全球變暖應該怎么辦?節能、減碳、全球熄燈一小時?不,這還遠遠不夠。科學家們提出聽起來更瘋狂的設想:向大氣層釋放硫酸鹽顆粒增加對陽光反射,在海洋播撒鐵粉、加速海藻繁殖以吸收空氣中的二氧化碳,給冰川鋪一層毛毯減緩融化速度,甚至在太空中建造巨大的太陽傘……這些“地球工程學”方面的設想在普通人看來是異想天開,但越來越多的科學家卻轉而表態支持。這些規模龐大的超級工程真的能改變全球變暖的趨勢嗎?
給冰川蓋毛毯減慢融化速度 英國《每日電訊報》稱,曾反對“地球工程學”的政府間氣候變化專門委員會(IPCC)主席帕喬里在坎昆氣候峰會上表示,由于全球變暖的威脅日益嚴重,2014年IPCC發布的第五份評估報告中將納入“地球工程學”的概念,該委員會將成立專家組詳細討論“地球工程學”各種設想的利弊,其中包括在太空建巨型反射鏡、用毛毯遮住格陵蘭冰川減慢融化速度、向海中撒鐵繁殖海藻以吸收二氧化碳等。
在傳統觀念中,“地球工程學”設想的這些超級工程有些“不著邊際”,但科學界近年來的確開始有人認同這些“奇談怪論”。美國《時代》雜志評出的2007年十大綠色概念之一就是“地球工程學”。而在形形色色的“偉大工程”中,向大氣層釋放硫酸鹽顆粒反射陽光的設想被認為最有理論依據。
《科學美國人》網站介紹說,地球表面把接收到的陽光的大約30%反射回太空,吸收的陽光占70%。因此只需稍微增加地球對陽光的反射率,就可抵消溫室氣體造成的全球變暖。科學家們發現,火山劇烈爆發時會使數百萬噸二氧化硫氣體被噴到距地面10公里以外的大氣平流層,它們能形成硫酸鹽顆粒使陽光發生反射和折射,減少到達地表的日照量。1991年菲律賓皮納圖博火山爆發時1500萬噸二氧化硫被釋放到平流層,之后15個月內平均氣溫下降了0.5℃。由于地球各地的工廠每天都要排放大量二氧化硫氣體,2008年美國斯坦福大學的報告建議,可以通過氣球釋放或通過超級煙囪抽運將這些二氧化硫送到平流層。按照類似的原理,美國全國大氣研究中心的大氣物理學家約翰?萊瑟姆在試驗向海面上的低空云層噴灑鹽水的辦法,增加云層對陽光的反射率。還有科學家建議在沙漠上覆蓋反射膜,用白色塑料制成漂浮在海面上的島嶼等方法反射陽光。美國航空航天局的設想更宏大,它試圖通過為地球建造一個太空遮陽傘來減少地球接收的陽光。
“地球工程”存在巨大風險 除了從根本上減少太陽照射率這類方法外,“地球工程學”還包括其他“異想天開”的主意。例如為減少大氣中的溫室氣體,科學家建議把大量含鐵物質散布到海洋中,讓海水富營養化,從而催生大量海藻吸收大氣中的二氧化碳。還有人建議用足夠厚的毛毯覆蓋格陵蘭島以阻止那里的冰川融化。
但即使“地球工程學”的支持者也不得不承認,這些超級工程存在難以控制的巨大風險。由于至今對大氣科學和氣候模型缺乏足夠了解,釋放巨量硫酸鹽到平流層的結果難以預測,它很可能引起地球降雨區域的重新分配,帶來新的干旱和洪災,并可能影響冰川和洋流,從而撼動整個地球生態系統。北京大學一名不愿意透露姓名的全球變暖專家告訴《環球時報》記者,很多礦藏需要在一定的日照條件下才能形成,動植物也都離不開光照,反射日光的變化對地球生態必然有影響。更重要的是,如果某個國家做這類工程必然會影響別國環境,這需要政府間的協調。
一位中國氣象學家說:“用毛毯覆蓋冰川的經濟成本太大了,誰能負擔得起?冰川上風很大,毛毯如何固定,是需要很大成本才能實現的。”還有中國學者表示,大規模種植海藻會打斷海洋生態的食物鏈,海藻腐爛會消耗大量氧氣,導致海洋氧氣量下降,對需氧的海洋生物會造成影響。另外,海藻吸收的二氧化碳很難永久固化。隨著海藻的腐爛,植物體內的有機碳會變成游離碳,重新釋放到大氣,這樣就等于做了無用功,而且腐爛過程還會引起一系列副作用。就現有技術而言,阻止海藻腐爛不是做不到,但是成本太高。比如把海藻冷凍,但這樣做不僅經濟代價太高,而且在過程中還會額外增加碳排放。
而最讓反對者擔心的是,如果依靠“地球工程學”而非削減溫室氣體排放來控制地球溫度,將使人類的子孫后代在這方面無限期依賴下去。而且它無助于減少大氣層中的二氧化碳,仍會產生海洋酸化等后續效應。美國卡內基研究所的報告說,如果地球生物圈適應了陽光稀少的環境和當前的二氧化碳排放量,一旦太空遮陽傘失靈,全球變暖速度會是當前的20倍。
“最后一劑猛藥” 盡管“地球工程學”無論在技術還是理論上都遠沒有成熟,但越來越多科學家開始接受它。諾貝爾化學獎得主保羅?克魯岑宣稱,為減少溫室氣體排放而做的努力都是“極為不成功”的。盡管承認向平流層注入硫酸鹽將破壞臭氧層并導致不可預知的副作用,但克魯岑認為,地球工程將成為“快速制止氣溫上升的唯一可行選擇”。
在這次坎昆氣候峰會上,帕喬里對“地球工程學”態度的轉變,正如《時代》雜志所說,“地球工程學”屬于沒有辦法的最糟選擇,但越來越多專家的支持表明,氣候危機正變得有些絕望。奧巴馬的氣象顧問施拉格表示,“地球工程學”可能是“一個糟糕的想法”,卻比無所作為要好。他將“地球工程學”形容為“最后一劑猛藥”,“誠然它有潛在的副作用,但優于其他會因失血過多而死的方法”。
而對此持樂觀態度的科學家相信,“地球工程學”并不是潘多拉盒子,科學界應學會區別有益的建議和無效、危險的建議。對于這些新念頭的討論使得“地球工程學”變得更具體,更切實可行。與去年哥本哈根峰會一樣,即將結束的坎昆氣候峰會還沒有取得實質性成果,而全球變暖卻越來越嚴重。這樣下去,各國領導人也許有一天會被迫考慮采用“地球工程學”這種不是辦法的辦法來遏制全球變暖。