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地球工程:回归现实

随着全球气候变暖的不断加剧,人类操纵气候系统的需求也随之增长。然而,从政治和逻辑的角度而言,地球工程计划的实施却有可能是一场恶魔的开始。迈克•休谟撰文。

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 [本文最初于7月7日发表在耶鲁360度环境观察 。本站经授权予以刊登。]

五月,J·克莱格·凡特宣布他的研究小组已成功制造出第一个完全由人造DNA控制并能进行自我复制的细胞。虽然严格地说该细胞并非人造生命,但是却也与以往截然不同:它是人类以改变天然生物体的基因结构及特性 为目的而进行人为干预的合成细胞。

然而对于另外一个物理系统,人类也正进行着一系列与此类似的有目的的干预。这一系统并非一个细菌的微观系统,而是一个能够对我们的气候产生影响 的宏观行星系统。从改变地球的日照能量到去除大气层中的二氧化碳,此类有可能对气候进行干预的技术的范围在不断地扩大。与此同时,人们不禁担忧,全球的气候可能在不经意间已经被人类推向了一个危险的境地。

在人们眼中,这两项新的探索——对细胞的生物功能以及气候系统的物理功能进行操纵——或许只是人类掌控物质世界的不懈征程中的最新进展而已。旧石器时期的原始人类掌握了火的使用为人类的生活带来了翻天覆地的变化,而二十世纪抗生素的制造则拓宽了医学治疗手段,减少了人们的病痛,延长了人类的寿命。因此,设计出能够自我复制的细胞,以及对全球气候进行重新调整似乎都是我们人类的创造力以及掌控周遭世界能力的必然发展。

然而,与凡特的生物技术相比,气候操纵却带来了两类不同的问题:对于无意中造成的后果我们是如何判断其风险的?谁,并且在何种情况下,有权大规模实施气候干预技术?

支持者们提出了两大类对抗全球变暖的技术。一种是太阳辐射管理技术(SRM),即通过太空反射镜平流层气溶胶、以及海洋上空的云团增白等手段改变太阳的辐射平衡。此外,还有一些可以归为二氧化碳脱除(CDR)的技术,即在海洋中添加铁元素提取大气中的CO2、或通过无氧燃烧生物质和地下掩埋燃烧产物等。(请参阅中外对话地球工程系列文章:

此类干预措施带来的即便不是严格意义上的人造气候,却也可以毫无疑问地称之为合成气候。在过去的数年里,加大对这些技术投资的呼声变得愈加大胆和紧迫。为了追求某种与凡特的人造细胞相类似的东西,不论是政府机构,还是理查德·布兰森Climos公司这样的私人投资者都投入了各种资源。所不同的是,这里我们所讨论的“细胞”是星球的气候。

气候干预技术的两个流派都会引起严重的道德层面上的问题,例如此类措施是否得当,它们是否与地球上人类的集体意愿相一致,以及是否会引起无法预见的副作用等。然而,与操纵微小细胞不同的是,主张通过太阳辐射管理的手段来创造合成气候会引起一系列额外的担忧(与之相较,二氧化碳脱除技术所引起的此类担忧则较少)。 一个残酷的事实让我们不得不心生忧虑,那就是供我们进行实验的气候系统不仅是唯一的,也是我们赖以生存的。 如果我们希望在星球的范围内进行气候的操纵——实际上情况也正是如此,那么我们就必须在星球的范围内进行实验,从而验证该技术有效与否。

首先引人担忧的就是有可能会产生无法预见的后果。如果太阳辐射管理技术在“实际应用”之前不可能在星球范围内开展大规模实验的话,那么就不得不根据计算机模型计算出的虚拟气候来进行风险评估。目前对大气温室气体浓度升高可能带来的影响进行研究与对各种太阳辐射干预手段进行模拟研究所使用的是同一套地球系统模型。

