我们已经释放出的温室气体,会阻止下一个冰河期的发生丨专访

2021-03-01 10:52:12 新京报书评周刊

气候问题越来越复杂多变,我们的地球会一直高烧吗?下一次冰河期会在什么时候到来?我们的子孙后代又将在未来面对怎样的危机和挑战?美国保罗·史密斯学院的教授寇特·史塔格从古生态学的角度,结合模拟的气候模型,给出了答案。

采写丨葛格

对于北半球大多数地区的人们来说,这个冬天似乎有些过于严寒了。

在今年1月6日至7日,北京创下了20年来最低纪录,气温达到零下19℃,体感温度则接近零下30℃。本月初,风暴“达西”使得欧洲多国普降暴风雪和强风,影响了包括荷兰、德国、英国在内多地。而就在最近几日,暴风雪在美国得克萨斯州等中南部地区疯狂肆虐,造成了停电、停暖等紧急状况,并造成人员伤亡。

这一切的主要原因,都是由于北极涡旋的南下综合形成的极端天气。

在寒潮中,上涨的不仅有菜价,还有诸如原油在内的化石燃料价格。我们似乎陷入了一种恶性循环,燃烧化石燃料造成的大量温室气体排放,进一步加剧温室效应,影响气候变化,转而给农业生产、零售业等行业的发展带来负面影响。人类活动对地球环境的带来改变,最终又降临到了我们自己身上。

无论是“百年一遇”的寒潮还是热浪造成的影响、引发的问题,都远比我们想象的深远和多样。而这些不寻常的气候变化,正越发频繁地出现在我们的生活中。

当下的气候变化正在持续塑造着未来的环境状况,最终将对生活在这颗蓝色星球上的每一个物种造成长期和直接的影响。2月18日,联合国环境署在最新发表的报告《与自然和谐相处》中指出,气候变化是当前地球面临的三大危机之一,与生物多样性遭破坏、污染问题相互作用,使自然环境面临严重威胁。比尔·盖茨在刚刚出版的新书《如何避免一场气候灾难》(How To Avoid A Climate Disaster)中直言:“解决新冠疫情会比气候变化容易。”

当然,气候变化、全球暖化问题早已引起了人们的关注。1992年通过的《联合国气候变化框架公约》是首个全面控制温室气体排放,以应对温室效应的国际公约。此后,为加强该《公约》的实施,各国又于1997年达成《京东议定书》。2015年,150多个国家领导人出席气候变化巴黎大会,并通过《巴黎协定》,制定了2℃的全球温升控制,以及在本世纪下半叶实现温室气体排放、清除平衡等主要内容。尽管2017年,时任美国总统的特朗普公开宣布退出《巴黎协定》,但显然新上任的拜登政府较前者更重视气候问题。2月19日,美国已正式重返《巴黎协定》,遏制全球变暖的趋势依旧是大多数国家和地区间的发展共识。

节能减排为地球降温,并不仅仅只是如“气候少女”格雷塔·桑伯格等环保人士的坚持,这一理念也被越来越多的民众接受,成为我们日常生活中的一部分。但是,如何平衡人类发展和环境变化之间的矛盾和冲突,减少对化石燃料的依赖,实现碳中和的目标?地球气温会不断升高吗?我们何时会再次进入冰河期?地球的未来会更好还是更坏?显然这些都是人们所迫切关注的问题。

作为一名热爱自然的科学家,美国纽约州保罗·史密斯学院教授寇特·史塔格(Curt Stager)利用地质学、气候学等相关领域的知识,结合计算机仿真演算的结果,在《十万年后的地球》(Deep Future)一书中带领读者展望未来的地球生态。在他看来,我们可以通过在对诸如自然湖泊的实地考察中,了解从古至今的气候变化在自然界留下的各种印迹,而想要回答关于地球未来的问题,我们就必须了解“人类世”,乃至“塑料世”之前的地球自然历史,以便仔细审视我们与自然的关系,做出更好的选择,保护属于每一个人的未来。

美国纽约州保罗·史密斯学院教授寇特·史塔格(Curt Stager)。史塔格不仅在大学任教,还是一名科普作家,并在广播电台拥有一档专属科学栏目,为听众们解释诸如“为什么天空如此之蓝”这样的问题。

01

许多个世纪以后,

气候变暖最终看起来会是一种常态

新京报:自从新冠疫情暴发以来,人们越来越担心冰川的解冻会释放出更多以前储存在冰川中的古老病毒。同时,也有报道指出研究人员在北冰洋发现了来自牛仔裤的微纤维沉积物。我们应该如何看待人类活动和气候变化之间造成的互相影响?

