世界正在变暖,我们知道。但是,在未来几十年中,它会变暖多少,而变暖的确切影响仍然不确定。
同样不确定的是人类撤消我们所做的事情的能力和渴望。
最近,努力停止变暖,或者至少通过减少泵入大气中的温室气体的量来减慢速度,因此从气候科学家到比尔·盖茨(Bill Gates)的所有人都越来越多地转向开发方法来抵消这种方法全球变暖的影响,担心阻止它们可能已经太晚了。
这些建议在地球工程- 对地球气候的故意操纵 - 范围从从空气中吸收二氧化碳到将其埋在海洋深处到建造一个太空的阳光射线,该阳光会阻止某些太阳的辐射使地球变暖。
但是,大多数科学家都谨慎地强调地球工程,以代替缓解措施。许多人还不确定这些策略的实际运作能力以及它们可能造成的潜在有害副作用。另一个担心的是,如果一个团体或国家决定在地球工程上继续前进,则可能导致与世界其他地区的紧张关系。
“有18个原因可能是一个坏主意;解决全球变暖的解决方案是缓解的,不是地球工程,”新泽西州新不伦瑞克省的罗格斯大学的气候科学家艾伦·罗伯克(Alan Robock)说,“如果有人认为这是全球变暖的解决方案,它将带走现在朝着缓解措施的方法。”
但是,盖亚假设的创始人詹姆斯·洛夫洛克(James Lovelock)等其他人(例如,将地球视为整体而不是一组单独的系统的想法),并不认为人类专门用于减少排放和停止全球变暖,因此认为地球工程是我们为拯救星球和我们自己的最佳选择。
“我几乎可以肯定,我们几乎可以肯定没有任何回报,而且全球变暖是不可逆转的,几乎不管我们在传统的事情中做什么,例如遵循京都协议,”此前对生命力说。
底线:考虑到我们迄今为止运行的最大,无意的实验的后果,我们真的可以负担在地球上进行更多实验吗?谁能做出这个决定?
“诀窍是我们如何探讨这项技术的能力没有:1)气候系统本身会冒险太多,因此请戳戳它并发现我们不知道我们在做什么; 2)而没有造成太多的政治紧张局势;” 3)如果“人们认为自己有一个补丁程序”,可以导致他们不要减轻它,而不会陷入基本的道德危害。
提案
地球地球气候的想法可以通过其攻击线进行分组,它们落入了两个营地:去除已经从大气中排出的二氧化碳,并试图通过阻止太阳辐射来冷却地球。
提议将二氧化碳从大气中取出的一些想法包括建造人造树以从空中擦洗碳并存储它。将二氧化碳注入潮湿的多孔岩石深处将其存储在那里数千年,这一过程称为碳固存。并将营养铁倾倒到海洋中以刺激藻类的生长,希望这些小型海洋植物的盛开能够吞噬大气中的多余二氧化碳,并一旦死亡并沉入海洋,将其存储在海洋中。
甚至洛夫洛克都提出了一个地球工程计划:他建议通过人为地将海洋混合与管道混合来帮助地球“治愈自己”,这也会刺激燃料藻类的生长。
解决问题的另一条方法旨在实质上将一个调光的开关在阳光下放置 - 较少的太阳辐射击中地球意味着更少的变暖。
一个想法是建造一个巨人”森林通过创建一个人造的小颗粒或镜像的航天器,该环将阻止某些太阳的射线撞击地球,从而减少供暖。另一个射线最近特别讨论了,因为它会相对便宜且快速实施,正在射击微小的颗粒,或者在空气中散发出空气的散布(以反映空气的速度),这是在空中的,这是在这种情况下(这种情况下),这种散发的散布(这种情况下),这是散布的,这是散布的。化学家保罗·克鲁岑(Paul Crutzen)倡导了大量的气溶胶作为紧急策略。
但是,对这些计划以及实施它们所需的技术的研究仍处于起步阶段。科学家担心这些策略可能产生的潜在副作用,社会可能会将地球工程视为减少温室气体排放而不是紧急应急计划的替代。
