緩解氣候變化：將地球人工降溫？

本文內容譯自雅虎新聞科學專欄的介紹。

甚麼是地球工程？隨著釋放進入大氣層的二氧化碳越來越多，引起冰帽溶解、到處洪水氾濫、夏季熱浪和乾旱時期越來越長、原始森林越來越頻繁的空前破壞力大火和颶風，隨著氣候變化帶來越來越多的災害，有些氣象科學家越來越相信，減緩或阻擋地球生物滅亡的唯一希望，是人工干預。科學家正在開發干預全球自然系統的可能方法，來抵消氣候變暖的趨勢。

地球工程從1960年代就開始談論了，那時美國科學家建議把幾十億高爾夫球一樣的白色物體放入海洋，來反射太陽光、遮蔽地表，干預地球升溫的過程。當時科學界廣泛認為這類做法既天真、又危險。但這幾年我們看到，我們能用人工減少全球升溫幅度的機會快速降低了，無論是陽光反射，還是地表遮蔭，海洋已加快了碳吸收的速度。現在我們正在認真考慮直接從空氣中捕獲二氧化碳。

今年10月份，有一家非牟利機構SilverLining出了300萬美元，支持哥倫比亞大學環境氣候法律系的地球工程研究。那裡的Michael Gerrard教授說，我把地球工程比作化學治療--如果別的方法都不行了，就來試一試。

最可行的建議是甚麼？他們正在研究的是：人是否能夠把反射陽光的氣溶膠顆粒射進入10公里以外上空的大氣平流層，模仿火山灰雲造成的冷卻效果。1991年，菲律賓有一座火山爆發，噴出的硫酸鹽顆粒進入大氣層，直接阻擋了一部分太陽輻射，引起全球平均溫度在接下去的兩年降了0.6攝氏度。

這個干預太陽輻射的方案需要派遣很多飛機，到20公里高空去撒硫酸鹽氣溶膠。根據哈佛大學研究團隊的估算，如果我們能在2035年之前用高空郵輪丟6萬次反光顆粒，那麼可以削減升溫0.3攝氏度。

還有甚麼別的好辦方法？另外一個想法是用水泵將海水抽到空中形成小水滴，希望能使海面更明亮，從而更能夠反射陽光。澳大利亞正在出資研究，希望這種明亮的霧氣能夠把水溫降低，拯救周圍海域已損壞的大堡珊瑚礁群。劍橋大學的研究人員正在看是否能用船隻把鹽顆粒泵入北極霧，幫助逐漸融化的北極冰帽重新凍結。還有研究人員琢磨是否能把鐵播種在海裡來刺激海藻生長，因為已知海藻會吸收空氣中的二氧化碳。

迄今為止，控制太陽輻射量從科學上看似乎是最佳方案。康奈爾大學工程系的Douglas MacMartin說，「我們100%確知地球可以用阻擋太陽輻射來冷卻。」

那麼為何現在還不著手做？干涉大自然過程是有風險的。地球氣象系統相當複雜，所以氣候改變對環境衝擊很大，從颶風更頻繁登陸到野火加劇，干擾氣候的一個因素可能引起危險的意外漣漪效應結局。

比如兩年前，《自然》雜誌稱地球工程為「古怪和令人不安」。阻擋太陽光會不會影響亞洲的雨季反常？20億人靠時雨收穫莊稼。或者海水的酸鹼度會不會被改變？為了地球工程在政治上可行，科學家必須說服普通人，計算的風險是值得的。去年哈佛大學想要發送一個氣球到某地的高空，散發一點碳酸鈣，測試那些顆粒是否能阻擋一些陽光。但是公眾反對的呼聲太大，試驗只好暫停。

安全因素是唯一的考量嗎？那不是唯一的。有些人擔心地球工程會允許企業的碳排放無限制照常進行，從長遠來說，人類必須放棄礦石燃料。如果只靠地球工程而不削減碳排放，牛津大學獲諾貝爾獎的Raymond Pierrehumbert教授說，就好像跳樓時希望在落地前發明出反地心引力工具一樣。

大多數科學家的立場如何？迄今全球實現削減碳排放目標的成績太糟，很多專家重新考慮地球工程。比起全球升溫帶來的巨大經濟損失，15年花20億來開發太陽能工程不算貴。今年3月，澳大利亞有個科學團隊進行了世界上第一次地球工程的試驗。他們使用100個噴頭將鹽水噴入空中，來增強現有的雲層。理論上，1000個噴頭就能夠挽救整片大堡珊瑚礁群不至於死掉。

哈佛大學David Keith教授說，「人們擔心過度依賴技術修復是有道理的，但是甚麼也不做就更糟糕，我們回頭看，如果早早使用了地球工程技術，本來能夠挽救自然界中幾百萬生物不至於死於熱浪。

將空氣中的碳吸出來？聯合國氣候變化政府間協調委員會（IPCC）說，全世界必須在2100年之前從空氣中吸除1兆噸的碳，才能避免地球升溫超過1.5攝氏度。有人建議「碳捕獲」：直接從工業設施電站排放的氣體中除掉二氧化碳，或從大氣層中清除所有的溫室氣體。

世界上至少有19個大規模捕獲CO2的項目在進行，人們從火電站或天然氣電站的煙囪中捕獲碳。2017年在德州一個火電站設立了這樣一個項目，但今年5月關閉了，因為只捕獲了17%的碳排放，沒有達到預期的捕獲33%。碳捕獲項目需要安裝一個管道，將空中捕獲的碳貯存在地下深處，很昂貴。有一家初創公司Stripe，讓企業和個人都可以出錢參與碳捕獲。公司的Nan Ransohoff告訴記者說，「這是個硬件問題，是基礎設施和科學問題，要花很長時間來開發碳移除技術，不是一下子就能搞好。」