寇特·史塔格:这些担心也许是可能的,但真正严重的挑战更有可能来自于人类杀戮和食用野生动物时发生的意外感染,比如我们已经看到在穿山甲、猿类和其他物种身上出现的情况。

微塑料对野生动物是一个严重的威胁,但它们不会对气候产生太大的影响。然而,另一方面的问题是,塑料源自石油。我们之所以能获得许多塑料,只是因为我们提取这些石油作为燃料,而燃烧这些化石燃料也在帮助地球变暖。

新京报:无论是近年来频频发生的森林大火,还是北极地区的冰川融化,气候变化造成的直接或间接灾害已经越来越多地出现在我们身边。有研究者认为,气候变化不会是断崖式的下降,而是以滑坡的形式逐渐改变,我们还没有到最坏的时刻。那么,最坏的情况到底会出现在何时?

寇特·史塔格:最坏的结果可能是重演6600万年前地球上发生的事情。

当时和现在差不多量的二氧化碳和甲烷迅速逸散到大气中,可能是由火山燃烧富含碳的海洋沉积物,以及两极附近和深海的冷沉积物解冻以后造成。当这种情况发生时,全球气温在许多世纪内变得比如今高得多,世界上所有的冰都融化了,海平面比如今上升得多,许多海洋都酸化了。正如我在《十万年后的地球》一书中所解释的那样,古新世-始新世极热事件的重演将是一场灾难,我们应该努力避免。最有效的方法就是尽快放弃燃烧化石燃料作为我们的主要能源来源。

由于气候暖化,南极及欧洲阿尔卑斯山脉出现了因藻类生长导致的粉色冰川,再次为人们敲响警钟。

新京报:因为人类活动导致的大量碳排放,除了会加剧温室效应以外,从长远来看,还会对地球有哪些影响?这些影响是可逆的吗?

寇特·史塔格:在人类成为一股如此强大的力量之前,地球自身产生的碳排放主要来自于土壤和海洋中有机物的腐烂,以及火山活动。通常情况下,清除这些排放出来的碳以实现平衡,主要是通过埋藏的沉积物和矿物的风化作用完成。然而,比较罕见的是,大量的温室气体以相对快的速度释放出来,就像6600万年前的古新世-始新世极热事件(PETM)那样。正如我在书中所解释的那样,大量的甲烷和二氧化碳逃逸到大气中,可能是由火山扰动了富含碳的海洋沉积物引起的,引发了与当今类似的全球变暖。这是“自然的”,而不是因为人类活动造成的。但我们不希望这种情况再次发生。

就像今天一样,温室气体的快速堆积使地球急剧变暖,并使大部分海洋酸化(二氧化碳溶于水后形成碳酸)。和古新世-始新世极热事件一样,今天人类造成的变暖和酸化也是可逆的,但要经过数千年的时间。虽然,有些物理变化是可以随着时间的推移而逆转的,但其他方面的影响却不是。如果物种被这些变化逼至灭绝的境地,比如北极熊或珊瑚礁,这样的损害将是永远的。

电影《流浪地球》剧照。

我在书中描述的长期观点也在提醒我们,就算是出现与变暖和酸化相反的变化——我称其为“气候鞭尾效应”,也会造成一些问题。许多个世纪以后,气候变暖最终看起来会是一种常态。所以,当它们之后变成我们认为“正常”的状态时,生活在遥远未来的人们也需要适应另一种变化,只不过是和我们现在的情况相反。例如,我们今天担心海平面上升会威胁到居住在沿海地带的人们和生态系统,但在更远的将来,海平面下降反而会成为一种威胁。想象一下,在许多世纪以后,当海平面还很高的时候,一座港口城市——也许是一座伟大的“未来上海”,已经被建在了岸上。但随着气候的恢复,海平面回落,港口将被滞留在内陆。

《十万年后的地球》,[美]寇特·史塔格著,北京大学出版社2020年7月版。

我们可能会选择忽略这样的状况,因为它们发生在如此遥远的未来。但我们无法逃避需要为之承担的责任。无论是否承认,我们不仅在迫使后代应对我们自己在短暂的一生中造成的气候变化、海洋酸化和海平面上升,也在强迫生活在更远未来的人类后代们,去应对将来气候鞭尾效应带来的影响。

02

过去半个世纪的气候变暖

原因主要是我们自己

新京报:近几年,特别是2019年以来,南北半球都经历了各种极端天气,极不寻常的热浪和严寒让不同地区的人们苦不堪言。今年年初,极地涡旋袭击了北半球的大部分地区,引发寒潮。为何极地涡旋的出现会变得更加频繁?我们会再次进入冰河期吗?

