花边

迈过400ppm 门槛之日

2013年5月8日

2001年,我本科毕业开始读植被生态学的研究生,第一次接触到“全球变化”的概念——这是个研究全球宏观生态系统的循环、演进与互动的百宝囊,里面包括以升温、降水格局改变为主要特征的全球气候变化。我的硕士研究方向是用遥感卫星影像观察陆地植被生态系统的改变,从地球卫星轨道高度上,经过训练的双眼逐渐可以观察得到盖亚的呼吸吐纳、律动有时,人类的扰动清晰可见。过去300年来的二氧化碳浓度曲线

那一年,戈尔的《难以忽视的真相》仅仅是构想,“气候变化”在中国仍属于生僻术语,虽然《联合国气候变化框架公约》生效已有7年,但人类文明第一个控制温室气体的量化减排条约《京都议定书》还要4年才能正式生效。那年大气中的二氧化碳平均水平接近370ppm左右,已经比工业革命前的水平280ppm高出一大截。


12年后,2013年的五月第一周,夏威夷Mauna Loa 监测站的大气二氧化碳读数平均水平是399.59ppm,按照以正弦曲线波动上升的行进方向,预测在一两周之内我们将迎来人类诞生以来首个超过400ppm的日出。30个ppm,12年。

这时距离Charles David Keeling 1958年在远离尘嚣的夏威夷建立高精度大气CO2浓度连续监测实验室经过了55年 (开始观测时浓度在310ppm左右);二氧化碳浓度上升的趋势在全球得到验证和关注也已经有四十多年。近一代人的时间,扼住温室气体快速攀升势头的行动还没能明显生效。

盖亚是否见识过400ppm以上的高浓度世界?人类呢?

近几个夏天,北极海冰超于预期的大幅消融、北极圈的快速变暖既是典型。科学家用冰芯中包裹的史前大气样本还原迄今80万年内的高精度二氧化碳浓度曲线,未曾超过300ppm,其中人类诞生之后的这二十多万年二氧化碳浓度均在180~280的范围内变动。再向古远地质历史时期追溯,大气成分只有片段可循,根据古海洋沉积构造里的浮游植物化石推测,上一次超过400ppm可能是距今450万年前。然而,古气候史上,10个ppm的浓度提升可能要花一千年;我们有幸生存在内的人类大发展大繁荣时代,只要三四年。这是渐变与激变的差别。

当然,严格来说,将要发生的400ppm可能是短暂的瞬时值。六月后北半球普遍入夏,广阔植被繁茂生长、光合作用加剧,大气中CO2浓度曲线或将回落到400ppm之下,冬春再冲新高。因此,今年的年均浓度目前依然未知。但曲线的不断上升趋势强劲,逆转迹象依然无处可寻。

学生态有点像占卜,常发出含混不吉之言令人厌恶,但我知道一些正反馈的开关将被触动。读书时理解生态系统与自然环境反馈的自然逻辑、痴迷于进化论,地球系统的复杂性和韧性令人敬畏,其脆弱同样令人震惊——关键节点受压一旦超过阈值,链条断裂、扳机拉动,崩溃随时可能到来。最典型的案例之一是,气温升高会加剧寒带冻土苔原消融,埋藏其中的大量甲烷将释放到大气中,而甲烷作为温室气体的升温效应远比二氧化碳强力的多,进一步加剧升温,形成一个不可逆的循环。海冰消融也是一例,融冰愈快,暴露出的深色海水吸收更多热量,加快融冰。近几个夏天,北极海冰超于预期的大幅消融、北极圈的快速变暖既是典型。

即将一脚跨过400ppm门槛的那一天、那一周、甚至那一年,太阳还会照常升起,地球照转水照流,但人类和地球毕竟进入了新的时代,找到回去的路将会更加艰难。

回望可知的地球历史,面对如此尺度的激变和未来千百年它将持续带来的涟漪,我愿意相信即使付出沉重的代价,生命力强大的盖亚可以找到新的平衡;问题是,人类文明是否能撑得住?

在升温4~6度的可能未来,全球性的粮食减产,耕地、淡水资源大范围重新分配,热浪、低温以及旱涝灾害的越发频繁剧烈,沿海最发达地区面临的海平面上升、侵蚀、台风,海洋酸化引起的生态系统生产力退化和物种灭绝,等等进程,都有力量摇动脆弱文明的根基。在未雨绸缪时人类尚各自为营,大雨倾盆时又能否共度难关?

站在进化树的高处、食物链的顶端,笃信科学的人类,能够依据已有观测和理性作出最合理的判断——人类活动带来的温室气体排放加剧气候变化,为了避免灾难我们需要减排、及早在尽量低位稳定大气中温室气体水平;同样信仰技术的我们,能否用手中已有的绿色技术推动新的文明变革?

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