4月22日世界地球日那天，171个国家的代表在纽约联合国总部共同签署去年12月在巴黎达成的气候协定，创下了历史上第一次这么多国家在同一天签署一份国际协议的纪录。联合国秘书长潘基文说：“地球只有一个，没有别的方法可以拯救它。”

 

去年联合国气候变化大会上，近200个国家的领导人一致通过了　《巴黎协定》，其目标是：通过减少温室气体排放，把地球升温控制在不超过2℃。为了让这个目标变成现实，科学　家们　给　出　了“两步　限温1.5℃”的更高目标。

 

方陵生　编译

 

全新吸碳行业将出现

 

将目标重新设定为1.5℃绝对是一个好主意，因为如果地球温度再升高2℃，几乎可以肯定，世界上的一些低洼岛国将从地图上消失。但据一些气候学家估计，要达到这个目标难度很大，但也有人乐观地认为，1.5℃的目标是可以达到的。他们认为:如果下决心去做，我们将创建一个全新的行业———一个直接从空气中吸收大量二氧化碳的新的行业，但首先需要相应的“负排放”措施，不然只能和1.5°C的美妙目标说“拜拜”了。

 

那么这个吸碳行业会是什么样子的呢?　从在撒哈拉沙漠植树造林，到发展海洋农业，气候学家可以有很多可供选择的解决方案。问题是这些方案的可行性有多大?　以及这些方案是否能帮助我们达到既定的减排控温目标?

 

基本任务是要控制大气中二氧化碳的增加。人类通过燃烧化石燃料破坏自然生态，将二氧化碳水平从工业革命前的280ppm剧增到了如今的400ppm，导致的结果就是，据2015年世界各地气象站的记录，全球气温比前工业化时期上升了整整1℃。

 

这里有一个关键性的数值———430ppm，这是联合国气候变化会议上提出的对应于1.5℃温度升高的示警信号。一旦气候变暖达到这个临界点，很难阻止气温继续上升。但从理论上来说，假设我们能够创造一个全新的“负排放”大型产业，到本世纪末，还是有希望将二氧化碳水平控制在430ppm水平以下。

 

地球降温两步计划

 

国际应用系统研究所　(总部设在澳大利亚的一个智囊团)　的约瑞·罗杰尔，是最早对如何限制全球变暖做出分析的人之一，并且根据他的估算，可以绘制一个达到限温1.5℃目标的蓝图。

 

这个目标可以分两步走。第一步是在2050年达到全球二氧化碳零排放的目标，从现在起到2050年的总排放量不超过8000亿吨　(见下图)。

 

从2050年开始，如果继续保持碳排放为零，可有把握将地球温度升高限制在2℃之内。但如果我们要将控温指标逆回到1.5℃，我们还必须从大气中消除大约5000亿吨的二氧化碳。

 

2050年达到零排放的目标，只是一个小小的成就。人们仍然会燃烧一些化石燃料，但前提是要能够从大气中吸收掉同等量的二氧化碳。但是我们还是能看到希望，根据全球碳项目

 

的初步估计，2015年，尽管全球经济规模增长了6%，从发电厂和其他工业行业排放的二氧化碳量却降低到了2013年的水平。

 

英国东英吉利大学气候变化蒂恩达尔研究中心负责人、领导这一分析项目的科里尼·莱奎雷分析了二氧化碳排放降低的三个原因。首先，我们减少了燃烧煤炭的量，在困扰人们的雾霾问题和其他一些问题的“逼迫”下，中国正在迅速减少对煤炭的依赖。近5年里，美国发电行业的用煤量也减少了53%。其二，全球对再生能源的投资超过了对火电厂的投资，持乐观态度的人士希望，巴黎协议将进一步促进这一趋势。最后一点是，世界大部分地方的能源效率仍在继续提高。

 

莱奎雷说道，二氧化碳排放量还会继续上升，但可能已经接近最高点。中国、美国和欧盟等世界碳排放大户，都已开始走上了减排限排的正轨。

 

石油和天然气造成的二氧化碳排放问题可能比煤炭更难对付。我们

 

只能寄希望于通过新技术的突破，来改变传统的燃烧化石燃料的做法。最有希望的解决方案是电动车辆，而其关键是要有更好的电池。“要实现运输行业的零排放尤其困难。”罗杰尔说。因为飞机无法利用插接式的电源，其能源转型的出路在于生物燃料。