寇特·史塔格:我们目前还不清楚为什么近年来极地涡旋变得更加多变,虽然这可能与北极地区的气候变暖有关。需要特别提醒大家的是,极地涡旋造成的任何降温,都会被其他地区的变暖所抵消。这些变化是由环绕北极的风中“环流”引起的,它将冷空气带到南部地区,但将暖空气推到北边的其他地方。

这些涡旋运动所产生的任何整体降温都会过于短暂,不会造成冰河期。冰河期只会经过许多世纪间的发展,这是地球围绕太阳运动而出现缓慢、周期性变化的结果。此外,我们已经释放到大气中的二氧化碳,很可能会停留足够长的时间,以防止下一次冰河期的发生。

新京报:由古气候学家们建立的气候、环境、生态模型,如何影响人们对气候、环境问题的认识及决策?在现实生活中,我们应该如何运用它们呢?

寇特·史塔格:这些模型只是一些近似现实的值。但在最好的情况下,它们可以帮助我们估计未来可能出现的一系列情况。

更为复杂的模型可以允许我们控制影响气候的因素,比如大气的成分、海洋温度和海上冰层的范围,然后看看这些行为可能导致的变化。通过在电脑上对气候变化进行对实际无碍的人工模拟,能让我们对现实世界中可能出现的情况发出警告。

政府间气候变化专门委员会(IPCC)已经在使用气候模型,来展示温室气体浓度的上升会如何影响未来的气温,以及我们需要减少多少温室气体的排放,以避免气候变暖到更危险的水平。类似这样的模型证实了过去半个世纪的气候变暖原因主要是我们自己,而不是太阳或火山活动。

而其他模型则显示,如今我们释放的化石燃料气体将持续数千年,远远长于大多数人能够想到的时间。所以,尽快转向使用可再生能源变得更为重要。我们每年正在释放的温室气体,比如二氧化碳,比世界上所有火山的总和还要多,我们已经释放出的温室气体,将使地球保持足够长时间的温暖,会阻止5万年后下一个冰河期的发生。

换句话说,复杂的气候模型帮助我们更好地理解自己在世界中的位置,以及这个时代在人类历史上的重要性。我们已经成为一股自然界中不可忽视的力量,像火山和冰河周期一样强大,我们今天所做的决定,将影响地球和我们的后代,直到遥远的未来深处。

新京报:有人认为,气候问题的加剧会使社会不平等的矛盾更加突出,地区之间发展的不平衡使解决气候问题变得复杂。不同国家和地区的人们应该如何共同解决气候问题?

寇特·史塔格:宣传造成气候变化的原因,以及这些变化对世界上最不富裕的人们和遥远的文化及生态系统造成的严重不公影响,是非常重要的。要做到这一点,我们必须利用当下最准确的信息,同时也要努力用人们能够理解和回应的方式,来讲述这些故事。这就是我写《十万年后的地球》的原因,也是我们必须继续通过写作、社交媒体、个人访谈等方式,尽可能多地去传播的原因。这是我们这一代人面临的巨大挑战之一,但也是我们如今可以通过现代科技去学习、沟通,从而应对的挑战。

很遗憾,在这个新的人类时代,我们最大的挑战之一就是让全世界更多的人尊重好的科学,科学是我们了解现实最清晰的窗口。我们不应该把经济目标和环境目标对立起来,因为它们都是实现可持续文明的必要条件。有了好的科学和好的政策,我们应该能够很好地平衡这两个目标。

新京报:在气候变化面前,人们最应该做的事情是什么?