需要研究
许多科学家强调,地球工程策略(尤其是气溶胶注入)可能不是解决气候变化的解决方案。
罗伯克告诉《生命科学》:“有史以来唯一的合理方法就是在气候紧急情况下,如果事情逃跑了。”
但是尽管科学家对地球工程策略,他们仍然要求对它们进行更多研究,因此,如果气候状况确实变得特别可怕,那么人类就会有备用计划。
斯坦福大学的气候学家斯蒂芬·施耐德(Stephen Schneider)说:“我们最好现在不要把任何东西扔掉。” “您无法完全将插头插入可能需要一天的东西上。”
特别是,需要进行建模研究和小规模实验室实验,尤其是在气雾剂注射的情况下。
布莱克斯托克说:“我们需要了解这些技术的实用性和局限性。”
当然,模型和实验室不是现实世界:有些因素没有考虑到其预测中包括一定程度的不确定性,尤其是在较小的区域级别上。
施耐德说:“因此,总会有副作用的可能性。”
利弊
每种地球工程策略都有其自己的一套潜在利益和风险。
如果可以召集这些技术,则碳固化有望在大气中取出一些多余的二氧化碳,并防止更多的发射。但是这些技术尚未以任何实际形式存在。还有一些担心,埋葬的二氧化碳最终可能会从其地下坟墓中泄漏出来,并再次产生变暖。
随着海洋施肥,人们担心通过改变养分和物种平衡的分布来损害海洋生态系统,以及对这种努力实际上会消除多少二氧化碳的不确定性。
施耐德说:“这不是直接去除[二氧化碳],这涉及弄乱生态系统。”
太空盾牌将能够冷却地球,但与其相关的成本很大。还有一个额外的问题,一旦到位,它就会永久存在。因此,如果缓解工作的工作和二氧化碳浓度降低,那么这种盾牌就可以比预期的要更冷却地球。
施耐德说:“在我看来,太空中的镜子是绝对的,必须禁止'不'。” “一旦他们到那里,你就不能关闭。”
气溶胶注入是目前讨论最多的选择之一,并且具有相对便宜且易于实施的优势。它的冷却效果也几乎是立即的
但是气溶胶注入会带来几种并发症:需要连续更换注入的颗粒;臭氧消耗和酸雨;以及在某些地方引起负面反应负面反应的风险。
罗伯克说:“您可以随时随地做到这一点,但会产生负面后果。”
如果将硫酸盐颗粒注入大气中,它们将不会永远留在那里 - 最终它们掉出空气,只能持续约一两年。一旦颗粒消失,它们引起的冷却效果也是如此。
可以通过非常大的火山喷发(地球自然的气溶胶注入形式)看到这种作用。例如,1991年在菲律宾的Pinatubo山喷发将2000万吨二氧化硫喷射到大气中。在接下来的几年中,使其进入地球大气层较高层的气溶胶在全球范围内造成了几乎1度的华氏度(0.5摄氏度)。但是,一旦气雾剂在大约三年后解决,这种冷却效果就消失了。
Pinatubo山的气溶胶还导致了地球杆上的臭氧耗竭,这是对人工注射的尝试的另一个大问题。硫酸盐气溶胶也可能导致酸雨,这个问题困扰着工业区数十年,直到上个世纪末污染开始生效。
尽管使用气溶胶注入作为气候操纵可能会抵消全球平均供暖,但它可能会产生其他意外的影响。
布莱克斯托克说:“这是全球平均温度;气候比全球平均温度要多得多 - 它的天气模式,降水模式。”
Blackstock补充说,“我们有一个对它进行测试的事实,我们拥有世界,” Blackstock补充说,地球工程策略的不确定性,尤其是气溶胶注入的不确定性加剧了这一事实。
可以使用气溶胶注入的一种情况是,在全球变暖的效果最终在当前预测较差的情况下,我们可能需要一种快速解决方案来阻止至少某些效果。施耐德说,在这种情况下,气溶胶注入可能是一种临时解决方案,而人类在开发碳去除技术方面工作。
