地球工程决策的棘手性与复杂性 *

张彦著 阿尔弗雷德·波什

一、地球工程的相关研究及其争论

气候变化与可持续发展存在着相互影响关系。一方面，气候变化影响着人类的生活环境、生态系统及其服务，从而也影响着社会和经济发展的生命支持系统。另一方面，可持续发展的不同社会机制和议程既影响导致气候变化的温室气体（GHG）排放，也影响各种生态环境下自然和社会系统的脆弱性。全球环境变化重塑了人类-环境系统中人类与环境之间的相互作用。气候变化是一种影响生产和消费、土地利用变化、工业发展和其他人类活动的全球性系统变化。但是，全球气候变化的影响分布不均，发展中国家和贫困地区最容易受到影响1Nicholas Stern, Stern Review: The Economics of Climate Change, Cambridge University Press: Cambridge, UK,2007； IPCC, Climate Change 2007: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Fourth Assessment. Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Cambridge University Press: Cambridge, MA, USA,2007, p. 976.——这部分可归咎于一些国家及地区的地理条件因素，应对能力不足，以及其社会、经济和制度系统的脆弱性。2Poverty and Climate Change: Reducing the Vulnerability of the Poor through Adaptation, World Bank: Washington DC,USA, 2003.日益频繁的极端气候事件对发达国家和发展中国家都造成了严重损害。来自世界不同地区不同社会背景的利益相关者对气候变化的影响也有着不同的理解。为了将气候变化的影响控制在行星边界（planetary boundary）内，3Johan Rockström, Will Steffen, Kevin Noone, Asa Persson, F. Stuart Chapin, Eric F. Lambin, Timothy M. Lenton,Marten Scheあer and Carol Folke, et al., A Safe Operating Space for Humanity, Nature, vol. 46, no. 1, 2013.需要国际社会在脱碳问题上达成一致意见，以便各国努力实现符合其自身和人类利益的气候变化减缓目标。相关研究预测表明，气候变化适应和减缓需要技术创新和制度性约束，以防止发生危险的气候变暖。

近几十年来的全球气候政策主要侧重于减少大气环境中的人为温室气体排放。导致气候变化的直接和间接因素是多方面且相互关联的。温室气体排放和土地利用变化是加剧气候变化的主要驱动因素。人为活动加速了气候系统的变化。主要温室气体——CO2Poverty and Climate Change: Reducing the Vulnerability of the Poor through Adaptation, World Bank: Washington DC,USA, 2003.的浓度从工业化前的278 ppm增加到2013年的超过400 ppm。其他具有较高全球温室效应的温室气体——CH4和N2Poverty and Climate Change: Reducing the Vulnerability of the Poor through Adaptation, World Bank: Washington DC,USA, 2003.O也分别较工业化前水平增加了2.5倍和1.2倍。4Ciais Philippe, Sabine Christopher and Bala Govindasamy, et al., Carbon and Other Biogeochemical Cycles,Climate Change 2013 - The Physical Science Basis: Working Group I Contribution to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Cambridge University Press, Chapter: 6. pp. 465-570.《联合国气候变化框架公约》早在1992年就提出了一个全球目标，即“将大气中温室气体的浓度稳定在防止气候系统受到危险的人为干扰的水平上”。因此国际社会取得普遍共识，与工业化前水平相比，全球增温应限制在2℃以内。5Scott Barrett, The Incredible Economics of Geoengineering, Environmental and Resource Economics, vol. 39, 2007, pp.45-54.然而，根据排放情景及这些排放对气候影响的不确定性，研究预测仍显示到2100年增温4℃的概率为20%。6Turn Down the Heat: Why a 4℃ Warmer World Must be Avoided, World Bank: Washington, DC, USA, 2012.研究预测，4℃增温情景将导致海平面上升0.5至1米，海洋酸化增加150%。4℃增温情景下的并发威胁包括：加剧的水资源短缺，更频繁的极端事件，生物多样性的急剧丧失，季风系统受到干扰，生态系统及其服务的恶化等。这些影响呈现出高度不确定性和非线性状态。这表明4℃增温情景可能会造成严重的生态破坏，且在世界各地分布不均。因此，为了避免危险的气候变化影响，未来应采取必要的经济和技术手段及行动将全球增温控制在2℃以内。尽管一些政策已经出台，国际社会在实质性减缓CO2排放的集体努力方面仍表现不足，再加上近年来气候变化加速的征兆，1Evidence of Accelerated Climate Change, CASPI: Melbourne, Australia, 2007.推动了国际社会对减缓和适应以外的潜在第三种应对全球变暖方案的深入研究。地球工程，也称为“气候工程”，就是这种潜在的第三种解决方案，有时也被认为是“紧急控温”或“临时应对”措施，从而为经济发展与碳排放脱钩“赢得时间”的一种“末端修复”权宜之计，2David W. Keith, Geoengineering the climate: History and prospect, Annual Review of Energy and the Environment, vol.25, 2000, pp. 245-284; Tim Lenton and Naomi Vaughan (eds.), Geoengineering Responses to Climate Change, Springer: New York, NY, USA, 2013.尽管有些人认为该方法应该与减缓措施结合而非单独实施。3Tom Wigley, A Combined Mitigation/Geoengineering Approach to Climate Stabilization, Science, vol. 314, 2006, pp.452-454.然而，在引起重大讨论的同时，地球工程仍然存在争议。4Paul J. Crutzen, Albedo Enhancement by Stratospheric Sulfur Injections: A Contribution to Resolve a Policy Dilemma?Climatic Change, vol. 77, 2006, pp. 211-219.自然科学家、社会科学家、哲学家以及政策制定者都围绕地球工程展开了广泛的争论。这种争议不仅涉及当前或未来是否应该部署地球工程，也涉及是否有必要对这种有意的行星范围的气候操纵方案开展大规模研究，从“保卫未来之论点”（arm the future argument）5Gregor Betz, The Case for Climate Engineering Research: An Analysis of the “Arm the Future” Argument, Climatic Change, vol. 111, 2011, pp. 473-485.及其反对意见的相互辩论就证明了这一争论的激烈程度。此外，从心理学的角度来看，如何通过使用概念和话语隐喻来构建地球工程的政策相关叙事，还会影响决策和公众的反应态度。诸如“地球工程作为一项技术修复手段”，“地球工程作为一项B计划”，“地球工程作为一种备选方案”，“不满的隐喻和论点”等隐喻（metaphor）及叙事（narrative）也都得到了系统的评估。6Brigitte Nerlich and Rusi Jaspal, Metaphors We Die by? Geoengineering, Metaphors, and the Argument from Catastrophe, Metaphor and Symbol, vol. 27, no. 2, 2012, pp. 131-147.

