今年一月下旬,美國的國家海洋和大氣管理局(NOAA)獲得國會同意資助400萬美元,開始進行「地球工程」(geoengineering)的實務研究,以作為萬一世界各國無法在期限內達成溫室氣體減排的目標,導致嚴重的暖化危機,可以施行的補救措施。
地球工程方案
所謂「地球工程」,指的是運用人為手段來解決全球暖化的問題,主要分為兩個方向:一個是直接吸收大氣層中的二氧化碳,包括製造過濾二氧化碳的機器或人造樹、在海中施肥以刺激浮游植物大幅繁殖、生產生物炭和大量植樹等。第二個則是透過反射陽光阻擋熱能進入大氣層,例如向空中灑鹽將海洋上的低層雲變得更亮白,令高空的卷雲變薄減少地表吸熱,以及在太空安放反射鏡等。
這次美國NOAA要進行的項目屬於後一類,將會採取二項方案:其一是將二氧化硫或類似的懸浮顆粒注入平流層,以反射強烈的陽光,冷卻地球表面;第二種是利用海鹽的懸浮顆粒來增白海洋上低層雲層,以提高反照率。
經費太高成效未知
不只美國的政府機構要進行地球工程的研究,自1990年代以來,許多科學家就提倡利用各式各樣的地球工程方案,作為解決全球暖化的選項。例如哈佛大學就有一個「平流層控制擾動實驗」的專案計畫,打算使用螺旋槳驅動的氣球進行小規模試驗,在新墨西哥州上空的平流層釋放少量的碳酸鈣微粒,監測懸浮顆粒的反射陽光的效能,並追蹤研究區域對周圍大氣的影響。
可是地球工程一直未能為學術界的主流接受,主要的障礙除了經費太高,實施的期限可能相當長以外,最重要的考量就是牽涉到倫理的議題。因為沒有人能夠保證地球工程的結果是完全正面的,如果造成了負面的效應,誰要負責賠償並收拾善後?
負面效應衝擊
例如向平流層注入硫酸鹽微粒的方案又被稱為「皮納圖博選項」,也就是模仿1991年菲律賓皮納圖博火山的爆發事件,當時有大量的二氧化硫因火山噴發進入平流層,幾星期之內就環繞了整個地球並遮蔽陽光。爆發後一年,全球地表均溫就降了0.5℃。因此就有科學家提議以人工方式複製大規模火山爆發的自然結果,可以迫使地球降溫,抵消掉全球暖化的升溫。
然而,火山爆發除了為地表降溫以外,還有可怕的負面效應。原來充斥在大氣層中的懸浮微粒會干擾水文循環,使得降雨型態發生十分極端的變化,不但局部地區豪大雨更強,更麻煩的是廣大地區的降雨量會大幅度減少。在1992年,非洲南部降雨量減少20%,南亞則是減少15%。聯合國形容這是二十世紀最嚴重的乾旱,受影響地區農作物的收成損失了50% ~ 90%,估計1億2千萬人受到影響。
如今美國政府終於決定要推動地球工程,冒險進行所謂的「備援B計畫」來阻止可能失控的氣候變化,說明了當前暖化問題的急迫性,以及以聯合國氣候峰會為平台的溫室氣體減量策略緩不濟急的風險。是否地球工程的禁忌從此就被突破,以及是否真要將賭注押在地球工程的未知結果上,還會繼續考驗著政治人物及科學家的智慧。