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小编了解到有五种最新的科学方法能保护地球拯救地球,但是如果大家不一起爱护地球,那地球就无法没有希望了。
一、建造遮光罩
拯救世界的第一种方法最为昂贵,并且野心勃勃。它的目标就是减少阳光照射到地球的总量。
只要有阳光照射,人们就会用各种遮阳方式来保护自己。想象一下,整个世界都被遮住:在距地球160万公里的地方,用一块由16兆块玻璃盘组成的遮光罩,来改变阳光路径。
罗杰•安吉尔是世界上首屈一指的玻璃光学学者。他负责设计望远镜镜片,比如这个位于美国亚利桑那州的全世界最强大的巨型双筒望远镜。他认为玻璃可以解决全球变暖问题。这个望远镜建造耗时十年,拥有最高的分辨率,处于世界领先水平,它的图像清晰度比哈勃太空望远镜高十倍。罗杰•安吉尔是这个望远镜设计成员之一。他做过了世界上最大的镜片,而如今他挑战最轻的镜片。
安吉尔:遮光板中每片光学镜片重1克,其光学和力学原理与20吨的遮光罩原理相同。
罗杰•安吉尔计算出他只需要转移2%的阳光就能减缓地球变暖。即便如此,所建造的遮光罩宽度仍达10万公里。这块遮光罩将置于距地球160万公里的地方,即太阳轨道上的拉格朗日点,即地球和太阳之间的引力平衡点。
向太空发射一块巨大的遮光罩,造价昂贵且困难重重。罗杰•安吉尔计算出遮光罩总重2000万吨。一艘航天飞机只能负载23吨,每次航行费用为4.5亿美元,这意味着,需要航行87万次,花费392万亿美元,才能将这块遮光罩送往太空,这些费用相当于美国一年GDP的29倍。
安吉尔相信遮光罩在理论上是可行的,然而他预计的造价高达4兆美元,需30年才能完工。他希望人类能够用智慧去处理导致地球变暖的因素,减少碳排放,这样,遮光罩计划就可以只是个梦想。
安吉尔:我们不是乐天派,我们不能鲁莽地说“这个点子不错,我们做吧”。希望遮光罩计划永远不会实施,但是,如果情况真的到了无法挽回的地步,我们就得考虑一下。
二、制造云层
遮光罩并不是转移太阳光、以达到降温目的的唯一方法。美国航空航天局的另一个团队认为,只要能增加云层反射率,它们也能像遮光罩一样有效。
约翰•莱瑟姆和斯蒂芬•萨尔特提议,未来我们可以建造云层催化器,将海水汽化,然后喷射到云层中,使云变厚,增强它的反射性。
莱瑟姆:如果这个云层是世界范围,降温效果会更强,可以缓解全球变暖的影响。
1964年,科学家们首次尝试制造云层。他们发现,向富含雨水的云层发射碘化银,就可形成降雨。斯蒂芬•萨尔特从上世纪八十年代就开始研究云层,现在对于他和莱瑟姆来说,最需要攻克的难关就是,在不降雨的情况下增加云层量。萨尔特设计了一艘非常棒的大船,我们在电脑上把它画了出来。船的作用是运输小水滴来制造云层。
船是由无线电操纵,而非人力。它在海中航行,就像一把大型喷射枪将水汽射向云层。
萨尔特:他们用喷水器清洗船,当水射向船沿时,撞击后分离成喷雾。我们想要采用三倍于两个喷水器互相喷水的水压,生成一片水雾,并会形成非常微小的水滴。现在我们采用的是淡水,所有的水滴最终都会蒸发。如果使用海水的话,会留下一些盐的残余物,它们会通过大气传播开来,一小部分会进入云层。
喷雾从喷管中射出来时,小水滴中的水分蒸发,留下洁白的盐粒。这些盐粒在上升到云层的过程中,会吸引水蒸气,水蒸气聚集附着在盐粒子上,将云层变厚,使它的反射性更强。
科学家可能认为这种方案有可能实现,但它可取吗?人为干预地球,改变本来就很脆弱的世界生态系统,可能会造成难以预料的后果。
三、建立硫化物隔离层
1995年,保罗•克鲁岑赢得了诺贝尔奖,他解释了南极洲上空的臭氧层空洞是如何形成的。接着世界多国政府采取行动,禁止使用造成臭氧层空洞的氟利昂,它常用于冰箱和气雾剂中。臭氧层空洞现在正渐渐变小,然而克鲁岑又开始了新的战争。这场战争的敌人就是二氧化碳和温室效应。二氧化碳将太阳的热量困在地表,从而使地球升温。克鲁岑从越来越多的火山爆发中找到了灵感。1991年,在东南亚发生了一场巨大的火山喷发。
皮纳图博山爆发,将1000万吨的硫化物喷入距地表20至40公里的平流层中。
克鲁岑:二氧化硫射入平流层后,随着空气流动而扩散到全球。开始是沿东西方向扩散,偶尔会朝南北方向飘散,这样经过一年左右,火山往平流层喷射的污染物就均匀地扩散到整个世界。这个过程花了大约一年。
皮纳图博火山喷发2年之后,全球平均温度降低了0.6摄氏度。硫化物阻隔了部分太阳光,它就是一个自然的降温装置。
柯蒂斯:大气层中有越来越多的二氧化碳吸收热量,而反射太阳光射线的硫类污染物却越来越少,这样,全球温度就不断升高。克鲁岑的想法是,将1百万吨硫化物发射到25000米高的平流层。他要怎样做呢?那就是发射火箭!