 

假设到本世纪中，技术进步和投资力度几乎能够做到零排放，那么达到1.5℃的目标已成功了一半。但我们仍然需要吸收掉大气中大量的二氧化碳，才能将全球变暖限制在2℃以下。

 

1.5℃挑战2℃

 

澳大利亚国际应用系统分析研究所的约瑞·罗吉尔指出，通过各种负排放措施，实现全球变暖限温1.5℃的目标是完全可能的。但如果我们继续向大气中排碳，全球温度将升高2℃。这两者之间0.5℃的差别，需要我们花费大量的人力物力和财力。

 

瑞典斯德哥尔摩应变中心主任约

 

翰·罗克斯特龙表示，这两个升温幅度代表了两种不同的地球未来，限温1.5℃可防止北极海冰消失，挽救地球森林，大幅降低撒哈拉以南非洲地区粮食减产的风险;抑制海平面上升趋势。据华盛顿大学的米希尔·谢弗的计算结果表明，地球变暖限温在1.5℃以下，就可在未来两个世纪里将海平面升高限制在1.5米以内。

 

这对于一些如基里巴斯等低洼岛国来说绝对是一个好消息，基里巴斯是西太平洋群岛上的一个小国家，所有国土都不高于海平面2米。巴黎会议通过1.5℃限温目标的议案时，基里巴斯也是积极的推动者和支持者之一，这个国家的代表称，地球升温超过这个限度，他们的国家将被彻底从地球上抹去。

 

目前许多岛国仍然不能免于气候变暖带来的灾难性后果，当季节性飓风裹挟着汹涌海浪冲击海岸线时，他们没有高地可以躲避，对于许多积极支持1.5°C限温目标的太平洋岛国来说，他们也许已经面临着灭顶之灾。

 

实现负排放的四种方案

 

化学吸碳

 

针对负排放理论，也存在不少争议。气候变化研究中心的凯文·安德森嘲弄这个吸掉大气中二氧化碳的想法像童话故事一样异想天开。

 

对于如何将温室气体从大气中分离并将它们封存起来，人们已经有了一些方案，但问题是，实行这些方案是否会对其他一些更重要的事情产生影响，比如人类对食物的需求。

 

通过化学方法从大气中吸收二氧化碳的办法有多种，如“人工树”等。但所有这些办法实行起来的代价都十分昂贵，需要投入大量的资金和资源，英国阿伯丁大学的彼得·史密斯说。他在巴黎气候会议上提出的全球负排放方案是一个庞大的计划，足以达到罗杰尔提出的5000亿吨负排放目标，但耗费资金要高达270万亿美元，还要消耗掉世界能源供应的四分之一。

 

另一个成本耗费巨大的方案，是增加可自然消蚀的碳酸盐岩，来吸收大气中的二氧化碳。但实际上这一方案也不太可能实现。

 

植树造林吸碳

 

如果化学吸碳和岩石吸碳都存在这样那样的问题，那么通过植树造林吸碳又如何呢?　森林滥伐导致大片森林消失是造成如今二氧化碳排入增加10%以上的一个重要原因。如果我们要阻止地球温度继续上升，2014年在纽约达成的“到2030年全球森林零砍伐”，就将是一个必须达成的目标。

 

在此之后，经过重新植树造林的努力之后，森林将重新成为地球负排放的生力军。据史密斯估计，利用植树造林、利用森林吸碳的成本代价要大大低于化学吸碳方案。即便如此，50年时间里的总花费也将要达到14万亿美元。

 

另外，植物造林要占用大量土地。种植足够多的树木、在50年里吸收掉5000亿吨二氧化碳，需要1000万平方公里的土地———相当于整个美国国土那么大的面积，这几乎是不可能做到的。撒哈拉沙漠如此之大，但要将沙漠变森林何其难也。

 

但我们也不能因此放弃植树吸碳计划，这仍然将会是整个吸碳计划的一部分。史密斯提出，我们为何不采取另一种办法，种植一些树木，在达到成熟期不再具有很大吸碳能力时砍掉用做发电厂的燃料呢?　在被砍伐清理出来的空地上种植生长迅速的能源作物，最终也能吸收掉同等量的二氧化碳，并成为碳中性能源的长期来源。还可以通过一些技术处理，在二氧化碳从发电厂排放出去之前，将经过浓缩处理的二氧化碳捕获并封存起来。这么做仍然能达到负排放的效果，同时还能提供新的能源来源。