英国皇家学会在2009年9月发布的一份报告中将“地球工程”（Geoengineering）定义为“有意大规模操纵行星环境，以对抗气候变化的人为影响”, 地球工程也被认为是对一系列抵抗人为全球变暖因素的技术的笼统描述。7Geoengineering the Climate, Royal Society: London, UK, 2009.该报告根据地球工程的定义划分了两类技术：太阳辐射管理（Solar Radiation Management, SRM）和二氧化碳去除（Carbon Dioxide Removal, CDR）。SRM和CDR都旨在为地球系统降温。但是，SRM在太阳辐射的短波部分发挥作用，因此处理的是全球变暖的症候，而CDR在长波部分发挥作用，因此旨在解决气候变化的根源。根据英国皇家学会报告（2009年），SRM方法包括：（1）通过增亮人体结构（例如，将其涂成白色），种植具有高反射率的作物，或以反射材料覆盖沙漠来增加行星的表面反射率；（2）增强海上云层的反射率；（3）通过向低平流层注入硫酸盐气溶胶来模拟火山爆发的影响；（4）在太空中放置挡光板，以减少到达地球的太阳能量。CDR方法包括：（1）土地利用管理，以保护或加强土地碳汇；（2）使用生物质进行碳封存以及作为一种碳中和能源；（3）加强自然风化过程，以清除大气中的CO2；（4）直接设计捕获环境空气中的CO2；（5）增强海洋对CO2的吸收，例如，通过自然稀缺的养分或通过增加上升流过程对海洋进行施肥。在所有这些方法中，英国皇家学会和诺维姆集团（Novim Group）认为其中两种SRM技术最具有研究价值：将硫酸盐气溶胶射入平流层，以便反射太阳光和热；增加海上云层的反射率。1Bidisha Banerjee, The Limitations of Geoengineering Governance in a World of Uncertainty, Stanford Journal of Law,Science & Policy, vol. IV, 2011, pp. 15-36.

地球工程是一个跨越科学、伦理、政治、经济、文化和环境之间边界的棘手且复杂的问题。这种问题通常被视为“棘手问题”。该术语最初由社会学家Rittel和Webber在社会政策领域提出，在社会政策领域中，由于持有不同观点的利益相关者无法就问题的明确定义达成共识，也无法对相关知识达成一致意见，又或者相关规范和价值观受到多方挑战，因此使得这一领域无法采用纯粹的科学合理方法（a purely scientific-rational approach cannot be applied because there is no consensus of the clear definition of the problem, no agreement on the relevant knowledge or the norms and values at stake due to diあering perspectives of stakeholders）。2Horst W. J. Ritt and Melvin M. Webber, Dilemmas in a General Theory of Planning, Policy Sciences, vol. 4, 1973, pp.155-169.“棘手问题”（wicked problem）即由于不完整、相互矛盾和不断变化的要求（且往往难以识别）而导致难以或者根本无法解决的问题。Wicked一词并不意味着有害，而是代表问题的复杂性和对解决方案的某种内生抵制。3Australian Public Service. Tackling Wicked Problems, Routledge: Barton, Australia, 2010.此外，由于问题各个复杂方面相互依赖性，解决问题某一方面的努力可能会遭到反对或产生负面影响，触发其他方面或领域的其他问题。

地球气候是一个复杂的自适应系统（complex adaptive system）。复杂的自适应系统被定义为“许多主体并行作用，不断地作用于其他主体及对其他主体正在做的事情做出反应的动态网络。系统的整体行为是许多个体主体每时每刻做出的大量决策的叠加结果”。4John Henry Holland, Hidden Order: How Adaptation Builds Complexity, Addison-Wesley: Reading, MA, USA, 1995.此外，地球是一个复杂的整体，包含各种周期、循环和平衡。不同的周期涉及不同的时间和地质尺度。在某个时间和地点干预某一周期或平衡可能会导致其他周期或平衡的短期、长期或延迟的危机。地球工程作为行星尺度的气候操纵将导致对地球周期的干预，引发不同层面的负面影响。对于这样一个复杂的自适应系统，不同周期的并发变化将可能导致实质性系统变化的新属性。

二、地球工程的棘手性和复杂性

本文通过六个主要论点阐述了地球工程的棘手性和复杂性：复杂的跨界反馈，经济承受能力，决策标准，利益和价值观冲突，缺乏中央治理机构，以及决策中的“燕尾服谬误”。六个主要论点的讨论试图概述为什么地球工程会给人类带来挑战和机遇，以及为什么它应被视为一个“棘手问题”。以下各节将讨论人与环境系统的内在反馈与联系，客观评估地球工程干预成功与否的难度，利益和价值观冲突以及缺乏中央治理机构的问题。因此，地球工程政策决策应考虑风险的时间尺度，并考虑成本、伦理、治理等其他因素。

（一）人类-环境系统中复杂的跨界反馈

人类-环境系统（Human-Environment System, HES）的概念涉及两个不同的系统，它们相互依赖和相互影响，反映了与人类相关或受其影响的所有环境和技术系统。1Roland W. Scholz and Claudia Binder (eds.), The Paradigm of Human-Environment Systems, ETH: Zurich, Switzerland,2003.有人认为，这种相互关系在不同的情境下往往并不是对称的，但相互影响对HES系统的两个子系统中至少其中一个子系统是有益或必要的。人类决策以及反馈环的短期和长期环境影响将直接影响HES系统的演变。有关HES系统框架的详细描述可见瑞士苏黎世联邦理工学院罗兰德·斯科茨（Roland Scholz）教授的文章。2Roland W. Scholz and Claudia Binder, The HES Framework, in Roland W. Scholz (ed.), Environmental Literacy in Science and Society: From Knowledge to Decisions, Cambridge University Press: Cambridge, UK, 2011, pp. 453-462.通过重新审视HES系统（其中社会和生态方面在多个时间和空间尺度上相互作用），可更好地理解全球和地方环境问题。3Toward a Science of Sustainability: Report from Toward a Science of Sustainability Conference, Airlie Center,Warrenton, Virginia, 29 November-2 December 2009; Center for International Development at Harvard University: Cambridge,MA, USA, 2010.

