近年來,,全球變暖的話題一直不斷升溫,。面對二氧化碳不斷在大氣層中聚集的現(xiàn)實,面對溫室氣體愈排愈多的現(xiàn)狀,,國際社會給予了更多的關注,,各國政府更是想盡辦法,目的只有兩個字:減排,。
從政策到方案,,從措施到手段,科學家絞盡腦汁,,希求用可能的技術手段,,有效地為地球降溫。
在這場阻止地球過熱的保衛(wèi)戰(zhàn)中,,地球工程技術正浮出水面,。贊成者說,地球工程技術可以使地球迅速制冷,;反對者則認為,,地球工程技術可能會給我們賴以生存的地球帶來一場浩劫。
用技術手段應對全球變暖
上世紀90年代,,美國國家科學院發(fā)表的一份有關全球氣候變暖的報告引起了世人注意,。這份研究報告得到美國國會強有力的支持,參與論證的科學家團隊超過50人,。
這份報告專門探討了氣候變化對全人類的影響,,以及如何減少溫室氣體排放,、如何調整目前的排放策略等關鍵性問題,。長達1000頁的報告提出一個令人震驚的方案,,即傾向于一種具有冒險性和諸多不確定性因素的嘗試:在地球環(huán)境中,大規(guī)模采用工程技術來對付氣候變化,。
這份報告似乎在一夜間觸動了全世界最敏感的神經,。
1992年6月,聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會在巴西里約熱內盧召開,。來自154個國家的代表齊聚一堂,,共同商討如何控制溫室氣體排放這一嚴峻問題。會議通過了《環(huán)境與發(fā)展宣言》,、《21世紀議程》,、《關于森林問題的原則聲明》等重要文件,并簽署了聯(lián)合國《氣候變化框架公約》,、聯(lián)合國《生物多樣性保護公約》,。
《聲明》有了,《公約》有了,,減排措施也醞釀了很多,。但是,從技術的角度而言,,什么是合理,、有效、負效應小的方案,,科學家卻遲遲未能達成一致,,畢竟技術有應用的局限性。
然而,,這并不妨礙全球各國科學家不斷提出各種各樣的工程技術建議來阻止氣候變暖,。典型的方案包括:把鐵粒播撒在海里,以吸附更多的二氧化碳,;做一面巨大的鏡子,,將輻射到地球表面的陽光再反射回宇宙當中;用鹽水形成模糊霧氣噴灑到空氣中,,增加海洋上空云層的形成,;將含有硫酸鹽化合物的顆粒釋放到大氣對流層中,以阻止太陽的輻射等,。這些方案五花八門,,包羅萬象。
多年來,,眾多建議看起來更像是科幻小說中演繹的奇談怪論,,一直未能進入主流科學家的視野。
用地球工程技術改變大氣層
隨著全球氣候變暖加劇乃至不斷惡化,,大規(guī)模采用地球工程技術來應對環(huán)境危機的提議被重新提起,,并引起科學界的廣泛關注,。
這一吸引公眾眼球的理論是根據(jù)曾在自然界發(fā)生過的事實演繹而成的:即在大氣中釋放二氧化硫。
1991年,,皮納圖博火山爆發(fā),,噴出3000萬噸硫化物進入大氣平流層。這些細小的顆粒分散了一部分太陽輻射,,這種輻射反射到太空,,使地球變得涼爽。
這些作為遮蔽物的硫化物,,為科學家提供了理論依據(jù),。的確,就阻擋太陽光線而言,,硫化物是一種極為有效的手段,,它可以降低大氣二氧化碳濃度升高所造成的變暖效應。從更大的范圍而言,,它有可能為阻止全球變暖提供一個快速的地球工程技術方法,,這至少在理論上是成立的。
