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向平流层注入气溶胶,影响好坏相抵

2018-08-10 09:16 来源:科技日报

  皮纳图博火山爆发后,平流层的硫酸盐气溶胶围绕地球。这些气溶胶冷却并遮蔽了地球的农田。图片来源:《自然》

  据英国《自然》杂志8日发表的一篇地球工程最新研究,美国科学家通过数据分析及对地球系统建模发现,人类为应对气候变化而向平流层注入气溶胶的做法,或不可行,因为其对作物产量的影响很可能好坏相抵,因而无法缓解气候变化对全球农业和粮食安全构成的威胁。

  “平流层纱罩”是一个地球工程概念,指的是通过人工方式将气溶胶注入平流层,以帮助减少到达地球的太阳光量,抵御气候变化的影响。曾有人提出,这种太阳辐射管理技术可以减少作物所受的高温压力,从而增加作物产量,有益于农业发展。

  此次,美国加州大学伯克利分校研究人员乔纳森·普拉克特及其同事研究了两次重大火山喷发事件的后果:1982年墨西哥埃尔奇琼火山爆发和菲律宾皮纳图博火山爆发。在这两次火山喷发后,相当数量的硫酸盐气溶胶前体进入平流层,催生了“纱罩”这一概念。

  研究团队分析了气溶胶水平、太阳辐射数据和作物产量记录,结果发现,太阳光散射增强对C3作物和C4作物的产量均有负面影响。C3作物包括水稻、大豆和小麦,它们在炎热、阳光充足的气候条件下可以更有效地进行光合作用。C4作物包括玉米,它们在凉爽潮湿的气候条件下,光合作用更强。

  研究人员还对地球系统进行了建模,表明在存在“平流层纱罩”的情况下,由于太阳光照减少而造成的作物产量损失,基本上抵消了温度冷却给作物产量带来的有益影响。因此,他们得出结论,基于平流层气溶胶的地球工程方案,将无法缓解气候变化对全球农业和粮食安全构成的威胁。

  总编辑圈点

  地球工程学也称气候工程学,主要指主动的大规模改造或操纵行星环境,以应对或者抵消大气化学成分变化带来的影响。此前,为延缓冰川入海,芬兰团队想出了建造人工堤坝、再塑人造冰架、抽干冰下水等方案,但都会破坏当地生态。与本文一样,方案被模拟“可行”的同时,定有与之相伴的危害。尽管如此,仍挡不住日益严峻的气候变化,为这一学科带来的空前发展机遇。对科学家们奇思妙想的结果,我们拭目以待。

(责任编辑:王蔚)

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