为了理解地球工程对气候反馈系统的干预及其对HES系统的影响，本文采用了斯科茨教授开发的HES系统框架来辅助理解本文中的以下创新论点，以便详细研究反馈环。图1说明人类-环境关系中包含不同时间尺度的初级和各种次级反馈环。假设t0时的人类决策遵循各主体面向目标的决策规则。那么，在t0时人类某项行动之后，人类主体感知到（t0 + t）时的初级环境反馈进行适应性决策和反应，如图中箭头形成的内循环F1 =（1，2，3）则代表了初级反馈，但是，它与二阶或三阶的各种次级反馈环进行耦合，例如F2（1，4，6，9）和F3（7，8，1）。因此，斯科茨教授得出结论，次级反馈环包括三种类型：F1，即意外变化的次级反馈（secondary feedback of unintended changes）；F2，即引发（人类）学习的次级反馈（secondary feedback loop of learning）；F3，即引发人类反省的次级反馈（secondary feedback loop of self-reflection）。通常，次级反馈环是指在t0 + T时的延迟和长期环境影响，其中T可能代表数十年甚至更长的时间。“学习”（learning）的概念被嵌入到HES系统框架中，特别是通过F2，大尺度实质性环境变化促使人类对环境系统和自身行为的学习。人类主体通过评估和学习环境系统中的影响来学习和调整他们的行为和决策，进而建立自己的环境意识。需要指出的是，在t0 + T时的延迟性长期环境影响可能对人类系统产生巨大的负面影响，例如全球变暖的结果。受HES系统框架理论的启发，本文借鉴了HES系统框架中的反馈环理论，以下有创新性地阐述了对地球工程干预过程的分析，以引入“风险时间尺度”的新概念。

图1. 人类-环境相互作用中的初级和各次级反馈环（来源：Scholz，2003）

增强的温室效应分别通过气候系统与生物圈和技术圈之间的复杂反馈环产生影响。气候变化对生态系统和人类产生影响，同时进一步引发经济活动的反馈。

地球工程，被定义为“有意大规模操纵行星环境，以对抗气候变化的人为影响”，隐含地承认人类本身可能通过其经济活动（因为经济活动是人类文明与发展的基础）成为这种“有意大规模操纵”的执行者，并且也是最主要的利益相关者。在人类本位说假设（Anthropocentrism assumption）的背景下，我们可能有兴趣思考地球工程如何影响人类自身，尤其是从风险时间尺度的角度。如果我们比较反馈系统中的干预阶段，就可以诊断出这一点，如图2所示。对SRM的常见批判包括了：（1）它只处理气候变化的症候，特别是增温，而未解决大气中温室气体浓度的根源；1Timothy M. Lento and Naomi E. Vaughan, Geoengineering Responses to Climate Change, Geoengineering Responses to Climate Change: Selected Entries from the Encyclopedia of Sustainability Science and Technology, Springer: New York, NY,USA, 2013.（2）它没有解决海洋酸化问题；2Alan Robock, Luke Oman and Georgiy L. Stenchikov, Regional Climate Responses to Geoengineering with Tropical and Arctic SO2 Injections, Journal of Geophysical Research, vol. 113, 2008; Martin Bunzl, Geoengineering Harms and Compensation, Stanford Journal of Law, Science & Policy, vol. IV, 2011, pp. 70-76.（3）向平流层注入SO2Alan Robock, Luke Oman and Georgiy L. Stenchikov, Regional Climate Responses to Geoengineering with Tropical and Arctic SO2 Injections, Journal of Geophysical Research, vol. 113, 2008; Martin Bunzl, Geoengineering Harms and Compensation, Stanford Journal of Law, Science & Policy, vol. IV, 2011, pp. 70-76.可能进一步导致臭氧消耗；3Susan Solomon, Stratospheric Ozone Depletion: A Review of Concepts and History, Reviews of Geophysics, vol. 37,1999, pp. 275-316.（4）白天的天空会显著变白；4Alan Robock, 20 Reasons Why Geoengineering May be a Bad Idea, Bulletin of the Atomic Scientists, vol. 64, 2008, pp. 14-18; Ben Kravitz, Alan Robock, Luke Oman, Georgiy Stenchikov and Allison B. Marquardt, Sulfuric Acid Deposition from Stratospheric Geoengineering with Sulfate Aerosols, Journal of Geophysical Research, vol. 114, 2009.（5）增加酸沉降；5Michael I. Budyko, The Earth’s Climate, Past and Future, Academic: New York, NY, USA, 1982.（6）太阳能发电所需的日照减少；6Alan Robock, 20 Reasons Why Geoengineering may be a Bad Idea, Bulletin of the Atomic Scientists, vol. 64, 2008, pp. 14-18.等等。这些列举的SRM缺点是从负面效应（side-eあect）而非从人类-环境系统中地球工程与人类利益关系的角度讨论的潜在负面影响。

然而，我们在这里探讨的CDR相较于SRM的优势可为我们的战略决策提供另一种辩证的观点。我们将CDR和SRM干预纳入改编自迈克尔·科蒙（Michael Common）1Michael Common and Sigrid Stagl, Ecological Economics: An Introduction, Cambridge University Press: Cambridge,UK, 2005.的人类-气候反馈系统中，基于耦合的人类-气候系统的特定视角对“利益与灾难的接近度”（proximity of stake to catastrophe）这一本文首次提出的概念进行评估。我们将“利益与灾难的接近度”这一新概念定义为“风险与利益相关者相距多远，以及从灾难（重大意外变化）发生到最终破坏利益将需要多长时间”（how much distance a risk stays from the stakeholder and how long it will take if a catastrophe (dramatic unintended change) happens and finally destroys the stake）。

