驱动现代世界的古老森林

化石燃料,首先也是最重要的,是化石。
Mossy forest
古老的苔藓森林孕育了驱动我们世界的煤炭。图片来自Pascal Meier的Unsplash

以下摘自Hope Jahren的《More的故事》The Story of More

很久很久以前,有一片广阔而深邃的海洋。海浪之下,洋流翻腾,涌动着咸水。在黑暗、寒冷、浓密的深处,海底耐心地等待着拥抱上方所有生命的尸体。

这片海洋被称为泛大洋(Panthalassa Sea),我敢肯定,生活在其中的生物相信它们的水世界就是整个宇宙,向四面八方无限延伸。泛大洋的生物与我们现在海洋中的生物不同:无颌鱼成群结队地游弋,它们蠕动的身体在水中划过,寻找附着点。无数软骨形成的生物在水中游动,它们永远处于运动状态,鳃裂随着移动而搏动。带螺旋形外壳的乌贼来回喷射游动,通过收缩身体和喷射水流前进。海百合则将根部固定在海底,摇曳着它们的“花瓣”,过滤着漂浮过来的微小脆弱生物作为食物。

泛大洋辽阔无比——比我们今天的太平洋还要大得多——但它并非无限延伸。在地球的另一边是特提斯海(Tethys Ocean),一片浓稠的绿色藻类和以它们为食的微小动物组成的咸味浓汤。在这片绿色粘液中,包裹着气泡的变形虫从一餐漂浮到下一餐,海绵状的珊瑚则固定在海底,等待着食物自行送上门。每一株微小的藻类都沐浴在阳光下,并被遥远山脉冲刷下来的沉积物所滋养。

在泛大洋和特提斯海之间,是一块广阔的大陆,被河流切割,被火山点缀,是另一种生命的栖息地。在这块大陆的中部附近,矗立着鲁尔森林(Forest of Ruhr),这片森林与我们今天所知的森林截然不同。

鲁尔森林的树木高约三十英尺,顶端是蕨类植物的叶子,从基部洒落种子。更高的地方,一百英尺高的树干上顶着星爆状的针叶丛。这些树木都不是由木材构成:每一棵树的内部都有一个中空的髓腔。它们也没有树皮的覆盖:它们的树皮上刻满了螺旋形图案的伤痕。更奇怪的是,没有发现一朵花——没有一朵——也没有花朵之后结出的果实,更没有花朵之前的花粉。

鲁尔森林的地面覆盖着厚厚的苔藓地毯,地毯中,巨大的马陆咀嚼着枯死的落叶,并将它们排泄到土壤中。一些奇特而裸露的生物,没有壳的乌龟,在落叶中笨拙地前进,而像海鸥一样大的蜻蜓则在潮湿的空气中盘旋。就像海洋底部的沉积物一样,这片沼泽森林下方的泥土也在静静地积累,年复一年地接纳和融入死亡的生物,不加评判,不带偏见。

The cover of The Story of More.
《More的故事》详细阐述了我们如何一步步走向气候变化的现状。企鹅兰登书屋

以上故事,尽管充满了浪漫色彩,但并非童话。泛大洋、特提斯海和鲁尔森林都是真实存在的地方,它们在两亿到三亿年前的地球上出现过。我的描述中没有任何虚构成分,因为博物馆里保存了大量的证据。在那里,你可以漫步于那个久远世界的历史中,仔细观察它的岩石和骨骼。

鲁尔森林生长了数百万年;它是地球上最早的热带雨林之一。最终,它被时间的流沙掩埋。在重压和腐烂的作用下,这些泥浆沉入深处,那里的高温和高压将曾经的叶子和茎转化成了黑色、块状的煤。与此同时,整个大陆被推拉着,最终它艰难的旅程将其带离故土,位于地球的另一端。

同样,特提斯海也被折叠进了地层,经过数千万年的时间,死去的动植物被烹煮并压制成一种富含黑油的浓汤,在沙层之间的渗漏处冒泡,直到最终只剩下浓稠的原油,一切生命的痕迹都消失了。泛大洋的动植物也经历了类似的命运,但它们的油性残余物遭受了更进一步的分解,直到整个分子在压力下破裂,产生气泡。这些气泡沿着岩层滑动,汇聚成巨大的天然气藏。

