關(guān)于氣候的13個(gè)“瘋狂”設(shè)想

塞巴斯蒂安·布拉爾德　雷米·努瓦永

葡萄牙Parq工作室Cloud Maker項(xiàng)目設(shè)計(jì)圖

想維護(hù)地球生態(tài)，目前最緊急的就是要減少溫室氣體的排放。為此，地球工程專家們正走在一條既不明確，也不完美，還目標(biāo)遙遠(yuǎn)甚至充滿危險(xiǎn)的路上。地球上的生態(tài)都是聯(lián)動(dòng)的，一處的人工介入就可能對(duì)另一處造成無法預(yù)計(jì)的后果。如今，在還沒能找到一套完美的解決方案的情況下，科學(xué)家們的想法漸漸變得新奇又大膽……

減弱太陽輻射

平流層噴霧法就是這些新奇設(shè)想中的一個(gè)。由飛機(jī)在熱帶地區(qū)上空15至20公里處噴灑氣溶膠，將太陽的一部分光線反射回太空，從而遏制全球變暖，但這需要長期堅(jiān)持且不能中斷。“這樣做是為了給地球降溫。1991年，菲律賓皮納圖博火山的爆發(fā)就讓地球溫度降低了大約0.5℃?！睔庀髮W(xué)家奧利維耶·布歇指出。不過對(duì)他來說，除非氣候變暖已經(jīng)到了很嚴(yán)重的地步，不然我們都不應(yīng)該使用平流層噴霧法。氣象學(xué)家們擔(dān)憂的是，我們很難預(yù)料這種氣候干預(yù)可能產(chǎn)生的后果。由于研究項(xiàng)目沒有辦法實(shí)際監(jiān)測，科學(xué)家們只能基于模型和過去火山噴發(fā)的情況來進(jìn)行研究。一些科學(xué)家曾想進(jìn)行實(shí)地實(shí)驗(yàn)，但在環(huán)保組織和當(dāng)?shù)孛癖姷姆磳?duì)下只能作罷。

2015年12月4日，意大利西西里島的埃特納火山噴發(fā)，煙霧籠罩在小城陶爾米納上空。

干預(yù)卷云法

卷云是高云的一種，是對(duì)流層中最高的云，但它們從地表吸收的熱量反而比反射出去的太陽輻射能量還要高。干預(yù)卷云法和平流層噴霧法正好相反，它是通過減少高空卷云來遏制氣候變暖。不過，目前只有寥寥幾篇論文提到了這個(gè)假設(shè)，并被認(rèn)為是難以實(shí)現(xiàn)的。

工人們?cè)诎柋八股降某穹迳箱佋O(shè)一層用來防止冰雪融化的布。

地表反射法

這個(gè)方案是基于反照率效應(yīng)：所有物體都能反射出去一部分接收到的太陽能。物體表面越亮，反射出去的能量越高。因此，我們可以通過將屋頂和墻面刷白的方式來增加反照率。這個(gè)想法曾在2009年得到了時(shí)任美國能源部長的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者朱棣文的支持。一些公司也已經(jīng)開始在這一市場投資，比如2015年，法國公司Cool Roof France就將一家大型超市7000平方米的屋頂全部刷成了白色。但白色易臟，而且涂料的制造也需要付出一定的生態(tài)代價(jià)。于是，也有一些人提出，可以通過移除一部分作物來增加地表的反照率，或者將沙漠用白色聚乙烯覆蓋。

制云反射法

這是另外一種增加反照率的方法。它是通過向大氣噴射含鹽液滴，加速海面云層的形成而實(shí)現(xiàn)的。這種做法比向平流層噴霧干預(yù)性小，但也因此被認(rèn)為效果不佳。來自美國和澳大利亞的科學(xué)家都在這方面作了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，卻沒有什么實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。研究員雷蒙德·皮埃安貝爾對(duì)這些實(shí)驗(yàn)持懷疑態(tài)度：“有些人想著在本國應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)，從而降低一些溫度。但在氣象方面，一切都是聯(lián)動(dòng)的，我們不可能只通過增加某一地區(qū)海洋上空的云層使整個(gè)地球降溫?！?h3>生物質(zhì)能吸收法

