关于气候的13个“疯狂”设想

2021-12-08塞巴斯蒂安·布拉尔德雷米·努瓦永

海外文摘 2021年12期

塞巴斯蒂安·布拉尔德　雷米·努瓦永

葡萄牙Parq工作室Cloud Maker项目设计图

想维护地球生态，目前最紧急的就是要减少温室气体的排放。为此，地球工程专家们正走在一条既不明确，也不完美，还目标遥远甚至充满危险的路上。地球上的生态都是联动的，一处的人工介入就可能对另一处造成无法预计的后果。如今，在还没能找到一套完美的解决方案的情况下，科学家们的想法渐渐变得新奇又大胆……

减弱太阳辐射

平流层喷雾法就是这些新奇设想中的一个。由飞机在热带地区上空15至20公里处喷洒气溶胶，将太阳的一部分光线反射回太空，从而遏制全球变暖，但这需要长期坚持且不能中断。“这样做是为了给地球降温。1991年，菲律宾皮纳图博火山的爆发就让地球温度降低了大约0.5℃。”气象学家奥利维耶·布歇指出。不过对他来说，除非气候变暖已经到了很严重的地步，不然我们都不应该使用平流层喷雾法。气象学家们担忧的是，我们很难预料这种气候干预可能产生的后果。由于研究项目没有办法实际监测，科学家们只能基于模型和过去火山喷发的情况来进行研究。一些科学家曾想进行实地实验，但在环保组织和当地民众的反对下只能作罢。

2015年12月4日，意大利西西里岛的埃特纳火山喷发，烟雾笼罩在小城陶尔米纳上空。

干预卷云法

卷云是高云的一种，是对流层中最高的云，但它们从地表吸收的热量反而比反射出去的太阳辐射能量还要高。干预卷云法和平流层喷雾法正好相反，它是通过减少高空卷云来遏制气候变暖。不过，目前只有寥寥几篇论文提到了这个假设，并被认为是难以实现的。

工人们在阿尔卑斯山的楚格峰上铺设一层用来防止冰雪融化的布。

地表反射法

这个方案是基于反照率效应：所有物体都能反射出去一部分接收到的太阳能。物体表面越亮，反射出去的能量越高。因此，我们可以通过将屋顶和墙面刷白的方式来增加反照率。这个想法曾在2009年得到了时任美国能源部长的诺贝尔物理学奖获得者朱棣文的支持。一些公司也已经开始在这一市场投资，比如2015年，法国公司Cool Roof France就将一家大型超市7000平方米的屋顶全部刷成了白色。但白色易脏，而且涂料的制造也需要付出一定的生态代价。于是，也有一些人提出，可以通过移除一部分作物来增加地表的反照率，或者将沙漠用白色聚乙烯覆盖。

制云反射法

这是另外一种增加反照率的方法。它是通过向大气喷射含盐液滴，加速海面云层的形成而实现的。这种做法比向平流层喷雾干预性小，但也因此被认为效果不佳。来自美国和澳大利亚的科学家都在这方面作了相关实验，却没有什么实质性的进展。研究员雷蒙德·皮埃安贝尔对这些实验持怀疑态度：“有些人想着在本国应用这项技术，从而降低一些温度。但在气象方面，一切都是联动的，我们不可能只通过增加某一地区海洋上空的云层使整个地球降温。”

生物质能吸收法

生物质能–碳捕集和封存技术是指，在生物质发电站或燃料工厂所排放的碳物质进入大气前，就将其捕获并储存起来的方法。由于生物质已经吸收了二氧化碳，因此在理论上，这种方法可以抵消我们的温室气体排放。国际能源署坚信这一点，他们的目标是在2030年捕获7500万吨二氧化碳，更是将2070年的目标定到了26亿4900万吨。但要实现这一目标，至少需要全球每年建造50座生物质发电站，但目前全球仅有十来座而已。另一方面，产出必要的生物质能需要更多的土地，这就不得不带来一些生物多样性和粮食产出等方面的问题。在《发现》杂志上发表《绿色增长》一文的伊莲·托德曼表示：“英国人总在炫耀他们建成了一座最大的生物質能发电站，但这座每年燃烧的木屑量达英国产木总量120%的发电站，却仅仅产出了全国6%的用电量。”