克鲁岑:第一步,燃烧碳氢化合物,产生火箭所需的推力,将火箭推到平流层。在平流层燃烧由火箭带上来的氢硫化合物,生成的硫酸盐成分可以反射所有的辐射。现在,火箭可以返回大气层,并且可能坠落在海洋里。我的意思是不要在有人居住的地方做这项试验。
柯蒂斯:但是这样做风险很大。将大量硫化物放在平流层可能造成未知的后果。可能会使酸雨增多,甚至破坏臭氧层。而保护臭氧层正是保罗•克鲁岑一生都在从事的工作。
四、培育海中浮游植物
太空中的遮光罩,反射性强的密集云层,硫化物隔离层——这些都是减少太阳威力的好点子。然而太阳并不是唯一的罪魁祸首,人类向大气层释放了过多二氧化碳,如果我们不能想办法减少二氧化碳,它将进一步加剧温室效应。在人们的第一印象中,尿液不可能成为一个好的解决方法,然而,它的某个成分——尿素,却是含氮丰富的肥料,帮助植物快速生长,植物同时也会吸收数量巨大的二氧化碳。科学家关注的植物并不是生长在陆地上,而是生长在海洋里。伊恩•琼斯是澳大利亚悉尼大学的一名海洋工程师,他的想法是用尿素使海洋植物繁盛。
从太空中可以看到,浮游植物群可以形成数百英里长的绿色漩涡,漂流在富含营养物质的沿海水域。它们靠光合作用从海水中吸收阳光和二氧化碳。
伊恩•琼斯:像树一样,它们吸收二氧化碳,释放氧气,这些浮游植物,这些了不起的小植物,可能会成为拯救地球的关键。
伊恩•琼斯认为,只要在缺乏浮游植物的海域添加营养物,那片海域就会变成茂密的浮游植物森林,通过吸收二氧化碳,改变全球变暖的趋势。
伊恩•琼斯教授——悉尼大学
每逢下雨,雨水将营养物冲入港口,浮游植物的数量就会增加,而一旦雨季结束,浮游植物数量就会减少,正如我们今天所看到的情景。通过这个过程,我们可以测量浮游植物营养物的反应状况。我们可以确定浮游植物的数量,先用这种仪器测出一个基础值,然后通过电脑计算出结果。我们可以看到,在这个样本中,固体物质的含量是2.1毫克。如果我们假设它和整个港口的物质含量相同,那么整个港口的浮游植物含量大约是5万吨。
这个数量级的浮游植物能吸收大约8万吨的二氧化碳,即2万辆车的年均二氧化碳排放量。
但是伊恩•琼斯这种用氮来培育海洋浮游植物的方法,有一个很大的缺陷。浮游植物过量的区域,往往会引发鱼类的死亡。伊恩•琼斯说他可以将浮游植物数量控制在不伤害海洋生物的规模内。因此,只有在浮游植物不多的区域才能实施他的计划。
也许将尿素注入海洋不会太糟糕。伊恩•琼斯打算从氮肥厂牵一根管子,将大量的尿素导入海水,培育能吸收二氧化碳的浮游植物,以此来减缓全球变暖的趋势。然而,我们能干预一个经过数百万年演化形成的生态系统吗?
琼斯:我们已经改变了地球,一旦你开始干预自然,你就得继续干预它。你不要希望它会自我修复,适应由人类建立起来的新平衡。因此,自然永远都需要人类来管理。
五、人工造林
地球物理学家克劳斯•拉克纳有一个计划,很多人都相信这个计划能有效地减少温室气体。他想将二氧化碳从大气中提取出来,然后将它储存到地底下。
克劳斯•拉克纳教授——哥伦比亚大学
要阻止气候变迁,我们就得收回大气中的二氧化碳。我们能做到这点,一旦二氧化碳被收集起来,我们可以将它安全地储存成千上万年。
克劳斯•拉克纳设计了一款很棒的机器,这是一种人工合成树,它能将二氧化碳直接从空气中移除,留给我们更多的呼吸空间,同时产生出一种维持碳平衡的替代物。
拉克纳:合成树上有与树叶类似的结构,当二氧化碳经过这种树叶结构时,它会将其从空气中提取出来。合成树也像真树一样,有一个支撑它竖立的结构。也有类似于树干的结构,通常是一根柱子。你还可以发现类似于树枝的物体支撑起树叶,空气经过树叶时,它会吸收二氧化碳。与真树不同的是,合成树的树叶排列非常密集。因为真树的树叶需要暴露在阳光下才能进行光合作用,而合成树不需要阳光,所以合成树树叶更加密集,而它能吸收的二氧化碳也比自然界中的树要多。
克劳斯•拉克纳希望能建造成千上万的合成树,就像风力电厂一样,过滤掉二氧化碳。他估算出一棵合成树每年能提取9万吨二氧化碳,相当于2万多辆车的碳排放量。
克劳斯•拉克纳的合成树可以移除部分二氧化碳,但是他收集的二氧化碳将永久地被隔离储存。
拉克纳:有一个可以储存巨大数量二氧化碳的地方,那就是深海下的海床里。海床就像是一块多孔的石头,可以将二氧化碳挤进它的孔中,并把它们留在那里,因为它的密度比水高。
柯蒂斯:采用现存的石油钻探技术,钻入数千米深的海床,然后将二氧化碳气体注入海床,渗透到多孔的岩石中。这里温度很低,位置很深,因为二氧化碳密度高于水,它将被牢牢地封存在那里。
拉克纳:二氧化碳不能从岩石中上升到海床,因此理论上可以存储数百万年之久。
所有的科学家和工程师都相信他们的项目具有可行性,事实上,大部分人都只是勉强拥护这些项目。国际科学界普遍认为,人类行为已经引起了气候变化。他们希望我们不用借助于技术干预,而是形成减少碳排放的自觉性,否则他们真会准备用这五项野心勃勃的计划来拯救世界。
(责任编辑:何珊)