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向海洋施肥、給地球打傘、把藍天漂白——
“地球工程”:新年新說法
2013年01月05日10:17   來源:浙江日報
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雖然我們並不是故意的,但是不可否認我們在不停地破壞著自己居住的這顆藍色星球。到今天,氣候變化已經改變了我們的生活:融化的冰川,消失的森林,越來越頻繁的洪水、熱浪和颶風。同時,全球二氧化碳和其他溫室氣體的排放量持續增長,讓現狀變得更糟。就算我們明天就停止排放,但未來的幾十年裡,溫度依然會不斷上升。於是前些年就有了向海洋施肥、給地球打傘、模仿火山噴發、截留二氧化碳、把藍天漂白……種種被稱為地球工程(Geoengineering)的努力。這些工程究竟會拯救地球還是毀了地球?目前為止還沒有公論。雖然這一學科具有強烈的未來主義色彩,但近年來已有不少人急不可耐地投入到實際操作中,引起了巨大的爭議。新年伊始,科學家對“地球工程”進行了更深層次探討和反思。

擁護方:

雖然“瘋狂”,但有道理

無數架直升機拖拽著滅火水龍帶在空中盤旋。滅火水龍帶另一端與抽水泵相連。地面控制台一聲令下,工廠廢物池中的二氧化硫噴薄而出,以每秒1萬立方米的速度經由滅火水龍帶噴洒至天空。不一會兒,天空就蒙上了一層紅色的薄紗——這不是科幻電影鏡頭,而是地球工程的一個項目。這就好比給地球戴上了一副抵御太陽光的紅色墨鏡,隻要二氧化硫不散去,它就可作為一層屏障,抑制地球氣溫升高。諾貝爾獎得主大氣科學家保羅·克魯特茲曾發表文章探討過釋放大量硫粒子至大氣層,為地球制造一層保護膜來保証地球溫度方法的可行性。隻需1000億美元(有些科學家甚至認為拿出該數字的百分之一即可),就可使地球氣候有天翻地覆的變化,與減少碳排放等每年需投資1萬億美元的傳統方式對比,該工程顯然是經濟且速效的。奧巴馬的首席科學顧問約翰·侯德然認為,在考慮氣候變化應對方法時,不應該把地球工程排除在外。

還有,將16萬億個玻璃片發射到太空,聽起來像要開一個巨型的迪斯科舞會?但其實是要制造10萬公裡寬的遮陽罩,保護地球免受大量的陽光照射,由此減少溫室氣體排放的氣候變暖效應。如何實現?一個電磁發射器可將一群自由飛行的圓盤或“飛行物”發射到太空,每一個飛行物都是由重量不足1克的透明薄片做成。為了把它們發射升空,20個不同的發射器需要由火箭發射,每一個發射器裝有80萬個飛行物,10年內火箭每5分鐘發射一次。達到目的地(即L1軌道,距離地球150萬公裡)之后,飛行物將被釋放和發散,其位置與太陽成直角。在太陽光線抵達地球大氣層之前,這個防護罩將通過折射光線來遮擋地球。相當於給地球打傘。太空罩的主要倡議者、英國天文學家羅杰·安吉爾通過計算得出,僅僅擋住這些光線的2%,就可能抵消大氣二氧化碳翻番的熱效應。

向海洋“施鐵肥”工程,這是地球工程眾多構想中的一項,其依據為:葉綠素合成過程中的酶需要鐵作為活化劑,缺鐵是阻礙海洋浮游植物大量繁殖的主要原因之一。向海洋施鐵肥能夠催生浮游植物繁殖並吸收大氣和海洋中的二氧化碳,從而“人工”達成減少溫室氣體的效果。

日本一家水工機械制造公司提出了一個征服台風的計劃。他們最近在印度和日本為一種抽水潛艇申請了一項專利,稱可以用來減輕台風的威力。我們知道,風暴通常在溫暖水域漸漸積蓄力量,在溫度達到25℃左右時開始形成風暴,達到26.6℃時風暴才能在海洋上空持續旋轉。日本人的設想很簡單:一個由20艘潛水艇組成的船隊迎在台風前鋒處,每艘潛艇上安裝有8台水泵,向著海洋表面每分鐘噴射480噸冷水,隻需要短短一個小時,海洋表面溫度就會下降2℃,將一場蓄勢待發的台風消彌於無形之中。

部分世界頂尖的科學家認為,這些建議有值得研究的價值,呼吁各國領袖及科學組織研究這些方法的可行性,以備萬一地球真有緊急需要時能夠採用。

反對方:

得不償失,后果難料

向天空噴射硫離子的項目一經推出,60個環保組織即聯名請願,要求停止該項目。

之前的研究,例如2004年實施的歐洲鐵施肥試驗(EIFEX),曾表明施鐵肥能幫助將更多的碳基物質轉送到深海。去年在美國馬薩諸塞州伍茲霍爾海洋學研究所舉辦的一個研討會上,海洋政策專家們估計海洋施肥在新興的國際碳交易市場上的潛在價值將高達1000億美元,但海洋施肥項目還未被任何一個碳額度管制計劃批准過。如果在整個南大洋上實施鐵肥,估計每年可以從大氣層中減少10億噸二氧化碳。理論上,這將有助於減緩全球變暖﹔但是,美國科學家最近發表文章稱,蓬勃生長的嗜鐵浮游植物會產生一種神經毒素,吃了這種浮游植物的動物會將毒素帶入食物鏈,危害和殺死鳥類、魚類和海洋哺乳動物等,人類也會因食用海鮮而中毒。環保團體認為,海洋施肥對海洋生態系統和生物多樣性的影響尚不明確,而且會導致海洋變成酸性,因此,目前實施大規模海洋施肥在科學上還不充分,據《自然》雜志網絡版報道,德國已宣布暫停即將在南大洋進行的“海洋施肥”實驗,並要求進行該實驗的研究所提供一份針對該實驗的獨立環境安全評估報告。

許多研究人員指出,給海洋施加含鐵肥料可以吸收一部分大氣中的二氧化碳,這是一個簡單的事實,但大自然是非常復雜的,在將給海洋施肥作為截存碳的一個可行方案之前,我們必須嚴肅認真地考慮可能出現的致命后果。

而潛水艇能將台風消彌於無形嗎?這確實是一個瘋狂而大膽的主意,但是,有科學家指出,實施這一方案的最大挑戰是如何准確地預測台風所經過的路線,而目前人類還難以做到這一點。此外,科學家還質疑如此大規模地干預自然是否屬於明智之舉,因為就全球范圍而言,台風或許是一種必不可少的自然現象,只是我們還沒有意識到這一點罷了。

世界自然保護聯盟的朗索瓦·斯馬德表示:“我們歡迎某些地球工程計劃,但目前實施這些計劃都太危險,因為它們帶來的潛在環境問題尚未可知。”(記者 文敏)

(責編:張湘憶、趙晶)


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