科学家们求助于曾难以想象的方案来为地球降温——《华尔街日报》

向海洋倾倒化学物质？向云层喷洒盐水？向天空注入反射粒子？由于全球遏制温室气体排放的努力失败，科学家们正采用曾经难以想象的技术来为地球降温。

这些地球工程方法曾被科学家和监管机构视为禁忌，他们担心干预环境可能带来意外后果。但如今，研究人员正接受纳税人资金和私人投资，走出实验室，在户外测试这些方法。

这一转变反映出人们日益担忧：减少温室气体排放的进展速度，不足以预防因气候变化而加剧的热浪、风暴和洪水造成的破坏性影响。参与这些项目的科学家和商界领袖表示，地球工程并不能替代减排。相反，它是一种在未来几年减缓气候变暖的方式，同时为长期转向无碳经济争取时间。

目前美国及海外正在进行三项实地实验。

本月，在澳大利亚东北海岸靠近圣灵群岛的一艘研究船上，研究人员正通过高压喷嘴将盐水混合物喷向空中，试图增亮海洋上空形成的低空云层。科学家希望更大、更明亮的云层能将阳光反射离开地球，遮蔽海面，并降低大堡礁周围水域的温度——那里不断上升的海洋温度已导致大量珊瑚死亡。

这项名为“海洋云层亮化”的研究项目由南十字星大学主导，隶属于耗资6455万美元（约合1亿澳元）的“珊瑚礁修复与适应计划”。该计划资金来源于澳大利亚政府“珊瑚礁信托基金”与大堡礁基金会的合作，并得到多家环保组织和学术机构的支持。

海洋云层亮化装置喷射海水羽流。图片来源：南十字星大学在以色列，初创企业Stardust Solutions已开始测试一套系统，旨在距地面约6万英尺的高空播撒微小反射粒子云。这种被称为“太阳辐射管理”（SRM）的技术通过反射阳光为地球降温。该公司CEO亚奈·耶德瓦布曾任以色列原子能委员会副首席科学家，他拒绝透露其专利粒子的具体成分。

耶德瓦布表示，Stardust已从两位投资人处筹集1500万美元，并利用白色烟雾模拟粒子大气运动轨迹进行了低空测试。他透露，在完成室内安全测试后，公司计划未来数月内开展小范围户外测试，对粒子播撒技术、监测设备及粒子本身进行验证。

马萨诸塞州的伍兹霍尔海洋研究所研究人员拟于今夏在玛莎葡萄园岛以南10英里海域倾倒6000加仑氢氧化钠溶液（碱液成分）。他们希望这种碱性物质能像超大号抗酸片，降低局部表层海水酸度，从大气中吸收20公吨二氧化碳并将其安全封存于海洋。

“当你胃灼热时，会吃一片能溶解并降低胃酸浓度的抗酸片，”伍兹霍尔海洋研究所副科学家兼项目首席研究员亚当·苏巴斯解释道，“同理，我们向海水中添加这种碱性物质，让海洋能吸收更多二氧化碳，同时不加剧海洋酸化。目前所有观测数据都表明这种方法对环境安全。”

苏巴斯表示，这项耗资1000万美元的"海洋碱化增强"项目由美国国家海洋和大气管理局、两家慈善机构及多位私人捐助者资助。计划于8月进行的氢氧化钠投放需获得美国环保署批准。

通过反射阳光为大气降温的实验，本质是模拟火山喷发效应。1991年菲律宾皮纳图博火山爆发，将硫磺和火山灰喷入高层大气，导致全球气温在整整一年内下降了0.5摄氏度（0.9华氏度）。

但直到几年前，许多科学家仍反对人为干预，担心这会开启危险先例——让社会逃避减排的艰难决策，最终可能适得其反。

“这极易成为不采取现有可行减排措施的借口，”丹麦全球气候政策部长丹·约恩森指出，“当我们开始干预自然时，很可能引发许多无法控制且难以预见的负面后果。”

“需要采取干预措施，”约根森说，“但我们必须极其谨慎地行事。”

康奈尔大学地球与大气科学助理教授丹尼尔·维西奥尼对此观点表示赞同。

“现在我们面临的不是是否实施太阳辐射管理（SRM）的选择，而是做出知情决策还是盲目决策的选择，”维西奥尼说道。

美国国家科学院2021年发布的研究报告主张以审慎态度研究太阳地球工程技术，其2022年第二份报告则评估了海洋二氧化碳封存的多种方法。

2023年，白宫颁布了关于向大气层注入反射粒子及云层增亮技术的研究指南，指出这些技术虽可能为地球降温，但存在破坏臭氧层、危害海洋生物、损害农作物或改变降雨模式等未知风险。

本月，联合国环境大会将在肯尼亚内罗毕举行，代表们将就评估太阳辐射管理利弊的决议展开辩论。

今年在美国、以色列和澳大利亚进行的实地实验，其背后的目标是解决其中一些问题，并获取这些项目能否为大规模地球降温计划奠定基础的信息。

“他们正在回答一些非常重要的问题，比如如果我们向大气中喷洒海盐，”佛罗里达州立大学气象学与环境科学助理教授迈克尔·戴蒙德在澳大利亚云增亮实验中说道，“这些盐分能否到达云层，能否停留在那里？能否通过足够的增亮效果产生实际影响？”

要将这些项目从实地试验推进到全球范围内的全面部署，需要国际合作，并可能耗费数万亿美元。这一情景还需要多年时间才能实现。

“在户外进行扰动性实验存在巨大的政治顾虑，”耶鲁大学杰克逊全球事务学院高级研究员杰西卡·塞登表示，“需要非凡的勇气来承认，在某些情况下这些实验是必要的，具有信息价值，应当受到约束而非禁止。”

斯泰西·迈赫特里为本文做出了贡献。

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