【編者按】
全球升溫速度正在加快，有一種“技術樂觀主義”認為，通過投資發(fā)展地球工程，氣候變化給人類社會可能帶來的危害將得到解決，人類將得到技術的庇護得以存續(xù)。美國《紐約客》環(huán)境記者和評論員伊麗莎白·科爾伯特在其2021年出版的《白色天空下：當自然不再自然》中客觀記錄了她跟蹤采訪到的幾項浩大的環(huán)境修復工程和相關科學家的看法。書中提到的地球工程，會讓人想到很多科幻作品里的設定：比如給地球加個罩子，或者在地下挖個人類居住基地等等?？茽柌靥岢隽艘粋€問題：環(huán)境修復工程會否弄巧成拙？因為在這樣的事情上人類此前沒什么好的記錄。她的采訪也證實了這一點。科爾伯特此前憑借2014年出版的《大滅絕時代》，獲2015年普利策獎最佳非虛構圖書。地球工程的科學家認為科爾伯特的審慎是一種偏見，但在科技飛速發(fā)展的時代，審慎恰恰是一種稀缺的美德。本文摘自《白色天空下：當自然不再自然》上海譯文出版社2023年10月，葉盛譯。有刪節(jié)。
《白色天空下：當自然不再自然》書封
“火山所做的事情就是把二氧化硫送到平流層中?！备ヌm克·克馳（Frank Keutsch）說，“而它們會在幾周內被氧化為硫酸。”他繼續(xù)說道：“硫酸是一種很黏的分子。于是它們開始形成顆粒化的物質通常比1微米還小的濃硫酸液滴。這些氣溶膠在平流層中停留的時間可能長達幾年之久。而它們會把太陽光散射回太空中去。”結果就是，氣溫降低了，日落變美了，以及間或的饑荒。
克馳是個健壯的人，長著一頭松軟的黑發(fā)，講話帶著像音樂般躍動的德國口音。（他是在斯圖加特附近長大的。）在晚冬時節(jié)一個好天氣的日子里，我去他在劍橋鎮(zhèn)的辦公室拜訪了他。辦公室里的裝飾就是他孩子的照片，以及他孩子的畫作。作為一位受過訓練的化學家，克馳是哈佛大學的“太陽能地球工程研究項目”的領導科學家之一。這一項目的部分資金是由比爾·蓋茨（Bill Gates）提供的。
太陽能地球工程有個會令人感到更舒服一點的名字——“太陽輻射管理”。這個項目背后的邏輯是：如果火山能夠讓世界降溫，人類就同樣能夠做到這一點。只要把許許多多的反射顆粒扔到平流層中，到達地面的太陽光就會減少。溫度會停止上升，至少不會升高得如此之快，而災難將得以避免。
即便是在一個給河流通電以及重新設計嚙齒動物的時代，太陽能地球工程也是如此的鶴立雞群。有人形容它“危險到了不可思議的地步”，是“一條通往地獄的寬闊高速公路”，“極端得無法想象”，但也“不可避免”。
“我曾經認為這個想法完全就是瘋了，而且也令人感到很不安。”克馳告訴我說。而讓他改變想法的是重重的憂慮。
“我擔心的事情是，在10到15年內，人們可能就會走上街頭，向那些掌握著決定權的人強烈抗議：‘你們這些家伙現在必須要采取行動！’”他說，“我們的二氧化碳問題是一個綜合性問題，你不可能迅速地對其采取任何一種應對措施。所以，如果有來自公眾的壓力要求快速采取某些措施，我擔心到時候除了平流層地球工程，我們手中沒有其他合適的工具。而如果我們到那時再開始做相關的研究，我擔心就太遲了，因為在平流層地球工程中，你要去干預的是一個高度復雜的系統(tǒng)。我要補充說明的是，有相當多的人并不贊同這件事。”
“有點奇怪的是，當我開始做這件事情時，當時或許反倒沒有這么擔心?！彼麕追昼姾笳f道，“因為在當時看來，地球工程的發(fā)生似乎只會是相當遙遠的一件事情。但是，時間過了一年又一年，我看到我們對于氣候問題始終缺乏行動，我有時就會變得相當焦慮，擔心地球工程真的會成為現實。這讓我感到非常有壓力。”
