人類未來如何逆轉全球變暖?


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人類未來如何逆轉全球變暖?

人類困局

地球氣候變化已經成為了人類健康發展、以及未來生存最大的障礙,除了大氣污染、空氣中顆粒物超標以外,最嚴重的問題當屬二氧化碳、甲烷等一些溫室氣體對全球氣溫的影響。

現在地球大氣中二氧化碳的含量超過了410ppm,這相當於0.04%,可是在工業時代之前二氧化碳的含量只有280ppm,可以看出由於人類的活動,對地球大氣成分的影響速度有多快。

近些年來,在曾經寒冷的北極圈最低氣溫零下71攝氏度,已經成為了歷史,現在最低50到60攝氏度,在西伯利亞局部地區的夏天氣溫甚至達到了驚人的38攝氏度,這相當於低緯度的溫帶氣候。

由於溫度的升高,地球兩極現在面臨著非常嚴重的問題,包括冰蓋、高山冰川、凍土層融化、野火不斷,進而會釋放出被困在其中數百萬年的二氧化碳和甲烷,引發海洋酸化以及更嚴重的溫室效應,最終破壞地球生態平衡,加快第六次生物大滅絕。

這就是為什麼在全球範圍內,人類現在在控制碳排放,提倡節能減排,加大新能源的開發和應用,淘汰落後污染嚴重的產能,極力地減緩氣候變化所帶來的影響,但這已經不能扭轉地球氣候變化的局勢了;

因此地球氣候已經超過了“臨界點”,要想扭轉趨勢,我們不僅要停止破壞,還必須要為數十年來人類對地球的破壞買單。

也就是想出一種辦法,將大氣中的二氧化碳水平降低到工業時代之前。如何做呢?

地球歷史上的“紅萍事件”可能會給我們提供一個絕好的思路。

“紅萍事件”

“紅萍事件”發生在5600萬年前的始新世,在始新世的初期地球上的氣溫可比現在高了許多,因為當時全球大範圍火山的爆發導致的大氣中二氧化碳的含量達到了3500ppm 。

這麼高的二氧化碳當然是非常嚴重的溫室效應,當時地球的兩極沒有一點冰雪,平均氣溫達到了23攝氏度,北冰洋的水溫13攝氏度,地球兩極雨水充沛,植物茂盛,長滿了棕櫚樹,看起來更像是熱帶雨林氣候。

這樣的高溫地球持續了數百萬年,直到4900萬年前,“紅萍事件”改變了發燒的地球,將地球變成了一個冰球,進而引發了後來的冰河時期。

“紅萍事件”的主角是一種可愛的水生蕨類植物叫紅萍,現在這種植物在全世界的淡水河流和湖泊中都能發現它們的身影。

紅萍的顏色是綠色的,但在將要死亡的時候葉子就會變成紅色,由於紅萍的繁殖速​​度非常快,3到4天的時間總量就可以翻一翻,所以它們經常會將整個湖面覆蓋,鮮紅的顏色格外的惹眼,所以有時也叫它們“滿江紅”,而紅萍中的紅也是這麼來的。

但是一株小小的淡水植物,它如何能影響到全球氣候呢?

因為它們有“超能力”。也得益於4900萬年前的北極,那裡適合紅萍的生長,進而導致了紅萍大面積的氾濫。

我們知道現在的北冰洋非常的寒冷,屬於全球海洋的一部分,洋流非常豐富,這樣的鹹水並不適合紅萍生長,但是4900萬年前的北冰洋可不是現在的樣子。

當時的亞洲、歐洲、北美洲大陸都聚集在一起,把北極水域圍在了一起,只留下了一條狹長的水道與地球之外海洋流通,這意味著洋流無法達到北極水域,這時的北極更像是一個巨大的“湖泊”,非常平靜。