鲁尔森林、特提斯海和泛大洋的动植物尸体,如今分别构成了德国的煤炭储量、沙特阿拉伯的原油储量以及北达科他州的天然气储量。西欧最大的煤炭储备曾经是一片热带雨林;如今世界上产量最高的油井喷涌出的原油,曾经是浅海的边缘;如今在页岩气开采热潮中收集的天然气,曾经是深邃海渊的固定物。

化石,要么是全部,要么是虚无,要么是介于两者之间。琥珀中困住的昆虫和恐龙的脚印——它们都算化石,是过去时光的遗迹。陆地和海洋中大部分的生命是植物,并且已经持续了数十亿年。煤炭、石油和天然气,就是数亿年前生活过的动植物(但主要是植物)被压制、烹煮和裂解的残骸。它们 all(固体(煤)、液体(石油)和气体(天然气))都符合化石的定义。因为它们也是易燃物质,可以作为燃料燃烧,所以我们称之为“化石燃料”。

石油主要在汽车的内燃机中燃烧,煤炭主要用于发电厂发电,天然气主要在驱动工厂的熔炉中燃烧。燃烧化石燃料并不是驱动发动机、发电和供暖的唯一方式,但它是目前最常用的方法。地球上近90%的能源——用于驾驶、烹饪、照明、供暖、制冷、制造——都来自燃烧化石燃料。

世界对石油、煤炭和天然气的依赖程度大致均等:每年燃烧的所有化石燃料中,40%是石油,30%是煤炭,另外30%是天然气。这背后的原因与基础设施有关:超过99.9%的汽车被设计成燃烧提炼过的石油,世界上大部分发电厂被设计成燃烧煤炭,而现代工厂的大部分设备则由天然气提供动力。在化石燃料之间切换有时是可能的,但会产生费用,因为不同燃料类型释放的能量以及产生的副产品类型都不同。

正如我们所见,过去的五十年是“More”的故事——更多的汽车、更多的驾驶、更多的电力和更多的制造;因此,毫不奇怪,这也是“More”的化石燃料使用故事。在过去的五十年里,全球化石燃料的使用量几乎翻了三倍。

化石燃料也被称为“不可再生”燃料,因为将生物组织转化为煤炭、石油或天然气所需的时间至少需要数千万年。当我们从地下开采石油、煤炭和天然气,然后在汽车、发电厂和工厂中燃烧它们时,它们并没有得到补充。因为很容易设想一个人口不断增长的世界将导致化石燃料使用量不断增加,所以我们不禁要问:还剩下多少化石燃料?

地质学是一门拥有数百年历史的科学,而过去的一百年主要致力于寻找、绘制和获取含有石油、煤炭和天然气的岩石。基于这些工作,英国石油公司(BP)已经统计并公布了化石燃料的“已探明储量”(即确定可以获取的储量)。总会有新的发现——委内瑞拉大部分已知的石油储量是在1980年之后发现的——但总的来说,BP的数据库可以很好地反映地下情况。

按照目前的石油消耗速度,全球已探明的石油储量可以供使用五十年;同样,如果按照目前的消耗速度燃烧,已探明的天然气储量也可以维持五十年。全球已探明的煤炭储量要大得多:按照目前的消耗速度,需要大约150年才能烧完。当然,如果化石燃料的使用量像过去几十年那样每年持续增长,那么这些数字就太高了。煽动人们对化石燃料枯竭的恐慌从来没有真正奏效过,自1939年以来,科学家们一直被指责“狼来了”,当时海军石油储备的负责人告知国会,美国的石油储备无法支撑第二次世界大战。

虽然自1980年以来,已知的石油和天然气总储量翻了一番,但全球化石燃料消费量也随之翻了一番。我们可能不知道确切的时间,但总有一天会有个了断:不存在另一个泛大洋,四代地质学家在绘制平原、山脉和海底时会忽略它。如果我们希望人类社会能够超越其所依赖的有限资源,那么任何脱离化石燃料的举措都是朝着正确方向迈出的一步,而且越快越好。

摘自Vintage Books出版的Hope Jahren的《More的故事》。经许可转载。所有其他权利保留。

 

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