□ 趙 凡
提倡低碳是為了拯救人類自己
—— 訪中國地質(zhì)科學(xué)院巖溶地質(zhì)研究所研究員袁道先院士
□ 趙 凡
2009年12月底,被全球人關(guān)注的哥本哈根氣候大會,直到閉幕,都沒能使參會的近200個國家代表心悅誠服。由于碳排放的分配觸動了國家利益,人們終于認(rèn)識到結(jié)局距離他們要改變地球的雄心有多遠(yuǎn)。
在一些科學(xué)家看來,這樣的結(jié)局并不難預(yù)料。倒是“改變地球”的雄心,有不切實際的硬傷,因為它的關(guān)鍵前提是人類可以用減排和低碳來改變氣候變化。問題在于,這樣的命題是否成立,人類在多大程度上對地球產(chǎn)生影響,這個影響力能否大到足以改變地球?回答上述問題,地質(zhì)學(xué)家的觀點應(yīng)該更客觀。
3月26日,記者電話采訪了中國科學(xué)院院士、中國地質(zhì)科學(xué)院巖溶地質(zhì)研究所研究員袁道先。在接受采訪的時候,他和他的科學(xué)團(tuán)隊正緊鑼密鼓地開始“我國地質(zhì)碳匯潛力研究”。
從科學(xué)家的眼光看,全球氣候變暖是不爭的事實,這個判斷被袁道先院士證實。
他告訴記者,氣候變化不是絕對的概念,要在一定的時間尺度上看。從短周期看,根據(jù)人類百年有氣象觀測站實測記錄,全球的氣溫呈上升趨勢。上世紀(jì)60年代,美國在夏威夷建立監(jiān)測點,資料表明,大氣中二氧化碳的濃度在增加,而且這種趨勢發(fā)展較快。這是不爭的事實。
然而,如果從長周期看,地球氣候的冷、熱、干、濕并不穩(wěn)定,經(jīng)歷了若干次的變化。地質(zhì)歷史上,早至距今22億年前,晚到人類產(chǎn)生最近的第四紀(jì),冰川廣布的冰期和相對溫暖的間冰期相互交替,冰期中氣溫呈下降趨勢,間冰期中氣溫呈上升趨勢。整個地質(zhì)時期,地球上曾經(jīng)發(fā)生過3次延續(xù)時間長達(dá)千萬年甚至上億年的大冰期,還發(fā)生過許多次延續(xù)時間約為十萬年的冰期與間冰期的更替。而最近幾十萬年以來,冰期、間冰期大致以十萬年為周期更替。
進(jìn)入人類歷史時期,氣候仍然在溫暖和寒冷之間反復(fù)波動。根據(jù)我國古代的縣志和文獻(xiàn)資料分析,中國歷史上就有過4個溫暖時期和4個寒冷時期。比如唐朝,氣候就比現(xiàn)在熱很多,當(dāng)時的長安(今西安)無冰雪,梅和柑橘都能在關(guān)中地區(qū)生長。而明代又冷下來,出現(xiàn)過江蘇一帶夏天下雪。
所以,袁道先先生認(rèn)為,站在地質(zhì)歷史的演變角度看,短周期的幾十年或者更長,地球是在變熱,但之后,也許又會變冷了。
但是,氣候變化和二氧化碳之間有多大的聯(lián)系,在袁道先院士看來,這是個目前為止并沒有完全明確答案的科學(xué)命題。
關(guān)于全球氣候變化的原因,地質(zhì)科學(xué)家、氣象學(xué)家從不同的領(lǐng)域用不同的方法進(jìn)行著努力探索,但迄今并沒有定論。目前比較認(rèn)可的有幾種主要的理論:
第一,軌道說。地球圍繞太陽旋轉(zhuǎn)的軌道,不是半徑等距離的圓形,而是橢圓形狀,沿著這樣的軌跡,有的時候地球會距離太陽遠(yuǎn),有的時候會距離太陽近。距離太陽遠(yuǎn)的時候,地球溫度就會下降,而距離太陽近的時候,地球溫度會上升。還有就是角度,因為軌道角度的變化,地球軸心與太陽之間,地球與其他行星之間有一種相互力的作用關(guān)系,這種關(guān)系會影響到地球溫度的變化。
第二,太陽黑子論。簡單地講,就是當(dāng)太陽黑子活躍的時候,地球就變冷;太陽黑子不活躍的時候,地球就變熱。
第三,溫室氣體論。1896年瑞典化學(xué)家S·阿列尼烏斯根據(jù)在地球上具有不同二氧化碳、水蒸氣濃度的地點的紅外輻射量的實測資料,提出大氣二氧化碳、水蒸氣濃度與氣溫存在正比關(guān)系。關(guān)于這個論點,袁道先認(rèn)為,現(xiàn)在有些人把S·阿列尼烏斯的發(fā)現(xiàn)簡單化為大氣二氧化碳濃度與氣溫的關(guān)系,顯然是欠妥的。
但溫室氣體論的確是目前國際主流觀點,也就是這個理論,構(gòu)成了哥本哈根氣候會議的基本思路。既然二氧化碳與氣候變暖有數(shù)量的比值關(guān)系,那么,人類似乎就可以借助這個比值關(guān)系改變氣候變化。就是說,如果人類排放二氧化碳少了,就可以讓氣候不繼續(xù)變暖,或者甚至變冷。這個出發(fā)點對于政治和經(jīng)濟(jì)學(xué)家可能有很多意義,但是對于科學(xué)家,多少有點荒謬。