平流層或許可以被想作是地球的二樓陽臺。平流層居于對流層之上，中間層之下。其中，對流層是云起云落、信風勁吹、颶風肆虐的地方；而中間層是流星燃盡的地方。平流層的厚度根據季節(jié)的不同和地點的不同會發(fā)生變化。極其粗略地來講，赤道地區(qū)的平流層底部位于地表上空18千米高的地方，而在極地地區(qū)則要低得多，只有不到10千米高。從地球工程的角度來看，平流層的關鍵在于它非常穩(wěn)定，比對流層穩(wěn)定得多，而且也有著合理的可達性。噴氣客機的商業(yè)飛行就發(fā)生在平流層下部，以躲避湍流；而間諜飛機的飛行發(fā)生在平流層中部，以躲避地空導彈。在熱帶地區(qū)注入平流層的物質往往會向兩極地區(qū)飄散，然后在幾年之后落回地面上。
最理想的反射顆粒：碳酸鈣
既然太陽能地球工程的目的是要減少到達地面的能量，那么任何種類的反射顆粒都是可用的，至少理論上如此?！坝锌赡苁褂玫牟牧现校詈玫囊环N或許就是鉆石了?！笨笋Y告訴我說，“鉆石真的不會吸收任何能量。所以，這會把對平流層動態(tài)的影響降到最低。而且鉆石本身在化學上是極度不活躍的。至于說這東西非常昂貴的問題，我根本就不在乎。如果我們不得不實施一項大規(guī)模的工程來解決一個大規(guī)模的問題，那么我們一定會找到實現它的辦法。”向平流層中發(fā)射微小的鉆石，這場景像魔法般擊中了我，就像是給這個世界灑下小精靈的魔粉。
鉆石
“但是有一個真正要考慮的問題，那就是所有這些材料最終都會落回地面上?！笨笋Y繼續(xù)說道，“這是不是意味著人們會吸入這些微小的鉆石顆粒？很可能這個量是非常小的，不會成為問題。但是出于某種說不下清的原因，我還是不喜歡這個主意?！?/p>
另一個選項是完全模仿火山的情況，噴灑二氧化硫。這也有它不好的一面。向平流層中注入二氧化硫會加重酸雨的問題。更嚴重的是，它可能破壞臭氧層。在菲律賓的皮納圖博火山（Mount Pinatubo）于1991年噴發(fā)之后，全球氣溫曾經短暫地下降了0.5℃。在熱帶地區(qū)，平流層底部的臭氧水平下降的幅度高達三分之一。
“或許這么說不太好，但這的確是一個我們已經認識的惡魔?！笨笋Y說。
在所有可能部署的物質當中，克馳最熱衷的一種是碳酸鈣。碳酸鈣會以這樣或那樣的形態(tài)出現在任何地方：在珊瑚礁中，在玄武巖的小孔中，在海洋底下的軟泥中。它也是世界上最常見的一種沉積巖——石灰?guī)r的主要成分。
“在我們所生活的對流層中有大量的石灰?guī)r粉塵被吹來吹去，”克馳表示，“所以就讓這種物質看起來很有吸引力?！?/p>
“它有著近乎理想的光學性質?！彼又f道，“它會被酸溶解。所以我可以確定地說，它不會具有硫酸那種對臭氧的剝離作用。”
克馳還告訴我，數學模型也確證了這種礦物的優(yōu)勢。但是，直到有人真的把碳酸鈣扔進平流層之前，我們都很難知道能在多大程度上相信這個模型?！皩Υ藳]有別的辦法。”他說。
地球工程的興起與戛然而止
關于全球變暖的第一份政府報告是在1965年擺到美國總統(tǒng)林登·約翰遜（Lyndon Johnson）面前的，盡管當時還沒有稱這種現象為“全球變暖”。“人類正在無意之間開展一項大規(guī)模的地球物理學實驗?！眻蟾嬷腥绱藢懙?。燃燒化石燃料導致的結果，幾乎可以肯定會是“氣溫的顯著變化”，而這又會反過來導致其他的變化。
這份報告指出：“南極冰蓋的融化會讓海平面升高120多米?！奔词惯@個過程要花1000年的時間來完成，海水也將“以每10年1.2米的速度抬升”或者說是“每個世紀12米的速度”。
