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人类未来如何逆转全球变暖?

人类困局

地球气候变化已经成为了人类健康发展、以及未来生存最大的障碍,除了大气污染、空气中颗粒物超标以外,最严重的问题当属二氧化碳、甲烷等一些温室气体对全球气温的影响。

现在地球大气中二氧化碳的含量超过了410ppm,这相当于0.04%,可是在工业时代之前二氧化碳的含量只有280ppm,可以看出由于人类的活动,对地球大气成分的影响速度有多快。

近些年来,在曾经寒冷的北极圈最低气温零下71摄氏度,已经成为了历史,现在最低50到60摄氏度,在西伯利亚局部地区的夏天气温甚至达到了惊人的38摄氏度,这相当于低纬度的温带气候。

由于温度的升高,地球两极现在面临着非常严重的问题,包括冰盖、高山冰川、冻土层融化、野火不断,进而会释放出被困在其中数百万年的二氧化碳和甲烷,引发海洋酸化以及更严重的温室效应,最终破坏地球生态平衡,加快第六次生物大灭绝。

这就是为什么在全球范围内,人类现在在控制碳排放,提倡节能减排,加大新能源的开发和应用,淘汰落后污染严重的产能,极力地减缓气候变化所带来的影响,但这已经不能扭转地球气候变化的局势了;

因此地球气候已经超过了“临界点”,要想扭转趋势,我们不仅要停止破坏,还必须要为数十年来人类对地球的破坏买单。

也就是想出一种办法,将大气中的二氧化碳水平降低到工业时代之前。如何做呢?

地球历史上的“红萍事件”可能会给我们提供一个绝好的思路。

“红萍事件”

“红萍事件”发生在5600万年前的始新世,在始新世的初期地球上的气温可比现在高了许多,因为当时全球大范围火山的爆发导致的大气中二氧化碳的含量达到了3500ppm。

这么高的二氧化碳当然是非常严重的温室效应,当时地球的两极没有一点冰雪,平均气温达到了23摄氏度,北冰洋的水温13摄氏度,地球两极雨水充沛,植物茂盛,长满了棕榈树,看起来更像是热带雨林气候。

这样的高温地球持续了数百万年,直到4900万年前,“红萍事件”改变了发烧的地球,将地球变成了一个冰球,进而引发了后来的冰河时期。

“红萍事件”的主角是一种可爱的水生蕨类植物叫红萍,现在这种植物在全世界的淡水河流和湖泊中都能发现它们的身影。

红萍的颜色是绿色的,但在将要死亡的时候叶子就会变成红色,由于红萍的繁殖速度非常快,3到4天的时间总量就可以翻一翻,所以它们经常会将整个湖面覆盖,鲜红的颜色格外的惹眼,所以有时也叫它们“满江红”,而红萍中的红也是这么来的。

但是一株小小的淡水植物,它如何能影响到全球气候呢?

因为它们有“超能力”。也得益于4900万年前的北极,那里适合红萍的生长,进而导致了红萍大面积的泛滥。

我们知道现在的北冰洋非常的寒冷,属于全球海洋的一部分,洋流非常丰富,这样的咸水并不适合红萍生长,但是4900万年前的北冰洋可不是现在的样子。

当时的亚洲、欧洲、北美洲大陆都聚集在一起,把北极水域围在了一起,只留下了一条狭长的水道与地球之外海洋流通,这意味着洋流无法达到北极水域,这时的北极更像是一个巨大的“湖泊”,非常平静。

但是海水依然不适合淡水植物生长,这就要靠各个大陆上的河流了。

由于当时全球气温高,降水非常的丰富,围在北极水域周围的大陆就将大量的淡水资源汇进了北极水域,并且还携带了大量的磷和硫化合物,这些都是水生植物喜爱的营养成分。

再加上北极水域无洋流,像一滩死水一样,所以汇进的淡水就和海水就保持了进水不犯河水的上下分层状态;

密度较大的咸水沉到底部,而上层全是淡水,这也导致了底层的咸水非常缺氧,而表层的淡水高度含氧,且日照充足。

一切的环境都像是为红萍在北极水域泛滥设计好的一样,这种植物当然也不负期望,它们生长的迅速,繁殖的迅速,死亡也非常快。

它们生长大部分的营养来自于空气中的氮气以及二氧化碳,具有非常出色的固氮和固碳的能力,每公顷每年固氮2.5吨、固碳15吨。

每年夏天红萍就会开满整个北极水域,面积超过了450万平方公里,到了秋天这种植物会大量死亡,并且沉入海底,由于下层海水极度缺氧,因此没有任何微生物能将它们分解。

也就是说,红萍死亡以后没有经历所谓的碳循环,而是将大量的碳以有机物的形式都封存了起来。

因此它们每年会将空气中大量的碳储存起来,带到北极海底,就这样总共持续了80万年的时间。现在人类在北冰洋海底发现了数十米以上的红萍沉积物,也验证了红萍事件的真实性。

红萍事件的对地球气候影响非常巨大,80万年的时间导致了大气中80%的二氧化碳消失,二氧化碳浓度从惊人的3500ppm下降到了650ppm。

使得当时呈现出热带雨林气候的地球两极气温下降到了零下9摄氏度。地球两极开始结冰,红萍事件是接下来冰河时代的催化剂之一。

红萍能够拯救人类吗?

现在地球二氧化碳为410ppm,要让二氧化碳回到工业革命前的水平,也就是扭转人为造成的气候变化,需要将二氧化碳降低到300ppm。

平均而言,红萍事件每年减少全球二氧化碳0.0035625%,这意味着把410ppm降低到300ppm需要30877年。

人类70年的碳排放,需要地球历史上最快的降温事件,花3万年才能抵消。这足以见的人类的力量有多大,也说明了我们地球气候的变化有多快,逆转这种变化有多困难。

但是这并不意味着我们无法改变未来。

人类可以继续减少碳排放,争取将碳排放降到最低,然后利用红萍中和掉每年的碳排放,努力做到将二氧化碳的浓度控制在450ppm以下。

如果我们能够复制红萍事件,中和二氧化碳排放,我们就可以扭转气候变化!

但还有一个问题,我们真的能复制出红萍事件吗?

遗憾的是,今天的世界上没有一个地方与4900万年前的北极非常相似,我也不能再把海洋圈起来,我们也不能破坏海洋,影响海洋的生物多样性。

所以我们只能在陆地上选择淡水湖泊,古北冰洋有400万平方公里,比世界上表面积最大的湖泊里海(37.1万平方公里)稍微大一点。

我们可以增加一个更小的湖来增加表面积,比如面积为29500平方公里的马拉维湖。如果我们用这两个湖,就有足够的表面积来复制红萍事件。

将这两个湖人工改造成红萍繁殖地,通过人工养殖,红萍的吸收二氧化碳的效率将远远超过历史上的红萍事件。

足以在未来平衡人类的碳排放,控制地球气温。

不过这种做法需要付出巨大的代价,例如牺牲掉两个湖泊里所有的生物,改造湖泊将是一笔巨大的投资,需要全世界的参与。

不到万不得已,人类是不会这样做的。但这也为人类未来拯救地球提供了一个思路。