2009年12月底,被全球人关注的哥本哈根气候大会,直到闭幕,都没能使参会的近200个国家代表心悦诚服。由于碳排放的分配触动了国家利益,人们终于认识到结局距离他们要改变地球的雄心相去有多远。

  在一些科学家看来,这样的结局并不难预料。倒是“改变地球”的雄心,有不切实际的硬伤,因为它的关键前提是人类可以用减排和低碳来改变气候变化。问题在于,这样的命题是否就成立,人类在多大程度上对地球产生影响,这个影响力能否大到足以改变地球?回答上述问题,地质学家的观点应该更客观。

  3月26日,记者电话采访了中国科学院院士、中国地质科学院岩溶地质研究所研究员袁道先。在接受采访的时候,他和他的科学团队正紧锣密鼓地开始“我国地质碳汇潜力研究”。

短周期气候变暖是不争的事实,但从长周期看,冷暖干湿有过反复波动

   从科学家的眼光看,全球气候变暖是不争的事实,这个判断被袁道先院士证实。

  他告诉记者,气候变化不是绝对的概念,要在一定的时间尺度上看。从短周期看,根据人类百年有气象观测站实测记录,全球的气温呈上升趋势。上世纪60年代,美国在夏威夷建立监测点,资料表明,大气中二氧化碳的浓度在增加,而且这种趋势发展较快。这是不争的事实。

  然而,如果从长周期看,地球气候的冷、热、干、湿并不稳定,经历了若干次的变化。地质历史上,早至距今22亿年前,晚到人类产生最近的第四纪,冰川广布的冰期和相对温暖的间冰期相互交替,冰期中气温呈下降趋势,间冰期中气温呈上升趋势。整个地质时期,地球上曾经发生过3次延续时间长达千万年甚至上亿年的大冰期,还发生过许多次延续时间约为10万年的冰期与间冰期的更替。而在最近几十万年以来,冰期、间冰期大致以10万年为周期更替。

  进入人类历史时期,气候仍然在温暖和寒冷之间反复波动。根据我国古代的县志和文献资料分析,中国历史上就有过4个温暖时期和4个寒冷时期。比如唐朝,气候就比现在热很多,当时的长安(今西安)无冰雪,梅和柑橘都能在关中地区生长。而明代又冷下来,出现过江苏一带夏天下雪。2004年,袁道先的团队根据黔桂交界处洞穴石笋的古环境记录发现,在12万年以前,比现在要热很多。

  人们由此可以认为,全球气候始终处在变化之中,大的时间尺度看地质时期变化幅度很大,较小的时间尺度看,人类历史时期的气候变化也十分显著。即使把时间尺度缩小到近几百年乃至近百年,地球冷暖波动仍很频繁。

  所以,袁道先认为,站在地质历史的演变角度看,短周期的几十年或者更长,地球是在变热,但之后,也许又会变冷了。

    气候变化和二氧化碳之间的联系迄今并不明确

   气候变化和二氧化碳之间有多大的联系,在袁道先看来,是个目前为止并没有完全明确答案的科学命题。

  关于全球气候变化的原因,地质科学家、气象学家从不同的领域用不同的方法进行着努力探索,但迄今并没有定论。

  有几种主要的理论:

  第一,轨道说。地球围绕太阳旋转的轨道,不是半径等距离的圆形,而是椭圆形状,沿着这样的轨迹,有的时候地球会距离太阳远,有的时候会距离太阳近。距离太阳远的时候,地球温度就会下降,而距离太阳近的时候,地球温度会上升。还有就是角度,因为轨道角度的变化,地球轴心与太阳之间,地球与其他行星之间有一种相互力的作用关系,这种关系会影响到地球温度的变化。

  第二,太阳黑子论。简单地讲,就是当太阳黑子活跃的时候,地球就变冷;太阳黑子不活跃的时候,地球就变热。

  第三,温室气体论。1896年瑞典化学家S.Arrenius根据在地球上具有不同二氧化碳、水蒸气浓度的地点的红外辐射量的实测资料,提出大气二氧化碳、水蒸气浓度与气温存在正比关系。关于这个论点,袁道先认为,现在有些人把S.Arrenius的发现简单化为大气二氧化碳浓度与气温的关系,显然欠妥。

