人为改变地球温度“地球工程”能否拯救人类

2010-12-10 09:30 来源: 人民网-《环球时报》
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  全球变暖应该怎么办?节能、减碳、全球熄灯一小时?不,这还远远不够。科学家们提出听起来更疯狂的设想:向大气层释放硫酸盐颗粒增加对阳光反射,在海洋播撒铁粉、加速海藻繁殖以吸收空气中的二氧化碳,给冰川铺一层毛毯减缓融化速度,甚至在太空中建造巨大的太阳伞……这些“地球工程学”方面的设想在普通人看来是异想天开,但越来越多的科学家却转而表态支持。这些规模庞大的超级工程真的能改变全球变暖的趋势吗?


  给冰川盖毛毯减慢融化速度

  英国《每日电讯报》称,曾反对“地球工程学”的政府间气候变化专门委员会(IPCC)主席帕乔里在坎昆气候峰会上表示,由于全球变暖的威胁日益严重,2014年IPCC发布的第五份评估报告中将纳入“地球工程学”的概念,该委员会将成立专家组详细讨论“地球工程学”各种设想的利弊,其中包括在太空建巨型反射镜、用毛毯遮住格陵兰冰川减慢融化速度、向海中撒铁繁殖海藻以吸收二氧化碳等。

  在传统观念中,“地球工程学”设想的这些超级工程有些“不着边际”,但科学界近年来的确开始有人认同这些“奇谈怪论”。美国《时代》杂志评出的2007年十大绿色概念之一就是“地球工程学”。而在形形色色的“伟大工程”中,向大气层释放硫酸盐颗粒反射阳光的设想被认为最有理论依据。

  《科学美国人》网站介绍说,地球表面把接收到的阳光的大约30%反射回太空,吸收的阳光占70%。因此只需稍微增加地球对阳光的反射率,就可抵消温室气体造成的全球变暖。科学家们发现,火山剧烈爆发时会使数百万吨二氧化硫气体被喷到距地面10公里以外的大气平流层,它们能形成硫酸盐颗粒使阳光发生反射和折射,减少到达地表的日照量。1991年菲律宾皮纳图博火山爆发时1500万吨二氧化硫被释放到平流层,之后15个月内平均气温下降了0.5℃。由于地球各地的工厂每天都要排放大量二氧化硫气体,2008年美国斯坦福大学的报告建议,可以通过气球释放或通过超级烟囱抽运将这些二氧化硫送到平流层。按照类似的原理,美国全国大气研究中心的大气物理学家约翰・莱瑟姆在试验向海面上的低空云层喷洒盐水的办法,增加云层对阳光的反射率。还有科学家建议在沙漠上覆盖反射膜,用白色塑料制成漂浮在海面上的岛屿等方法反射阳光。美国航空航天局的设想更宏大,它试图通过为地球建造一个太空遮阳伞来减少地球接收的阳光。


  “地球工程”存在巨大风险

  除了从根本上减少太阳照射率这类方法外,“地球工程学”还包括其他“异想天开”的主意。例如为减少大气中的温室气体,科学家建议把大量含铁物质散布到海洋中,让海水富营养化,从而催生大量海藻吸收大气中的二氧化碳。还有人建议用足够厚的毛毯覆盖格陵兰岛以阻止那里的冰川融化。

  但即使“地球工程学”的支持者也不得不承认,这些超级工程存在难以控制的巨大风险。由于至今对大气科学和气候模型缺乏足够了解,释放巨量硫酸盐到平流层的结果难以预测,它很可能引起地球降雨区域的重新分配,带来新的干旱和洪灾,并可能影响冰川和洋流,从而撼动整个地球生态系统。北京大学一名不愿意透露姓名的全球变暖专家告诉《环球时报》记者,很多矿藏需要在一定的日照条件下才能形成,动植物也都离不开光照,反射日光的变化对地球生态必然有影响。更重要的是,如果某个国家做这类工程必然会影响别国环境,这需要政府间的协调。

  一位中国气象学家说:“用毛毯覆盖冰川的经济成本太大了,谁能负担得起?冰川上风很大,毛毯如何固定,是需要很大成本才能实现的。”还有中国学者表示,大规模种植海藻会打断海洋生态的食物链,海藻腐烂会消耗大量氧气,导致海洋氧气量下降,对需氧的海洋生物会造成影响。另外,海藻吸收的二氧化碳很难永久固化。随着海藻的腐烂,植物体内的有机碳会变成游离碳,重新释放到大气,这样就等于做了无用功,而且腐烂过程还会引起一系列副作用。就现有技术而言,阻止海藻腐烂不是做不到,但是成本太高。比如把海藻冷冻,但这样做不仅经济代价太高,而且在过程中还会额外增加碳排放。

  而最让反对者担心的是,如果依靠“地球工程学”而非削减温室气体排放来控制地球温度,将使人类的子孙后代在这方面无限期依赖下去。而且它无助于减少大气层中的二氧化碳,仍会产生海洋酸化等后续效应。美国卡内基研究所的报告说,如果地球生物圈适应了阳光稀少的环境和当前的二氧化碳排放量,一旦太空遮阳伞失灵,全球变暖速度会是当前的20倍。


  “最后一剂猛药”

  尽管“地球工程学”无论在技术还是理论上都远没有成熟,但越来越多科学家开始接受它。诺贝尔化学奖得主保罗・克鲁岑宣称,为减少温室气体排放而做的努力都是“极为不成功”的。尽管承认向平流层注入硫酸盐将破坏臭氧层并导致不可预知的副作用,但克鲁岑认为,地球工程将成为“快速制止气温上升的唯一可行选择”。

  在这次坎昆气候峰会上,帕乔里对“地球工程学”态度的转变,正如《时代》杂志所说,“地球工程学”属于没有办法的最糟选择,但越来越多专家的支持表明,气候危机正变得有些绝望。奥巴马的气象顾问施拉格表示,“地球工程学”可能是“一个糟糕的想法”,却比无所作为要好。他将“地球工程学”形容为“最后一剂猛药”,“诚然它有潜在的副作用,但优于其他会因失血过多而死的方法”。

  而对此持乐观态度的科学家相信,“地球工程学”并不是潘多拉盒子,科学界应学会区别有益的建议和无效、危险的建议。对于这些新念头的讨论使得“地球工程学”变得更具体,更切实可行。与去年哥本哈根峰会一样,即将结束的坎昆气候峰会还没有取得实质性成果,而全球变暖却越来越严重。这样下去,各国领导人也许有一天会被迫考虑采用“地球工程学”这种不是办法的办法来遏制全球变暖。