腦洞大開的“地球降溫工程”

李偉

火山噴發出的硫酸鹽顆粒能反射太陽光

高桅船只收集鹽粒子噴向空中

飛機可將硫酸鹽噴灑到平流層

要扭轉溫室氣體導致的氣候變化，難度很大，除了大幅降低碳排放以外，尋找新的解決方案刻不容緩。一些堪稱腦洞大開的計劃被科學家提上議事日程，統稱為“地球降溫工程”。

全球首個“氣候修復中心”

“地球降溫工程”的核心是影響氣候，一度被視為“科幻小說中的計劃”。早期的一些研究比較激進，可行性較小。如今，相關技術越來越成熟，而氣候形勢變得越來越嚴峻。有科學家預警，大氣中二氧化碳的濃度持續激增，要扭轉溫室氣體導致的氣候變化難度很大。在全球范圍內，越來越多的科學家投身于“地球降溫工程”，試圖阻止即將失控的氣候變化。

“我們的時間十分緊迫。”“地球降溫工程”倡導者之一、曾為英國政府服務的科學家戴維·金表示，“我們在未來10年內的行動，將決定人類未來1萬年的命運。”

戴維·金曾參與促成《巴黎氣候協定》的簽署，但他認為，僅靠減少溫室氣體排放難以避免氣候災難。他在英國劍橋大學籌建了全球首個“氣候修復中心”，研究一系列腦洞大開的計劃，包括限制太陽輻射進入低層大氣，以達到降低地球溫度的效果。有研究人員建議在全球海洋中投放多達數十億個白色漂浮物，例如高爾夫球，用于反射太陽光；利用高桅船只收集海洋中的鹽粒子，再將其投送到極地上空的云層中，使云層更加明亮，反射太陽光，從而為快速變暖的極地區域降溫。

美國也在從事這方面的研究。美國國家科學院啟動了關于陽光反射技術的研究，評估其可行性、風險以及管理模式。美國國家科學院院長麥克努特表示：“我們沒有多少時間來緩解災難性的氣候變化了，一些新的干預措施未來可能被納入考量。”

美國國家科學院的“海洋云層光明計劃”，與英國“氣候修復中心”的研究異曲同工——設法將海鹽噴灑到云層中，將更多的陽光反射回太空。

此外，美國國家科學院還研究在海洋中增加鐵元素，以促進吸收二氧化碳的藻類生長。理論上，鐵元素能讓藻類蓬勃生長，使其從水中吸收更多的二氧化碳。但也有人擔心，藻類的大量繁殖會對海洋食物鏈造成影響。還有人質疑，讓個別海域增強吸收二氧化碳的能力，對于全球海洋的吸碳能力會產生影響嗎？

每年出動6萬架次飛機

截至目前，最詳細的“地球降溫工程”計劃是美國哈佛大學提出的。該大學的“太陽地球工程研究項目”執行主任瓦格納公布了計劃：為應對全球變暖，滿載硫酸鹽粒子的飛機將從世界各地的機場起飛。飛機飛到近2萬米的高空，將裝載物噴灑到平流層。

按照該計劃，第一年將有4000架次飛行，第二年為8000架次，第三年達到1.2萬架次。15年后，“高空艦隊”將攜帶硫酸鹽，每年進行多達6萬架次的飛行。

飛機攜帶的硫酸鹽粒子與火山爆發時的噴出物類似，可將射入大氣層的部分太陽光反射回太空，以此阻止全球升溫。這項計劃的靈感來自一次著名的火山噴發事件——1991年，菲律賓皮納圖博火山噴發，生成大量硫酸鹽顆粒，導致全球平均氣溫在接下來的兩年內下降了0.6攝氏度。哈佛大學的這項計劃，要連續15年制造“火山噴發效果”，預計可將全球平均溫度降低0.3攝氏度。

瓦格納表示，向平流層噴灑硫酸鹽，成本不算高，在15年中，每年的花費不超過20億美元——這比許多碳減排計劃要經濟得多。

不過，美國《科學》雜志的報道指出，事情并非那么簡單。首先，絕大多數硫酸鹽粒子不會在高空滯留超過兩年。比如皮納圖博火山噴出的硫酸鹽就是如此。飛機將不得不頻頻飛上高空，噴灑越來越多的硫酸鹽，否則就難以扭轉全球變暖的趨勢。其次，盡管硫酸鹽反射太陽光可降低大氣的溫度，但抑制太陽輻射有可能導致地球的降雨模式等發生巨大變化，從而造成負面影響。例如，保障20億人糧食供應的亞洲季風可能會消失。

英國埃克塞特大學的考克斯教授指出：“世界頂尖大學的研究人員考慮實施這種激進的計劃，說明應對氣候變化已經刻不容緩。不過，這類計劃如何有效付諸實施是個大問題。”

英國牛津大學“地球降溫工程”項目主管雷納表示：“這類計劃具有很大的不確定性。當然，它的實施是為了維護全球公共利益，但屆時哪些國家愿意承擔這項重任呢？”

生物質能源

有一種方案所產生的效果更容易測量和評估，那就是從大氣中去除二氧化碳，例如大規模部署可吸收二氧化碳的設備。還可以采取其他“天然”的方法，例如在大片土地上種植樹木等能夠吸收二氧化碳的作物。這些作物收獲的生物質，可以用作發電站的燃料，燃燒產生的廢氣可被作物吸收，從而實現碳排放為零。

將生物質燃燒與減碳技術相結合，這一能源系統被稱為“具有碳捕獲及儲存功能的生物能源”（BECCS）。理論上，燃燒的生物質越多，從空氣中吸收的二氧化碳就越多。聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）對BECCS的態度是積極的。該委員會發布的報告稱，為有效阻止地球繼續升溫，應在本世紀下半葉廣泛采用BECCS。

碳捕獲和儲存是一項經過驗證的技術，盡管它尚未實現大規模應用。歐洲港口鹿特丹、安特衛普和根特，正在聯合推進一項計劃，其附近的海上氣田每年可吸收1000萬噸二氧化碳。

不過，有專家指出，BECCS 面臨的問題是多方面的，龐大的土地需求就是其中之一。用于提供生物質燃料的森林，通常是單一樹種的速生林，例如桉樹和金合歡樹等。如果從農民手中收走土地用于植樹，那么誰來為全球民眾提供食物呢？如果只借助現存的森林，那么根據倫敦大學教授里維斯的分析，BECCS 的減碳效果將大大降低，因為全球現有森林的含碳量已經比較高，難以吸收更多的碳排放。

從空氣中吸收二氧化碳的裝置

還有一個解決方案——回歸自然，即盡量恢復天然森林。許多環保主義者都表達了對這種“天然的氣候問題解決方案”的支持。他們指出，從現在起到2030年，在可采取的維持全球氣候穩定的措施中，促進自然生態系統的恢復和發展，具有較高的性價比。具體措施主要包括重新造林，同時進行更好的土壤管理，保護可吸收碳元素的濕地，等等。這些措施不僅是碳減排的替代方案，更是“通向零碳排放經濟的生態橋梁”。

編輯：姚志剛? winter-yao@163.com