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气候巨变在刻 人类如何争取时间?

2020-07-19 阅读(8102)

巴黎气候峰会年底举行,有望达成减排协议,以保世纪未前暖化不逾2°C。地球好像料到会议只许成功,发出绝境警报:一年未尽,已肯定全年气温将以特大比例打破历史高温纪录,累积升温已过1°C1,而暖化元兇二氧化碳含量亦将会永久在400 ppm之上,远离350 ppm安全线。可是,各国似乎充耳不闻,按目前交出的承诺 (intended national determined contributions, INDCs),二气化碳排放将会由去年的322亿吨增至2030年420亿吨后才开始回落。即使承诺兑现,升温亦肯定穿顶,达2.7–3.5°C2。

气候组织IPCC研究强调,缓和暖化的成本很轻,不足以影响经济发展。但气象学者Kevin Anderson日前查阅后发现3,若要世纪未前有2/3机会升温不过2°C ,二气化碳排放额不能超过6,500亿吨,而过去4年全球的排放是此额的1/5,还有85年怎过?原来,IPPC研究引用了400个情景,全部进路均依靠「负排放」达成2°C目标。

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IPCC研究引用的四个排放情景 (scenarios),RCP 2.6 是有过半机会世纪未前升温不逾 2°C 的进路,要求 2030 年后迅速减排,并于世纪未廿年内以碳封存技术达致负排放。

负排放须以「空气中取出及封存二气化碳(carbon capture and squestration, CSS)」技术实现。年初的《气候介入》报告中,美国国家科学院对碳取存技术并不乐观,认为其降温效能缓慢,成本与引进再生能源相近,只建议进一步研究。那是说,即使各国循IPCC最乐观的进路——「2010–2050年间减排40–70%,2100年前达致零或负排放」(见上图下方蓝色 “RCP 2.6″ 曲线),地球命途仍悬于尚待开发的技术。

巨变当前,无人可独善其身,但缓急却有天渊之别。廿个发展中国家最近组成联盟,呼吁各国採取「紧急及进取的气候行动2」。 这群包括菲律宾和孟加拉的Vulnerable 20成员国,碳排减无可减,将受到的冲击却大得不成比例,堪称「无辜20」。对它们来说,负排放技术远水不能救近火,亟待发达国家立刻大幅减排。

气候巨变在刻 人类如何争取时间?

在新着《The Planet Remade: The Challenge of Imagining Deliberate Climate Change》中,经济学人杂誌编辑Oliver Morton描述一个气候变化终局,主角亦是一群结盟自救的国家。「无辜20」的领袖们从1991年印尼Pinatubo火山爆发引致翌年全球降温0.5°C的现象4得到启发,知道只要在平流层上空铺上硫酸微粒「面纱」,就能反射部分阳光到外太空,迅速为全球降温。在一位Richard Branson类型创业家成立的太空旅行商业烟幕掩护之下,「面纱」行动秘密开展研发,几年之后就发动对禁止高空喷发的国际公约进行公民抗命,自已气候自已救。

本书称为veil making的「面纱」行动,就是以悬浮微粒(aerosol)改变地球反照率(albedo),环保人仕或阴谋论者闻之色变的地球工程5,《气候介入》报告认为是「低成本、快速有效、能单方实行」的全球气候改变行动。

不过,「面纱」只能降温,无助去除空气中的二气化碳及回复海洋原有酸度,更会破坏臭氧层及改变气候规律,例如令印度雨季气候大变。最大的隐忧是令世人有借口拖延行动的「道德风险」,及工程一旦停止,气温在瞬间回复旧观的突变。

一本气候科学想像小说

最近我曾在本栏介绍过一本气候科学想像小说(Margaret Atwood称为speculative fiction)《The Collapse of Western Civilization》。书中描述未来的世纪中期,全球暖化和碳排放均无法逆转,各国决定联手开展「面纱」行动,以求「先降温,再减排」。

数年之后,印度季风一如所料曳然而止,农作物失收与及气候难民动乱席捲南亚大陆的规模却是始料不及。当联盟迫不得己暂停行动,大气中新增的二氧化碳令暖化变本加厉。由升温5–6°C引发的一连串气候巨变,就是两位科学史家作者符合科学论证的想像中,导致「西方文明崩溃」的临界事件。

全球暖化踏不归路 地球工程争取时间

不要误会,《The Planet Remade》并非小说,作者在未段透通描述「面纱」行动多个峰迴路转的构想剧情(恕不剧透),探讨以地球工程介入气候的科技风险和道德问题,与及政治和社会后果。亦不要忘记大前提:当「面纱」行动有必要实行之时,全球暖化已踏上不归路,没有皆大欢喜的结局。但Oliver Morton相信,可能有一天,工业文明需要如日本传统的金缮い(kintsugi)工艺,以地球工程修复气候系统,重建人类和大自然的关係。

地球工程改变气候极具争议。一方面,不少科学家同意「生态现实主义者」Stewart Brand所说,全球暖化已到了别无它法的阶段,只能义无反顾地介入:「我们既已有神能,不如做好6」。另一方面,任何干预气候的行动,特别是改变日照的「面纱」,在「核子寒冬」或灭绝恐龙的蔽日尘雾的阴影下,难免令人误会是「人定胜天」的狂妄。

气候巨变在刻 人类如何争取时间?Image Cerdit: Hughhunt, CC BY-SA 3.0

曾为顶级科学杂誌Nature新闻总编辑的Oliver Morton以渊博的人文和科学阅历,耐心和持平地审视各方观点后,发现人工「面纱」虽然有各种风险,但没有其它技术能更有效地为减排和经济转型争取额外时间。可惜,在主流环保力量反对之下,目前除了人工造云之外,没有任何改变日照的实验得到批准在平流层进行。

