有時，領悟會在一瞬間令人眼花撩亂。 模糊的輪廓突然成形，突然間一切都變得有意義了。 在這些啟示的背後通常是一個緩慢得多的黎明過程。 內心深處的懷疑越來越多。 事物無法組合在一起的困惑感會不斷增加，直到有東西發出喀喀聲。 或者也許是快照。
我們這篇文章的三位作者肯定花了 80 多年的時間來思考氣候變遷。 為什麼我們花了這麼長時間才公開談論淨零概念的明顯危險？ 在我們看來，淨零排放的前提看似簡單──而且我們承認它欺騙了我們。
氣候變遷的威脅是大氣中二氧化碳過多的直接結果。 因此，我們必須停止排放更多的污染物，甚至清除其中的一部分。 這個想法是世界當前避免災難計畫的核心。 事實上，關於如何實際做到這一點有很多建議，從大規模植樹到高科技直接空氣捕獲從空氣中吸出二氧化碳的裝置。
目前的共識是，如果我們在減少化石燃料燃燒的同時部署這些和其他所謂的「二氧化碳去除」技術，我們就可以更快地阻止全球暖化。 希望在本世紀中葉左右我們能夠實現「淨零排放」。 在此點上，任何溫室氣體的殘餘排放都可以透過將其從大氣中清除的技術來平衡。
原則上這是一個好主意。 不幸的是，在實踐中它有助於延續這樣的信念：科技拯救和減少現在需要抑制排放的迫切感。
我們痛苦地認識到，淨零排放的概念已經允許了一種魯莽、漫不經心的「現在燃燒，以後付款」的做法，導致碳排放量繼續飆升。 它也加速了自然世界的破壞森林砍伐加劇今天，並大大增加了未來進一步破壞的風險。
要了解這是如何發生的，以及人類如何將其文明賭注於未來解決方案的承諾，我們必須回到 20 世紀 80 年代末，當時氣候變遷爆發在國際舞台上。
邁向淨零的步驟
1988 年 6 月 22 日，詹姆斯漢森 (James Hansen) 成為美國太空總署戈達德太空研究所的管理員，這是一項享有聲望的任命，但在學術界之外卻鮮為人知。
到了23日下午，他已經成為世界上最有名的氣候科學家。 這是他的直接結果向美國國會作證，當他以法證方式提出地球氣候正在變暖且人類是主要原因的證據時：“溫室效應已經被發現，它正在改變我們的氣候。”
如果我們當時按照漢森的證詞採取行動，我們就能以每年 2% 左右的速度實現社會脫碳，從而使我們有三分之二的機會將變暖限制在不超過 1.5% °C。 這將是一個巨大的挑戰，但當時的主要任務是停止加速使用化石燃料，同時公平分攤未來的排放。
四年後，人們也看到了這一切可能實現的一線希望。 1992年期間裡約地球峰會，所有國家都同意穩定溫室氣體濃度，以確保它們不會對氣候產生危險的干擾。 1997年的京都峰會試圖開始將這一目標付諸實踐。 但隨著時間的推移，由於化石燃料的使用不斷增加，確保我們安全的初步任務變得越來越困難。
大約在那個時候，第一個將溫室氣體排放與對不同經濟部門的影響聯繫起來的電腦模型被開發出來。 這些混合氣候經濟模型被稱為綜合評估模型。 例如，它們允許建模者透過探索投資和技術的變化如何導致溫室氣體排放的變化，將經濟活動與氣候聯繫起來。
這看起來就像一個奇蹟：你可以在實施政策之前在電腦螢幕上嘗試它們，從而節省了人類昂貴的實驗費用。 它們迅速成為氣候政策的關鍵指引。 他們至今仍保持著首要地位。
不幸的是，他們也消除了深入批判性思考的需要。 這些模型將社會描述為一個理想化的網絡，沒有感情的買家和賣家從而忽略複雜的社會和政治現實，甚至氣候變遷本身的影響。 他們隱含的承諾是，基於市場的方法永遠有效。 這意味著有關政策的討論僅限於政治家最方便的討論：立法和稅收的漸進變化。
在它們首次開發時，人們正在努力確保美國的氣候行動允許它計算該國森林的碳匯。 美國辯稱，如果其森林管理得當，它將能夠在樹木和土壤中儲存大量碳，這應該從其限制煤炭、石油和天然氣燃燒的義務中扣除。 最終，美國基本上如願以償。 諷刺的是，這些讓步都是徒勞無功的，因為美國參議院從未批准了該協議。