在6月出版的《美國國家科學院院刊》上,,加拿大蒙特利爾市康卡迪亞大學的達蒙瑪特福和華盛頓卡耐基研究所的肯卡德拉,,聯(lián)合發(fā)表了一份研究報告。他們監(jiān)測了一個人造模擬系統(tǒng)是否能像火山噴發(fā)那樣導致同樣的反應,。答案是肯定的,,硫化物顆粒對阻止太陽照射非常有效,同時還能夠使空氣表面溫度回歸到1900年的水平,。
“氣候反應十分迅速,,”肯卡德拉興奮地表示,“今后50年,,如果氣候變暖情況比我們預想的還要糟,,就有可能為人類帶來空前大災難。而地球工程技術具備這種潛能,,它可以使變暖的地球快速變涼,。”
增加碳匯儲存二氧化碳能力
全球變暖與碳匯密切相關。所謂碳匯,,主要是指森林和海洋等吸收并儲存二氧化碳的含量,,或者說是吸收并儲存二氧化碳的能力。當碳保存在碳匯里時,,碳就不會進入大氣造成全球變暖,。如今,每年海洋和陸地要吸附20億噸的碳。
有消息說,,工業(yè)革命以來,,人類向大氣排放了5000億噸碳,全球各大洋吸收了其中的1/4左右,。值得關注的是,,在全球變暖的情況下,,海洋和陸地的碳匯吸附能力在逐年下降,。不久前出版的美國《科學》雜志報道說,至少從上世紀80年代起,,南極周圍的南大洋已處于二氧化碳飽和狀態(tài),,失去了吸附二氧化碳的能力。這個曾被譽為碳儲存庫的地區(qū),,已比預想更提前進入了飽和狀態(tài),。這是歐洲、日本,、美國,、南非、澳大利亞和新西蘭科學家從南大洋11個觀測站和全球各地40個觀測站所提供的資料中得出的研究結果,。
根據(jù)達蒙瑪特福和肯卡德拉提供的研究模型,,今后的50年,在缺乏地球工程技術的輔助下,,二氧化碳排量居高不下,,森林植物和海洋等碳匯吸附量將需要增加一倍。但是,,由于它們的吸附能力已日益減弱,,全球變暖趨勢則勢必加劇。
相反,,如果采用地球工程技術,,那么在使地球溫度下降的同時,還能使地球上的碳匯吸附能力重新恢復到最佳狀態(tài),。在一個地球工程技術影響下的世界里,,海洋本身的溫度將降低,而分層減少,,導致對碳的攝取能力增加,。根據(jù)這一理論,陸地植物的分解率將進一步下降,,更多的二氧化碳將聚集在地球生物大氣層,。
即使如此,由于海洋和陸地的碳匯吸附速度仍然低于排放速度,,所以二氧化碳的濃度仍將持續(xù)增加,,到2100年將達到百萬分之八百,。
地球工程技術可能帶來嚴重負效應
正如科學本身是一把雙刃劍一樣,地球工程技術也不可避免地有它的局限性,,甚至有可能給已經十分脆弱的地球生態(tài)帶來意想不到的危害,,最突出的就是造成酸化的海洋和混亂的降雨模式。
從歷史上來看,,海洋的pH值在8.16左右,。在過去200年時間里,它只下降了0.1個單位,,而如果按照目前二氧化碳排放持續(xù)增加的速度,,到2100年,海洋的pH值有可能下降0.4個單位,。在大氣中釋放硫化物,,海洋吸附更多碳的同時,將導致海洋酸性更加嚴重,。
“這將會對于整個海洋生態(tài)系統(tǒng)造成巨大影響,。”羅格斯大學里的氣候專家阿蘭羅伯克認為。酸堿度的下降抑制了海洋生物形成堅固貝殼和骨架的能力,,由此,,牡蠣、蛤蜊,、貽貝和珊瑚等所有含碳酸鈣殼的物種的生存能力將會被削弱或破壞,,并很可能使它們陷入危險境地,這顯然是對海洋生物多樣性發(fā)起的巨大挑戰(zhàn),。