碳排放在1960年代增長迅速，每年提高5%。然而這份報告中完全沒有提及逆轉這種增長的問題，甚至都沒有提過試圖去減緩這種增長。相反地，報告中提出了“對主動引發(fā)補償性氣候變化的可能性……已經進行了徹底的考察”。其中一種可能性就是“向廣闊的海洋區(qū)域撒播非常小的反射顆?！?。
“粗略的估算表明，或許100美元就可以生產出足以覆蓋2.6平方公里面積的顆粒?！眻蟾媛暦Q，“所以，大約每年5億美元就能為反射率帶來1%的改變。”這些錢以今天的價值計算差不多是每年40億美元?？紤]到“氣候對于經濟和人類非凡的重要性，這一量級的成本似乎并不過分”。這就是那份報告的結論。
那份報告的作者們已經無一健在了，所以我們不可能知道為什么這個委員會直接跳過了其他問題，而提出了一個數億美元規(guī)模的撤播反射性顆粒的計劃。在1960年代，對于氣候和天氣的操控方案都很激進，無論是在美國還是在蘇聯。美國海軍與氣象局合作的“風暴狂怒計劃”以颶風為目標。人們當時相信，讓飛行器在風眼墻周圍撒播碘化銀，作為種子來形成云，就能削弱颶風?！巴谎塾媱潯笔敲绹哲娫谠侥蠎?zhàn)爭期間秘密開展的一項改變天氣的計劃，目的是增加“胡志明小道”的降雨。同樣的，這個計劃也是通過碘化銀作為云種。在《華盛頓郵報》曝光了“突眼計劃”并導致該計劃被中止之前，第54氣象觀測飛行中隊已經進行了令人震驚的2600次造云飛行。（“熔巖突擊隊行動”是一項與之相關的計劃，目的是向胡志明小道投放一種混合的化學品，以使得那里的土壤不再穩(wěn)固。）其他由政府經費支持的旨在改變氣候的計劃還包括，以減少閃電為目標的計劃，以及以阻止冰雹為目標的計劃。
《人類能改變氣候嗎？》書封
蘇聯的計劃甚至更有遠見，或者是更為瘋狂——取決于你的立場如何。在一本名為《人類能改變氣候嗎？》（Can Man Change the Climate？）的書中，一位名叫佩特·鮑里索夫（Petr Borisov）的工程師建議，可以用一道橫跨白令海峽的大壩來融化北極冰蓋。具體來講，我們總有辦法把數百立方公里的冷水從北冰洋輸送到大壩另一側的白令海中，這就會把北大西洋中的溫暖海水牽引到北極地區(qū)。據鮑里索夫的計算，這不僅僅會在極地區(qū)域制造出更溫和的冬天，也會改善中緯度地區(qū)的冬季。
“人類需要開展一場針對寒冷的戰(zhàn)爭，而不是開展一場‘冷戰(zhàn)’?！滨U里索夫如是宣稱。
另一位蘇聯科學家米哈伊爾·戈羅斯基（Mikhail Gorodsky）建議環(huán)繞地球建立一個墊圈形的鉀顆粒帶，就像是土星的光環(huán)那樣。這條鉀帶要放在合適的位置上，以反射夏季的陽光。戈羅斯基相信，這樣一來就會讓極北地區(qū)的冬季變得更溫暖，還會讓世界上的永久凍土帶融化他很樂于擁抱這一改變。這一方案與其他一些來自蘇聯的方案都匯總在了《人類對氣候》（Man Versus Climate）這份概述中。它是由一個位于莫斯科的“和平出版者”團隊翻譯成英語的，其結尾處有這樣的宣言：
改造大自然的新計劃每年都會向前推進。它們以后會變得越來越宏偉，越來越激動人心。這是因為，人類的想象力就像人類的知識一樣，不知邊界為何物。
在1970年代，氣候工程失寵了。與它的興起一樣，很難說確切的原因到底是什么。公眾對于環(huán)境的憂慮或許與此有關，同樣有關的還有科學界越來越強烈的一個共識：播種造云不是什么好事情。與此同時出現了越來越多的報告，英語的和俄語的都有，警告人類已經改變了氣候，而且是在一種很宏大的規(guī)模上。