图2. 人类-气候反馈系统框架中的地球工程干预阶段（原创分析）

图2显示了人类-气候反馈系统框架中的地球工程干预阶段。该图的拓扑组织基于主要子系统基本因果关系和影响气候变化的主要活动。每个方框代表人类-气候系统的子系统。 子系统之间的联系（箭头连接框）说明了从一个子系统到另一个子系统的直接影响力。基于对生物圈和技术圈中嵌入的气候反馈系统的现有科学认识，确定了拓扑组织和子系统之间的主要联系。我们可以调整图中方框的位置，并重组方框顺序（1～7），但是，在气候变化主题（“浓度”“碳汇”和“排放”均指GHG）下，子系统的主要联系及其影响关系是稳定不变的。如上所述，在图2所示的气候工程干预反馈系统中，人类（human）及经济（economy）被认为是人类世（Anthropocene）的核心利益。由于SRM方法无法调整基本的温室气体浓度，因此SRM干预只能在“气候”（climate）阶段1指直接通过SRM的干预措施影响局部或全球的温升，此处以“气候”阶段意指其并不能影响温室气体的浓度本身。（图2中的方框5）发挥作用，它起到“快速辅助”降温的作用。SRM通常对温室气体“排放”“碳汇”和“浓度”（从方框2到方框4）的影响不大。但是，CDR顾名思义旨在直接降低CO2浓度（方框4）。CDR方法干预覆盖“排放”“碳汇”和“浓度”。生物燃料、可再生能源和“烟囱末端脱碳器”都是减少CO2Victor Brovkin, Vladimir Petoukhov, Martin Claussen, Eva Bauer, David Archer and Carlo Jaege, Geoengineering Climate by Stratospheric Sulfur Injections: Earth System Vulnerability to Technological Failure, Climatic Change, vol. 92,2008, pp. 243-259.“排放”（方框2）的减缓措施；土地利用管理以加强土地碳汇、海洋施肥以提高藻类对CO2的吸收，属于“碳汇”（方框3）干预类别；碳捕集与封存（CCS）通常是降低CO2Victor Brovkin, Vladimir Petoukhov, Martin Claussen, Eva Bauer, David Archer and Carlo Jaege, Geoengineering Climate by Stratospheric Sulfur Injections: Earth System Vulnerability to Technological Failure, Climatic Change, vol. 92,2008, pp. 243-259.“浓度”（方框4）的直接手段。通过仔细审查图2的人类-气候反馈系统，我们可以发现利益（人类福祉和经济）“更易受”气候本身干预（通过SRM干预）的影响。如图2所示，“气候”（方框5）与“人类”（方框7）和“经济”（方框1）在没有缓冲机制的情况下，有直接联系（即气候变化对生活和经济活动的影响），且又通过生物圈（方框6）产生间接联系。这说明行星尺度的人为气候调节行动可能对主要利益相关者—人类及其经济—产生直接影响或快速的间接影响。干预阶段与利益的接近度（即“风险时间尺度”）对人类福祉及其经济构成了很大的潜在风险，特别是在行星尺度部署此类干预措施引发风险或灾难时，采取补救措施为时已晚。SRM影响的不确定性及其无法消除气候变化根源（温室气体）的根本性质，以及由于意外情况（例如，因政治或经济意愿造成停止注入气溶胶）而突然停止其运行的高风险，甚至是大规模部署（例如，太空镜反射太阳光和热）出现不可逆转性故障，也可能由于这些行动与利益的接近而对人类和社会造成巨大的灾难。因此，SRM地球工程手段的突然终止造成的影响正是有关是否应该部署此类技术的担忧之一；2Victor Brovkin, Vladimir Petoukhov, Martin Claussen, Eva Bauer, David Archer and Carlo Jaege, Geoengineering Climate by Stratospheric Sulfur Injections: Earth System Vulnerability to Technological Failure, Climatic Change, vol. 92,2008, pp. 243-259.3Andrew Ross and H Damon Matthews, Climate Engineering and the Risk of Rapid Climate Change, Environmental Resource Letters, vol. 4, 2009.政治或经济因素不稳定导致SRM的突然取消，可能会严重增加危险气候变化（dangerous climate change）的风险（参见英国皇家学会2009年报告）。4Geoengineering the Climate, Royal Society: London, UK, 2009.假设在t0时采取地球工程行动，预期的降温效果应在t0 + t1时发生。但是，由于不确定性和潜在的故障风险，意外的负面影响甚至灾难可能出现在 t0 + t1 + t’时。然而，CDR方法，也称为长波地球工程，在“排放”（方框2）、“碳汇”（方框3）和“浓度”（方框4）领域发挥作用，但这些领域从全球变暖的角度来看与人类或经济没有直接联系（仅从气候变化角度谈）。从系统分析来讲，只有当这些领域影响“气候”子系统（方框5）时，它们才会影响整个耦合的人类-气候系统中的利益子系统（“人类”和“经济”）。虽然我们也应该承认“排放”也会导致其他类型的环境污染和人类健康危害（如PM2.5），但这里的推论只关注全球变暖的影响，仅从气候变化的角度分析。其他类型的环境污染影响不在本文的讨论范围内。

CDR干预方法优于SRM的部分原因在于，它影响温室气体浓度这一全球变暖的根源，同时还在于它对人类社会和经济造成灾难的风险相对较小。这是因为其在反馈系统的上游实施干预，其影响必须通过所有其余步骤，即子系统（如方框所描绘）的扩散链效应，才最终触及“人类”和“经济”，而这些过程和子系统的恢复力（resilience）可以抵消和弱化某些影响。因此，CDR干预的任何负面影响或意外影响需要通过具有缓冲效应的多个过程和子系统进行扩散，因此需要更长时间才能最终影响到人类，而SRM失效会引起重大的“气候”子系统突然性负面影响，而利益体（人类与经济）更直接地暴露于“气候”子系统的有害影响。更重要的是，从根源到影响，“浓度”子系统位于反馈系统中根源至影响过程的中间，具有缓冲效应，特别是由于自然的自调节能力——恢复力，有时也称为“盖亚效应”（the Gaia Eあect）。这种“缓冲效应”的一个示例是，大气CO2浓度升高和温度升高增强了植物对CO2的吸收。例如，对于增加一倍的大气CO2浓度，景天酸代谢（CAM）物种的生物量生产力可以提高35%。1Philippa Drennan and Park Nobel, Responses of CAM Species to Increasing Atmospheric CO2 Concentrations, Plant Cell and Environment, vol. 23, 2000, pp. 767-781.这个例子即是浓度增加则导致碳汇（carbon sink）增加的缓冲效应。另一方面，如果“碳汇”变化导致“浓度”以及“气候”子系统的根本变化，则该过程在一定程度上会减慢。但是，在“气候”之后，利益（stake）则会暴露并受到直接影响。因此，在CDR干预引起的任何突然危险最终触及人类利益之前，“浓度”和“气候”都是具有自身恢复及缓冲效应的过程。考虑到CDR地球工程措施是在t0时实施，预期的降温效果应在t0 + t2时发生。由于复杂性和特殊风险故障引起的意外负面影响乃至更大的灾难可能出现在t0 + t2 + T’时。但由于反馈系统中的缓冲效应，在灾难触及人类社会之前仍需要相当长的时间T。