更為嚴重的是,,地球工程技術的使用很可能會擾亂全球降雨系統(tǒng),加速地區(qū)干旱,。在1991年皮納圖博火山噴發(fā)后,,美國國家大氣研究中心的大氣科學家科溫已經開始在重構降雨和大陸的徑流量模式。近幾年的研究發(fā)現(xiàn),,在火山噴發(fā)后,,陸地降雨量緩慢,相對應的徑流量和河流流量也呈下降趨勢,,一些地區(qū)會發(fā)生中度和重度的干旱,。
羅伯克和他的同事還發(fā)現(xiàn),1783年的冰島火山噴發(fā)向大氣中釋放了1億噸二氧化硫,,減弱了非洲和亞洲的季節(jié)性降雨,,導致埃及干旱和饑荒。
羅伯克說:“在過去的2000年里,還有其它兩起火山噴發(fā)事件導致了相同的情形,,即雨季降雨減少,。”
這不能不引起人們的警惕和擔憂。
地球工程技術何去何從
技術一直被認為是對付氣候變暖最重要的手段,,但是氣候學家對此仍是小心翼翼,,因為人們尚不能完全明晰:一個涼爽的地球對人類意味著什么?是福是禍,?抑或二者兼而有之,?
作為一項有爭議的技術,地球工程技術何時投入使用還是一個未知數(shù),。但是,,如果溫室氣體的排放仍不能控制在理想水平,,如果地球工程技術一旦失敗或被放棄,,那么,“10年之內,,地球溫度將會進一步升高,,地球將會更快速地變暖。”達蒙瑪特福說,。到那時,,陸地生物將開始分解并釋放二氧化碳進入大氣當中,變暖的海洋吸附碳的能力將進一步減弱,,最終將會導致每10年氣溫增加2.2攝氏度的嚴重后果———相當于目前氣溫增加速度的10倍,。
在大多數(shù)科學家看來,減少溫室氣體排放仍然是針對氣候變暖眾多選擇中的重中之重,。一些科學家說,,他們并非完全拒絕與排斥地球工程技術,但在它真正付諸實踐之前,,必須進行大量的模型研究和更為嚴謹?shù)目茖W論證,。
相關鏈接 :“氣候變暖”這樣一個普通名詞,近年來正不斷出現(xiàn)在人們視野中,。它在一天天加劇著地球的變化,,也在加劇著人類的恐懼。是地球太脆弱了,,還是人類太放肆了———這是我們必須去直面,、去回答的問題。
汽車尾氣的排放,,溫室效應的增強,,氣溫的持續(xù)升高,人類在不斷創(chuàng)造人工自然,不斷創(chuàng)造無數(shù)工業(yè)文明奇跡的同時,,也在給自然刻下抹不去的傷痕,。氣候變暖正是自然給予人類的懲罰與報復。
解鈴還須系鈴人,。在博大的地球面前,,我們就像一個在母親面前犯了錯的孩子,開始檢討自己,,反省自己,。各國政府倡導的減少溫室氣體排放,發(fā)展低碳工業(yè),,開發(fā)生物能源等,,已經在昭示著人類的努力和方向。與此同時,,更有無數(shù)科學家,、工程師在嘗試著運用技術的手段和方法,最大限度地減少氣候變暖帶來的危害,。不論是地球工程技術,,還是化學方法等,或許還僅限于假說,,或許還只是一種不成熟的理論,,但是它畢竟表明,人類已開始行動,,雖然這是不得已而為之的行動,。———記者手記
注重細節(jié)從我做起
其實,氣候變暖已經成為一個世界性話題,,與我們每個人息息相關,。如果我們在日常生活中能做到防微杜漸,注重環(huán)保,,也將對有效節(jié)約能源,、抑制全球氣候變暖起到不可忽視的作用。
房屋節(jié)能