1974年，來自列寧格勒地球物理氣象臺的著名科學家米哈伊爾·布迪科（Mikhail Budyko）出版了一本名為《氣候變化》（Climatic Changes）的書。布迪科——列出了提高二氧化碳水平所帶來的危險，但是也認為它們的繼續(xù)攀升是無可避免的：降低排放的唯一方法是切斷化石燃料的使用，但是沒有一個國家有可能去這樣做。
按這一邏輯推理下去，布迪科有了一個主意“人造火山”?？梢杂蔑w機或是“火箭和不同種類的導彈”把二氧化硫注入到平流層中。布迪科無意以“風暴狂怒計劃”或在白令海峽上筑壩這樣的方式來改變大自然。而實際上，他的想法更像是復仇主義者的路線，正如出自《豹》的那句名言：“如果我們想要一切保持原狀，那么一切就都得改變?！?/p>
“在不遠的將來，氣候改造會變成必做之事只要你還想保持當前的氣候條件的話?！辈嫉峡迫缡菍懙?。
地球工程的支持者觀點
大衛(wèi)·基斯（David Keith）是哈佛大學的一位應用物理學教授。他曾經被形容為“或許是地球工程最首要的支持者”，而他本人對于這一定義非常惱火?！拔沂鞘聦嵉闹С终?。”他在2015年給《紐約時報》編輯的一封信中如是寫道?；褂?017年創(chuàng)立了哈佛大學的太陽能地球工程研究項目。他時常會收到仇恨郵件。有兩次他還受到了切實的死亡威脅，以致他不得不報了警?；沟霓k公室在領克樓（Link）中，就在克馳辦公室那條走廊的盡頭。
我在拜訪了克馳的幾天之后去拜訪了基斯，他告訴我：“太陽能地球工程不是一件你讀一讀摘要就能了解的事情。它取決于人類要選擇如何去利用它。所以，無論何時，當一個人聲稱太陽能地球工程會危及數以百萬計的人群，或是會拯救世界，或是任何其他的說法時，你就應該問他：‘具體什么樣的太陽能地球工程？具體以何種方式開展？’”
基斯個子很高，人很消瘦，留著林肯式的大胡子。作為一個熱心于登山運動的人，他卻把自己形容為一個“鼓搗小發(fā)明的人”，一個“技術控”，以及“一個古怪的環(huán)保主義者”。他是在加拿大長大的，在卡爾加里大學教了差不多十年書。當他在那里工作的時候，成立了一家叫“碳工程”的公司，是氣候修造公司在直接空氣捕捉領域的競爭者。（碳工程公司在加拿大的不列顛哥倫比亞省有一個先導電廠項目，我曾經去那里參觀過。在那里能夠看到加里波第山[Mount Garibaldi]的壯闊景色，它是一座高近2700米的休眠火山。）如今，他要在劍橋與坎莫爾（Canmore）之間兩邊跑，后者是位于加拿大洛磯山脈中的一座城鎮(zhèn)。
加里波第山
基斯相信，這個世界最終還是要削減它的碳排放，就算無法一直削減到零，也要接近零。他還相信，碳移除技術最終能夠規(guī)模化，并處理掉其余那些碳排放。但是所有這些措施很可能還是不夠的。在“過沖”期間，很多很多人將會遭受苦難，還會發(fā)生一些無論如何都不可逆轉的改變，比如大堡礁的崩潰。
他主張，繼續(xù)前行的最佳途徑是去做所有該做的事情：削減排放，致力于碳移除，并以嚴肅得多的態(tài)度來看待地球工程?；谟嬎銠C模型的模擬結果，他提出，最安全的選項就是把足夠多的氣溶膠送到空中，將變暖的問題削減一半，而不是完全抵消它。這一策略被稱為“半工程”。
……
我提出，在他所研究的這類干預行為上，人類可沒什么好的過往記錄。雖然引入一種有毒的兩棲動物很難與遮擋太陽相提并論，但我還是提到了海蟾蜍的例子。
基斯暗示，我其實暴露了自己的偏見：“對于那些認為我們的科技補救措施都走錯了路的人，我會說：‘好吧，那農業(yè)也走錯了路嗎？’絕對真實的情況是，農業(yè)有著各式各樣根本沒有預料到的后果?！?/p>