从“利益与灾难的接近度”的角度来看，分析反馈系统会发现，CDR与SRM相比“不那么接近”人类利益。比较SRM（t0 + t1 + t’）和CDR（t0 + t2 + T’）中潜在灾难与利益的远近，我们认为考虑到反馈系统中的缓冲效应，T’ 通常比t’ 长。这导致CDR“利益与灾难的接近度”较低。“浓度”变化和“气候”变化的缓冲效应将为我们提供“一些时间”来采取其他紧急行动，以防止CDR带领我们走向错误的方向。这里需要澄清的是，“利益与灾难的接近度”概念并不是要排除CDR失效导致灾难的可能性，也不是要比较CDR和SRM失效的有害影响大小。我们可以举一个CDR失效导致相对快速的有害影响的示例：大规模碳捕获与封存（CCS）失效。碳捕获与封存（carbon capture and storage, CCS），作为一种CDR方法，需要一些存储的CO2的地方。目前已有人提议将CO2存储在洞穴系统中的地下，可能使用化石燃料开采而生成的地质空间。如果这些大规模储存地点发生故障或失效，就可能会迅速（从几天到几个月）导致大气中CO2浓度发生变化，并最终对气候条件产生重大影响。但是，CCS通常是一种相对分散的方法。因此，特定分散储存的失效会在多大程度上影响全球CO2浓度及气候是值得讨论的问题。此外，即使地球上存在大规模的碳储存，这种储存的失效也意味着CO2的显著“排放”（图2中反馈系统的上游）。在影响触及“气候”子系统之前，这种突然“排放”的影响仍然必须通过“碳汇”和“浓度”等步骤的子系统（因此经过缓冲效应的约束）。而且，这种变化并不是一种线性过程。较高的CO2Cass R. Sunstein, Laws of Fear: Beyond the Precautionary Principle, Cambridge University Press: Cambridge, UK;New York, NY, USA, 2005.“浓度”也会引发更强的CO2Cass R. Sunstein, Laws of Fear: Beyond the Precautionary Principle, Cambridge University Press: Cambridge, UK;New York, NY, USA, 2005.吸收，这主要是由于大气CO2Cass R. Sunstein, Laws of Fear: Beyond the Precautionary Principle, Cambridge University Press: Cambridge, UK;New York, NY, USA, 2005.浓度升高导致生物量生产力提高。因此，自然的缓冲效应会抵消有害影响，让人类有更多时间寻找其他补救措施，例如，临时使用SRM或重新捕获泄漏的CO2Cass R. Sunstein, Laws of Fear: Beyond the Precautionary Principle, Cambridge University Press: Cambridge, UK;New York, NY, USA, 2005.。事实是，这种“排放”的有害变化通过“碳汇”“浓度”“气候”步骤（子系统）并最终触及利益需要一定的时间T。但是，与CDR失效不同，SRM失效（例如，停止气溶胶注入或太空镜失效）将直接改变“气候”温度，利益也会因此受到直接影响。在耦合的人类-气候反馈系统中，SRM失效没有或极少会有“缓冲效应”。

本文的创新论点（“利益与灾难的接近度”）并不是提供SRM或CDR失效的影响将多久触及最终利益的数学量化或预测情景。这种影响扩散的时间在很大程度上取决于影响本身的性质和规模，以及受影响系统的自身状况。特别是在复杂的自适应气候-人类系统中，t因子可能受到许多其他因素的影响。因此，本文试图从一个相当哲学的推理角度解释，在这种反馈系统中定性地识别这种缓冲效应和相应的缓冲时间。因此，通过分析是否会产生缓冲效应，可以概念化利益与SRM或CDR干预导致的潜在灾难的“接近度”。虽然针对“排放”“碳汇”和“浓度”的CDR干预可以发现许多“缓冲效应”，但是一旦SRM地球工程干预失效，这种气候-人类反馈系统中的自然“缓冲效应”就很有限。考虑到这种“缓冲效应”和利益的脆弱性，本文对t’〈 T’给出了一般性的哲学解释，建议将这种“利益与灾难的接近度”作为一项原则，与其他原则一起纳入地球工程决策过程中。从这个意义上讲，我们得出结论，如果CDR无法正常发挥作用，可以将SRM作为备选方案，以补救CDR干预的负面影响。

“利益与灾难的接近度”概念给出了SRM或CDR失误的“风险时间尺度”解释，因此表明CDR优于SRM，因为前者的灾难与利益之间有更多的缓冲，灾难“不那么趋近”利益。虽然这种哲学视角对人类-气候系统的负面影响（灾难）给予了预防性的关注，但有的人可能会以t因子对有益效果的影响为由，对“利益与灾难的接近度”原则提出质疑。由于相同的缓冲及通过缓冲的时间成本，CDR干预产生有益效果的速度可能比SRM干预更慢。乍看之下，这种说法似乎是削弱“利益与灾难的接近度”概念。然而，仔细分析这种权衡会发现，由于众所周知的“核心预防原则”（core precautionary principle）1Stephen M. Gardiner, A Core Precautionary Principle, Journal of Political Philosophy, vol. 14, 2006, pp. 33-60.，以及Sunstein提出的或多或少同等的“预防灾难原则”（anticatastrophe principle）2Cass R. Sunstein, Laws of Fear: Beyond the Precautionary Principle, Cambridge University Press: Cambridge, UK;New York, NY, USA, 2005.，地球工程决策相对来说并不太关注有益效果影响的t因子。在某种程度上，“核心预防原则”被广泛接受并用作气候变化减缓或适应政策的合理决策原则。3Stephen M. Gardiner, Ethics and Global Climate Change, Ethics, vol. 114, 2004, pp. 555-600; Henry Shue, Deadly Delays, Saving Opportunities: Creating a More Dangerous World? in Stephen M. Gardiner (ed.), Climate Ethics: Essential Readings, Oxford University Press: New York, NY, USA, 2010, pp. 146-162.一般而言，预防原则可帮助我们做出气候决策，特别是在高不确定性的情况下，避免最严重的危害（灾难）。在SRM和CDR之间进行选择时，“利益与灾难的接近度”应该比“利益与有益效果的接近度”更值得关注，这符合核心预防原则。值得澄清的是，我们并不支持所谓的“超保守预防原则”（ultraconservative precautionary principle），因为它从根本上忽略了有益效果。通过优先考虑“利益与灾难的接近度”，我们从防止伤害的角度（在危害和利益都不确定的情况下）接近于“核心预防原则”。预防原则遵循最大化最小值规则（the maximin rule），这是不确定情况下做出决策的一般原则。1Duncan Luce and Howard Raiあa, Games and Decisions: Introduction and Critical Survey, Wiley: New York, NY, USA,1957.简而言之，“在一组备选方案中合理优先选择最大化最小可能收益的方案”。这个最大化最小值规则可以帮助我们对CDR和SRM的一组备选方案有一个更深入的认识。因此，当我们简单比较每个方案的最小可能收益时，CDR（较慢的收益效果，但不那么接近灾难）则会优于SRM（更快的收益效果，但更接近灾难）。因此，根据预防原则和最大化最小值规则，我们应该从预防灾难的视角将“利益与灾难的接近度”这一创新原则纳入决策过程中。