房屋供暖和制冷“吃”掉了世界上能源總量的36%%,。換個角度而言,,人們可以在這方面節(jié)約出大量能源,而適當使房間“絕緣”是其中關鍵,。“零耗能房屋”是一種高技術產品,,目的是實現(xiàn)能源自給自足,它的外墻所噴的新式涂料,,既可以保溫又可以隔熱,。
汽車節(jié)能
世界上能源的1/4(包括2/3的石油年產量)都被交通工具消耗,。解決汽車高能耗問題的辦法很多,最簡單的方法是控制輪胎氣壓就可將燃料利用率提高6%%,。另一種方法是使用新型混合發(fā)動機,。不過,應用這種技術的汽車比普通汽車要貴6000美元,。由于汽油,、電力混合動力汽車價格偏高,使用柴油的性價比就更為突出,。與普通汽車相比,,柴油車用1加侖柴油行駛的長度比普通汽車多40%。
家電節(jié)能
家用電器消耗了家庭所需能源的一大半,,二氧化碳排放量排名第五,。自上世紀80年代以來,家電制造商已經將冰箱的能源利用率提高了70%,。冰箱真空絕緣技術等其他舉措也逐漸走向市場,。國際能源機構研究表明,消費者選擇環(huán)保家電其實非常劃算,,節(jié)約下來的電費,、水費不容忽視,。不僅如此,,環(huán)保家電還能減少全球家庭耗能的43%。
氣候變暖殃及天下
全球氣候變暖將會給我們生存的地球帶來一系列意想不到的變化,。
◆千年文化遺跡可能被洪水淹沒
在東南亞,,由于氣候變暖引起的洪災嚴重破壞了擁有600年歷史的泰國古王朝遺址“素可泰”;在中美,,位于大西洋—加勒比海海岸線上,、長達200千米的伯利茲生物礁正在經受著日益上升的海水的“鞭笞”;在歐洲,,高鹽度的海水正在侵蝕西班牙都娜娜國家公園的濕地,;在非洲,肯尼亞唯一的文化遺產,,建立于12世紀的拉姆古城可能被海水吞沒,。◆高山滑雪等體育項目將走向衰亡
隨著高山積雪越來越少,,享有國際聲譽的滑雪勝地(主要分布在瑞士,、法國、意大利和奧地利)不得不搬家,,遷到離雪更近的地方,。專家預測,,高山滑雪會隨著氣溫的升高而走向衰亡。
◆太平洋島國將遭“滅頂之災”
聯(lián)合國報告指出,,到2100年,,地球平均氣溫將上升6攝氏度,海平面將提高6英寸,。這一結果的直接受害者就是這些分布在浩淼太平洋上的島國以及逾700萬的人口,。澳大利亞環(huán)境學家曾發(fā)出警告,全球變暖導致的海平面上升,,可能將世界第二小國圖瓦盧從地圖上永遠“淹沒”,。目前,僅有1萬多人口的圖瓦盧陸地面積僅剩26平方公里,。
◆旅游行業(yè)面臨重新洗牌
全球變暖將逐漸改變世界旅游“格局”,,直接受到影響的是那些以冬季旅游項目為主的國家。在炎熱的2003年夏季,,阿爾卑斯山脈的冰川就已經“消失”了1/10,。到本世紀末,如果全球氣溫再上升3攝氏度的話,,可能會導致剩下的冰川消失,,阿爾卑斯山不僅可能因“缺雪”而從經典旅游項目中淡出,其融化的冰雪還將威脅附近村莊甚至瑞士的安全,。
◆脆弱非洲首當其沖
“地球變暖不是由非洲產生的,,但首當其沖遭殃的就是非洲。”聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署執(zhí)行主任阿希姆·施泰納在去年聯(lián)合國氣候變化大會上表示,。如果氣溫持續(xù)上升,,到了2085年,海平面將上升15厘米至95厘米,,非洲三成的沿海建筑將會被海水淹沒,,其中包括幾內亞灣、塞內加爾,、岡比亞和埃及的基礎設施,,以及南非、坦桑尼亞和莫桑比克的部分城市,。