寇特·史塔格:我很高兴看到许多年轻人认真对待气候变化,无视那些仍然来自化石燃料行业和一些政客的谎言。

作为自然界的力量,我们首先可以采取的最重要的一步,就是继续讨论气候变化,因为很多人仍然拒绝这样做。我们每个人都会影响到其他看到和听到我们的人,所以通过谈论这个问题,并在充分意识到这个问题的情况下生活,也会影响到其他人的想法和行动。那么当需要采取大规模行动时,从投票、游行到社会讨论,更多的人就会准备好做正确的事情。不是每个人都能发明最新的能源技术,也不是每个人都能上街抗议。但我们都可以用我们的言语、资源和我们自己生活方式的实例,来支持那些这样做的人。

03

我们今天的行为

会影响到未来几百甚至几千代人

新京报:创作《十万年后的地球》这本书,你最想告诉人们什么?这本书的英文版出版于2011年,对于书中的观点,现在有出现一些新的变化吗?

寇特·史塔格:我写作《十万年后的地球》是为了让它在未来的很多年里,仍然是一本异常准确、易懂、有关的资料。里面关于气候学、生态学、地质学的基本原理不可能随着新信息的到来而发生改变。这本书的核心是一个基本常识,即上升的东西最终一定会下降。我们释放的温室气体越多,世界就会变得越温暖,海洋就会变得越酸,海平面就会升高。而当我们最终耗尽化石燃料(或者,最好是选择停止燃烧化石燃料)时,这些情况终将会发生逆转,给我们的后代带来新的挑战。这些变化的具体强度和时间可能在不同的模型之间有所不同,但即使有新的信息,基本的模式也不会有太大改变。

这本书的另一个重点是帮助人们,通过反思对过去的长期看法,对未来进行长远思考。我们中的大多数人都不会去想自己有生之年以外的事情,但据可靠的科学表明,我们今天的行为会影响到未来几百甚至几千代人。自从这本书出版以来,这些观点都没有什么变化,未来也不可能有什么变化。

据我所知,出版商没有计划出版新的版本,但如果有机会我会做一些小的改动。即使在已经习惯温度升高的地方,病人和老人也极易受到气候变暖的影响。我想用最近发生在南非开普敦“零日”的例子来解释这一点,开普敦因为干旱而几乎失水。我还要对那些因为海平面上升,而被更巨大、危险的海浪和更强大的风暴,以及因变暖和干燥而变得更严重的野外火灾摧毁家园和生计的人们表达更深切的同情。我想更明确地指出一点,那些生活在贫困中的人是最为脆弱的。

新京报:在你近年来对湖泊沉积物的调查中,有哪些新的发现?

寇特·史塔格:现在,我和保罗·史密斯学院的学生们,主要研究集中在过去1000年中,由于气候和人类影响而造成的湖泊扰动,同时也对在气候变化中做出反应的动植物进行长期监测。

我的大部分研究都是通过研究湖泊下面的沉积物层,来对湖泊及其周围环境的长期历史进行重建。在我的最新著作《静水:湖泊中的秘密世界》(Still Waters: The Secret World of Lakes)中,我介绍了许多这样的研究工作,以及这些湖泊告诉了我们人类如何作为一股强大的自然力量,占有怎样的地位。

史塔格与采集到的沉积物。

在我对瓦尔登湖进行的研究工作中,我和我的学生们发现了强有力的证据,能够证明自19世纪梭罗对那里进行过介绍以来,我们已经成为湖泊生态的重要组成部分。原先的鱼群已经因为垂钓而被破坏。现在湖水不再那么清澈,因为湖中生长着更多的藻类,这是土壤侵蚀和人类垃圾造成的结果。

最近的一项研究表明,数千名游泳者排放的尿液,约占湖中夏季磷预算的一半。而在最近的沉积物中,还有一层薄薄的放射性尘埃,这是由于20世纪50年代和60年代间,热核武器的大气试验所造成的全球污染。即使在我居住的阿迪朗达克山脉最偏远的湖泊中,也能感受到全球人类的存在。

狼湖是那里一个美丽清澈的湖泊,因其野外环境而受到严密保护,最近却因藻类而变绿。我们不确定造成这种情况的原因是什么,但最可能的猜测是因为全球变暖、更多的降水,或者一种淡水水母(是一种原产于中国的物种)的神秘到来。在瓦尔登湖和狼湖的这两个例子中,通过沉积物可以看到,在13000年的历史中,人类于上个世纪对于这些在上个冰河期结束时形成的湖泊造成的改变是独一无二的。

04

教孩子们认识自然的最好方法,

是让他们在自然中获得愉快的体验

新京报:虽然“人类世”仍然是一个有争议的术语,但你认为“人类世”之后的下一“世”会是什么?“人类世”什么时候会结束?届时我们的世界会是怎样的?你如何看待科幻小说中经常提到的“硅基生命”概念?

