戚文
無論從書籍、報紙還是從網(wǎng)絡(luò)上,我們都可以看到全球氣候變暖的報道,我們每一個人也都可以切身體會到。2017年的夏天,美國多個城市就遭受了極端高溫天氣,還有人在曬得熾熱的巖石上煎起了雞蛋。
根據(jù)2015年簽訂的巴黎氣候協(xié)定,到2020年,我們要將全球平均氣溫升幅控制在比工業(yè)革命之前的氣溫水平高2℃以內(nèi)。如今只剩下不到2年的時間了,我們真的可以做到嗎?
科學(xué)家告訴我們,答案是肯定的,給地球降溫并不難,讓我們看看科學(xué)家有什么妙招。
二氧化碳,別跑!
給地球降溫的方法并不少。溫室效應(yīng)主要是二氧化碳,給地球降溫,首先要考慮減少空氣中的二氧化碳,其中一個辦法就是將空氣中的二氧化碳固體化起來。那么該如何固碳呢?
固碳方法其一,將二氧化碳轉(zhuǎn)化為巖石,也就是碳酸鹽礦物。但直接將二氧化碳?xì)怏w礦化需要千萬年的時間,所以需要先將二氧化碳溶解制成碳酸氫鈉溶液,再將其注入地下400米到800米深處的玄武巖層中。為什么選擇玄武巖呢?因為它常見、分布范圍廣,并且碳酸氫鈉呈酸性,玄武巖中含有大量的鈣、鎂、鐵,在酸性條件下易溶解,與碳酸氫鈉發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成碳酸鹽礦物。另外,在地底深處壓強(qiáng)大,二氧化碳不會輕易溢出,就像喝碳酸飲料時,如果你不將蓋子打開,封存在罐中的二氧化碳是不會溢出的。
固碳方法其二,植物來幫忙。綠色植物是碳最好的載體,在光合作用的過程中,不費(fèi)吹灰之力就可以將碳固定下來。植物固碳當(dāng)然是最好的選擇,但是需要大量的樹木,如果要解決現(xiàn)在的問題,我們需要將整個澳大利亞都種滿了樹,或者將海洋表面的10%都種上海藻。
火山給的靈感
除了固碳,給地球降溫還有其他方法。地球的熱量主要來自太陽輻射能,我們是否能夠減少這些能量以達(dá)到降溫的目的呢?有人提議將街道涂成白色以減少熱量的吸收,有人提議在太空中裝面大鏡子,將光反射回去。但科學(xué)家有了新的靈感來源——火山。
如果仔細(xì)觀察全球氣溫變化記錄,將每年的氣溫變化數(shù)據(jù)制成折線圖,你就會發(fā)現(xiàn),它所呈現(xiàn)的并不是一條平滑的直線,而是有升有降,有些地方起伏的幅度還不小。在許多氣溫急劇下降的數(shù)據(jù)背后,都有一個共同的原因——火山噴發(fā)。
火山噴發(fā)不但會噴出火山灰、巖漿,還會噴出大量的二氧化硫。二氧化硫進(jìn)入大氣中形成氣溶膠顆粒,這些氣溶膠顆粒像一層罩子,使陽光難以穿透,還會將部分入射光反射回去,從而產(chǎn)生冷卻效應(yīng)。
1991年,菲律賓的皮納圖博火山爆發(fā),向大氣中噴灑了將近2000萬噸二氧化硫,在接下來的一年里,由于大量氣溶膠的注入使得地球上大部分地區(qū)的平均氣溫下降了約17攝氏度。更為突出的例子是1815年印度尼西亞的坦博拉火山爆發(fā)后,1816年被稱為“沒有夏天的一年”。
如果我們模擬火山噴發(fā),向大氣中噴灑大量二氧化硫,不就能夠給地球降降溫了嗎?
但火山爆發(fā)會產(chǎn)生嚴(yán)重的后果,1816年,美國東海岸、歐洲和亞洲大部分地區(qū)的農(nóng)作物的都遭到了洪水的侵襲??茖W(xué)家認(rèn)為,這是因為火山爆發(fā)很突然,大量氣溶膠突然進(jìn)入大氣,造成氣候突變。如果人為地加入氣溶膠,我們可以慢慢來,也不會集中在某一個地方,讓飛機(jī)全年分散地向地球平流層持續(xù)加入少量硫,這樣便不會對某個地區(qū)造成劇烈的影響。并且,地球上,硫磺儲量豐富,足夠我們使用了。
我們得救了?
科學(xué)家給地球降溫的方法如此多,看來全球變暖一點(diǎn)兒也不可怕,我們可以輕松解決。真的是這樣嗎?這些給地球降溫的方法真的能夠投入使用?
答案是否定的。
將二氧化碳礦化,耗資巨大,無法大規(guī)模使用,并且誰也不能保證地質(zhì)變化會不會讓封存的二氧化碳溢出。植物固碳,暫且不說我們是否能夠種足夠量的樹木,這些樹木的成長需要時間,而在它們成長的這段時間里,誰又能確定二氧化碳不會持續(xù)增加,超出它們的承受范圍呢?
用硫給大氣增加氣溶膠的后果更難以預(yù)測。氣溶膠顆粒也許會抵消一些溫室效應(yīng),但同時它也會對氣候產(chǎn)生其他影響,例如,它不會減緩海水酸化反而可能加劇,因為二氧化硫同樣是酸性氣體。另外,氣溶膠會使熱帶過度冷卻,兩極也會降溫,造成無法預(yù)測的全球性氣候變化。氣溶膠對降雨的影響比二氧化碳要大,如果投放能夠完全抵消溫室效應(yīng)的氣溶膠,會使全球水循環(huán)過程加劇。
其實,地球工程會對地球有怎樣具體的影響,我們只是根據(jù)模擬實驗和經(jīng)驗推測,并不能完全確定,也不知道如果運(yùn)用了這些方法,造成的后果是否會失控。
假設(shè)這些方法確實有用,也能夠投入大規(guī)模使用,那么問題變解決了嗎?并非如此。
經(jīng)濟(jì)學(xué)上有一種理論,當(dāng)人認(rèn)為自己處于一種很安全狀態(tài)時,就更有可能去冒險。比如系上安全帶的人更可能魯莽地開車,因為他們相信就算出了事故,他們也能獲救。然而,實際上,因為這樣死去的人并不少。運(yùn)用地球工程給地球降溫也會發(fā)生同樣的情況,一旦人們知道了科學(xué)家會采取有效措施,那么我們可能就會放肆排放二氧化碳,不再擔(dān)心后果了。這可能會帶來更大的問題。
地球工程就像是潘多拉的盒子,誘人卻危險。美國地球工程科學(xué)家瓦格納說:“如果今天需要投票決定是否啟動地球工程,我會投否決票,我希望地球工程永遠(yuǎn)也不啟動。”那么,如果是你,你會投贊成票還是反對票呢?