太陽地球工程:快速且廉價地降温地球 - 彭博社
Gernot Wagner
插圖:Jonathan Djob Nkondo 為彭博綠洲創作恭喜你。你已經盡人類所能將二氧化碳減少到零。但是,如果即便如此也不夠呢?
這是氣候研究中最令人不安的認識之一。氣候系統的慣性意味着,即使排放停止,温度,尤其是海平面,仍會在很長一段時間內繼續上升。邏輯結論幾乎立即引出了太陽地球工程的幽靈,這是一種試圖利用技術將一部分陽光反射回太空的嘗試。太陽地球工程背後的原理相當簡單。隨着大氣中陽光減少,地球必然會迅速降温——至少是暫時的。甚至還有一個自然的類比:菲律賓的皮納圖博火山爆發。1992年6月——諷刺的是,正值里約熱內盧地球峯會的關鍵時刻——全球平均温度比沒有火山噴發前的温度低了約0.5攝氏度,這一切都要歸功於火山在一年前噴發到下層平流層的灰燼和二氧化硫(SO₂)。
彭博綠洲瀕死的珊瑚礁聽起來像什麼?人工智能正在開發答案大型石油公司是碳信用擴展的最大贏家風暴威脅從西西里到伊奧尼亞海島的地中海新西蘭碳價因改革計劃躍升至五個月高點可惜,皮納圖博火山噴出的數百萬噸污物很快就從平流層中降落,温度迅速回升——而且自那時以來一直在上升。
這引發了另一個思想實驗。如果某個實體,無論是國際機構還是孤立的國家,決定利用大規模技術來重現火山噴發的冷卻效果,會怎樣呢?工程將是簡單的:在赤道附近約20公里(12.4英里)高的平流層釋放二氧化硫(SO₂)。二氧化硫將轉化為微小的反射性硫酸鹽顆粒,這些顆粒將在幾周內擴散到全球,並持續數月。一些陽光將被反射出去,下面的一切都會變得涼爽。
這就是通過平流層氣溶膠進行太陽地球工程的前提。它速度快。與減少二氧化碳不同,增加二氧化硫在幾周內就能冷卻地球,而不是幾十年。它的效果強大。數百萬噸的二氧化硫可以幫助抵消數千億噸二氧化碳的全球變暖效應。它也極其不完美且風險很大。這就像是添加一種污染物(SO₂)來幫助抵消另一種污染物(CO₂)的影響。可以把它看作是在疫情期間服用的一種實驗藥物。它可能顯示出希望,但要小心未知的副作用。
事實上,二氧化硫是一種有害的污染物。燃燒化石燃料每年向下層大氣釋放數千萬噸二氧化硫,導致約400萬人因心臟病、中風和肺癌而死亡。由此產生的酸雨殺死樹木並侵蝕中世紀的大教堂。如果所有二氧化硫排放在一夜之間停止,這將有利於人類健康,但對全球變暖卻是一個挫折,因為它冷卻了地球。全球平均氣温將至少上升0.5攝氏度——相當於皮納圖博火山噴發的反向效果。
正是這個思想實驗導致了太陽地球工程研究的復興。目前對太陽地球工程的瞭解太少,實際操作的研究資金每年不到2000萬美元。相比之下,僅聯邦政府就花費超過20億美元用於氣候研究,依據美國全球變化研究計劃的資料。在積極參與研究的幾十位氣候科學家中,大多數專注於計算機模型。只有少數人在進行實驗室實驗。哈佛的一個團隊正在開發一個實驗性氣球平台,以及SO₂的替代品。碳酸鈣在模型和實驗室中顯示出潛力。(直到去年,我是哈佛太陽地球工程研究計劃的創始共同主任。)需要更多的研究來做出任何類似於知情部署決策的事情,而任何向部署邁進的過程都將是混亂的。
太陽地球工程的潛力如此強大,以至於一個參與者可能能夠降低全球温度。無論世界如何快速削減CO₂排放,施加壓力以實現這一目標只是時間問題。隨着極端高温和天氣的頻繁出現,預見到條件糟糕到讓一些人覺得嘗試稍微緩解一下是值得冒險的並不困難。有限的研究已經清楚地表明:太陽地球工程不僅在技術上可行,而且是個便宜貨。與未減緩氣候變化所帶來的數萬億成本相比,甚至與削減CO₂的費用相比,太陽地球工程幾乎不花錢。如果説有什麼的話,那就是太便宜了。一個釋放SO₂以將平均温度降低約0.1攝氏度的計劃每年成本不到50億美元。這應該促使世界為其不可避免性做好準備。幾十個國家既有能力又可能有動機。關鍵字是“何時”,而不是“是否”。