遮挡阳光来对抗地球变暖？有收益更有风险

研究人员认为，一把全球范围的“遮阳伞”在理论上可以阻止地球变暖，但实际可能带来足以抵消收益的损失。

然而，科学家分析了过往历史中火山喷发造成的地球冷却现象，发现如果在大气层中遮挡阳光的话，对农作物造成的伤害足以抵消所带来的好处。他们总结称，温度下降所带来的任何改善都会被阳光减少所引起的产量下降所否定，从而使这一过程在阻止地球变暖过程中变得一无是处。

在地球历史上，一些全球性的降温事件是由大规模火山喷发所释放的气体和尘埃造成的。一些专家认为，人类可以以类似的方式，向高层大气喷洒硫酸盐气溶胶，从而使地球降温，缓解由二氧化碳浓度不断上升导致的温室效应。

这么做有点像为地球撑起一把遮阳伞。专家认为，一把全球范围的“遮阳伞”在理论上可以阻止地球变暖。举例来说，菲律宾的皮纳图博火山在1991年喷发时（20世纪发生在陆地上规模第二大的火山喷发），向大气层注入了大约2000万吨二氧化硫，使全球平均温度下降了大约0.5摄氏度。因此，有人提出可以通过诸如此类的太阳能地球工程来应对全球变暖。

不过，加州大学伯克利分校的研究人员发现，这种技术或许并不像想象的那么有效。研究第一作者、加州大学伯克利分校农业与资源经济学系博士生乔纳森·普罗克特（Jonathan Proctor）表示，为地球遮挡阳光会让温度降下来，帮助农作物生长得更好，但农作物的生长需要阳光，因此遮挡阳光也会有负面影响。

“对农业来说，太阳能地球工程所产生的意外影响与所带来的好处是相当的，”普罗克特说，“这有点像进行一场试验性的外科手术；治疗所产生的副作用可能和疾病一样糟糕。”

研究人员称，了解这类太阳能地球工程所致后果的困难在于，我们无法进行一场行星尺度的实验，除非真的实施这种技术。

论文共同第一作者、加州大学伯克利分校公共政策教授Solomon Hsiang说：“这项研究的突破在于，我们意识到可以通过研究大规模火山的喷发，来了解地球工程试图复制这一过程时可能造成的影响。”

研究团队将105个国家在1979年至2009年之间的玉米、大豆、水稻和小麦产量与全球气溶胶卫星观测数据联系起来，分析其对农业的影响。通过这些结果与全球气候模型的比对，研究团队计算发现，基于硫酸盐的地球工程项目所造成的阳光损失，将抵消在保护农作物免受极端高温伤害时的潜在收益。“这就像用一张信用卡去还另一张信用卡：到头来你又回到了一开始的境地，问题并没有解决，”Solomon Hsiang说道。

较早前的一些研究指出，气溶胶可能也会促进农作物生长，因为它们能使阳光更分散，有更多太阳能被植被内部的叶片吸收，平时这些叶片通常都会被上层叶片遮挡住。新研究认为，这种阳光分散带来的收益似乎比原先预计的低很多。

“我们首次利用真实的实验和观测证据来分析基于硫酸盐的地球工程可能对产量造成的影响，”普罗克特说，“在我开始这项研究之前，我以为阳光改变带来的净效应是正的，因此发现阳光分散其实会降低产量时，我感到很惊讶。”

对于研究的结论，普罗克特说：“我不认为我们应该完全取消太阳能地球工程。对农业而言，这些可能不是那么管用，但对于其他经济领域，或许能从中得到潜在的收益。”

研究论文并未提到其他地球工程类型，比如二氧化碳的捕获和存储。文章也未涉及萦绕在地球工程周围的其他问题，比如对保护地球的臭氧层的影响，以及谁来制定地球的温度标准等。

“社会需要客观地看待地球工程技术，并逐渐对潜在的收益、成本和风险有清晰的认识，”普罗克特说，“目前，这些因素的不确定性使我们理解的东西黯然失色。”

各种地球工程技术及其副作用

科学家已经提出了各种各样应对气候变化的方法，包括许多颇具争议的地球工程技术。以下就是一些比较受关注的地球工程技术及其可能带来的不良后果。

1、植树造林。这项技术将灌溉澳大利亚和北非等地的沙漠，种植数以百万计的树木也能吸收二氧化碳。缺点：植被会吸收沙漠原本反射回太空的阳光，从而加剧全球变暖。

2、人工海洋上升流。地球工程技术人员将使用巨大的长管子将海洋深处富含营养物质的冷水泵到海洋上层，以冷却海表面温度。缺点：如果这一过程停止，可能会导致海洋重新平衡热量分布，迅速改变气候。

3、 海洋碱化。这涉及到向海洋中投放石灰等碱性物质，以从化学上提高海水吸收二氧化碳的能力。缺点：研究显示这种方法对于降低全球温度没什么效果。

4、给海洋施铁肥。这种方法是向海洋中投放铁质，促进能光合作用的浮游生物生长，以吸收更多的二氧化碳。缺点：研究显示这种方法对于降低全球温度没什么效果。

5、太阳辐射控制。这种方法通过向大气层喷洒硫酸盐气溶胶来减少地球接收的阳光。缺点：二氧化碳依然会在大气层中累积。