環境與生態

為地球遮陽

解決全球暖化的危機已經刻不容緩,有些氣候學家 甚至考慮採用遮蔽陽光的地球工程對策,雖然這些方法多少 有一些副作用,但多加研究後可能也會成為一種選擇。

撰文/昆齊格(Robert Kunzig)
翻譯/周坤毅

環境與生態

為地球遮陽

解決全球暖化的危機已經刻不容緩,有些氣候學家 甚至考慮採用遮蔽陽光的地球工程對策,雖然這些方法多少 有一些副作用,但多加研究後可能也會成為一種選擇。

撰文/昆齊格(Robert Kunzig)
翻譯/周坤毅

重點提要

■目前許多科學家支持「地球工程」的研究,目標是減緩甚至扭轉全球暖化的趨勢。
■在諸多地球工程的方案中,遮蔽陽光能立即見效,但這些方案都有著無法預期的副作用。
■將二氧化硫注入平流層(如同火山噴發產生的效果),是目前最確定可行的陽光遮蔽法。其他方案包括讓海鹽微粒懸浮在大氣中,使海上的雲層更明亮,或是在太空中建造遮陽傘。

加拿大亞伯達省卡加立大學的物理與能源專家凱斯(David W. Keith)每次在上課中提到「地球工程」(geoengineering)時,總會說這個概念由來已久。自從全球暖化成為令人憂心的議題後,人們便開始討論有計畫的改變氣候來對抗全球暖化的可能性。

早在1965年,美國前副總統高爾還是大學新鮮人時,一個由傑出環境科學家組成的委員會,便警告當時的總統詹森:燃燒化石燃料產生的二氧化碳(CO2)可能會造成「氣候的顯著改變」並「導致危險的後果」。

然而,這群科學家並未提到降低CO2排放的可能性,相反的,他們考慮將「能夠反射陽光的微粒」散佈到面積約1300萬平方公里的海面上,以便將1%的陽光反射回太空。凱斯說:「這個瘋狂的點子根本不可行」。

數十年後,地球工程的點子雖然沒有消失,卻被放逐到科學的邊疆。科學家與環保學者認為,這些想法不僅愚蠢而且違反道德,會使人們逃避解決全球暖化的根本成因。然而近來三項事態的發展,又將地球工程帶回主流科學家的討論中。

首先,即使各國大力呼籲並簽訂各項國際協定,CO2排放量的上升趨勢,依然比跨政府氣候變遷研究小組在2007年預測的最糟情況還要快。美國史丹佛大學卡內基科學院的氣候模型學家卡德拉(Ken Caldeira)說:「人類對燃煤的依賴有增無減,導致CO2排放量持續上升。」其次,極地的冰層正以前所未見的速度融化中,意味著氣候變遷比起任何人想像的更瀕臨崩潰的危險邊緣。

最後,著名的荷蘭大氣化學家克魯琛(Paul J. Crutzen)在2006年《氣候變遷》期刊中發表了一篇論文,憂心忡忡地疾呼各界應該認真探討地球工程的可能性。凱斯說:「這篇論文透露出重大訊息。」克魯琛對於大氣臭氧層遭受破壞的研究,讓他獲得1995年的諾貝爾化學獎。如果連他都開始認真考慮地球工程,看來每個人都該這麼做。

到了2007年11月,凱斯與美國哈佛大學的地球物理學家施拉格(Daniel P. Schrag),很快就邀請到許多頂尖的氣候學家與熱心的地球工程學家,參加一場在美國麻州劍橋舉辦的研討會。會後所有人都同意必須進行更多的研究,有些人覺得地球工程的想法令人振奮,有些人認為兩害相權取其輕,有些人則希望一勞永逸地解決全球暖化問題,然而科學家的共識是:「地球工程回來了。」

地球工程的方案分為兩類,不妨想像成兩個可以控制地球氣溫的旋鈕。其中一個旋鈕控制讓多少陽光(或者更精確的說是多少太陽能)抵達地球表面,另一個旋鈕則控制讓多少熱量逸散回太空,而後者取決於大氣中有多少CO2。將CO2從大氣中移除的方案,例如在海水中施放含鐵的肥料(參見上方〈捕捉二氧化碳〉),能從根本解決問題,但必須花上數十年才會見到成效。相反的,遮蔽陽光的方案,理論上能夠立即停止全球暖化,不過效果只有在遮蔽作用持續時才看得到。因此科學家將遮蔽陽光的想法視為解決氣候問題的緊急對策。施拉格問道:「如果明天格陵蘭的冰層開始崩塌,而你是美國總統,你該怎麼辦?你沒有選擇的餘地。」

【欲閱讀更豐富內容,請參閱科學人2008年第82期12月號】