生物質(zhì)能–碳捕集和封存技術(shù)是指，在生物質(zhì)發(fā)電站或燃料工廠所排放的碳物質(zhì)進(jìn)入大氣前，就將其捕獲并儲(chǔ)存起來的方法。由于生物質(zhì)已經(jīng)吸收了二氧化碳，因此在理論上，這種方法可以抵消我們的溫室氣體排放。國際能源署堅(jiān)信這一點(diǎn)，他們的目標(biāo)是在2030年捕獲7500萬噸二氧化碳，更是將2070年的目標(biāo)定到了26億4900萬噸。但要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，至少需要全球每年建造50座生物質(zhì)發(fā)電站，但目前全球僅有十來座而已。另一方面，產(chǎn)出必要的生物質(zhì)能需要更多的土地，這就不得不帶來一些生物多樣性和糧食產(chǎn)出等方面的問題。在《發(fā)現(xiàn)》雜志上發(fā)表《綠色增長》一文的伊蓮·托德曼表示：“英國人總在炫耀他們建成了一座最大的生物質(zhì)能發(fā)電站，但這座每年燃燒的木屑量達(dá)英國產(chǎn)木總量120%的發(fā)電站，卻僅僅產(chǎn)出了全國6%的用電量。”

Climeworks公司在一家垃圾回收廠的屋頂上放置了二氧化碳過濾器。它捕獲到的二氧化碳會(huì)被運(yùn)送到溫室中用作肥料。

直接空氣捕獲法

“直接空氣捕獲”（DAC）技術(shù)目前仍在摸索階段。空氣中二氧化碳的濃度較低，因此，若想通過裝置將其過濾掉，就需要大量的設(shè)備。同時(shí)，設(shè)備運(yùn)作所需的能量歸根結(jié)底還是來自化石燃料，這就像一個(gè)吸塵器，一邊工作一邊吐灰。瑞士公司Climeworks已經(jīng)在蘇黎世建立了一間二氧化碳捕獲工廠，并利用垃圾焚燒產(chǎn)出的能源運(yùn)作。這家公司同時(shí)在冰島與當(dāng)?shù)毓綜arbFlix一起測試了二氧化碳的過濾裝置，它們將濾出的二氧化碳注入地下，讓其和玄武巖等活性巖層發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，最終形成穩(wěn)定的礦物。DAC技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于，它可以隨意移動(dòng)到任何需要的地方，而不會(huì)影響附近的人類活動(dòng)。2020年，全球共有15個(gè)過濾器模型投入使用，但它們花費(fèi)昂貴。同時(shí)，一些生物學(xué)組織也擔(dān)心這是一條錯(cuò)誤的道路，它只會(huì)讓能源轉(zhuǎn)化的效率變得更低。

中國大欽島附近的一座藻類農(nóng)場

海洋施肥法

這個(gè)方法從理論上看十分有吸引力：向海中注入鐵元素，或提高營養(yǎng)物質(zhì)含量，刺激海面浮游生物生長，而這些生物會(huì)帶著它們吸收的二氧化碳一起沉入深海。這一將碳元素從海洋表面向深層傳遞的過程被稱為海洋生物泵。在過去的幾十年中，許多國家都嘗試過向海洋投放營養(yǎng)物的實(shí)驗(yàn)，可惜結(jié)果大多令人失望，有一系列的問題仍待解決：水質(zhì)酸化、擾亂食物鏈、碳沉降效率低下等等。最后人們得出結(jié)論：通過給海洋施肥的方法刺激浮游生物吸收二氧化碳的效率是很低的，其他任何一種方法恐怕都比這個(gè)有希望。

人工降雨法

嚴(yán)格意義上說，這一方法并不屬于地球工程的范疇，因?yàn)槿斯そ涤旮采w的地域是有限的。但在應(yīng)對(duì)全球氣候變暖的斗爭中，人們總是寄希望于降水。最近幾年，阿拉伯聯(lián)合酋長國投資了云層播種實(shí)驗(yàn)，其目標(biāo)是，人為地轉(zhuǎn)移來自印度洋的水汽，達(dá)到降雨的目的。不過這樣發(fā)展下去，未來的某一天，會(huì)不會(huì)有國家跳出來指責(zé)鄰國偷了自己的云呢？

