□佩爾·埃斯彭·斯托克內斯(Per Espen Stoknes)
人類行為可能使地球面臨變為不可逆轉的“溫室地球”的風險,屆時全球平均氣溫將比工業化革命前水平高4℃-5 ℃,高于人類歷史上的大多數時期
近半個世紀以來,世界各地頻發自然災害(風暴、冰雪、洪澇、干旱、沙塵暴、沙漠化等)和地質災害(山體崩塌、滑坡、泥石流、地裂縫、地面沉降、塌陷等),還有地震及其引發的海嘯等,相當程度上的原因都源于人類的不合理開發,導致自然循環的失調。統計資料顯示,全世界70%以上的地質災害與人類不合理的工程生產活動直接相關。
50年前,羅馬俱樂部第一份報告《增長的極限》對人類提出了警告。這份報告依據計算機模型模擬的方法,通過對關乎世界未來的五大因素——世界人口、工業化、污染、糧食生產和資源消耗的發展趨勢進行研究,并指出如果經濟繼續在不考慮環境承受力的基礎上快速增長,那么世界有可能在21世紀面臨生態和經濟崩潰。現在,這樣的惡果基本已經發生。2018年羅馬俱樂部的報告和來自聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的最新報告也重申了這一點——世界很可能無法避免這個災難的發生。
地球表面覆蓋有大規模冰川的地質時期,稱為冰河期,簡稱冰期。兩次冰期之間唯一相對溫暖時期,稱為間冰期。在過去一百萬年里,地球每10萬年左右就會自然地進入或結束一段冰河期。大約12000年前,地球結束了最近一次的冰河期,目前正處于“全新世”(Holocene)的間冰期。在這個循環中,即使在較為溫暖的間冰期,地球也有能幫助保持涼爽的自然系統。
然而,許多科學家指出,由于人類對氣候和環境的巨大影響,就像科學家們已經明確證實的那樣,在過去十年中,我們已經進入了“人類世”(Anthropocene)這一個新的地質時期。這是一個很多人聽起來還很陌生的詞匯,也許它會越來越多地被人們熟悉,盡管這很可能不是一件好事。在“人類世”時期的人類行為——尤其是經濟行為——一直是影響地球氣候和環境的最主要因素。在“人類世”時期,我們這個星球的生命支持體系正在以前所未有的速度發生變化。
現在氣候變化所構成的危險已非常明確。如果地球溫度僅比前工業化時期高2℃,我們就可能無法逆轉地走向“溫室地球”。在這種假設情境下溫度會比今天高出很多、海平面顯著升高,極端天氣事件也比以往任何時候都更加常見,而且破壞性也更強。
在羅馬俱樂部成立50周年之際,羅馬俱樂部升級了《增長的極限》報告的計算機模型。利用過去50年積累的經濟和社會數據,對人類活動的未來影響做出了新的預測。
一旦溫度升高超過2℃,如果碳排放有增無減,目前地球上的自然反饋系統將會“逆向而行”,一系列進程(也是臨界點)會推動氣溫進一步升高,使地球離開目前所處的間冰期,進入新的“溫室地球”(Hothouse Earth)時代。除此之外,羅馬俱樂部的研究還表明,即使實現了《巴黎協定》中所要求的減排量,全球氣溫升幅達到2℃有可能會誘發其他地球系統發生變化。屆時,就算人類不再排放溫室氣體,全球變暖也會進一步加劇,地球仍有可能進入所謂的“溫室地球”時期。
大自然擁有眾多的正負反饋機制,人類每年通過燃燒化石燃料排放400億噸二氧化碳,其中大約一半被海洋、樹木和土壤吸收并儲存。然而,我們正通過砍伐過多樹木、土壤大量退化、超量使用水資源、排放過量二氧化碳,把自然系統的調節潛力推到極限,而一旦越過極限,自然過程的有些作用可能會發生逆轉。
森林和植物一直被看做是碳匯,森林也是陸地生態系統中最大的碳庫。碳匯是指通過植樹造林、森林管理、植被恢復等措施,利用植物光合作用吸收大氣中的二氧化碳,并將其固定在植被和土壤中,從而減少溫室氣體在大氣中濃度的過程、活動或機制。隨著大氣二氧化碳濃度的升高,會使得植物生長更為茂盛,進而吸收更多的二氧化碳。然而這個關系并不穩固,隨著溫度的增加,過高的植物葉面溫度會導致光合作用效率降低,并且隨著溫度增加,土壤中微生物的呼吸作用會增強,這會把更多的土壤碳釋放進大氣。對于植物,更大的風險在于,隨著溫度增加、副熱帶地區降水減少及干旱區的擴展,北半球中緯度森林的南部區域容易受干旱影響,從而導致植被退化,從針葉林轉變為干旱的草原,這些都會降低森林和植物作為碳匯的作用,甚至會反過來,成為碳排放的來源之一。
以亞馬遜熱帶雨林為例,其本身能夠調整很大范圍內的濕度和降水分布,即使短暫脫離平衡,也可以通過自身的調整恢復過來,使得自身的生態系統保持平衡。然而如果持續升溫,這種機制就會慢慢變弱,一旦全球升溫3℃,可能使40%的亞馬遜雨林消失,這一過程一旦開始,就無法恢復,熱帶雨林會逐漸退化成稀樹草原,在這一過程中釋放出大量的碳,進一步加劇溫室效應。