寇特·史塔格:我不认为另一种“X世”在不久的将来具有任何真正的意义。人类世不是一个短暂的、稍纵即逝的风潮,而是一个将持续数千年的地球历史时期,一个值得纳入地球地质时间尺度的新纪元。即使人类完全灭绝(我怀疑这不会发生),我们挥之不去的温室气体所带来的影响,也会持续很长时间。

正如我在书中所解释的那样,即使我们迅速停止使用化石燃料而改用其他,这个由人类制造的气候新时期也会持续5万年之久。但这并不是让我们就此放弃的借口,因为如果我们继续这样下去,情况会变得更加严重。如果我们把剩余的化石燃料全部烧掉,对于气候的破坏可能会达到十倍之久。当然,这些变化造成的任何物种损失,都将是永久性的。即使“硅基生命”在这个星球上是现实的,我也对此表示怀疑、并且,它也不能为气候变化、生物灭绝和其他环境破坏问题提供任何解决方案。

新京报:向公众传递科普知识时,需要注意哪些方面呢?我们应该如何向孩子解释自然?

寇特·史塔格:即使人们没有受过多少科学训练,在向公众传达科学知识时,也要用他们能够理解和欣赏的方式来表达。尽量避免使用冗长的专业术语,用通俗易懂的语言直奔主题。举例说明这些信息是有用的、有趣的或值得了解的,并尝试将其与听众熟悉和关心的日常生活方面联系起来。不过要做好这一点需要训练和练习,很多科学家都忙于其他事务而无暇顾及。我非常幸运地受训于极其专业的人们,包括我在《国家地理》和其他杂志的编辑、我的出版商、国家科学基金会和当地野生中心的传播专家,特别是我在电台节目《自然的选择》中合作的主持人玛莎·弗利。

史塔格与搭档玛莎·弗利。《自然的选择》自2000年起至目前已有四百多期节目。

然而,我相信教孩子们认识自然的最好方法,是让他们自己在自然中获得愉快的体验,对我们成年人来说也是如此不是吗?对于可能出现的问题,你不必知道所有的答案,因为以后如果有需要,你可以随时在各种资源中去查找。起初最重要的是,去感受个人与支撑我们的世界间的各种联系,当这种联系源于个人体验时,会变得最为强烈。夏令营、野外旅行、追蝴蝶和萤火虫、园艺、在公园或森林中散步、深入了解一种动物,这些都是可以让孩子们开始真正明白,自己在地球万物的伟大叙述中所在的位置。一旦建立了对自然界的爱,就会更容易地去学习、帮助和保护自然。

我喜欢和别人分享我对自然界的热爱,这就是为什么我会去写作、在保罗·史密斯学院当教授的原因。这是一所位于纽约北部美丽的荒野中的学校,小而亲密,以出色的教学和实践学习而闻名。并且我认为,科学家有责任与公众分享他们的知识,因为支持我们进行科学研究的是公共税收。

2009年,史塔格正在为乌鸦演奏,该视频在网站上获得了很高的点击量。

三十年前,我应美国公共广播电台和当地一家自然中心的邀请,协助制作了一档名为《自然的选择》的广播节目。从那时起,每周我和节目搭档玛莎·弗利之间的对话都有丰富的内容,并充满娱乐性,在听众中广受欢迎。我们会谈论日常生活中任何我们感兴趣的话题,从“为什么天空是蓝色的”到“为什么蚊子会咬人”。我也会从研究文献中寻找新的话题,我们也会听从来自听众的建议。每隔几个月,我就会收集几个话题的资料,然后和玛莎坐下来简单讨论一番,再针对每个话题即兴创作一段对话。每周电台都会播出我们的节目录音,广播电台的网站上也有我们的节目播客栏目。

本文为独家原创内容。撰文:葛格;编辑:张进、李永博;校对:赵琳。本文照片均由受访者陈丰女士提供。未经新京报书面授权不得转载,欢迎转发至朋友圈。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐

热门新闻