冰川融化，雨林大火…應對氣候變暖，石頭可能都比你強_風聞

8月8日，一則新聞衝上了加拿大各網站的頭條：加拿大最後一個完整的北極冰架已經解體。

解體的冰架前後對比圖  圖/GIZMODO

這並不是本年度關於氣候變化的第一個新聞。2019年，因為高温和乾旱，澳大利亞的山火從7月開始燃燒，一直到2020年2月才熄滅；到了2020年2月底，南極夏季温度首破20℃又開始刷屏；2020年6月，北極温度首破38℃，有科學家預計北極熊將在2070年滅絕……

 澳大利亞蔓延的山火  圖/見水印

這些不斷髮生的極端氣候事件彷彿在不斷提醒我們，氣候變化正在給我們人類的生存帶來巨大的挑戰。在這些挑戰中，我們最容易想到的就是海平面的上升。科學家們曾專門計算過，如果全球冰川全部融化，那麼全球海平面將會上升60-70米，加拿大的這次冰架解體事件正是一個嚴重的警告。

 海平面上升後的亞洲，中國東部基本上都被淹沒  圖/National Geographic Society

另外的挑戰就是生物大滅絕。進入工業革命以後，我們人類對於地球的改造能力以指數的方式上升，這就造成環境的快速變化。那些無法適應快速的環境變化的生物很容易因此而滅絕。很早之前就已經有科學家提出來，我們現在很可能正在面臨第六次生物大滅絕。對我們來説，可怕的其實並不是其他生物的滅絕，而是這些生物滅絕以後帶來的連鎖效應。舉個例子，我們有許多經濟作物都需要蜜蜂的傳粉才能夠正常生長，但是現在全球都在面臨蜜蜂大規模死亡的風險，要是蜜蜂滅絕，這些作物將會大減產，這無疑會造成全球性饑荒。

不起眼的蜜蜂可能會影響到全球的糧食波動  圖/pixabay

整個地球如同一個精密運行的系統，只要一點出了問題，其他我們很可能想都想不到的地方會隨之停轉，我們無法完全預知未來的發展，所以其實我們目前最好的選擇就是儘可能的保持現在的狀態。為了應對全球氣候變化，科學家們提出了很多處理方式，最廣為人知的就是在哥本哈根會議上提出的二氧化碳減排，但是在這種多國林立的狀態下我們陷入的是囚徒困境，各國互不信任，相互提防，很難達成一致同意且會嚴格執行的減排方案。在這種情況下，人們不得不另闢蹊徑尋找其他的解決方案。有地質學家們就通過研究地球過往歷史，提出了一個具備可行性的方法：碾碎岩石，將粉末撒入土壤中。

很多人看到這個方案可能一臉懵，這是什麼神仙操作？

但如果我們跟隨地質學家們的腳步看一看地球過往的歷史，可能就會對這個方案有更深刻的理解了。

在地球過往的45億年曆史中，大部分時間段內，地表的温度都比現在要温暖的多，那些時候地球温暖到什麼程度呢？在地球南北極完全沒有冰川的存在，像這種温暖的氣候，我們把它叫做温室氣候。而像現在這樣，地球南北極覆蓋着厚厚的冰蓋的比較寒冷的氣候，我們稱之為冰室氣候。從5.4億年前的寒武紀開始，地球絕大部分的時候實際上都處於温室氣候狀態，只有極少數時間（17%）處於冰室氣候中。

5.4億年以來，温室氣候才是主流

但是我們現在這種冰室氣候還不算非常冰的時候，在最最最極端的時候，整個地球表面都是厚厚的冰層，搞得地球看上去好像是打雪仗用的雪球一樣，這個狀態我們稱之為雪球地球事件。

雪球地球想象圖  圖/MIKKEL JUUL JENSEN

在整個地球歷史中，地球至少經歷了兩個大的雪球地球事件，第一次是在24-21億年之前，第二次是在7.4-6.2億年之前。這兩次雪球地球事件都是在較短的時間內（地質上，時間的基本單位是百萬年），地球就從温室氣候進入了冰室氣候狀態。在極端情況下，地表的平均温度可能在-50℃左右，而導致這種劇烈的氣候變化的原因是全球二氧化碳含量的快速下降。是什麼原因導致二氧化碳含量的快速降低的呢？地質學家們推測是因為板塊運動導致的岩石風化作用加強。