袁道先院士認(rèn)為,氣候變化的成因需要客觀認(rèn)識。在全球氣候的變化中,人的因素占多大比例,需要理清很多其他因素。
首先要理清全球氣候變化究竟是否因二氧化碳上升引起。這就是我們上述的幾種觀點。
其次要搞清楚大氣中二氧化碳的分布,在多大程度上與人的行為有關(guān)系。地質(zhì)科學(xué)家用不同的科學(xué)研究方法證實,在人類還沒有出現(xiàn)的第三紀(jì)、中生代和前寒紀(jì),出現(xiàn)過二氧化碳濃度比現(xiàn)在要高很多的時候。那時候沒有人類,沒有工業(yè),那么多的二氧化碳是怎么產(chǎn)生的,需要我們研究。
還有一種反因素應(yīng)該考慮進(jìn)去。大氣中有一種氣溶膠,這種物質(zhì)的存在,和二氧化碳可能造成的溫室效應(yīng)相反,能夠把太陽罩住。如果沒有什么和它相互制衡,也許并不是好事情。
氣候變暖對人類的影響不可能像好萊塢電影描寫的那樣會突然發(fā)生,它是一個漸進(jìn)的過程。
如果全球氣候真的變熱,地球兩極的冰雪會融化,海平面會上升,出現(xiàn)沙漠化,發(fā)生物種變異,動物遷徙。這些情況在地質(zhì)歷史上都曾發(fā)生過。但地球還在運轉(zhuǎn),所有的變化都是它自身運動的一個部分。
那么人類會因此而毀滅嗎?袁先生認(rèn)為,人類生活會受到影響,但不會因此而毀滅。他的論據(jù)是,在人類出現(xiàn)的幾十萬年歷史中,已經(jīng)經(jīng)過了幾個冰期、間冰期、暖期,并沒有因此而毀滅。唐朝是氣候熱的時期,中國恰恰在這個時期達(dá)到了經(jīng)濟(jì)文化的繁榮。反倒是在比較冷的明朝,中國糧食減產(chǎn),旱情不斷,經(jīng)常發(fā)生饑荒。
袁院士認(rèn)為,現(xiàn)代工業(yè)化發(fā)展模式在處理自然資源與環(huán)境問題上存在嚴(yán)重失誤。這種失誤,給人類自身的可持續(xù)發(fā)展帶來了很多麻煩。比如空氣污染、水污染、森林過度砍伐等,這些問題已經(jīng)在很大程度上對人類自身的生存發(fā)展造成了嚴(yán)重的威脅。
袁道先對西南巖溶地區(qū)地下水的安全特別關(guān)注。他告訴記者,我國西南巖溶地區(qū)巖溶地下水資源豐富,擁有3000多條地下河。但目前這些巖溶地下水資源正面臨來自城市活動、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等造成的污染威脅。巖溶地下水遭受污染后,破壞了長江、珠江間的上游生態(tài)屏障,打破了地下水系生態(tài)系統(tǒng)已有的平衡。不久前,袁先生就此特別呼吁,希望國家有關(guān)部門特別是相關(guān)地方政府應(yīng)切實加強(qiáng)對巖溶地下水的保護(hù)。
我們肯定可以做些什么而且必須做些什么來拯救自己。倡導(dǎo)低碳生活、節(jié)能減排、植樹造林、保護(hù)物種是目前人類必須的選擇,因為地球只有一個,資源是有限的,大家都需要安全的空氣、水和土壤。
人們正在探索各種低碳技術(shù),從空氣中清除二氧化碳的碳匯,就是其中一種?!拔覀兊难芯勘砻?,我國巖溶碳匯效應(yīng)顯著,土壤固碳潛力巨大,在國家二氧化碳增匯減排和緩解溫室氣體效應(yīng)的計劃中,加強(qiáng)地質(zhì)碳匯監(jiān)測研究已經(jīng)是不容回避的重大科學(xué)命題?!痹老日f。
國內(nèi)外巖溶地質(zhì)觀測資料顯示,現(xiàn)代巖溶作用對大氣二氧化碳具有顯著的捕獲回收效應(yīng),碳酸鹽巖溶解回收大氣二氧化碳的速率每年超過6億噸碳。袁先生給了一個形象的數(shù)據(jù):1噸的石灰?guī)r溶蝕,能夠從大氣中回收120公斤的碳。
袁道先認(rèn)為,在碳減排的巨大國際壓力面前,中國科學(xué)家不能人云亦云,必須自主開展研究,取得相關(guān)數(shù)據(jù)和研究結(jié)論,做好國家層面戰(zhàn)略決策的基礎(chǔ)支撐工作。目前,國土資源部已經(jīng)啟動了碳匯科學(xué)研究和調(diào)查的重大工程。袁道先和他的科學(xué)團(tuán)隊將全身心投入到中國地質(zhì)碳匯監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中。按照計劃,一期建設(shè)將集中在較有代表性的珠江流域?qū)嵤珖?guī)劃建成50個監(jiān)測站。
(作者單位:中國國土資源報社)