利用气溶胶来抵消温室气体所导致的地球温度升高是一种通过理论计算得到的相对较为直接的方法;简言之,就是保持地球的热平衡。然而,要想了解使全球热平衡“重新恢复平衡”将会对全世界的大气和海洋动力模式造成何种影响则困难的多。而何时何地会有何种气候则全部是受这些动力模式的影响。同时,在降雨量、风力大小、气温高低、以及湿度等各种因素的共同影响下,这些动力模式还是生态过程和人类社会实践形成的主要因素。与气候相关的危险和机遇是通过这些地区性的天气现象,而不是通过抽象的地球温度数据表现的。

如果气候工程的目的仅仅是为了将全球温度调回到十九世纪或二十世纪末的水平的话,那么这么做是有可能的。但是,在这一过程中,却有可能导致地区性气候条件、以及这些气候条件的年际差异受到严重的干扰。暴风雨发生的频率和强度以及降雨量即便从全球角度而言是一场零和博弈,但是,这种变化所带来的分配效应还是会产生赢家和输家。像厄尔尼诺亚洲季风北极涛动这样的现象未必不会受到影响。鉴于地球系统模型连模拟地区水文系统动力模式的能力都还远远不够,因此,没人能够肯定,各种太阳辐射管理措施的一切风险都能够被发现并且得到量化。

那么,我们再来看看第二个问题。这一问题正是区分合成气候项目和能够自我复制的人工细胞项目的关键。那就是,未来在何种情况下才能够全面实施太阳辐射管理技术?许多评论人士已经注意到,大部分太阳辐射干预技术都受到融资、道德伦理、治理、地缘政治、以及公共舆论等多个层面问题的困扰。今年早些时候在加利福尼亚州召开的阿西洛玛气候干预技术国际学术研讨会上,这些问题同样也是最惹争议的问题。

然而,一些学术界及政界的高层人士和重要人士却依然大谈特谈太阳辐射管理研究的紧迫性。他们将这种具有一定假设性的控制技术作为气候管理战略组合中的另一种选择。与此同时,操纵气候、减缓气候变化、及适应气候变化三者共同成为可供决策者选择的战略。还有人认为,当世界处于气候紧急状态,需要避免危险的临界点时,太阳辐射管理至少应作为一种后备技术。

但是,我们能否想象一下,在何种可能的情况下我们决定全面实施太阳辐射管理?假设将气溶胶注入高层大气是各种气候干预技术中的首选技术。再假设我们已经找到如何将气溶胶注入高层大气中最佳位置的基本操作方法,从而使其能够最大限度地发挥太阳屏障作用。那么,有可能是在下面的这种情况下:

2028年1月,作为联合国安理会的常任理事国,英国正式作出决议,开始系统地将硫酸盐气溶胶注入大气高层。英国这么做的理由是:北极海冰面积在去年夏天已经缩小到20世纪末的25%;监测发现,加拿大永冻层的甲醛释放速度有所增加;两年前,中国的一个核反应堆发生爆炸,从而导致所有的核电站新建项目都被推迟;因此,需要采取直接手段来拯救气候变化。

政府间气候变化专门委员会(IPCC) 为安理会提供了一份此类干预措施所导致的地区气候风险报告。IPCC在最佳地球系统模型的基础上,对持续注入气溶胶所引起的世界各地10年间的平均降雨变化进行了概率预测。

安理会15个成员国针对证据展开了争论。他们还特别花费大量时间考量亚洲季风由此而减弱的可能性。安理会成员还讨论了初期气溶胶注入应该持续多长时间的问题,是一年,三年,还是五年。全球各地均开展了宣传活动。在一片嘈杂、并且时而充斥着暴力行为的背景下,安理会以投票的方式作出决议,以11票赞成,2票反对,2票弃权的结果批准实施该项计划。实施期限为一年。此后,将对其效果进行全面的评估。

在随后的几个月里,抗议者们试图捣毁几架执行气溶胶注入任务的飞机。此外,HOME(别碰大地母亲)组织派出他们自己的飞机,象征性地清除大气高层中的气溶胶。一年之后,实施计划暂时中止,人们对气候数据进行评估。