  但温室气体论的确是目前国际主流观点,也就是这个理论,构成了哥本哈根气候会议的基本思路。既然二氧化碳与气候变暖有数量的比值关系,那么,人类似乎就可以借助这个比值关系改变气候变化。就是说,如果人类排放二氧化碳少了,就可以让气候不继续变暖,或者甚至变冷。这个出发点对于政治家和经济学家可能有很多意义,但是对于科学家,多少有点荒谬。

  袁道先院士认为,气候变化的成因需要客观认识。在全球气候的变化中,人的因素占多大比例,需要厘清很多其他因素。

  首先要厘清全球气候变化究竟是否因二氧化碳上升引起。这就是我们上述的几种观点。

  其次要搞清楚大气中二氧化碳的分布,在多大程度上与人的行为有关系。地质科学家用不同的科学研究方法证实,在人类还没有出现的第三纪、中生代和前寒武纪,出现过二氧化碳浓度比现在要高很多的时候。那个时候没有人类,更没有工业,那么多的二氧化碳是怎么产生的,需要我们研究。

  还有一种反因素应该考虑进去。大气中有一种气溶胶,这种物质的存在,和二氧化碳可能造成的温室效应相反,能够把太阳罩住。如果没有什么和它相互制衡,也许并不是好事情。

  全球气候变暖会影响人类生活,但人类乃至地球不会因此而毁灭

  气候变暖对人类的影响不可能像好莱坞电影描写的那样会突然发生,它是一个渐进的过程。

  如果全球气候真的变热,地球两极的冰雪会融化,海平面会上升,出现沙漠化,发生物种变异、动物迁徙。这些情况在地质历史上都曾发生过。但地球还在运转,所有的变化都是它自身运动的一个部分。

  那么人类会因此而毁灭吗?袁道先认为,人类的生活会受到影响,但不会因此而毁灭。他的论据是,在人类出现的几十万年历史中,已经经过了几个冰期、间冰期、暖期,并没有因此而毁灭。唐朝是气候热的时期,但中国恰恰在这个时期达到了经济文化的繁荣。反倒是在比较冷的明朝,中国粮食减产,旱情不断,经常发生饥荒。

    我们需要低碳生活,目的是拯救自己

  袁道先认为,现代工业化发展模式在处理自然资源与环境问题上存在严重失误。这种失误,给人类自身的可持续发展带来了很多麻烦。比如空气污染、水污染、森林过度砍伐等,这些问题已经在很大程度上对人类自身的生存发展造成了严重的威胁。

  由于长期从事岩溶地质研究,袁道先对西南岩溶地区地下水的安全特别关注。他告诉记者,我国西南岩溶地区岩溶地下水资源丰富,拥有3000多条地下河。但目前这些岩溶地下水资源正面临来自城市活动、工农业生产等造成的污染威胁。岩溶地下水遭受污染后,破坏了长江、珠江间的上游生态屏障,打破了地下水系生态系统已有的平衡。不久前,袁先生就此特别呼吁,希望国家有关部门特别是相关地方政府切实加强对岩溶地下水的保护。

  我们肯定可以做些什么而且必须做些什么来拯救自己。倡导低碳生活、节能减排、植树造林、保护物种是目前人类必须的选择,因为地球只有一个,资源是有限的,大家都需要安全的空气、水和土壤。

  人们正在探索各种低碳技术,从空气中清除二氧化碳的碳汇,就是其中一种。上世纪90年代以来,袁道先院士就先后领衔4项联合国教科文组织资助的国际地质对比计划,其中1994年~1999年间主持的“岩溶作用与碳循环”,就对岩溶碳汇效应作了深入研究。“我们的研究表明,中国岩溶碳汇效应显著,土壤固碳潜力巨大,在国家二氧化碳增汇减排和缓解温室气体效应的计划中,加强地质碳汇监测研究已经是不容回避的重大科学命题。”他说。

  国内外岩溶地质观测资料显示,现代岩溶作用对大气二氧化碳具有显著的捕获回收效应,碳酸盐岩溶解回收大气二氧化碳的速率超过每年6亿吨碳。袁道先给了记者一个形象的数据:1吨的石灰岩溶蚀,能够从大气中回收120公斤的碳。

  袁道先认为,在碳减排的巨大国际压力面前,中国科学家不能人云亦云,必须自主开展研究,取得相关数据和研究结论,做好国家层面战略决策的基础支撑工作。目前,国土资源部已经启动了碳汇科学研究和调查的重大工程。袁道先和他的科学团队将全身心投入到中国地质碳汇监测网络的建设中。按照计划,一期建设将集中在较有代表性的珠江流域实施,全国规划建成50个监测站。

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