我們以發生在7.4-6.2億年之間的雪球地球事件為例。在9億年前，地球上只有一個超大陸——羅迪尼亞大陸，到了大約7-6億年之間，羅迪尼亞大陸因為地球板塊活動而逐漸裂解，其中大部分板塊集中分佈在赤道的附近。

9億年前，地球上只有一塊超大陸，羅迪尼亞大陸

9-6.3億年間，羅迪尼亞大陸解體，並都分佈於赤道附近

一方面，裂解後的大陸形成了更大面積的淺海水域，在這些增加的淺海水域中，微生物爆發性增長，通過光合作用合成有機物，並被埋藏在海底形成有機質岩石，在這個過程中大量的二氧化碳被吸收；

光合作用能夠固定大氣中的二氧化碳

另一方面，裂解過程造成了大陸內部火山活動和造山活動，火山活動噴發出大量玄武岩裸露於地表，造山活動讓更多岩石被抬升到海拔較高的地方，這都讓這些岩石更容易被風化。組成這些岩石的化學成分很複雜，但是其中包含有大量的硅酸鹽（在地球上，硅酸鹽礦物質量佔地殼總質量的75%，玻璃、水泥都是硅酸鹽礦物製成）和鈣元素。岩石在風吹日曬雨淋中，有部分會被溶解在水中形成鈣離子和硅酸根離子，這兩種離子遇到二氧化碳都會發生化學反應沉澱下來↓

風化中的岩石與風化的化學式

這些玄武岩在水中溶解，遇到二氧化碳後，最終的結果就是形成兩種沉澱物：碳酸鈣和二氧化硅，其中碳酸鈣是灰巖的主要組成部分，二氧化硅則是一種極難溶解的化學成分，最近網傳需要二百萬年才能自然降解的玻璃就是由二氧化硅構成。

所以總結起來就是：生物通過光合作用，吸收了大量二氧化碳，這些生物被掩埋後形成有機質岩石，在這個過程中二氧化碳-1；岩石通過風化作用吸收了大量二氧化碳，二氧化碳-2。再考慮到這些板塊都處於赤道附近，氣候温暖潮濕，非常適合生物生長，也非常適合岩石風化，所以在這兩者的共同作用下二氧化碳-1-2-3-4-5-6……最終降低到非常低的程度，導致了全球由暖轉冷。

那麼，要控制大氣中的二氧化碳含量，就得從以上兩個因素上想辦法。第一個辦法就是增加光合作用的量，無論是種樹、種草、種藻類，還是開發人工光合作用的手段，在目前階段來看，彷彿並不實際；第二個辦法就是增加岩石風化的速率，這就回到我們上文所説，碾碎岩石，將粉末撒入土壤中這種方法了。

正在往農田中噴撒岩石粉末  圖/Iisa B Kantole

這個方法，無疑是目前技術條件下較為可行的一種方法了。首先，原材料是富含硅酸鹽成分的岩石，比如玄武岩之類的火成岩（尤其是玄武岩，易破碎易風化，且含量巨大），這些岩石地球是不缺的，火成岩佔地殼岩石的60%以上，挖出來就能用。

典型玄武岩就是這種疏鬆多孔的樣子  圖/sandatlas

其次，碾成粉也沒有技術難度，每個城市都可以見到大量的石灰窯，改改就能用。這些岩石粉末極大增加了岩石與空氣的接觸面積，能夠在適宜條件下快速風化。

在城鎮周邊，大規模的工業化石灰岩並不少見  圖/pixabay

再次，在現代農田中普遍存在着營養元素的現象（農業中主要的肥料就是氮磷鉀肥）以及土壤酸化的現象，這些岩石粉末一方面是偏鹼性的，另一方面則富含鈣、鎂、氮、磷、鉀等農業必備元素，所以向土壤中噴撒岩石粉末從這方面來看又是有利於農業的。

岩石粉可以一袋兩用，比金坷垃都香！

當然，世界上沒有完美的方法，在有些岩石中可能存在某些重金屬含量超標的情況，如果大規模噴撒，則有可能造成農田中重金屬元素污染，如果真的要實施這種方法，我們可能還需要更多的風險評估。

根據科學家們的估計，如果僅僅在中國、印度、美國和巴西的範圍內展開這項工作，我們可能每年能夠通過這種方法吸收0.5-20億噸二氧化碳，雖然2019年全球二氧化碳排放量達到了368億噸，這個數據看上去好像有點杯水車薪的感覺，但如果全世界範圍內都用這種方法，並對這種方法不斷改進，我們可能真的能夠控制大氣中的二氧化碳含量。畢竟還是要對未來抱有希望，不是嗎？