全球温度确实有所降低。10年期平均温度从之前的15.23℃下降至14.57℃(1961-1990间的平均温度是14℃),是自2014年以来温度最低的一年。然而,地区性气候却极为反常,波及面广,且变动频繁。其中最受人们关注的就是亚洲季风的减弱。印度经济因此而蒙受了500亿美元(3390亿元)的损失。此外,中国南海海域也经受了20年以来最为强烈的旋风季节。

目前,联合国安理会轮值成员之一的印度和中国发起了一场紧急讨论,呼吁永久禁止使用气溶胶注入技术。政府间气候变化专门委员会辩称:一年期的数据不能对太阳辐射管理的效力和影响提供任何证明。但是,在全球的抗议呼声进一步加剧的背景下,在中国和印度的新兴公民运动的引领下,联合国安理会目前产生的投票结果是五票对五票,另有五票弃权。由于两位加拿大籍亿万富翁依然一意孤行地继续气溶胶注入项目,混乱随之发生。

当然,你也可以设计出100种其它的情境,太阳辐射管理在其中大行其道。但是,我采用这一个情境就是为了让大家注意到这些深层的政治阻碍和人道主义风险,它们为利用太阳辐射管理操纵气候的尝试蒙上了一层阴影 。HOME组织业已存在。该组织致力于动员世界各地的人们,呼吁气候工程师们停止对气候进行操控。

最近,支持《联合国生物多样性公约》的技术团体提议根据如下内容起草一份草案:“在从事任何气候相关的地球工程活动之前,必须具备能够对此类活动进行充分论证的科学基础,并且对此类活动对环境及生物多样性所带来的风险,以及对社会、经济和文化所造成的冲击给予合理的考虑。”[添加重点]

充分”、“适当”等字眼让已经充满争议的世界平添了更多的争论。如果说事实证明,以《京都议定书》为幌子的气候减缓政策是个烫手的山芋,那我们就等着看围绕着就工程合成气候的首个协议进行谈判的地缘政治学会给我们带来怎样的困境吧。由于人类的疏忽,温室气体使气候变化更加恶劣。虽然气候工程师们打着将我们这个星球从危难中拯救出来的名义,但是其结果或许也只不过是饮鸩止渴而已。

 

迈克·休谟:英国东安格利亚大学气候变化学教授。

耶鲁360度环境观察2010年版权所有

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匿名 | Anonymous

现实点吧

让我们想象一下,现今的人口增长是人类驱动的全球挑战爆发的根源,而人类和那些知识渊博的人们却执意回避这个话题。这样的行为怎么能被认为是正确的呢?谁允许对科学报以沉默?这些威胁我们所有人的事务,谁有权否认它们的存在呢?难道没有人觉得专家有义务警告人类,在这样一个可怕的生存环境里,以后我们的孩子们随时都可能面临险境吗?

Becoming reality-oriented....

Let us imagine for a moment that the growth of the human population today is the “mother” of human-driven global challenges looming before humankind and knowledgeable people willfully refuse to speak about it. How can that behavior be construed as correct? On what authority is silence in response to science condoned? Who has the right to deny the existence of knowledge of something that threatens all of us? Is there no one who has determined that experts have a “duty to warn” humanity in such dire circumstances as exist when the very future of children everywhere could be put at risk soon?

Steven Earl Salmony

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匿名 | Anonymous

忽悠

通过人为因素改变我们地球的气候这件事情,就像我们目前-也许是永远-不可能准确预报后天的天气一样,不靠谱。我们为了解决这个气候变化的问题,也许会产生一个比什么气候变化更大的人类灾难。那些聪明绝顶的科学家想到他们发明的原子裂变以及后来的原子弹对我们社会的影响了嘛?这其实不过是短短的80年以前的事情,可是我们对此都毫无能力,更何况这个要牵涉全球几十亿人的什么地球工程了。现在的形势不是已经很明显了嘛?!西班牙、以及支持新能源的德国现在感觉吃不消了,上了新能源的当;更别提大力宣传绿色环保的澳大利亚陆克文政府了,干脆倒台算数,那时候陆克文信誓旦旦要开发CCS技术,彻底解决这个温室气体排放问题。最近美国的碳排放交易法案胎死腹中,短期内也不会有什么大举动;法国在世界上的碳税创举早就成故事和笑谈-这些都说明什么呢?说明做好事不容易,比做坏事难。中国的水灾、泥石流、地震以及极端天气,俄罗斯的火灾,巴基斯坦的特大洪灾等等,不都说明了实际上对灾害的预防和适应能力的提高不应该是各国政府关注的重点嘛?人类向来就是这样,不撞南墙心不死,问题是,谁也不知道这堵墙到底在哪儿。

