气候修复:我们现在必须做的3件事以稳定地球

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  • 两位专家写道,随着气候变化的影响持续摧毁我们的文明,我们需要紧急携手合作,以在未来50年中生存下来。

  • 一种名为“气候修复”的战略可以扭转其中一些灾难性模式。

  • 该计划要求我们采取极端措施,减少、清除并修复气候变化对我们星球造成的损害,以避免危机。

  • 专家表示,我们在未来五年内的所作所为将决定人类的命运。

“无处安全”。正如政府间气候变化专门委员会(IPCC)所警告的在最近的一份报告中,气候变化及其后果已成定局,人类是否仍有机会减轻部分危险,并重回相对安全的境地?

在未来50年生存下去的挑战,如今被视为一场全球性的生存危机;我们需要紧急携手合作,仅为保障人类文明的短期未来。全球天气模式遭受剧烈扰乱:希腊燃烧,英格兰南部遭受洪水,得克萨斯州经历了有史以来最寒冷的天气,而加利福尼亚州和澳大利亚则遭受末日般的野火。所有这些剧烈的、打破纪录的事件直接源于北极地区的快速升温,其升温速度快于世界其他地区。温暖的北极会引发新的洋流和气流,改变所有人的天气。

要扭转其中一些灾难性模式,并使气候和天气系统恢复某种稳定性,唯一的途径是“气候修复”,我们将这一战略称为“减少、清除、修复”,它要求我们迅速推进全球温室气体净零排放;大规模、积极地清除大气中的温室气体;并且首先要使地球两极和冰川重新冻结,以纠正异常天气模式、减缓冰融、稳定海平面,并打破反馈循环,这些循环会不断加速全球变暖。不存在非此即彼的选择。

减少排放

约70%的世界经济体已作出不同时间尺度的净零排放承诺,但这些承诺来得太晚,无法恢复气候稳定。

政府间气候变化专门委员会(IPCC)已呼吁加快这一轨迹上的进展,但无论发生什么,当前大气温室气体的排放速率仍将导致全球变暖在2030年达到1.5℃,并在本世纪末远超工业化前水平2℃以上,这是一个毁灭性的结果。尤其是,即使实现快速且大幅的二氧化碳减排,冰川融化和永久冻土融化也被认为是不可避免的,并将因此导致海平面上升持续数个世纪。在世界每个地区,无论是洪水、高温、海岸侵蚀还是火灾,气候事件都将变得更加严重、更加频繁。

确实仍有一些重要措施可以减轻这场浩劫的规模,包括更快、更大幅度的减排。然而,仅凭这些不足以避免最坏的结果。综合来看,确有实证表明,大规模清除大气中的温室气体,以及修复地球两极和冰川等解决方案,可能帮助人类找到一条摆脱这场危机的可行出路。

清除温室气体

将二氧化碳及等效温室气体从大气中清除,目标是到2100年回到350ppm(百万分之一),需要创建新的二氧化碳“汇”,即二氧化碳无法逸出的长期储存库。汇可以在多种尺度上运作,其中植树造林、红树林恢复、湿地和泥炭保护都至关重要。

规模非常大的项目,例如中国黄土高原的修复证明了可规模化的二氧化碳清除,并附带粮食生产、生物多样性提升和天气稳定等多重效益。

栖息地修复也具有经济意义。在菲律宾,红树林是成本效益分析的重点。红树林捕获的碳是同等面积雨林的四倍,并提供众多生态系统服务,还能防洪,带来社会经济效益,并显著降低应对极端天气事件的成本。

只要在安全可行的情况下,就必须创建大型新型碳汇,包括海洋中的碳汇。模拟自然过程的干预措施(已知这些过程能在“自然环境”中安全运行)是一个可行的起点。推动海洋牧场建设,使海洋多样性以及鱼类和鲸鱼种群恢复到300年前的水平,是其中一种可能,既能为人类提供新的可持续食物来源,又能有助于气候生态系统服务和碳汇。