假設未來有更多的樹木實際上可以抵消現在煤炭、石油和天然氣的燃燒。 由於模型可以輕鬆得出大氣二氧化碳濃度達到人們想要的水平的數字，因此可以探索更複雜的情景，從而降低減少化石燃料使用的緊迫性。 透過將碳匯納入氣候經濟模型，潘朵拉魔盒被打開。
正是在這裡，我們找到了當今淨零政策的起源。
也就是說，20 世紀 90 年代中期的大多數注意力都集中在提高能源效率和能源轉換（例如英國從瓦斯改氣）以及核能提供大量無碳電力的潛力。 人們希望此類創新能迅速扭轉化石燃料排放量的增加。
但到了新千年之際，這種希望顯然是沒有根據的。 鑑於其增量變化的核心假設，經濟氣候模型越來越難以找到避免危險的氣候變遷的可行途徑。 作為回應，模型開始包含越來越多的例子碳捕獲和儲存，這項技術可以從燃煤發電廠中去除二氧化碳，然後將捕獲的碳無限期地儲存在地下深處。
這已被展示原則上是可能的：自 20 世紀 70 年代以來，許多項目已將壓縮二氧化碳從化石氣體中分離出來，然後注入地下。 這些提高石油採收率計劃其設計目的是迫使氣體進入油井，以便將石油推向鑽機，從而允許更多的石油被回收——這些石油隨後會被燃燒，從而向大氣中釋放更多的二氧化碳。
碳捕獲和儲存提供了一個轉折點，即不再使用二氧化碳來提取更多石油，而是將氣體留在地下並從大氣中去除。 這項承諾的突破性技術將允許氣候友善煤炭因此繼續使用這種化石燃料。 但早在世界見證此類計畫之前，這個假設過程就已被納入氣候經濟模型中。 最終，僅僅碳捕獲和儲存的前景就為政策制定者提供了一條擺脫急需的溫室氣體排放削減的出路。
淨零的崛起
當國際氣候變遷界召開會議時2009年哥本哈根顯然，碳捕獲和儲存還不夠，原因有兩個。
首先，它還不存在。 有沒有碳捕獲和儲存設施該技術在任何燃煤發電站上運行，在可預見的將來不會對煤炭使用增加造成的排放量增加產生任何影響。
實施的最大障礙主要是成本。 燃燒大量煤炭的動機是產生相對便宜的電力。 對現有發電站進行碳洗滌器改造、建造用於捕獲碳的基礎設施以及開發合適的地質封存地點都需要巨額資金。 因此，無論是當時還是現在，碳捕集在實際操作中的唯一應用就是在強化石油採收方案中使用捕獲的氣體。 超越單一示威者，從來沒有從燃煤發電廠煙囪中捕獲二氧化碳，然後將捕獲的碳儲存在地下。
同樣重要的是，到了 2009 年，人們越來越清楚地意識到，即使是按照政策制定者的要求逐步削減開支也是不可能的。 即使碳捕獲和儲存已經啟動並運行，情況也是如此。 每年排放到空氣中的二氧化碳量意味著人類的時間正在迅速耗盡。
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隨著解決氣候危機的希望再次破滅，需要另一顆靈丹妙藥。 我們需要一種技術，不僅能夠減緩大氣中二氧化碳濃度的增加，而且能夠真正扭轉這一趨勢。 作為回應，氣候經濟模型界——已經能夠將基於植物的碳匯和地質碳儲存納入其模型中——越來越多地採用將兩者結合起來的「解決方案」。
這就是生物能源碳捕獲和儲存，或者北卡羅萊納州，迅速成為新的救星技術。 透過在發電站燃燒木材、農作物和農業廢物等「可替代」生物質而不是煤炭，然後從發電站煙囪捕獲二氧化碳並將其儲存在地下，BECCS可以在發電的同時去除二氧化碳來自大氣層。 這是因為隨著樹木等生物質的生長，它們會從大氣中吸收二氧化碳。 透過種植樹木和其他生物能源作物並儲存燃燒時釋放的二氧化碳，可以從大氣中去除更多的碳。
有了這個新的解決方案，國際社會從重複失敗中重整旗鼓，再次嘗試遏制我們對氣候的危險幹擾。 2015 年重要的巴黎氣候會議的場景已佈置完畢。
巴黎虛假的黎明
當其秘書長宣布第21屆聯合國氣候變遷大會落下帷幕時，人群中爆發出巨大的歡呼聲。 人們跳了起來，陌生人擁抱在一起，由於缺乏睡眠而充血的眼睛裡湧出淚水。