Deception

This issue of manmade factors causing climate change on our planet, is the same as not being able to accurately predict the day after tomorrow's forcast at present -- perhaps forever; both are unreliable. In order to solve this climate change problem, we may produce a human catastrophe that is even bigger than climate change. Did those highly intelligent scientists think about how their discovery of atomic fission and later the atomic bomb would affect our society? This happened just 80 years ago, but we had no abilities to prevent this, much less geoengineering that involves the world's billions of people. Isnt' the current trend very obvious?! Spain and supporter-of-new-energy Germany feel that it is too much to endure because they were fooled by new energy sources; not to mention the vigorous promotion of environmental protection by Australia's Rudd Administration, and when Kevin Rudd pledged to develop CCS technology to completely solve the problem of greenhouse gas emissions, it led to his downfall. Recently, a U.S. carbon emissions trading bill died in its early stages and there won't be any big initiatives in the near future. France's inititive to implement a carbon tax has become a story and a joke -- what do all these examples illistrate? It shows that good things don't come easy, and it is harder than doing bad things. Don't China's floods, mudslides, earthquakes and extreme weather, Russia's fire disaster, Pakistan's enormous flood, etc. all show that prevention against disasters and the ability to adapt should be the focus of each country's government? Humans were always like this, "they don't give up until they hit the south wall" (stubborn). The problem is, no one knows where the wall is.

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匿名 | Anonymous

只有地球新工程才能挽救地球人类

地球人类一个家功过理应有问责!
······
----人类新意服务共同体

Only geoengineering can save humans

Humans should be accountable for achievements and mistakes!
······
----human innovative services community

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匿名 | Anonymous

人为操控是一个危险的尝试

作为工作在交通部门的专门研究气体减排的政策分析师,我意识到在该领域内日益增多的讨论,关于通过地质工程改变气候变化趋势,具体来说,就是在大气中放入能让全球气温冷却的气体。例如,在航运业中,二氧化硫具有冷却大气的潜在作用。要让地球变冷,一个可能的办法就是在公开海域释放足够的二氧化硫,使其冷却地球的效应超过二氧化碳的暖化效应。

我认为这是一个危险的尝试。不可否认,全球变暖对于人类是与日俱增的挑战,然而,传统污染物(如二氧化硫)对于人类健康的损害也是确确实实的。这样做仅仅针对温室气体,而忽略了全局的风险。更重要的是,我们对大规模地质工程知之甚少。向大气中充入大量的冷却气体可能引发一些我们完全无法预料的可怕后果。如果地质工程造成不理想的结果,其过程可逆吗?代价又是什么?
Haifeng

(此评论由董鹤冰翻译)

Human manipulation is a dangerous attempt

As a policy analyst who is working on air emission reduction in transportation sector, I am aware of increasing discussions about geo-engineering in climate change in the transportation sector, namely dumping aerosols with global cooling effects into the atmosphere. For example, in the shipping industry, the Sulfur Dioxide (SO2) can potentially cool the atmosphere. One potential method to cool the world is to emit enough SO2 from the open ocean and let the cooling effect of SO2 outweigh the warming effect of CO2.

For me, it is a dangerous attempt. Admittedly, global warming is increasing challenging to human beings. However, it has been proved that conventional pollutants (i.e. SO2) are dangerous to human health too. Only targeting at the GHG risks omitting the big picture. More importantly, our information to large scale geo-engineering is rare. Pouring a large amount of cooling aerosols may trigger dangerous consequences which we cannot fully anticipate. If the geo-engineering creates unpleasant result, is the process reversible? At what cost?
Haifeng
http://sites.google.com/site/legendhfwang/