人类进入工业社会以后,随着对自然环境的影响程度以及对资源开采利用强度的不断加大,释放到环境中的各种污染物质和温室气体数量也跟着“水涨船高”,从而逐渐造成了区域性的环境污染和全球性的气候变暖。其中,如何有效应对地球温度的持续上升,已经成为世界各国和每个地球人不得不面对的严峻课题。
据很多机构研究,人类文明进入工业社会后的200多年时间里,地球的平均温度已经上升了超过1摄氏度,特别是在两极和高山区域,温度上升得更为明显,与此同时,地球大气中的二氧化碳浓度,目前也达到了有监测记录以来的最高水平。作为地球大气层温室气体最具代表性、数量最多的气体,二氧化碳就像一层厚厚的“棉被”,强烈抑制了地球表面向外的红外长波辐射,因此,从目前来看,如何减缓二氧化碳的净排放增量,已经成为控制全球变暖最为关键的举措。
在正常情况下,地球大气中的二氧化碳含量是保持着一种动态的平衡的,地球上动植物通过呼吸作用排放的二氧化碳、火山地震等地质运动释放的二氧化碳等,与地球上的大量绿色植物、海洋中藻类等所吸收的二氧化碳基本相当,二氧化碳中的碳在维系全球稳定的碳循环中发挥着重要作用,从某种意义上可以说,二氧化碳是碳基生命的物质源泉。
但是,一旦人类活动向大气中排放的二氧化碳过多,超出了自然界可以调节的阈值范围,上述平衡就将被打破,大气层中二氧化碳出现了净增量,从而使地球表面热量散发的速率赶不上吸收太阳热量的速率,久而久之地球表面的温度就会缓慢上升,最终造成全球性的气候变暖。
在全球变暖的影响下,两极和高山冰川大量融化,地面反射太阳光的能力减弱;温度升高带来更大区域的变暖化以及极端气象事件,很多地区植被覆盖率和生物多样性降低,海洋中的很多藻类也因温度上升以及洋流紊乱等出现数量锐减,另外两极永久冻土区发生融化,使封存在里面的巨量甲烷气体释放出来,而甲烷是比二氧化碳更为强效的温室气体,以上种种因素,都进一步加剧了地球大气层的温室效应。据有关机构研究结果表明,如果全球气温在目前的基础上,再提高1.5-2摄氏度,那么全球变暖的趋势将进入极难逆转的地步。
在控制大气层中二氧化碳含量的研究方面,目前主要有两种并行的途径,一是增加对二氧化碳的吸收,二是减少向大气排放新的二氧化碳。在碳达峰和碳中和重大战略实施时,这两个途径都会贯穿始终,成为相互补充、相互促进的“左右手”。
近期,有研究机构对地球大气层中二氧化碳含量进行监测时发现,在南纬60度以南的南大洋中(也就是环绕南极洲的海洋圈),近年来对二氧化碳的吸收能力要远超释放能力,从而形成了越来越大的碳净通量,经初步测算,每年南大洋的碳净通量高达5.3亿吨。于是有不少人提出,这种趋势如果继续持续下去,我们人类根本不用担心全球变暖了,说不定以后还会出现全球大降温,这种观点正确吗?
如果我们稍作思考的话,就能做出一个客观的判断。既然大气层中二氧化碳的含量高低,与全球平均温度有非常明显的正相关性,那么直接监测大气层中二氧化碳的平均含量,不就可以了吗?事实上,国内外很多研究机构通过监测发现,地球大气层中二氧化碳含量,并没有因南大洋对碳的吸收而降低,反而呈现逐年增加的趋势,这个检测结果很重要,是决定性的。
海洋之所以会吸收二氧化碳,与海洋中生态系统的类型、物种丰富度特别是藻类的分布密度有关,当大气层中二氧化碳浓度偏高时,表层海水中的藻类生物一般就会生长迅速,从而吸收更多的二氧化碳、释放更多的氧气,这些迅速增加的藻类,又为海洋中上层的其他生物提供了更多能量来源,于是形成了物种更为丰富的生态系统,从而将空气中的二氧化碳转化为有机质,“蕴藏在”中上层海水之中,并且随着沉降作用的持续,一些碳还会富集到海底。
但是,南大洋这种对二氧化碳的净吸收,并不能代表全球各个区域都是对碳的净吸收。从整体来看,也并没有减缓大气层中二氧化碳的总量。主要原因有:一是全球人类每年仅能源领域排放的二氧化碳,就能达到300多亿吨,再加上火山喷发等自然现象排放的,数量将更多,南大洋每年净吸收5.3亿吨与之相比,相差几个数量级。
二是海洋在吸收二氧化碳的同时,也在排放二氧化碳,吸收和排放的差异,既取决于海洋中藻类和其他生物的丰富程度,也取决于空气中二氧化碳的浓度水平。当大气二氧化碳浓度增加到一定程度后,海洋对二氧化碳的吸收通量,反而会出现下降趋势。
因此,仅靠大自然的自我调节,而不从根本上减缓人类排放二氧化碳的强度,要实现降低大气中二氧化碳的含量绝对是“痴人说梦”。只有世界各国和每个人都参与其中,从根源上改变用能结构,实施更有力的节能减排措施,抑制全球变暖才有可能,人类向更高文明阶段发展才有希望!
更新时间:2024-08-20
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