冰蓋(大陸冰川)在地球氣候系統中起到重要的調節作用,南北極海上浮冰的存在,反射了80%的太陽短波輻射,調控著進入地球系統的能量。如果增溫導致浮冰融化消失,太陽輻射會直接進入海洋,使得海水溫度升高,進一步引起更高的全球升溫。更高的升溫反過來引起更嚴重的冰雪消融,通過冰雪—輻射的正反饋機制,加劇全球增溫。據估計,到本世紀中葉,北冰洋夏季將出現沒有浮冰的狀況,屆時冰雪—輻射的正反饋機制會不斷推高全球溫度。
在俄羅斯、加拿大、歐洲北部等地區的永久凍土層內封存大量甲烷和二氧化碳,甲烷所產生的溫室效應能力大約是二氧化碳的25倍,一旦地球溫度升高,導致寒冷地區的凍土融化,就會導致甲烷釋放,而隨著全球增溫的加劇,高緯度的野火發生頻次也會進一步增加,引起更強的溫室效應。
這些正反饋機制的臨界點可能并不相同,有高有低,然而當一個臨界點被觸發之后,可能會像“多米諾”骨牌一樣,就會推動地球系統倒向另外一張牌,而要阻止整排“多米諾”骨牌的倒下將會異常困難,甚至是不可能的,當最終地球氣候系統滑向“溫室地球”,地球上許多地方的宜居性將大打折扣。洪澇地區的暴風雨強度和頻次將大大增強,而全球范圍內的干旱和酷暑也會更加劇烈,如果南極洲西南部和格陵蘭島的冰蓋融化,大量淡水注入海洋,會導致全球海平面上升13米;而一旦南極洲東南部的冰蓋融化,海平面還會再上升12米。
進入“溫室地球”時期后,全球氣溫將比過去120萬年間都要高。氣候溫度將維持高于工業革命前氣溫4℃-5 ℃的水平。由于冰蓋融化,海平面將比現在高10-60米。這意味著地球的某些地區將無法居住。這種結果是毀滅性的,因為全球三分之二的特大城市處于海拔低于10米的區域,全球80%的人口生活在距離海岸線100公里之內。
也許你認為,我們現在看到世界各地的極端天氣事件,與氣溫升高超過2℃的風險沒有直接聯系。但這恰恰證明了,地球對氣溫升高的敏感度比以往人們認知的要高。人們應該從這些極端天氣事件中吸取教訓,并將這些事件視為我們應該更加謹慎的證據。
這些影響將是巨大的,有時是突然的,但無疑是破壞性的。如果說有唯一的好處,那就是在一兩個世紀之內可能感受不到最嚴重的影響。缺點是,一旦開始,我們將對此無能為力。
無論是現在儲存數百萬噸溫室氣體的北緯地區的永久凍土,還是亞馬遜熱帶雨林,人們擔心地球平均氣溫較工業革命前的升高幅度越接近2℃,這些天然的盟友吐出的碳比現在吸收的要多。
2015年,世界各國政府承諾將溫度上升幅度控制在2℃以內,并努力將溫度升幅控制在1.5℃以內。如果羅馬俱樂部的分析正確,目前碳減排計劃很可能是不夠的。一旦升溫超過2℃,我們就會見證森林和永久凍土從儲存二氧化碳和其他溫室氣體的“朋友”變成“敵人”。個別反饋過程可能會如滾雪球一般,愈來愈嚴重。
要避開“溫室地球”出現的情景,就需要全盤調整人類與地球的關系。人類當然不會坐以待斃,應對的策略在過去30年里被反復討論,主要思路有:(1)大幅度減少全球溫室氣體排放。(2)增強或者創造碳匯,這可以通過保護并增強全球生物圈,或者發展碳回收技術來實現。(3)在有必要的時候,通過氣候工程減少氣候系統的太陽輻射量。
在上面三種思路里,大幅度減少溫室氣體排放是最優先的選擇,同時保護熱帶雨林、森林和海洋生物多樣性,而氣候工程大都得失參半,副作用明顯。例如,往平流層播撒硫酸鹽氣溶膠,理論上可以降低到達地表的太陽輻射,但是很有可能引起全球水循環的改變,造成海洋和生物圈的損失與退化,并且很有可能引起臭氧損耗,使得到達地表面的紫外輻射增強。這也是嚴重的氣候災害,而且還無法抵消溫室氣體升高造成的海洋酸化。另外,全球范圍內的氣候工程,一般都規模巨大,經濟和環境上并不可行。
大幅度減排并不是一件容易的事情,需要在全球范圍內構建共同的價值觀、原則和框架,甚至教育體系,從本質上講,人類社會構建有效的地球系統管理是實現“穩定地球”的基礎。
這將會是一個非常復雜與綜合的變革,除了全球治理層面上的制度和社會創新以外,還需要全球范圍內人口、消費、教育、日常生活和生產行為等的變革,這需要數十年才會取得效果。另外,全球低碳化發展,需要技術進步的加速發展。太陽能和可再生能源在一次能源消費中的比例增加,也使得未來低碳發展的能力增強,然而這距離大幅度減少碳排放還有很大距離。
目前,全球經濟發展是建立在高碳排放量和開發性資源利用的基礎上的,為了遠離氣候系統的眾多臨界點,低碳發展和循環經濟成為必由之路。減少碳排放的第一目標應該是到2050年完全停止碳排放,并在此基礎上做得更多。但是當各個國家都打著各自“小算盤”的時候,這就成了幾乎不可能完成的任務。恰恰是在我們最需要全球合作的時刻,許多國家正在轉向民族主義、孤立主義和貿易保護主義。
絕大多數理性分析人士認為,保持地球健康以支持經濟長期蓬勃發展是一項很好的投資。為保護我們的星球,還有我們的文明,像羅馬俱樂部那樣的聲音比以往任何時候都更加重要。