科學家們求助於曾難以想象的方案來為地球降温——《華爾街日報》

向海洋傾倒化學物質？向雲層噴灑鹽水？向天空注入反射粒子？由於全球遏制温室氣體排放的努力失敗，科學家們正採用曾經難以想象的技術來為地球降温。

這些地球工程方法曾被科學家和監管機構視為禁忌，他們擔心干預環境可能帶來意外後果。但如今，研究人員正接受納税人資金和私人投資，走出實驗室，在户外測試這些方法。

這一轉變反映出人們日益擔憂：減少温室氣體排放的進展速度，不足以預防因氣候變化而加劇的熱浪、風暴和洪水造成的破壞性影響。參與這些項目的科學家和商界領袖表示，地球工程並不能替代減排。相反，它是一種在未來幾年減緩氣候變暖的方式，同時為長期轉向無碳經濟爭取時間。

目前美國及海外正在進行三項實地實驗。

本月，在澳大利亞東北海岸靠近聖靈羣島的一艘研究船上，研究人員正通過高壓噴嘴將鹽水混合物噴向空中，試圖增亮海洋上空形成的低空雲層。科學家希望更大、更明亮的雲層能將陽光反射離開地球，遮蔽海面，並降低大堡礁周圍水域的温度——那裏不斷上升的海洋温度已導致大量珊瑚死亡。

這項名為“海洋雲層亮化”的研究項目由南十字星大學主導，隸屬於耗資6455萬美元（約合1億澳元）的“珊瑚礁修復與適應計劃”。該計劃資金來源於澳大利亞政府“珊瑚礁信託基金”與大堡礁基金會的合作，並得到多家環保組織和學術機構的支持。

海洋雲層亮化裝置噴射海水羽流。圖片來源：南十字星大學在以色列，初創企業Stardust Solutions已開始測試一套系統，旨在距地面約6萬英尺的高空播撒微小反射粒子云。這種被稱為“太陽輻射管理”（SRM）的技術通過反射陽光為地球降温。該公司CEO亞奈·耶德瓦布曾任以色列原子能委員會副首席科學家，他拒絕透露其專利粒子的具體成分。

耶德瓦布表示，Stardust已從兩位投資人處籌集1500萬美元，並利用白色煙霧模擬粒子大氣運動軌跡進行了低空測試。他透露，在完成室內安全測試後，公司計劃未來數月內開展小範圍户外測試，對粒子播撒技術、監測設備及粒子本身進行驗證。

馬薩諸塞州的伍茲霍爾海洋研究所研究人員擬於今夏在瑪莎葡萄園島以南10英里海域傾倒6000加侖氫氧化鈉溶液（鹼液成分）。他們希望這種鹼性物質能像超大號抗酸片，降低局部表層海水酸度，從大氣中吸收20公噸二氧化碳並將其安全封存於海洋。

“當你胃灼熱時，會吃一片能溶解並降低胃酸濃度的抗酸片，”伍茲霍爾海洋研究所副科學家兼項目首席研究員亞當·蘇巴斯解釋道，“同理，我們向海水中添加這種鹼性物質，讓海洋能吸收更多二氧化碳，同時不加劇海洋酸化。目前所有觀測數據都表明這種方法對環境安全。”

蘇巴斯表示，這項耗資1000萬美元的"海洋鹼化增強"項目由美國國家海洋和大氣管理局、兩家慈善機構及多位私人捐助者資助。計劃於8月進行的氫氧化鈉投放需獲得美國環保署批准。

通過反射陽光為大氣降温的實驗，本質是模擬火山噴發效應。1991年菲律賓皮納圖博火山爆發，將硫磺和火山灰噴入高層大氣，導致全球氣温在整整一年內下降了0.5攝氏度（0.9華氏度）。

但直到幾年前，許多科學家仍反對人為干預，擔心這會開啓危險先例——讓社會逃避減排的艱難決策，最終可能適得其反。

“這極易成為不採取現有可行減排措施的藉口，”丹麥全球氣候政策部長丹·約恩森指出，“當我們開始干預自然時，很可能引發許多無法控制且難以預見的負面後果。”

“需要採取干預措施，”約根森説，“但我們必須極其謹慎地行事。”

康奈爾大學地球與大氣科學助理教授丹尼爾·維西奧尼對此觀點表示贊同。

“現在我們面臨的不是是否實施太陽輻射管理（SRM）的選擇，而是做出知情決策還是盲目決策的選擇，”維西奧尼説道。

美國國家科學院2021年發佈的研究報告主張以審慎態度研究太陽地球工程技術，其2022年第二份報告則評估了海洋二氧化碳封存的多種方法。

2023年，白宮頒佈了關於向大氣層注入反射粒子及雲層增亮技術的研究指南，指出這些技術雖可能為地球降温，但存在破壞臭氧層、危害海洋生物、損害農作物或改變降雨模式等未知風險。

本月，聯合國環境大會將在肯尼亞內羅畢舉行，代表們將就評估太陽輻射管理利弊的決議展開辯論。

今年在美國、以色列和澳大利亞進行的實地實驗，其背後的目標是解決其中一些問題，並獲取這些項目能否為大規模地球降温計劃奠定基礎的信息。

“他們正在回答一些非常重要的問題，比如如果我們向大氣中噴灑海鹽，”佛羅里達州立大學氣象學與環境科學助理教授邁克爾·戴蒙德在澳大利亞雲增亮實驗中説道，“這些鹽分能否到達雲層，能否停留在那裏？能否通過足夠的增亮效果產生實際影響？”

要將這些項目從實地試驗推進到全球範圍內的全面部署，需要國際合作，並可能耗費數萬億美元。這一情景還需要多年時間才能實現。

“在户外進行擾動性實驗存在巨大的政治顧慮，”耶魯大學傑克遜全球事務學院高級研究員傑西卡·塞登表示，“需要非凡的勇氣來承認，在某些情況下這些實驗是必要的，具有信息價值，應當受到約束而非禁止。”

斯泰西·邁赫特里為本文做出了貢獻。

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