在自然界中,富含铁的尘埃从沙漠中吹出或火山喷发,落在深海表面,在数月之内形成丰富的海洋牧场、繁盛的鱼群和各类海洋生物。对海洋海藻再生的研究显示了现实生活中的全部影响范围,从增加供人类食用的蛋白质来源,到恢复工业化前的海洋生物多样性和生产力水平,以及大规模的碳封存。

扩大海洋牧场的规模和数量,可以通过系统性地向全球各地海洋的目标区域撒播富含铁的尘埃来实现。该方法在直观上具有可扩展性,可能封存约每年300亿吨二氧化碳,前提是每年处理全球深海的约3%。

要使大气恢复到工业化前的二氧化碳水平,大规模创建此类碳汇至关重要。鉴于气候危机的严重程度,剑桥大学气候修复中心所协调的最低阈值为每年封存10亿吨。尽管此类干预的规模有时被称为“地球工程”,但该方法更接近植树造林或红树林恢复。其目标是利用自然手段从大气中清除二氧化碳,使我们在一代人之内恢复到工业化前的水平。

修复地球

当前的紧迫挑战是稳定地球,实现可控的平衡状态,为向可再生能源转型以及迈向循环型全球经济提供最后的机会,并在城市、农村和海洋管理中建立新的规范。“修复”系统性地旨在将地球从气候临界点拉回(按其定义,若无直接努力便不可能实现),并提供一个支撑框架,使“减少”和“恢复”得以实现。这需要政治和社会意愿。

最紧迫的任务是使北极重新冻结,以阻止冰层加速流失、海平面上升,以及由此引发的气候变化加速和剧烈全球天气变化这一不利螺旋。与工业化前水平相比,北极气温的上升速度远快于全球平均气温(且上升幅度日益加大)。图1清楚地显示了1850年至今的这一情况。

北极冰融是气候变化中一种强大的反馈力量。白色冰层会在热量加热地表之前将太阳能量反射回太空,这被称为反照率效应。随着冰层融化,深蓝色的海水吸收越来越多的太阳能量,变暖加剧,每年夏季消失的冰面面积越来越大,从而加速了这一进程。北极气温支配着全球的风、洋流和天气系统。

临界点正在到来:海冰流失正变得不可逆转并不断加速;格陵兰冰盖将随之而来,并最终将使全球海平面上升逾七米。彻底流失可能需要数个世纪,但每十年都将出现持续不断的渐进性影响。到本世纪中叶,融化将变得不可逆转,海平面上升本身就将使越南等低洼国家陷入绝境,全球稻米产量必然减少,数以百万计的气候难民将出现,而此类国家也没有明显的出路。

图1:1850年至今全球平均气温变化与北极地区变化的对比。Image: Nerilie Abram 基于IPCC数据,澳大利亚国立大学,2021年

北极气温的快速上升与最小(夏季)海冰体积的快速且加速的流失相吻合(图2),这进一步加速了气温上升,形成反馈循环的螺旋。

图2:1980–2020年北极年度最小海冰体积的下降。Image: 由Nerilie Abram基于IPCC数据提供,澳大利亚国立大学,2021年

当务之急是使世界从这一冰融临界点回转,并尽快修复北极。海洋云增亮技术通过漂浮的太阳能水泵向上喷洒盐雾以增强云层亮度,在太阳与海洋之间形成反射屏障,已知这种技术能使海洋表面降温,是促进北极夏季降温的一种有前景的途径。它模拟自然过程,并能以灵活的方式扩大或缩小规模。关于海洋云增亮及其气候影响和与人类系统的相互作用的研究正在进行中。

正如推动海洋牧场建设一样,此类解决方案必须经过严格分析,但对其至关重要性已无任何疑问。

世界经济论坛在应对气候变化方面做了什么?


我们在未来五年内的所作所为,将决定人类未来的可持续性。即便我们将目标缩小到“生存”,着眼于约50年的时间尺度,挑战依然艰巨。人类值得拥有更好的未来。我们知道该怎么做,才能设想人类文明在我们之前与之后都将延续数千年。

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