強(qiáng)化風(fēng)蝕法

這種技術(shù)的設(shè)想是讓空氣中的二氧化碳與巖石和礦物質(zhì)發(fā)生自然反應(yīng)，以化學(xué)的方法減少溫室氣體含量，這是一種很好的長期碳儲(chǔ)存方式。為了強(qiáng)化風(fēng)蝕，可以采取在土地上散布硅酸鹽的方法。從這個(gè)思路出發(fā)，也有人提出了向海洋中投放碳酸鹽以增強(qiáng)其堿性，從而增加海洋對(duì)二氧化碳的吸收能力。但這些措施會(huì)有什么“副作用”，科學(xué)家們?nèi)匀浑y以測算。

造林法

眾所周知，植物可以儲(chǔ)存二氧化碳。因此，阻止毀林和大量植樹造林也被看作是遏制全球氣候變暖的一項(xiàng)有效措施?！犊茖W(xué)》雜志在2019年發(fā)布的一項(xiàng)研究表明，現(xiàn)在，地球的樹木覆蓋面積是28億公頃，在當(dāng)前的氣候條件下，地球上的土地實(shí)際可以支持44億公頃的樹木覆蓋，而它們將可吸收儲(chǔ)存2050億噸的碳！不過這些數(shù)值還僅僅停留在理論階段，畢竟樹木也是十分脆弱的，一場大火就可能將它們摧毀。除了樹木，藻類也是被關(guān)注的焦點(diǎn)之一：它們也可以被大面積種植，利用光合作用來吸收二氧化碳。

在意大利都靈，人們建造了一座用于吸收二氧化碳的人造山丘。

生物碳法

土壤也是重要的碳儲(chǔ)存渠道。使用燜燒的方法可以讓含碳的有機(jī)廢物形成生物碳，將這些生物碳埋入土壤，可以有效地加強(qiáng)土壤的儲(chǔ)碳能力?！暗袈湓诘厣系臉淙~在降解過程中，會(huì)在幾年的時(shí)間里向空氣中排放大量的碳，而生物碳的降解則緩慢許多，甚至可以保持穩(wěn)定幾千年之久?！卑屠韪叩葞煼秾W(xué)院的生物化學(xué)教授塞繆爾·艾比文解釋說。這一領(lǐng)域的探索潛力是巨大的，但困難似乎也是無法跨越的。法國2015年推出了一套名為“千分之四”碳封存計(jì)劃，致力于每年在土壤中增加千分之四的碳儲(chǔ)存量，這在理論上可以阻止大氣中二氧化碳的增長。但這個(gè)目標(biāo)看起來似乎還十分遙遠(yuǎn)，更不要說這一舉動(dòng)還可能會(huì)改變相關(guān)土地的物理、化學(xué)和生物結(jié)構(gòu)，進(jìn)而對(duì)自然界中的水循環(huán)和碳循環(huán)都產(chǎn)生影響。“這就像改變了游戲規(guī)則。從目前來看，對(duì)這一主題的研究還僅在起步階段?！比姞栄a(bǔ)充道。

一名美國農(nóng)民在土地上同時(shí)種植大豆和黑麥，以優(yōu)化土地質(zhì)量和碳封存效率。

壓縮人類身高

是否可以通過壓縮人類身高的方式來讓地球得到喘息呢？這個(gè)有些瘋狂的想法是由三個(gè)來自牛津大學(xué)和紐約大學(xué)的哲學(xué)家在2012年提出的。他們的主要觀點(diǎn)是通過基因診斷與篩選增加小個(gè)子人口的數(shù)量。不過，人類的身高很大程度上還取決于生活環(huán)境。而且，要讓人類整體變矮，也需要數(shù)代的時(shí)間。不過目前，已經(jīng)觸發(fā)的出生率下降趨勢決定了到2060年或2070年，人口將會(huì)迎來負(fù)增長。

改變地球軌道

儒勒·凡爾納曾在《旋轉(zhuǎn)乾坤》一書中這樣描述：科學(xué)家們企圖通過超強(qiáng)大炮改變地球的旋轉(zhuǎn)軸，以融化極地冰蓋（然后在那里開采碳資源）。1993年，一位印度科學(xué)家也在《氣候變化》雜志中提出了類似的設(shè)想：小幅度增大地球的活動(dòng)范圍，使我們遠(yuǎn)離太陽……但顯然，這些想法都還停留在科學(xué)幻想的階段。

[編譯自法國《新觀察家》]

編輯：侯寅