具有不可估量的價值,在天氣變化即將導致惡劣事態的關鍵時刻或許能收到奇效。
 
  但第二份報告又表明,通過反射太陽光來降低地球溫度的方法固然廉價但太過冒險,即使研發過程慎之又慎,也只能應對某些突發事件。
 
  兩份報告都采納了國家研究委員會(簡稱NRC)對“地球工程”全方位的評審意見,該工程是指在地球變暖誘發質變之前預先干涉天氣系統。
 
  “世界的現狀已非常嚴重,不幸的是我們并沒有科幻電影中的魔力,” 美國羅格斯大學的生化學教授Paul Falkowski說道,他參與了這些報告的編著工作。
 
  應多家美國政府科學與情報機構的邀請,國家研究委員會委派一組跨學科的專委會對地球工程提案進行評估。這些提案有的平淡無奇——多種樹以捕捉CO?,有的讓人憂心忡忡——把硫酸鹽顆;蛘吣撤N氣溶膠物質開釋到大氣中以反射太陽光來冷卻地球。
 
  評委們首先直言:全世界首要的題目是抑制礦石燃料的排放,而不是任何類型的地球工程。
 
  “我想阻止事態惡化總比事后彌補來得輕松低耗吧,”評委Ken Caldeira說道,他是來自斯坦福大學卡內基科學研究所的天氣學家。“假如終極建立的能源體系和現有的一樣難以為繼,那為什么不先治理好現有的能源體系呢?”
 
  六年前英國皇家學會曾發表過一篇報告,其結論在今天看來仍有不少可取之處,如今美國科學家試圖通過兩篇報告來闡述兩類完全不同的方法。多年來諸多相關報道都樂于用“地球工程”來吸引眼球。
 
  該專委會以為削減CO?含量的努力是值得的,相關的措施也是必然的。但使用氣溶膠或者其他類似物質來反射太陽輻射的方法既不公道也不負責任,只有面臨全球饑荒等突發危機時可以作為孤注一擲的手段。
 
  “我們明確表示,消耗CO?的提案不應該都貼上‘地球工程’的標簽,”馬里蘭大學公共政策學院的副院長Steve Fetter作為評委表態道。
 
“地球工程”的優劣之道
秘魯造林項目詮釋了更溫順更良性的地球工程:通過植樹來消耗大氣中的CO?。
 
攝影:Gabby Salazar
 
消耗CO?
 
  政府間天氣變化委員會(簡稱IPCC)在最近的一份報道中提到,消除CO?將可能成為應對天氣變化的必要手段。大氣中CO?的體積約占400ppm(譯者注:ppm指百萬分之一),而且仍在不斷增長,科學家預計的安全限值450ppm已觸手可及,屆時全球的均勻溫度將至少升高2攝氏度。
 
  政府間天氣變化委員會以為任務非常艱巨,即使CO?排放量降到零,依然需要在本世紀后半葉開發出削減大氣中CO?含量的公道技術。
 
  至于怎么做就花樣百出了。最簡單的方法就是植樹造林,樹木在生長過程中可以通過自身以及土壤來消耗CO?。然后通過燃燒樹木獲取能量,并及時捕捉CO?,以免排出煙道。另一種方法是研發化學試劑,例如潛水艇中凈化空氣的試劑就可以直接去除空氣中的CO?。
 
  “我個人以為這是大勢所趨,”Fetter對消除CO?的遠景總結道。“CO?的濃度已經太高,而且還在惡化,假如不采取某些消除CO?的措施,我們很難把溫室氣體穩定在安全范圍。”
 
  他接著說:“題目在于我們所能做的固然廉價但作用有限,例如種樹。”
 
  實在消耗CO?也無法速戰速決。要想起到質的變化必須消耗極大量的CO?——如今人類每年排放的CO?達到360億噸——需要經過長時間的努力才能看到收效。國家研究委員會表示,能大量削減CO?含量的方法都需要投入巨大的前期本錢。
 
  “雞蛋可不能都放在同一個籃子里,”評委 Scott Doney說道,他是來自伍茲霍爾海洋研究所的海洋地球化學家。
 
  消除CO?的措施勢在必行的另一理由是,未來若干年內能源體系仍將部分采用礦石燃料!
 
  “就拿制造碳排放為零的飛機來說吧,該領域的研發確實很難,”評委 Granger Morgan說道,他是卡內基梅隆大學工程與公共政策學院的一名教授。“假如你能以公道的本錢消耗大氣中的CO?,那將是劃時代的創舉。” 
 
遮蔽陽光
 
  第二份報告分析了令人擔憂的想法,通過增大地球的反射率把陽光反射回太空。
 
  其中一種方法是通過飛機把硫酸鹽顆粒噴灑到高空中,本質上來說是模仿火山噴發的效果,例如皮納圖博火山在1991年的大規模噴發足足降低了0.6攝氏度的地面溫度。
 
  固然這樣做比緩慢消耗CO?的方法廉價的多,但它不能解決根本性的難點:大氣中不斷累積的CO?含量;也不能解決過多CO?導致的海洋酸化題目。
 
  該報告進一步展開道,任何增加地球反射率的措施都有可能引發諸多未知的生態與政治風險。而且應對全球變暖以及降低CO?排放的措施必須具有可持續性,由于一旦有所松懈,全球變暖的勢頭很可能會卷土重來。
 
  “我們尚未預備停當,”Doney說。“委員會強烈建議暫停相關提案的實施。”
 
  然而,委員會謹慎的建議進一步穩妥的開展相關研究,由于任何研究因素的設定都有助于喚起全球范圍的討論。
 
  在某些極端情況下,例如全球大規模的饑荒,這類迅速冷卻地球的方法或許可以換回片刻的喘息。但某些無賴國家也可能擅自嘗試這樣的舉動,這就需要主流科學家能深刻意識到潛伏的后果,能有一份知己。
 
  “這想法實在可怕,”芝加哥大學的天氣學家Ray Pierrehumbert作為評委說道。“但即使我們都深知這些方法風險太大,卻依然有理由說服自己繼續探尋。”
 
“絕望從來不是我們的選擇”
 
  盡管天氣題目相當復雜,但幾位評委都保持著樂觀的態度。
 
  Falkowski提醒道,科技有能力改變一切,這一點已經證實過很多次了。第一口油井到汽車和飛機的普及僅僅用了60年,重構我們的能源體系或許也只要60年。
 
  “在我看來,完全沒有必要絕望,”Pierrehumbert說。“假如沒有出現科學奇跡,未來的地球很可能會升溫2攝氏度。實在最糟糕的煎熬是在2到4攝氏度的升溫范圍,但我們依然有窗戶這樣的神器保護自己。”
 
  “經過我們全力的合作,”Pierrehumbert接著說,“若是能有效的削減CO?含量,或許能在100年內降溫2攝氏度。”
 
(譯者:清泉石上流)

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