但是海水依然不適合淡水植物生長,這就要靠各個大陸上的河流了。

由於當時全球氣溫高,降水非常的豐富,圍在北極水域周圍的大陸就將大量的淡水資源匯進了北極水域,並且還攜帶了大量的磷和硫化合物,這些都是水生植物喜愛的營養成分。

再加上北極水域無洋流,像一灘死水一樣,所以匯進的淡水就和海水就保持了進水不犯河水的上下分層狀態;

密度較大的鹹水沉到底部,而上層全是淡水,這也導致了底層的鹹水非常缺氧,而表層的淡水高度含氧,且日照充足。

一切的環境都像是為紅萍在北極水域氾濫設計好的一樣,這種植物當然也不負期望,它們生長的迅速,繁殖的迅速,死亡也非常快。

它們生長大部分的營養來自於空氣中的氮氣以及二氧化碳,具有非常出色的固氮和固碳的能力,每公頃每年固氮2.5噸、固碳15噸。

每年夏天紅萍就會開滿整個北極水域,面積超過了450萬平方公里,到了秋天這種植物會大量死亡,並且沉入海底,由於下層海水極度缺氧,因此沒有任何微生物能將它們分解。

也就是說,紅萍死亡以後沒有經歷所謂的碳循環,而是將大量的碳以有機物的形式都封存了起來。

因此它們每年會將空氣中大量的碳儲存起來,帶到北極海底,就這樣總共持續了80萬年的時間。現在人類在北冰洋海底發現了數十米以上的紅萍沉積物,也驗證了紅萍事件的真實性。

紅萍事件的對地球氣候影響非常巨大,80萬年的時間導致了大氣中80%的二氧化碳消失,二氧化碳濃度從驚人的3500ppm下降到了650ppm。

使得當時呈現出熱帶雨林氣候的地球兩極氣溫下降到了零下9攝氏度。地球兩極開始結冰,紅萍事件是接下來冰河時代的催化劑之一。

紅萍能夠拯救人類嗎?

現在地球二氧化碳為410ppm,要讓二氧化碳回到工業革命前的水平,也就是扭轉人為造成的氣候變化,需要將二氧化碳降低到300ppm。

平均而言,紅萍事件每年減少全球二氧化碳0.0035625%,這意味著把410ppm降低到300ppm需要30877年。

人類70年的碳排放,需要地球歷史上最快的降溫事件,花3萬年才能抵消。這足以見的人類的力量有多大,也說明了我們地球氣候的變化有多快,逆轉這種變化有多困難。

但是這並不意味著我們無法改變未來。

人類可以繼續減少碳排放,爭取將碳排放降到最低,然後利用紅萍中和掉每年的碳排放,努力做到將二氧化碳的濃度控制在450ppm以下。

如果我們能夠複製紅萍事件,中和二氧化碳排放,我們就可以扭轉氣候變化!

但還有一個問題,我們真的能複制出紅萍事件嗎?

遺憾的是,今天的世界上沒有一個地方與4900萬年前的北極非常相似,我也不能再把海洋圈起來,我們也不能破壞海洋,影響海洋的生物多樣性。

所以我們只能在陸地上選擇淡水湖泊,古北冰洋有400萬平方公里,比世界上表面積最大的湖泊里海(37.1萬平方公里)稍微大一點。

我們可以增加一個更小的湖來增加表面積,比如面積為29500平方公里的馬拉維湖。如果我們用這兩個湖,就有足夠的表面積來複製紅萍事件。

將這兩個湖人工改造成紅萍繁殖地,通過人工養殖,紅萍的吸收二氧化碳的效率將遠遠超過歷史上的紅萍事件。

足以在未來平衡人類的碳排放,控制地球氣溫。

不過這種做法需要付出巨大的代價,例如犧牲掉兩個湖泊裡所有的生物,改造湖泊將是一筆巨大的投資,需要全世界的參與。

不到萬不得已,人類是不會這樣做的。但這也為人類未來拯救地球提供了一個思路。