2015 年 12 月 13 日所表現出的情緒不僅針對鏡頭。 經過幾週的艱苦巴黎高層談判終於取得了突破已實現。 出乎所有人的意料，在經歷了數十年的錯誤開始和失敗之後，國際社會終於同意採取措施，將全球暖化幅度限制在遠低於工業化前水準2°C，最好是1.5°C 。
對於那些面臨氣候變遷風險最大的國家來說，《巴黎協定》是一場驚人的勝利。 隨著全球氣溫上升，富裕的工業化國家將受到越來越大的影響。 但馬爾地夫和馬紹爾群島等地勢低窪的島國正面臨迫在眉睫的生存風險。 作為後來的聯合國特別報告明確指出，如果《巴黎協定》無法將全球暖化限制在1.5°C以內，因更強烈的風暴、火災、熱浪、飢荒和洪水而喪生的人數將大幅增加。
但再深入挖掘一下，您可能會發現 12 月 13 日代表內心潛藏著另一種情緒：懷疑。 我們很難說出當時認為《巴黎協定》可行的氣候科學家的名字。 此後，一些科學家告訴我們，《巴黎協定》“對於氣候正義當然很重要，但行不通”，並且“完全令人震驚，沒有人認為將氣溫限制在 1.5°C 是可能的”。 IPCC 的一位高級學者得出的結論是，我們無法將升溫限制在 1.5°C本世紀末升溫3°C。
我們科學家沒有直面我們的疑慮，而是決定建構一個更複雜的幻想世界，在這個世界中我們將是安全的。 我們為怯懦付出的代價是：必須對日益荒謬的全球規模二氧化碳清除行動守口如瓶。
BECCS 佔據了舞台的中心，因為當時這是氣候經濟模型能夠找到與《巴黎協定》一致的情景的唯一方法。 自 1992 年以來，全球二氧化碳排放量非但沒有穩定下來，反而增加了約 60%。
唉，BECCS 就像之前所有的解決方案一樣，好得令人難以置信。
根據政府間氣候變遷專門委員會 (IPCC) 制定的情景，將氣溫升高限制在 1.5°C 的可能性為 66% 或更高，BECCS 每年需要清除 120 億噸二氧化碳。 這種規模的 BECCS 需要大規模的樹木和生物能源作物種植計畫。
地球當然需要更多的樹木。 人類已經減少了一些三兆自從我們大約 13,000 年前開始耕種以來。 但 BECCS 並不是讓生態系統從人類影響中恢復，讓森林重新生長，而是指定期採伐用於生物能源的專用工業規模種植園，而不是儲存在森林樹幹、樹根和土壤中的碳。
目前，兩個最高效率的生物燃料包括用於生產生質乙醇的甘蔗和用於生產生質柴油的棕櫚油——兩者均生長於熱帶地區。 頻繁收穫的無數排這種快速生長的單一栽培樹木或其他生物能源作物破壞生物多樣性。
據估計，BECCS 將要求0.4和12億公頃土地。 這佔目前耕地總量的 25% 到 80%。 如何在本世紀中葉左右為 8-100 億人提供食物的同時實現這一目標，同時又不破壞本地植被和生物多樣性？
種植數十億棵樹將消耗大量水——在某些地方人們已經渴了。 增加高緯度地區的森林覆蓋率可以產生整體暖化效應因為用森林取代草地或田野意味著地表變得更暗。 這片較暗的土地吸收了更多的太陽能量，因此溫度升高。 專注於在較貧窮的熱帶國家開發大片種植園會帶來人們被驅趕的真正風險離開他們的土地。
人們常常忘記，樹木和土地通常已經吸收並儲存起來大量的碳透過所謂的天然陸地碳匯。 對其進行幹擾可能會破壞水槽並導致雙重會計。
隨著人們對這些影響的了解越來越深入，圍繞著 BECCS 的樂觀情緒已經減少。
白日夢
鑑於排放量不斷增加和 BECCS 的潛力有限，人們逐漸認識到巴黎將面臨多麼困難，政策圈中出現了一個新的流行詞：“超調狀況」。 短期內氣溫將被允許超過 1.5°C，但到本世紀末將透過一系列二氧化碳去除措施將氣溫降低。 這意味著淨零實際上意味著負碳。 在幾十年內，我們需要將我們的文明從目前每年向大氣中排放 400 億噸二氧化碳轉變為淨清除數百億噸二氧化碳的文明。
大規模植樹造林生物能源或作為抵銷的嘗試，是阻止化石燃料使用削減的最新嘗試。 但碳去除的需求不斷增加，要求更多。 這就是為什麼直接空氣捕獲的想法現在被採用被一些人吹捧作為最有前途的技術，已經佔據了主導地位。 它通常對生態系統更有利，因為它需要土地明顯減少BECCS 的運營，包括使用風能或太陽能電池板為其供電所需的土地。