考虑到任何地球工程解决方案的部分问题是,一群人可以决定开始大规模实验,这可能会产生全球影响。
为了确保任何地球工程策略及其潜在影响都得到了充分理解,“科学家知道,我们需要规范,道德和最佳实践,以便如何进行这项研究。”布莱克斯托克说。
但是了解科学是不够的。
布莱克斯托克补充说:“与此同时,我们需要在政治,政策,决策人群中进行同样的讨论。”
国际讨论
尽管目前的建模工作和小规模的研究不太可能引起国际紧张局势,但后来大规模的努力可能会引起。例如,在气溶胶注入的真正努力不仅可能在释放气雾剂的国家中产生影响,而且在世界其他地区(例如,某些模型都表明气雾剂注射会导致非洲部分地区的干旱状况),这些国家可能会将这种测试视为威胁。
施耐德说:“我对地球工程的最大担忧是副作用要比当国家认为这是一种敌对行为时发生的副作用。”
私人公司最近尝试尝试铁施肥已经引起了其他国家和环境团体的紧张局势。问题的一部分是,没有国际条约或法规,诸如地球工程实验之类的事情。
罗伯克说:“一个国家可以在不问其他任何人的情况下做到这一点,而且没有关于该机制或执法机制的明确国际法。”
国家应如何监督地球工程研究及其潜在的实施,这是国家尚未真正解决的问题。
施耐德说:“对我来说,我们有第一条条约。”这样的条约会规定:“没有一个国家,没有一个国家可以自己进行大规模的地球工程。”
但是,考虑到人类的混合记录,其他人不确定国际协议将如何解决:虽然蒙特利尔协议在减少使用破坏臭氧化学品的使用方面取得了很大的成功,但京都协议及其后继者对温室气体的产生影响不大。
布莱克斯托克说:“这是一个挑战,我们现在没有一个很好的答案。” “现有的机制并不全都用于我们现在面临的挑战。”
缺乏理解
另一个担心的是,公众的看法不会反映当前对地球工程的科学理解。这强调了需要与科学家和政策制定者向公众交流发展的公共领域的地球工程讨论。
布莱克斯托克说:“这一切都必须非常透明和公众,包括开发的技术。”
当科学理解与公众交流不佳时,它可能会导致反弹,就像禁止欧洲转基因作物的食物一样。如果对地球工程进行大规模测试,则在公众甚至听到很多有关各种想法,“这可能引起无理的担忧,”布莱克斯托克说。 “一旦存在这些问题,一旦对这些问题有一定的看法,它可能会很难动摇。”
不过,目前,没有为大时的地球工程策略做好准备,科学家和政策制定者越来越意识到有必要为自己提供这些策略并在更国际化的环境中进行讨论。
近几个月来,美国众议院和英国议会都举行了有关地球工程的听证会,专家在作证时就表明了地球工程的优点和风险。科学家和政策制定者还于3月在加利福尼亚州阿斯洛马尔举行会议,讨论地球工程的优点以及如何在此问题上建立国际合作。
同时,对地球工程的研究仍在继续,这也将为人类提供更多信息,以决定是否有必要进行这些策略,如果是这样,则应使用哪些策略。就目前而言,气候行动将采取的未来方向是任何人的猜测:如果我们开始减少排放,我们可以避免一些最糟糕的预测,但是再说一次,我们可能为时已晚。
“我认为,在接下来的五到十年中,[缓解]将采取很多行动,问题是,从现在起20年后,尽管我们在接下来的五到十年中所做的事情仍然会发生太多气候变化,我们是否需要十年左右的时间进行地球工程,而我们还不知道这个问题,我们还不知道。
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