（二）我们能负担得起吗？

虽然前一节的讨论表明CDR从“解决全球变暖根源”角度和“反馈环系统”的角度来看都优于SRM，但本节讨论的经济负担能力角度可能会使得我们得出相反的结论。总的来说，调整反射率的成本要低于减排。2Justin McClellan, David W Keith and Jay Apt, Cost Analysis of Stratospheric Albedo Modification Delivery Systems,Environmental Research Letters, vol. 7, 2012.根据温室效应升温政策建议专家组（Panel of Policy Implications of Greenhouse Warming）的计算，向平流层注入SO2气溶胶减少每吨CO2仅需花费几便士而已。3Scott Barrett, The Incredible Economics of Geoengineering, Environmental and Resource Economics, vol. 39, 2007, pp.45-54.这就引出了缓解成本（COM）作为地球工程经济指标的概念：美元/吨减排量（$/tc）。Keith指出，向海洋中注入CO2（$50-150/tc），向地下注入CO2（$50-150/tc），以及通过集约林业捕获碳（$10-100/tc）的缓解成本最高，而通过向平流层注入SO2Justin McClellan, David W Keith and Jay Apt, Cost Analysis of Stratospheric Albedo Modification Delivery Systems,Environmental Research Letters, vol. 7, 2012.气溶胶进行直接光学散射增加反射率的缓解成本最低（〈〈$1/tc）。因此，缓解成本被用作一个明确的参数来比较地球工程与常规减排以及不同地球工程方法的成本。4David W. Keith, Geoengineering the Climate: History and Prospect, Annual Review of Energy and the Environment, vol.25, 2000, pp. 245-284.地球工程和缓解成本有两个特征。首先，调整反射率缓解（albedo mitigation）方法的成本并不取决于当前人为排放的规模或增速。我们可以利用比气候变化人为影响力度高几倍的反射率缓解效率来实现地球降温。其次，反射率缓解成本很低，这种方法可能对那些希望以廉价方式取得环境效益的国家最具吸引力。因此，这些国家在必要时就会部署反射率地球工程（albedo geoengineering）。一个国家可以通过地球工程，特别是调整反射率来抵消温室气体排放的影响，但这也会导致问题转移和道德风险。5Geoengineering the Climate, Royal Society: London, UK, 2009; John Virgoe, International Governance of a Possible Geoengineering Intervention to Combat Climate Change, Climatic Change, vol. 95, 2009, pp. 103-119.存在更快的SRM解决方案则甚至可能会削弱CO2减排的雄心或增加减排失败的可能性。全球变暖效应的根源并未因此而消除；升温效应也仅仅是被暂时抑制住，到未来某个时间点，当地球工程在小尺度范围内不再起作用时，这种升温效应就会反弹爆发。此外，这些单方面行动往往将问题转移到另一个国家。因此，CO2Kurt Zenz House, Antonio C. Baclig, Manya Ranjan, Ernst A. van Nierop, Jennifer Wilcox and Howard J. Herzog,Economic and Energetic Analysis of Capturing CO2 from Ambient Air, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 108, 2011, pp. 20428-20433.减排需要前所未有的国际集体努力，而这意味着不仅需要为减排技术和过程本身提供巨额预算，还需要开发合作监测系统，这也可能创造就业机会并对社会产生有益影响。

据估计，到2100年，太阳光散射技术（sunlight scattering）每年仅需耗资10亿美元来抵消全球变暖影响。因此，反射率地球工程被广泛认为是低成本的技术。向平流层注入SO2气溶胶减少每吨CO2Kurt Zenz House, Antonio C. Baclig, Manya Ranjan, Ernst A. van Nierop, Jennifer Wilcox and Howard J. Herzog,Economic and Energetic Analysis of Capturing CO2 from Ambient Air, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 108, 2011, pp. 20428-20433.仅需花费几便士而已；二氧化碳捕获和储存技术将大大减少燃煤发电排放，但成本将在$100-150/tc之间，具体取决于所使用的技术。1Ralph E. H. Sims, Hans-Holger Rogner and Ken Gregory, Carbon Emission and Mitigation Cost Comparisons Between Fossil Fuel, Nuclear and Renewable Energy Resources for Electricity Generation, Energy Policy, vol. 31, 2003, pp. 1315-1326.House等人甚至声称工业空气捕获（IAC）计划从大气中捕获的CO2Kurt Zenz House, Antonio C. Baclig, Manya Ranjan, Ernst A. van Nierop, Jennifer Wilcox and Howard J. Herzog,Economic and Energetic Analysis of Capturing CO2 from Ambient Air, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 108, 2011, pp. 20428-20433.的成本约为$1000/吨，他们将此描述为类似于金融海啸。2Kurt Zenz House, Antonio C. Baclig, Manya Ranjan, Ernst A. van Nierop, Jennifer Wilcox and Howard J. Herzog,Economic and Energetic Analysis of Capturing CO2 from Ambient Air, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 108, 2011, pp. 20428-20433.特别是对于工业排放CO2捕获意味着需要在世界各地部署大量的新基础设施。基础设施系统的改造也将导致成本的显著增加。这两者之间的差异是巨大的，因此我们面临着两难选择：我们有CO2Kurt Zenz House, Antonio C. Baclig, Manya Ranjan, Ernst A. van Nierop, Jennifer Wilcox and Howard J. Herzog,Economic and Energetic Analysis of Capturing CO2 from Ambient Air, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 108, 2011, pp. 20428-20433.捕获的较好方案，这种方案具有更高的确定性，但成本更高；我们负担得起的太阳辐射管理，却具有高度不确定性。

（三）成本效益是否为唯一标准？

如上所述，与其他方法相比，针对气溶胶地球工程（属于SRM的一种），与其将带来的效益相比所耗费的成本基本上是微乎其微的。批判者指出，CO2减排地球工程的成本过于高昂，我们可以利用现有预算来补贴或投资可再生能源系统而非长波地球工程。但是，仍有学者对气溶胶地球工程的成本需求持怀疑态度。他们指出，一旦气溶胶耗尽，突然爆发的不良气候变化影响还将同时伴随金融危机。3Marlos Goes, Nancy Tuana and Klaus Keller, The Economics (or Lack Thereof) of Aerosol Geoengineering, Climatic Change, vol. 109, 2011, pp. 719-744.虽然向平流层注入气溶胶的成本相对较低，但如果气溶胶地球工程的快速辅助导致“伦理风险”并推迟我们的经济脱碳议程，那么人类可能会事实上积累未来成本。如果成本效益是唯一的标准，传统经济学家将主张选择最经济的解决方案来应对气候变化。气溶胶地球工程通常由于低成本而变得更加经济可行，但这可能破坏CO2减排的共识和努力。在这种情况下，地球工程会引起对化石燃料依赖不减的“反弹效应”（rebound eあect）。

无论是否可以以边际成本部署某种地球工程技术，剩下的问题是成本效益是否为指导我们决策的唯一标准。其他一些道德问题也值得我们审慎思考——例如，社会公平、环境伦理、敌对势力利用风险以及如何应对权威。关于地球工程和CO2减排的一个棘手的争论是，许多地球工程技术打算在行星尺度内向环境中添加新的物质（如气溶胶地球工程、甚至是在太空中放置挡光板），而CO2William D. Nordhaus and Joseph Boyer, Warming the World, MIT Press: Cambridge, MA, USA, 2000.减排的目的是将一些“废物”（温室气体）带出环境。我们是否允许向行星环境中添加新的物质？有些人可能会说我们已经如此折磨我们的环境，我们是否应该留有同理心和人性来让自然通过自身的“盖亚效应”进行自我修复？行星尺度内持续的人为改造是否会使得地球系统更加脆弱？气候系统是一个复杂的自适应系统，而地球工程的干预可能会进一步加剧气候系统的复杂性。正如阿什比“必要的多样性”定律（Ashby’s Law of Variety）所揭示的那样，“控制系统可用行动的种类越多，它能够补偿的扰动种类越多”，但我们可以承受气候系统中增加多少复杂性和多样性？即使我们容忍通过地球工程向环境中增加新的物质来调节气候，这些添加的新物质也会在气候中停留很长的时间。我们又如何得知我们的子孙后代对于干预自然系统这一问题是否与我们持有相同的伦理态度或容忍度？

