气候变化已经发生,是时候做好准备了。以下是我们如何调整基本需求——食物、水、住所——以求生存。
无法预测气候变化的具体速度和严重程度,但有一点很清楚:如果我们不采取预防措施,最终我们会忍不住采取绝望的行动。随着气候变化的影响日益严重,几十年后,人类愿意承担的风险将不断增加。
在未来十年,随着类似“沙尘暴”的状况困扰美国西部,并且越来越难以将干旱视为暂时的故障,从大气中去除二氧化碳的低风险方法将开始变得有吸引力。最温和的计划是种植更多的树木。1976 年,物理学家弗里曼·戴森(Freeman Dyson)提议种植一个相当于澳大利亚大小的树木农场,以抵消当时的化石燃料排放。到 2009 年,NASA 的气候建模师和生物学家伦纳德·奥恩斯坦(Leonard Ornstein)估计,澳大利亚内陆和撒哈拉沙漠都必须改造成森林,才能有效去除二氧化碳。他们提议用海水淡化后的海水灌溉这两个沙漠,并种植桉树林,这些森林每年可以从大气中去除多达 120 亿吨二氧化碳——约占 2010 年全球总排放量的三分之一。核电站可以为反渗透海水淡化厂网络提供无碳电力。这项世界性的景观改造项目将伴随风险。撒哈拉沙漠的森林化可能会成为农作物毁灭性的蝗虫群和疾病传播鸟类的繁殖地。由于撒哈拉尘埃可能有助于抑制大西洋气旋的形成,该计划可能会加强飓风。然而,最大的问题可能是每年超过 1 万亿美元的成本。
一种更便宜的方法是海洋施肥——将铁粉倾倒入海中,以刺激消耗二氧化碳的浮游植物生长。在过去的二十年中,科学家们进行了十多次小型试验,以确认铁播种确实能刺激浮游植物的生长。然而,海洋施肥可能会破坏水生生物;铁播种可能会无意中促进对鱼类有毒的藻类品种生长,或产生缺氧的死亡区域。而且它甚至可能不会去除那么多二氧化碳。英国皇家学会的研究人员估计,即使是全球大规模的海洋施肥计划,也可能只会将大气中的碳浓度降低 10 ppm(百万分之十),这对全球气温没有影响。
当情况变得更糟时——当海平面上升和风暴加剧共同导致美国仅能源设施、地铁系统和数百万个家庭被淹没,而北极经历的无冰季节一年比一年长时——反射太阳辐射离开地球的计划可能会显得有吸引力。其中一些计划呼吁保留我们现有的反射太阳的资产。例如,2008 年,荷兰科学作家罗尔夫·舒滕海尔姆(Rolf Schuttenhelm)提议在白令海修建一座 180 英里长的堤坝,以阻止更温暖、更咸的太平洋海水流向北极,从而使北极冰盖重新冻结。恢复的冰会把太阳能反射回太空,帮助冷却地球。
其他计划涉及从上方屏蔽地球。1989 年,劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的研究员詹姆斯·厄利(James Early)建议在第一拉格朗日点(L1,地球和太阳之间一个引力固定的点)放置一个 1200 英里宽的空间遮阳罩,以阻挡 2% 的太阳辐射。此后,科学家们更新了厄利的计划。例如,2006 年,亚利桑那大学的天文学家罗伯特·安吉尔(Robert Angel)提议向 L1 发送 16 万亿个两英尺宽的镜子(通过 2000 万次火箭发射),在那里它们将共同形成一个 62,000 英里长的遮阳罩。
即使完美实施,遮阳计划也可能导致数十亿人持续干旱。如果人类再拖延下去,直到数百万人食物和水短缺——或者如果事实证明之前所有阻止变暖的努力都太微弱——那么最吸引人的应急计划将是唯一被自然证明行之有效的办法。1991 年,菲律宾的火山皮纳图博(Mount Pinatubo)喷发了约 2000 万吨二氧化硫到大气中,随后一年全球平均气温下降了 1°F。因此,“皮纳图博方案”一词由此而来,它指的是用反射阳光的浮尘颗粒笼罩地球,从而冷却地球的过程。
即使能够启动一座真实的火山,单次喷发的冷却效果也将是短暂的,而且无法控制。相反,大多数支持者倾向于机械的浮尘输送方法。英国政府资助的一个名为 SPICE(平流层粒子注入气候工程)的项目研究人员提出,使用体育场大小的气球,通过 12 英里长的软管连接到远洋船只上,将硫酸盐颗粒输送到平流层。更激进的计划呼吁派遣海军舰队向空中发射装有颗粒的炮弹。1992 年,美国政府资助的一个委员会计算得出,每年向大气中发射 500 万公吨氧化铝将需要 35 个 10 筒炮电池,每年运行 250 天,费用为 1000 亿美元。颗粒通常在两到三年后从平流层落下,因此该计划必须持续进行,永无止境。它还需要中国、欧盟和美国之间前所未有的合作。
即使该项目管理得当,皮纳图博方案——或者任何其他太阳辐射管理方案——的副作用也可能很严重。气温突然下降可能导致蒸发的水进入水循环减少,这可能扰乱印度、中国和非洲萨赫勒地区的季风季节,引发影响数十亿人的干旱。但人类别无选择,只能忍受这些副作用。如果遮阳机器停止运行,气温将迅速回升。到那时,与另类选择——气温升高到足以使永久冻土融化并释放数十亿吨甲烷(一种比二氧化碳强 30 倍的温室气体)——相比,太阳辐射管理的副作用似乎是可以控制的,这将把气候推向无法挽回的境地。
达蒙·塔伯(Damon Tabor)是布鲁克林的作家。