Climeworks公司在一家垃圾回收厂的屋顶上放置了二氧化碳过滤器。它捕获到的二氧化碳会被运送到温室中用作肥料。

直接空气捕获法

“直接空气捕获”（DAC）技术目前仍在摸索阶段。空气中二氧化碳的浓度较低，因此，若想通过装置将其过滤掉，就需要大量的设备。同时，设备运作所需的能量归根结底还是来自化石燃料，这就像一个吸尘器，一边工作一边吐灰。瑞士公司Climeworks已经在苏黎世建立了一间二氧化碳捕获工厂，并利用垃圾焚烧产出的能源运作。这家公司同时在冰岛与当地公司CarbFlix一起测试了二氧化碳的过滤装置，它们将滤出的二氧化碳注入地下，让其和玄武岩等活性岩层发生化学反应，最终形成稳定的矿物。DAC技术的优点在于，它可以随意移动到任何需要的地方，而不会影响附近的人类活动。2020年，全球共有15个过滤器模型投入使用，但它们花费昂贵。同时，一些生物学组织也担心这是一条错误的道路，它只会让能源转化的效率变得更低。

中国大钦岛附近的一座藻类农场

海洋施肥法

这个方法从理论上看十分有吸引力：向海中注入铁元素，或提高营养物质含量，刺激海面浮游生物生长，而这些生物会带着它们吸收的二氧化碳一起沉入深海。这一将碳元素从海洋表面向深层传遞的过程被称为海洋生物泵。在过去的几十年中，许多国家都尝试过向海洋投放营养物的实验，可惜结果大多令人失望，有一系列的问题仍待解决：水质酸化、扰乱食物链、碳沉降效率低下等等。最后人们得出结论：通过给海洋施肥的方法刺激浮游生物吸收二氧化碳的效率是很低的，其他任何一种方法恐怕都比这个有希望。

人工降雨法

严格意义上说，这一方法并不属于地球工程的范畴，因为人工降雨覆盖的地域是有限的。但在应对全球气候变暖的斗争中，人们总是寄希望于降水。最近几年，阿拉伯联合酋长国投资了云层播种实验，其目标是，人为地转移来自印度洋的水汽，达到降雨的目的。不过这样发展下去，未来的某一天，会不会有国家跳出来指责邻国偷了自己的云呢？

强化风蚀法

这种技术的设想是让空气中的二氧化碳与岩石和矿物质发生自然反应，以化学的方法减少温室气体含量，这是一种很好的长期碳储存方式。为了强化风蚀，可以采取在土地上散布硅酸盐的方法。从这个思路出发，也有人提出了向海洋中投放碳酸盐以增强其碱性，从而增加海洋对二氧化碳的吸收能力。但这些措施会有什么“副作用”，科学家们仍然难以测算。

造林法

众所周知，植物可以储存二氧化碳。因此，阻止毁林和大量植树造林也被看作是遏制全球气候变暖的一项有效措施。《科学》杂志在2019年发布的一项研究表明，现在，地球的树木覆盖面积是28亿公顷，在当前的气候条件下，地球上的土地实际可以支持44亿公顷的树木覆盖，而它们将可吸收储存2050亿吨的碳！不过这些数值还仅仅停留在理论阶段，毕竟树木也是十分脆弱的，一场大火就可能将它们摧毁。除了树木，藻类也是被关注的焦点之一：它们也可以被大面积种植，利用光合作用来吸收二氧化碳。

在意大利都灵，人们建造了一座用于吸收二氧化碳的人造山丘。

生物碳法

土壤也是重要的碳储存渠道。使用焖烧的方法可以让含碳的有机废物形成生物碳，将这些生物碳埋入土壤，可以有效地加强土壤的储碳能力。“掉落在地上的树叶在降解过程中，会在几年的时间里向空气中排放大量的碳，而生物碳的降解则缓慢许多，甚至可以保持稳定几千年之久。”巴黎高等师范学院的生物化学教授塞缪尔·艾比文解释说。这一领域的探索潜力是巨大的，但困难似乎也是无法跨越的。法国2015年推出了一套名为“千分之四”碳封存计划，致力于每年在土壤中增加千分之四的碳储存量，这在理论上可以阻止大气中二氧化碳的增长。但这个目标看起来似乎还十分遥远，更不要说这一举动还可能会改变相关土地的物理、化学和生物结构，进而对自然界中的水循环和碳循环都产生影响。“这就像改变了游戏规则。从目前来看，对这一主题的研究还仅在起步阶段。”塞缪尔补充道。

一名美国农民在土地上同时种植大豆和黑麦，以优化土地质量和碳封存效率。

压缩人类身高

是否可以通过压缩人类身高的方式来让地球得到喘息呢？这个有些疯狂的想法是由三个来自牛津大学和纽约大学的哲学家在2012年提出的。他们的主要观点是通过基因诊断与筛选增加小个子人口的数量。不过，人类的身高很大程度上还取决于生活环境。而且，要让人类整体变矮，也需要数代的时间。不过目前，已经触发的出生率下降趋势决定了到2060年或2070年，人口将会迎来负增长。