2006年11月28日 英国伦敦
在气候变化的问题上,我已经表达了比其他大多数气候科学家更强烈的看法。而且,我是从这个星球的整体出发再到局部的角度来看待这个问题的,而非科学领域中一些流行的专业角度。我把地球上的气候现象看成是一种“生理”系统,可以积极的应对变化,这显然是与其他死寂的行星,如火星和水星上被动的天气反应现象是不同的。这种从盖亚的角度看问题的方式使我一直比较悲观,因为由此而产生的气候模型显示的情况是地球现在就像是一个无药可救的病人;也可以说,自然气候自我控制功能已经暂时失效。模型显示地球表面温度正在迅速上升到一个较高而且稳定的状态,正如地球在其历史上曾多次经历过的一样。这样的结论与传统的气候预测形成了鲜明的对照,而那些传统预测几乎都是建立在地球物理学模型之上,它们假设地球上的生命仅是被动地对环境反应,而非主动的改变。
1994年,出于教学的目的,我和一位美国的地球化学家Lee Kump设计了一个简单的地球模型来说明地球如何控制自己的气候。随着时间的推移,出乎我们意料的是这个模型已经能异乎寻常地预测出全球变暖的进程。
我们的模型是“雏菊世界”的一种衍生。在模型中存在着一个简单的行星,它具有与地球相似面积比例的陆地与海洋。行星的陆地上和海洋中分别生长着植物和海藻。这个模拟的行星被一颗恒星照亮,恒星与行星的距离与太阳距离地球一样,而且亮度也一样。行星表面的温度取决于大气中二氧化碳所产生的温室效应,也取决于太阳光被地表和云层反射的比例。大气中的二氧化碳浓度是由行星上的植物生长所控制的。模型中最重要的一部分就是充满了海藻和被植被覆盖地区的温度变化。在试验室中,我们规定,植物和海藻的生长率在温度从0摄氏度变化到30摄氏度的过程中不断上升,在30摄氏度达到顶峰后,随温度增加开始下降。到了50摄氏度时,生长率降为零。在现实世界中,地球物理变化会对实验条件有所修正。海藻的生长和覆盖度的确从0摄氏度开始升高(与实验室中一样),但会在10至12摄氏度(此时,表面水体会形成30至50米厚的稳定水层)左右停滞;在这种情况下,更深更冷水体中的营养物质不能再混入海藻所处的环境中,海藻便陷入食物匮乏。在陆地上,植物生长基本与同温度升高同步。直至22摄氏度左右,当水分的蒸发开始超过降水,植物生长停滞(比较特殊的热带雨林除外,在那里演化出了一系列保存水分的机制)。
我们现在模拟的情况类似于5500万年前地球在始新世初期发生的地质事件。那时,1到2万亿吨的二氧化碳被释放到空气中。对此,我们从剑桥大学Elderfield教授和他同事的研究中可以得到比较可靠的结论。他们通过测量沉积岩中指示那个时代的碳和氧的同位素,确定了当时空气中的碳含量以及相应温度变化的范围。空气中注入如此多的二氧化碳使温带和北极地区的温度上升了8摄氏度,热带上升了5摄氏度。此后,过了20万年才回复到之前的状态。在整个20世纪中,我们向空气中注入了相当于此前全球变暖事件中一半的二氧化碳量。如果继续这样下去,在今后的30年内,我们会排放超过1万亿吨的二氧化碳。而且,现在的太阳比5500万年前更热;为养活人口,土地开垦也已使盖亚丧失了40%的控制气候的能力。这就是为什么气候科学家对于我们这种早已开始破坏气候的活动非常关注。
5500万年前全球变暖的历史显示,空气中碳的气态化合物的注入过程持续了大约1万年之久,比我们现在的碳释放要慢得多。Elderfield教授在其论文中指出,因为释放的速率慢,二氧化碳浓度的升高没有超过70至160ppm。比起我们现在的二氧化碳“污染”,这只是很小的升高——我们现在用5000亿吨的二氧化碳排放就使其在大气中的浓度升高了100ppm。在今后的30年间,如果我们继续这样的模式,我们会使空气中一共增加1万亿吨的二氧化碳,并使其浓度增加200ppm,超过始新世早期空气中的碳浓度。我们释放含碳气体污染大气的速率所造成的破坏与释放总量是同样严重的。快速的污染使得地球系统没有时间调整,而时间对于海洋系统尤其重要;水体表面二氧化碳的迅速积累使得水中酸性过高,影响贝类生物形成有机组织。这种现象不会发生在始新世全球变暖事件中,因为那时有时间让更多的来自深海的碱性水与表面海水中和,使之更富营养。