不幸的是，人們普遍認為直接空中捕獲，因為其高昂的成本和能源需求，如果大規模部署變得可行，將無法與 BECCS 競爭對優質農業用地的貪婪胃口。
現在應該已經清楚旅程的走向了。 隨著每一種神奇技術解決方案的幻象消失，另一個同樣行不通的替代方案就會出現取而代之。 下一個已經出現——而且更加可怕。 一旦我們意識到淨零排放不會及時發生，甚至根本不會發生，地球工程– 對地球氣候系統進行有意和大規模的干預 – 可能會被用作限制溫度升高的解決方案。
研究最多的地球工程概念之一是太陽輻射管理– 注入數百萬噸硫酸進入平流層這會將部分太陽能量反射到地球之外。 這是一個瘋狂的想法，但一些學者和政治家非常嚴肅，儘管有重大意義。風險。 例如，美國國家科學院建議撥款高達2億美元在未來五年內探索如何部署和監管地球工程。 該領域的資金和研究肯定會大幅增加。
艱難的事實
原則上，二氧化碳去除建議沒有任何錯誤或危險。 事實上，開發降低二氧化碳濃度的方法是非常令人興奮的。 你們正在利用科學和工程來拯救人類免於災難。 你正在做的事情很重要。 人們也認識到，需要去除碳來消除航空和水泥生產等行業的部分排放。 因此，許多不同的二氧化碳去除方法都會發揮一些小作用。
當假設這些可以大規模部署時，問題就出現了。 這有效地為化石燃料的持續燃燒和棲息地的加速破壞提供了空白支票。
碳減排技術和地球工程應被視為一種彈射座椅，可以推動人類遠離快速和災難性的環境變化。 就像噴射機上的彈射座椅一樣，它只能作為最後的手段。 然而，政策制定者和企業似乎非常認真地考慮部署高度投機性的技術，以此作為將我們的文明帶到永續目的地的一種方式。 其實，這些不過是童話故事而已。
確保人類安全的唯一方法是立即、持續地大幅削減溫室氣體排放社會正義的方式。
學者通常將自己視為社會的僕人。 事實上，許多人受僱擔任公務員。 氣候科學和政策介面領域的工作人員正拼命地應對一個日益困難的問題。 同樣，那些擁護淨零排放作為突破阻礙對氣候採取有效行動的障礙的人也懷著最好的意圖。
悲劇在於，他們的集體努力從未能夠對只能探索有限範圍的情景的氣候政策進程提出有效的挑戰。
大多數學者對於跨越將他們的日常工作與更廣泛的社會和政治問題分開的無形界限感到明顯不舒服。 人們確實擔心，被視為支持或反對特定問題的倡導者可能會威脅到他們所認為的獨立性。 科學家是最值得信賴的職業之一。 信任建立起來很難，但破壞卻很容易。
但還有另一條看不見的界限，將維持學術誠信和自我審查分開。 作為科學家，我們被教導要保持懷疑態度，對假設進行嚴格的測試和審問。 但當談到人類面臨的最大挑戰時，我們常常表現出缺乏批判性分析的危險。
私下里，科學家對《巴黎協定》、BECCS、抵銷、地球工程和淨零。 除了一些值得注意的例外，在公共場合，我們靜靜地開展工作，申請資金，發表論文和教學。 可行性研究和影響評估為災難性氣候變遷鋪平了道路。
我們沒有承認我們處境的嚴重性，而是繼續參與淨零的幻想。 當現實來襲時我們該怎麼辦？ 對於我們現在未能發聲的情況，我們該怎麼向我們的朋友和親人說呢？
現在是表達我們的恐懼並對更廣泛的社會誠實的時候了。 目前的淨零政策不會將氣溫上升控制在 1.5°C 之內，因為它們從未有意這樣做。 他們過去是、現在仍然是出於保護一切照常的需要，而不是氣候。 如果我們想要確保人們的安全，那麼現在就需要大規模、持續地削減碳排放。 這是一個非常簡單的嚴峻考驗，必須適用於所有氣候政策。 一廂情願的時代已經結束了。
詹姆斯·戴克，全球系統高級講師，艾克希特大學;羅伯特·沃森，環境科學榮譽教授，東安格利亞大學， 和沃夫岡·克諾爾，自然地理學和生態系統科學高級研究科學家，隆德大學