本书最后一幕,各国覆行承诺,在「面纱」借来的时间减排,世纪未前保持升温不逾2°C。Oliver Morton问道,"What if nothing much go wrong?"「假若能组织一队工程人员,诚恳地寻求有效的途径(笔者注:以地球工程改变气候),若找不到良好方案后则立刻停止,而良好的準则并非由他们自行判断,并接受透明和公平的国际监管——如果有这可能,应否让他们开展研究?」(电子版 location 3711)

Pinatubo爆发后数年间,着名气候科学及环保行动者James Hansen的气候学模型预测得到全球气候数据的引证,相信「面纱」行动是有效降温的最佳选项之一,但Oliver Morton不认为是解决全球暖化的处方(solution)。工业文明及地球系统之间有互相影响的複杂关係,气候问题根本没有一劳永逸的处方,「很多事情值得去做,但都不是处方。我只能想像,地球工程有办法帮助脱险及减少伤害,并保护一些将会失去的事物7」。

世人不会忘记政治狂人曾妄言「敢教日月换新天」,留下满地苍夷。但气候变化是人类文明的空前挑战,环保人士热爱大自然的浪漫和科学家探索大自然的冷静之外,不能缺少工程师解决问题的务实8。Oliver Morton视「地球工程改变气候,有如恒温器上的推手,或槓干上的支点,需要同时创造一个新的政治环境和一个经修复的地球系统,是史无前例的。没有人能保证这种事情能够实现。」(l. 2758)

人类早已改造地球生态

「已有神能」的人类挑起拯救地球的责任之前,首先要承认,现代文明已为地球带来翻天覆地的变化。本书除了气候系统和地球工程的主角——能量、碳、硫——之外,更以整章的篇幅讲解氮气循环由天然至人工的演化,重温百年前哈柏法固氮化学肥料及火药的生产技术突破,彻底改造地球的生态面貌的人物故事和历史。

假如没有「空中取氮」技术带来的农业革命,近代人口所需的额外有机耕作土地面积约等于整个俄罗斯(location 2900),远超地球的天然上限。Oliver Morton指出,现代农业大量使用化肥,严重扰乱生态环境(例如农业污水排放造成大规模海洋缺氧),加剧全球暖化,但亦化解了饥荒灾难的危机,为急剧增长的人口带来喘息的空间。很大程度来说,化肥固氮和「面纱」一样,都是地球工程。人类从来没有迴避介入大自然。

地球人口在两世纪之内增了5倍,打破「马尔萨斯陷阱」的宿命,丰裕的生活取代了农耕,给予个人安全和自主;人类不再是「地球太空船」的乘客,受制于天然的荷载局限。气候危机当前,「问题不再是如何『拯救』已成往事的地球,而是如何在尊重地球人的权利和价值的前提下重建。这是重建家园的工程,并非驾驶飞船。」(l. 1116)

2015最佳环保及科学书

总而言之,《The Planet Remade》 全书以地球工程为主线,勾勒和气候变化有关的科技发展和社会背景,既是一本能源、气候和地球科学的启蒙读本,更是一部深情反思人和大自然关係的「地球诗歌9」导读。

Oliver Morton带有冷幽默的入微观察,以及丰富交错的人物故事,读来趣味盎然,是环保科普着作中的奇葩。2015将尽,我已选定《The Planet Remade》为全年最佳环保书及最高阅读价值及乐趣的科学书。

    国际应同的减排目标为「本世纪未前平均气温相对于工业革命前期的升幅不超过2°C」。但气候机机构如NOAA公布的平均温度「异常」,则是相对于廿世纪平均值的差异。因此,传媒报导的升温数字「异常」和「自工业革命前期」有分别,前者数值大约比后者低0.4°C。详见Rob Honeycutt. The 1C Milestone. Skeptical Science. 10 Aug 2015. Elizabeth Kolbert, The Bumpy Road to Paris, New Yorker, 21 Oct 2015. Kevin Anderson. Duality in climate science. Nature Geoscience. 12 Oct 2015. Stephen Self et al. The Atmospheric Impact of the 1991 Mount Pinatubo Eruption. 06 Nov 1999. Geoengineering 维基百科译为地理工程学。以我的理解,地球工程是以人工科技改变地球系统的工程,译为「地球工程」似较简明。关于地球工程伦理较全面的讨论及伸廷阅读:Scott, D. Geoengineering and Environmental Ethics. Nature Education Knowledge 3(10):10. 2012.  “We are as gods, we might as well get good at it." 见:Stewart Brand Talks About His Ecopragmatist Manifesto, A talk with Stewart Brand. Edge. 18 Aug 2009. “I would never say that geoengineering was the solution, or even a solution. But then I think that it is a mistake to treat climate change as a problem to be solved. Something as complex as the relationship of industrial civilization to the earthsystem that it shapes and is shaped by isn’t the sort of thing that is simply solved, once and for all, and it’s a snare to think that it is. There are worthwhile things to do, though, which are not solutions. I can imagine ways for geoengineering to reduce harm to people at risk, and to preserve things that would otherwise be lost. What is more, I can see it helping in a renegotiation of what it is for things to count as natural that may ease some of the contradictions of the Anthropocene. I can even see it as an inspiration."—location 4948, digital edition Stewart Brand. “Romantics, Scientists, Engineers", Whole Earth Discipline (Viking, 2009), chapter 7. Geopoetry. 源自 “History of Ocean Basins" by H. H. Hess, 1962.


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