5500万前与现在还有另外一些不同。始新世开始时比现在要高出3摄氏度,而且那时地球比现在有更加均匀一致的温度。现在是极地海洋的地区当时是被陆地围住的淡水湖。那时没有冰帽,海洋要比现在高出200米。另一方面,太阳温度比现在低0.5%,并且不存在农业,自然植被可以不受干扰地控制气候。另一个不同点是那时的世界还没有经历全球昏暗现象,即人类污染形成的大气圈气溶胶使全球温度下降2至3摄氏度。覆盖北半球的霾通过反射太阳光抵消了全球变热的现象。霾中的气溶胶颗粒在空气中持续仅仅几周,而二氧化碳却能持续50到100年。任何经济的下滑或有计划的削减化石燃料的使用都会减少气溶胶的浓度,会让我们越过一个导致不可逆转变化的临界线。这就是为什么我会说我们生活在一个“笨蛋”的气候中:继续燃烧燃料会遭殃,过于突然的停止燃烧同样也会遭殃。
全球变热现在已经是一个可以察觉到的趋势,但随着21世纪的到来,热度将会加剧,伴随着干旱、风暴和洪水,让世界许多地方变得无法栖息。我们的远祖在以往冰期和间冰期的交替之间经历了相似的灾难性气候变化,但是,除了持久不断的关于洪水的传说,他们当时的想法和恐惧并没有被记录下来。我们可以想象,在1万3千年前上一个冰期的低谷时期,早期文明的日常活动都集中发生在比现在海平面低120米的一些温暖且温和的低纬度海岸地区。他们那时还不知道将会发生什么,但是随着自然性的全球变暖,大量积累在南北极的冰的融化,他们的世界很快消失。整个非洲地区的陆地消失在海洋之下,全球温度上升形成我们现在所谓的热带。现今人为造成的全球变热的后果至少在气候方面将会与从前一样非常严重,但如今的变化发生在人口密集的世界中,而这个世界正承载着一系列脆弱的文明。将要到来的无法忍受的酷热世界仅能支撑今日方兴未艾的人类文明的一部分残余,幸存者将会被驱赶到较凉爽的北极地区,一些内陆绿洲和岛屿。我们必须明白,由全球变热带来的灾难比现存记忆中的任何战争、饥荒、瘟疫都严重的多;甚至严重过全球的核战争。这个繁盛舒适的地球的许多地方将变成炽热贫瘠的沙漠。
作为一个科学家我知道未来是不确定的,仅仅可以对它进行概率的估计。气候建模者们的预测也并不一致;令人尊敬的气候学家Tom Wigley和Meehl都认为到本世纪末全球气温的升高不会高于2摄氏度,而且快速的全球变热可能永不会发生。我们可能会被某个自然变化拯救,比如一系列与Tamboura规模相当的大型火山相继爆发。这就可能让地球开始进入下一个冰期。更有可能的是,当美国人民意识到了全球变热的事实,他们将试图在太空中用一个遮阳伞来解决问题,或者通过平流层的颗粒把太阳光反射出地球。对这样的技术解决之道不应该不假思索的进行谴责;它们可能会为我们赢得所需要的时间,但更有可能的是它们会给人提供继续像往常一样行事的借口。就像被肾病威胁的人妄想用透析就可以让生命恢复到从前一样,依赖这些技术方法也是不明智的。但是,如果不透析就意味着死亡,谁又能拒绝透析呢? 尽管有所保留,我还是坚信对全球变热的正确应对应当建立在科学和工程之上,而不是抛弃它们。对于很多国家来说,核能将会有力地帮助他们延续宜居的条件和文明。