“人們總是去考慮所有那些環(huán)境改造的糟糕案例?！彼^續(xù)說道，“他們忘記了所有那些多多少少起到了作用的案例。有一種來自埃及的雜草，名叫檉柳（tamarisk）。它已經擴散到了美國西南地區(qū)的所有沙漠中，并且是非常具有破壞性的。在經過了大量的嘗試之后，人們引入了某種專門以檉柳為食的蟲子。很顯然，這方法多多少少奏效了。”
“我要申明的是，我沒說這些改造大多會奏效。我說的是，改造可以是很寬泛的、很不同的事情?！?/p>
向平流層注入顆粒的可能副作用：天空將變白
地球工程不是什么能夠快遞到你家，讓你在廚房里進行操作的事情。不過，作為一個能夠改變世界的項目，它看起來也是簡單得令人吃驚。發(fā)送氣溶膠的最佳方式就是利用飛機。這種飛機要能夠飛到18千米的高度，并能夠運載20噸的有效載荷。研究者們稱這樣的一架飛行器為“平流層氣溶膠注入拋射器”（Stratospheric Aerosol Injection Lofter），縮寫為SAIL。他們對這種飛行器需要達到的參數指標進行研究后得出結論，其開發(fā)成本將達到25億美元。這個金額聽起來好像是一大筆錢，但其實只是空中客車公司用于開發(fā)“超級客機”A380的成本的十分之一，而這種客機在十幾年后就停止了生產。要部署像 SAIL這樣的一架飛行器需要每十年花費200億美元左右。同樣的，這也不是多大的事情，因為現在這個世界每年花費在化石燃料上的補貼都是上述金額的300多倍。
“有幾十個國家都同時具備啟動這樣一個項目所需的技術和資金?！边@個飛行器方案的研究者，耶魯大學的講師韋克·史密斯（Wake Smith）和紐約大學的教授赫爾諾特·瓦格納（Gernot Wagner）給出了這樣的評論
太陽能地球工程相對而言是比較便宜的項目。不僅如此，它還是一個能夠快速實施的項目?；旧现灰猄AIL飛行器一投入使用，降溫就開始了。（坦博拉火山爆發(fā)的一年半之后，新英格蘭的黃瓜就遭遇了凍災。）正如基斯告訴我的，這是能夠針對氣候變化“快速采取某些措施”的唯一方式。
但是，如果一架SAIL飛行器看起來像是一種快速起效的解決方案，那么首先是因為它根本就不是一個解決方案。這項技術所針對的是變暖這一癥狀，而不是它的病因。正因為如此，有人把地球工程比作是用美沙酮來治療海洛因成癮的問題，不過更恰當的比喻或許是用安非他命來治療海洛因成癮的問題。結果就是，一種成癮問題變成了兩種成癮問題。
由于向平流層中輸送的方解石或是硫酸（或是鉆石）微粒在幾年之后還會落回地面，它們需要持續(xù)進行補充才行。如果 SAIL飛行了一二十年之后，又由于某種原因——比如戰(zhàn)爭、疫情、對結果不滿意而終止了，那么由此產生的結果就會像是打開了一個全球規(guī)模的大烤爐的門。所有那些曾經被掩蓋的升溫向題都會在突然之間顯現出來，導致一次快速而嚴重的氣溫攀升——這種現象被稱為“終端激波”。
與此同時，為了跟上全球變暖的步伐，SAIL需要向平流層輸送越來越大的有效載荷。（以“人造火山”的角度來說，就相當于實施越來越強烈的噴發(fā)。）史密斯和瓦格納所做的成本計算是基于基斯所提出的那種操作方式，能夠將變暖的速率削減一半。他們兩人估計，在項目的第一年需要向平流層撒播大約10萬噸硫。而到了第十年，這個數字就會提升到超過100萬噸。在此期間，飛行次數會相應地從每年4000次攀升到每年超過40000次。（非常尷尬的是，每一次飛行都會產生很多噸的二氧化碳，造成更嚴重的升溫，勢必需要更多次的飛行。）