（四）利益和价值观冲突

本节阐述了不同利益相关者（甚至来自不同领域）之间公平问题与价值观冲突两难的“棘手性”。行星尺度特定地球工程方法的影响可以采用不同学者使用的各种气候模型来估算，这有时会得出不同的结果。不同权威对全球气候也会持有不同的看法。Robock的模型表明，在全球部署SRM之后，撒哈拉以南非洲地区甚至会更加炎热和干旱，其影响比全球变暖本身要严重得多。1Alan Robock, Luke Oman and Georgiy L. Stenchikov, Regional Climate Responses to Geoengineering with Tropical and Arctic SO2 Injections, Journal of Geophysical Research, vol. 113, 2008.虽然SRM可能会对撒哈拉以南非洲地区造成这种负面影响，但它也可能带来环境效益，例如，通过改造颗粒来阻挡有害的紫外线辐射。那么没有紫外线的区域是不是以撒哈拉以南非洲地区成为输家（loser）为代价而享受到环境效益？此外，虽然阻挡了紫外线，但也会产生臭氧消耗。目前尚不确定哪些影响会出现在地方和全球层面上。俄罗斯、加拿大和北欧国家可能已经受益于全球变暖，并支持这一趋势的继续发展。2William D. Nordhaus and Joseph Boyer, Warming the World, MIT Press: Cambridge, MA, USA, 2000.但是，在印度的一些地区，太阳辐射达到世界最强水平，因此印度可能会想要降一些温。如果印度向平流层注入SO2气溶胶，降温效果不仅会破坏俄罗斯因全球变暖收益的环境效益，而且注入大气的气溶胶颗粒将因为大气流动被运往极地，并可能导致俄罗斯出现酸雨。那么印度是否应该补偿北方国家受到的环境影响？在这两种情况下，北方国家都是赢家吗，要么农业生产受益于全球变暖，要么获得相比之下欠发达的印度的补偿？

因此，地球工程往往因其负面影响而饱受诟病。部分原因是它通常在行星尺度实施，因此会干预全球生态系统中的各种地球循环。平流层气溶胶可能导致天空变白和臭氧消耗。3Alan Robock, 20 Reasons Why Geoengineering May Be a Bad Idea, Bulletin of the Atomic Scientists, vol. 64, 2008, pp.14-18.海洋施肥也可能会引起负面影响，例如，海洋中溶解氧的减少和甲烷的增加，4Michelle Allsopp, David Santillo and Paul Johnston, A Scientific Critique of Oceanic Iron Fertilization as a Climate Change Mitigation Strategy, Greenpeace Research Laboratories: Exeter, UK, 2007.等等。

然而，所有这些原始的全球环境问题（如全球变暖本身、臭氧消耗等）和各种地球工程方法引起的负面影响（如天空变白、全球海洋溶解氧减少、全球酸沉降等），在很大程度上都是我们根本没有任何加权机制进行评估的行星尺度的影响。即使我们有这样的一种加权评估机制，来自不同国家的科学家也可能自愿或迫于国内政治压力，以符合本国政权利益的不同方式，对这些影响的重要性进行排序。这意味着尽管科学家或许能够客观地对地球工程的影响进行排序，但实际上这些影响的排序也必然包含主观因素。不同的人可能有不同的偏好。评估地球工程成效的科学尝试包括“基于风险的框架”1Angus J. Ferraro, Andrew J. Charlton-Perez and Eleanor J. Highwood, A Risk-based Framework for Assessing the Eあectiveness of Stratospheric Aerosol Geoengineering, PLoS One, vol. 9, 2014.或其他“多标准”判断2Rob Bellamy, Jason Chilvers, Naomi E. Vaughan and Timothy M. Lenton, “Opening up” Geoengineering Appraisal:Multi-criteria Mapping of Options for Tackling Climate Change, Global Environmental Change, vol. 23, 2013, pp. 926-937.。几乎没有任何全球机构可以对地球工程进行全面的环境影响评估。不同制度领域、不同政治利益和不同生态系统方面的冲突共同构成了地球工程的棘手性和复杂性。因此，国际社会远未就地球工程全球共同议程达成一致。

（五）缺乏中央地球工程治理机构

正如前一节所述，在不同尺度上部署的地球工程可能会对世界不同地区产生截然不同的影响。地球工程治理仍然充满争议。Ricke等人曾概述了地球工程的不同目标和国际冲突的可能性。3Katharine L Ricke, Juan B Moreno-Cruz and Ken Caldeira, Strategic Incentives for Climate Geoengineering Coalitions to Exclude Broad Participation, Environmental Research Letters, vol. 8, 2013.太阳辐射管理治理倡议（SRMGI，2011年）表明，需要充分解决有关未来地球工程技术和治理机制可行性、优势和劣势的不确定性。4Solar Radiation Management: The Governance of Research, The Solar Radiation Management Governance Initiative:Buckinghamshire, UK, 2011.SRMGI证明所谓“不插手”方法（“handsoあ” approach）和“更全面的治理框架”（more comprehensive governance framework）方法可被地球工程治理研究借鉴。Bodansky关注地球工程引发的基本治理问题，包括治理的可能职能、形式、对象和主体。5Daniel Bodansky, The Who, What, and Wherefore of Geoengineering Governance Climatic Change, 2013, p. 121, pp.539-551.与先前的贾米森原则（Jamieson Principles）和贝尔蒙特原则（Belmont Principles）一样，牛津原则6Steve Rayner, Clare Heyward, Tim Kruger, Nick Pidgeon, Catherine Redgwell and Julian Savulescu, The Oxford Principles, Climatic Change, vol. 212, 2013, pp. 499-512.是地球工程治理最具影响力的原则之一。