那我们应该做什么呢?首先,我们必须改变看待地球的方式。我们传统的宗教信仰以及缺乏统一的地球生命科学已经在不经意间让我们偏离了正确的轨道。以往的伦理要求我们相信人类福祉超过一切,并让我们认为地球是赠与给我们的礼物,我们可以来管理它。这种理解忽略了一个事实:我们和其它地球上的生命形式共享着同一个星球,并且我们依靠它们维持可供栖息的环境。
我们也需要改变对环保主义的思考。环保主义是一种城市人的信仰,这种信仰包括对更多自然生活方式的广泛渴望,但却缺少对自然世界的理解,使得对几乎所有科学性的东西有着不理智的恐惧感。环保主义者现在嘴上关注受到威胁的野生动物和生态系统,比如珊瑚礁和亚马逊森林,实际上更在乎个人健康面临的危险,比如食物中的农药残留,核射线以及转基因食品。他们几乎已经完全忽视了自然生态系统常规的功能,也没能认识到这些功能无法被农田所取代。我们确实刚刚开始怀疑,原始农民给地球表面生态系统所带来的变化可能已经影响气候长达十万年之久。早期的澳大利亚定居者像现代企业化的农民一样善于破坏生态系统,而从事有机农业的农民也不比他们好多少。
绿色意识形态是一种可以理解的对负面变化的反应,但是它错误地把自己对负面变化的愤怒转嫁给科学和技术。不必惊讶,任何一种似乎自然但没有任何科技基础的替代能源都会被环保主义者大加拥护。其中一些替代能源,比如生物燃料,绝对是危险的,其大规模的开发利用会加剧灾难的发生。其它的替代能源比如风能是昂贵而低效的。在现在这种飞速变化的世界中,再提可持续发展和可再生能源这样的绿色概念——曾经激励京都会议召开——已经显得太晚,没有任何价值。我们现在需要做的是从被污染的、衰退的现代世界中,进行计划周全且可持续的“撤退”。我认为,实现这一目的的唯一办法就是依托科学技术,并且最大限度的利用环境友好的核裂变能源。我们身处城市文明之中,为了能在将要如期而致的严重的气候变化中幸存,我们需要保证食物、水和电的供给。我们不能期待着继续燃烧化石燃料或者及时地创造出无污染的解决方式。因此,除了从充分的水流和地热中获得电力,就没有比核能更安全的替代能源了。
我想,在座所有已经很好地认识到核能优势的人都有为它宣传和呼喊的道义。我们不能对“核能总是不安全”这个虚幻的说法置之不理。我们已经进入一个新的世纪,但对地球的真实本质仍然不顾,而这种忽视的后果已经开始显现出来;随着新世纪不断向前推移,后果更将是毁灭性的。当地球进入新的酷热状态时,大规模的地理和人口变化也随之而来。一些主要的不稳定局面几乎肯定会出现,如整个整个的社区被洪水或干旱摧毁。现代文明是能源密集型的,如果马上“熄火”,它就会立即崩溃;相反,我们仍然需要一定的能量让它安全地减缓下来。尽管代价巨大,我们不得不从现在就开始采取措施,准备对抗变化。像日本、英国这样的岛国,由于它们的海洋性位置受到的影响会较小,但会成为最吸引世界气候难民的港湾。我们必须做好气候变热加剧的准备,最大程度的使用我们自己本地区的食物和燃料资源。从国外而来的供应品可能会变得昂贵并且最终无法获得。化学工程师可能不得不考虑研制合成食品。
我毫也不认为我们一点希望都没有或我们什么都做不了。我把我们的处境看成正受到一个强大敌人的入侵;现在的这场战争发生在我们和地球之间,而且更像是一场突然的袭击。我们所有的努力和能量都要用到如何适应很快会发生的不可避免的变化之中。也许最令人沮丧的是如果我们失败了,盖亚会比我们失去得更多。我们失去的不仅仅是整个生态系统和大部分的野生物种,这个星球在人类文明中存放的珍贵资源也会耗竭。对于地球,我们不应该只是一种病毒,而是通过我们的智慧和相互沟通成为她的神经系统。我们应该成为盖亚的心脏和大脑,而非伤害她的疾病。我已经向大家展示了把地球理解成为一个能够进化和成长的智能栖息地的盖亚理论。也许这个理论最有价值的地方还是关于“生命地球”的隐喻,它时刻提醒着我们,人类只是生命地球的一部分,对于盖亚来说从来就不存在“人的权利”而只有“人的义务”。