向平流層注入的顆粒越多，產生奇怪副作用的可能性就越大。本世紀末，大氣中的二氧化碳水平輕易就能達到560 ppm.如果要用太陽能地球工程來抵消這些二氧化碳的效應，研究者們發(fā)現，這將導致天空的樣子出現變化。新的“天空藍”將會是白色。他們指出，這種效應會導致“此前保持原始狀態(tài)的地區(qū)的天空看起來也像是城市地區(qū)的天空一樣”。他們還表示，也會出現一個恰到好處的后果，那就是輝煌的日落景象，“就像是在大型火山爆發(fā)后所能看到的那樣”。
阿蘭·羅博克（Alan Robock）是羅格斯大學的一位氣候科學家，也是“地球工程模型交叉比對項目”的領導者之一。羅博克維護著一個對于地球工程的各種擔憂的排行榜，最新一版有二十多項。第1名是它有可能擾亂降水的模式，導致“非洲和亞洲的旱災”。第9名是“減少太陽能電力產能”。第17名是“白色天空”。第 24名是“國家之間的沖突”。第28名是“人類有權這么干嗎”。
……
這是一本關于一些人努力想要解決一些問題的書，而這些問題又是另一些人努力想要解決另一些問題時所造成的。在報道這些人和事的過程中，我訪問過工程師和基因工程師，生物學家和微生物學家，大氣科學家和大氣企業(yè)家。無一例外，他們都對自己的工作充滿了熱情。但是，同樣無一例外，這些熱情都被質疑聲所困擾。電魚屏障、混凝土的潰堤、假的巖洞、合成的云朵這些東西呈現給我的不太像是一種“技術樂觀主義”精神，或許更應該稱之為“技術宿命論”。它們從一開始就不是某種進步，而只不過是在現有條件下人們所能想出的最佳方案。就像一個人造人在《銀翼殺手》（Blade Runner）中對哈里森·福特（Hrson Ford）所扮演的那個可能是，也可能不是人造人的角色所說的：“你覺得如果我買得起一條真蛇，我還會在這種地方工作嗎？”
正是在這樣的邏輯之下，像是輔助進化、基因驅動、挖數百萬條溝來掩埋數十億棵樹這樣的計劃才需要被評估。地球工程可能是“全然瘋狂的，相當令人不安”，但是如果它能夠減緩格陵蘭島冰蓋的融化速度，或是“帶走某些苦難”，或是有助于防止不再自然的生態(tài)系統(tǒng)崩潰，那么我們難道不應該去考慮一下它嗎？
安迪·帕克（Andy Parker）是“太陽輻射管理治理倡議”的計劃主管。這個計劃致力于拓展圍繞地球工程的“全球對話”。他喜歡把這種技術比作是藥物領域的化療。要是還有更好的選擇的話，沒有哪個精神正常的人會愿意接受化療。他曾經說過：“在我們所生活的這個世界上，小心翼翼地讓那個破太陽的光芒變暗，要比什么都不做的風險更小一些。”
但是，“讓那個破太陽的光芒變暗”比不讓它變暗的危險更小要得出這樣一個結論，必須要一個前提：這種技術不僅需要按計劃起效，還得按計劃部署。這可不是件簡單的事情。克馳、基斯以及施拉格都曾向我指出，科學家只能提出建議，而實施是一個政治決定。你可能希望這樣一個決定是個公正的決定，對于今天活著的，以及未來世代的人類或非人類生物都是一個公正的決定。但是，我們只能說，在這樣的事情上我們此前沒什么好的記錄。（比如說，氣候變化。）
假設這個世界發(fā)射了SAIL飛行器的機隊，或是只有一小部分堅定果決的國家這樣做了。再假設即使在SAIL飛行并拋撒越來越多的微粒時，全球碳排放仍然在升高。那么我們得到的結果，并不會是回到前工業(yè)革命時代的氣候，或是上新世的氣候，或是始新世的鱷魚趴在北極岸邊曬太陽時的氣候。那將會是一種前所未有的氣候，籠罩在一個前所未有的世界上。在那里，鰱魚閃著銀光，躍動在一片白色天空之下。
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