与其他气候变化解决方案（温室气体减排）不同，地球工程可以由某个国家根据自身利益单独实施。那些受全球变暖影响的国家可能会将地球工程作为稳定其自身地理边界内大气温度的紧急操纵工具，而受益于全球变暖的国家可能会利用地球工程强化而非散射太阳辐射。有关如何管理地球工程，以便不同利益相关者可以公平地应对后果的问题一直备受争议。由谁来确定何时、何地或是否应该测试和部署地球工程方法？是否应建立一个政府间机构，由其来评估地球工程提案并监测其在全球范围内的实施情况？此外，由于大多数地球工程方法会造成“赢家”和“输家”，因此应考虑全球治理是否应引入基于因果责任或比较财富的补偿机制。1Civil Society Report on Climate Change, CSCCC: London, UK, 2007.在早期阶段确定“谁赢”和“谁输”有助于推动不同利益相关者有效、公平地管理地球工程的谈判。比迪莎·班内吉（Bidisha Banerjee）建议使用谢拉·加杉诺夫（Sheila Jasanoあ）提出的“谦逊技术”框架（“technology of humility”framework），促进弱势群体参与早期阶段的谈判与集体决策。2Sheila Jasanoあ, Technologies of Humility: Citizen Participation in Governing Science, Minerva, vol. 41, 2003, pp. 223-244.他认为，不同利益相关者（如政策制定者、公民、科学家和非政府组织）在早期参与评估地球工程的分配影响，对于在政策制定过程中考虑弱势群体的利益至关重要。3Bidisha Banerjee, The Limitations of Geoengineering Governance in a World of Uncertainty, Stanford Journal of Law,Science & Policy, vol. IV, 2011, pp. 15-36.缺乏中央地球工程治理机构和参与性决策，只会导致全球集体地球工程实施的延迟。与此同时，由于各国可能都在等待其他国家迈出第一步，这可能会导致各政权产生双曲贴现效应（尽管他们认识到全球变暖的压倒性证据，但他们只是采取了侧重于各自政权短期效益的政策措施，特别是与政治周期有关，且忽视了全球恶化的严重后果），最终，我们可能会耗尽时间。

（六）地球工程决策的“燕尾服谬误”

在决策支持学科中，有这样一种趋势，即好像所有可能的结果都有合理可靠的概率估计一样，这被称为“燕尾服谬误”（tuxedo fallacy）4Jan Kyrre Berg Olsen, Stig Andur Pedersen and Vincent F. Hendricks, A Companion to the Philosophy of Technology,Wiley-Blackwell: West Sussex, UK, 2009.。正如斯温·奥夫·汉森（Sven Ove Hansson）所说，“它把所有的决定都当作是在具有全面认知条件下做出的，就像在轮盘赌桌上赌博一样。”5Sven Ove Hansson, From the Casino to the Jungle, Synthese, vol. 168, 2008, pp. 423-432.对地球工程的许多现有批判都通过估算每种方案可能的终极影响，重点关注SRM和CDR中各种方案的负面影响。但是，SRM和CDR技术在作用方式、时间尺度和部署效率方面是不同的。面对这些多样化和全新的技术，如何进行理性决策以便在不同背景下选择最有效的方案？工程决策需要考虑技术故障的概率。在许多情况下，人类获得了在统计意义上充足的特定技术经验。在技术已经成熟并且可从严重事故（例如，航空事故）中吸取经验教训的情况下，可以确定技术故障的概率。对于地球工程技术，我们或许能够从小规模实验中了解失效的概率。例如，可以在实际上不在行星尺度注入气溶胶的情况下评估技术。但是，如果不进行全尺度部署，就无法了解其对全球气候影响。而全尺度部署地球工程测试是非常困难和危险的。6Alan Robock, Martin Bunzl, Ben Kravitz and Georgiy L. Stenchikov, A Test for Geoengineering? Science, vol. 38,2010, pp. 9-10.此外，在行星尺度部署的地球工程方法会操纵我们的气候环境，因此任何事故都可能导致大规模的严重和不可逆转的影响。在行星环境中对一些地球工程方法进行实验，由此产生的潜在失效危害也将危及人类，更不用说是否相对掌握了相关技术（如碳捕获技术），还是根本就是未经测试的全新技术（如，在太空中放置挡光板，以减少到达地球的太阳能量）。未经测试的全新技术与复杂的气候系统之间的相互作用，决定了地球工程方法充满不确定性。科学家很难在没有统计记录的情况下判断事故风险（概率），而在选择部署地球工程时给出任何主观概率也是很危险的。采用一些全新的地球工程技术就像进入一个以前人类从未涉足的丛林。我们面临各种地球工程方案的情况，与汉森所说的“燕尾服谬误”中的赌场情形相比倒更像是步入未涉足的丛林。因此，决策者必须谨慎对待这种“燕尾服谬误”。

三、结 语

本文讨论了地球工程大规模技术干预气候系统的生态环境及经济社会影响，并通过确定两类主要的地球工程手段（SRM和CDR）在人类-气候反馈系统各个阶段的干预作用，从系统分析的角度进一步总结了地球工程的棘手性和复杂性。从“利益与灾难的接近度”（proximity of stake to catastrophe）框架来看，CDR优于SRM，因为如果行星尺度的地球工程干预不当而导致系统发生严重危险影响甚至是灾难，CDR会为人类预留更多的“缓冲时间”来采取紧急补救措施。这种系统观点也与这两种方法不同基本性质的论证相一致。但是，由于大多数CDR措施的成本高于相对更经济的SRM措施，因此CDR相较于SRM在“利益与灾难的接近度”层面的相对优势并未能将其推上政策优先议程。在当前的政治和社会技术背景下，成本效益是否应作为气候决策唯一标准的问题已经得到广泛讨论，与其他道德困境和相互冲突的利益交织在一起，使得地球工程的决策、管理和评估已成为一个棘手的问题。因此，本文讨论了地球工程决策的“棘手性和复杂性”，从定义开始，到创新性地提出“利益与灾难的接近度”分析框架，再到强调全球治理尚无可接受的地球工程影响加权评估机制，而不同制度领域和政权又存在各种价值观和利益冲突。为了最大限度减少不同利益相关者的冲突，本文建议建立一个政府间中央地球工程治理机构，由其来解决地球工程棘手性和复杂性的部分问题。凯利·莱文（Kelly Levin）等提出的所谓“超级棘手问题”的四个特征1Kelly Levin, Benjamin Cashore, Steven Bernstein and Graeme Auld, Overcoming the Tragedy of Super Wicked Problems: Constraining Our Future Selves to Ameliorate Global Climate Change, Policy Sciences, vol. 45, 2012, pp. 123-152.，即“时间已经不多了”，“没有中央治理机构”，“那些试图解决问题的人也正是引起问题的人”和“双曲贴现效应”，已被纳入本文的哲学论证和详细阐述中。本文从地球工程对人类-气候反馈系统的干预、经济可行性、社会影响、伦理和治理角度系统概述了地球工程的棘手性和复杂性，揭示了在当前的社会政治技术背景下，地球工程决策是一个棘手且复杂的问题。