 

生物能结合碳捕捉与封存技术

 

生物能结合碳捕捉与封存技术(BECCS)，可有效逆转我们生产能源的方法，改变以往从煤炭、石油和天然气中获取浓缩碳，燃烧获取能源，然后将废气排放到大气中的做法。我们可以通过植物从空气中吸收弥漫扩散在大气中的碳，燃烧获取能源，然后将排放的碳进行浓缩处理后封存在地下。如此一来，我们生产的电能越多，产生的负排放效应也越大。这难道不是挽救地球气候危机的好办法吗?

 

史密斯研究发现，在半个世纪的时　间里，BECCS　技术可以在捕获5000亿吨二氧化碳的同时，产生世界所需的大部分电能。“在达成负排放目标的所有方案中，BECCS看起来似乎是最有前途的。”国际应用系统分析研究所　(--ASA)　的弗洛里安·克拉克斯纳说。

 

所有的涉及因素都经过了小规模的测试。例如，碳捕获和碳储存系统每年都将约2000吨二氧化碳埋入地下，有人担心这种碳埋藏储存系统的安全性和可靠性，但英国爱丁堡大学的斯图尔特·哈兹尔丁认为这其实不用担心。地球的储碳能力惊人，之前地层里和盐碱含水层里存储的石油和天然气至少是5000亿吨目标的20倍。但是去年一个较大规模测试BECCS的打算，在北海底下封存德拉克斯　(Drax)　发电站生物质燃料排放的二氧化碳的计划，由于政府取消资助而夭折。

 

BECCS最大的问题是在陆地———植树造林吸收二氧化碳需要大量的土地。将大多数植树造林土地都选择在植物生长最迅速的热带地区是最理想的，但热带地区同样也是最大的粮食产地。史密斯说：“到2050年，我们将要养活90亿至100亿的地球人口，这一挑战的难度丝毫不亚于限温1.5°C的目标。”

 

危险的是，人们仍然会通过牺牲森林和草场用地来获取更多的粮食。去年英国气象局的安德鲁·威尔特希尔和英国埃克塞特大学的塔拉卡·达维斯-巴尔纳德分析提出，这些做法将会降低BECCS计划效果达80%。

 

我们真正需要的是一种能够在吸收大气中二氧化碳的同时，又能提高促进粮食生产的解决方案。这个想法并非异想天开。如有的农民想出的将碳封存在地下的办法，由于犁地耕作会促使植物腐烂物质的分解，向大气中释放更多的碳，因此如今许多农民采用了“不整地栽培法”，将农业剩余物留在土壤里。

 

开发海洋农业

 

还有一个可帮助地球降温的地方，是覆盖了地球大部分地区的海洋，那里是地球上最大的碳汇地。通过给海洋浮游生物提供大量的铁和氮，可吸引海洋吸收更多的二氧化碳。海洋农业和给海洋施肥是近年来广为讨论的一个想法，“但由于我们对海浪下的碳循环所知甚少，实现这一想法并不现实。”史密斯说。但海洋农业的想法也许真的能行。

 

去年，--ASA的布赖恩·沃尔什进行了一个大规模培育海洋微藻的分析项目。微藻可作为BECCS发电厂的燃料，也可代替大豆或其他占有大量土地的作物用作家畜饲料。澳大利亚已建立了这样的海洋微藻农场，到本世纪中，海洋农场的规模将扩展到5000万公顷，生产出数十亿吨的生物质。

 

据沃尔什估计，如此大量的海洋微藻一年吸收的二氧化碳可达250亿吨，但达到如此规模的海洋农业需要一定的发展时间。即使只有沃尔什估计速率的四分之一，海洋微藻20年就可以吸收掉1250亿吨的二氧化碳，同时还能喂养世界上10%的牲畜。森林可以得到保护、田地可以继续生产粮食、全球变暖幅度也可限制在1.5℃以内，这构成了一幅完美的图景。

 

但这个愿景是否能够实现，还要取决于我们对气候变化的了解有多少。如果温室气体对气候的影响超出我们的想象，那么我们要达到1.5℃的限温目标就有可能会不幸夭折。如果我们如今对气候敏感性的估计无误，要实现1.5℃的目标则还有机会。我们还能拥有梦想。