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科學家認為他們可以利用地球工程法（geo-engineering）－－改變地球的運作－－來延緩地球即將面臨的氣候大災難。以下就是他們想出來的五個點子：

人工樹：可以藉用化學方法，把空氣中的二氧化碳中和，其形成的物質則排入地底永久保存。
是處理空氣中一直升高的二氧化碳含量，快速而簡單的解決之道。
這種系統將消耗大量的電能，可能需要興建大量的核能電廠來解決。

硫化法：在「同溫層」散布硫化合物，可以將太陽幅射能反射回太空中
同溫層中的硫可以大大降低地表溫度。
代價昂貴。硫化合物就是造成酸雨、並且摧毀地球臭氧層的頭號元凶。

種雲船：將海水散布至空氣之中造雲，這些雲層將會把陽光反射回太空
這種技術很便宜。也不需要更多能源。
需要數萬艘船。也可能造成暴風雨或其他怪氣候。

光合浮游海藻：在海洋中施以肥料，促進綠色浮游海藻生長，這些海藻將吸收二氧化碳，死亡後也會自然下沉到海床上。
便宜又「自然」。
對於其他物種的影響不可測知。

全球陽光遮蔽法：將小型的太空船發射至太陽與地球之間，減低達到地球的陽光。
可能是長期的解決之道。這些太空船可以長期停留在同一個位置上。
非常昂貴。也不能解決溫室效應其他的作用，比方說海洋酸化的問題。

From The Sunday Times
March 18, 2007
Sounds crazy but it may save the planet
Could scientists ‘reengineer’ the Earth to halt climate change? Jonathan Leake examines some of their outlandish ideas
科學家有辦法「再造」地球，來暫停氣候變化？記者強納森‧李克探討他們一些誇張的點子。

上個星期，詹姆斯‧洛夫洛克在英國國會發表演講時，處於他最佳的「人類無未來」的狀態。他告訴國會議員們，在即將到來的氣候大災難中，人類若有百分之二十能夠生存，就非常僥倖了。

他表示：「我們已經走上不歸路。我們已經到達文明續存受威脅的階段，而我們不能怪別人，只能怪自己無知又貪婪。」

而在這一片悲慘之中，卻暗藏著令人意外的訊息。洛夫洛克說，如果人類還有任何希望的話，那就是使用激進的科技方法，來處理正在改變我們氣候的溫室氣體。

洛夫洛克早就因為他支持核能發電作為減低二氧化碳排放的方法而聞名。但他現在提出更激進的方法：以硫化合物污染全球同溫層的計畫。他認為，這些硫化合物會反射陽光至太空之中－－如此一來幫助冷卻地球。

他說：「我們可以在飛機上裝硫化物的散播器，因此，飛機飛過的地方，就可以中和地球的二氧化碳排放物了。」

二十年前，這種點子一定會被大家認為是發瘋了。當時最大的環保運動就是為了抑制酸雨的生成而戰，目標在於減少硫化合物的污染，而洛夫洛克本人的蓋婭理論－－將地球當成一個活生生的有機體－－即是環保人士援引的哲學思想之一。

然而，現在他為什麼會建議一個改造地球運作機制的計畫呢？洛夫洛克認為這種點子將會提供阻止氣候變化的新穎又實際方法，是真的嗎？

愈來愈多研究氣候變化的科學家，開始分享洛夫洛克的願景。去年十一月，數百名科學家參加了紐約卡內基機構與美國太空總署Nasa所舉辦的研討會，以討論哪一些點子最有可能實行、最有效。

他們的點子，範圍很廣，聽起來也相當遙不可及。一位科學家提議，發射一連串反射陽光的太空船到地球與太陽中間。另外一位則建議，造一堆大帆船，把海水噴到天空中，製造多餘的雲來反射陽光至太空之中。當然，這些點子的基礎前提是：假如人類可以集體將地球加熱，雖然是非常不智的，但也許人類也能找到一個方法來使地球冷卻。

建議發射反射太空船的科學家，是亞歷桑那大學的天文學教授，羅傑‧安其爾（Roger Angel），他說：「我們稱這些方法為地球工程法geo-engineering，屬於最後的救濟手段，然而這些方法確實可以拯救地球。」

「最理想的解決方法，當然是人類減少二氧化碳的排放，停止地表溫度的升高。但假如已經到了地球平均溫度上升兩度的時候，我們就應該考慮這些方法，不管這些方法有多極端。」

安其爾教授的研究，是由美國太空總署所支持的，他提議將數以萬計的太空船，每艘大約兩英呎到三英呎寬，發射到拉格朗日點上去（Lagrange point）。這個點位於地球與太陽中間，也是兩者重力彼此抵消的地方，因此能讓這些太空船永久保留在同一個位置上。

他說：「如此一來，將會減少大約2%到達地球的太陽幅射量，而且只要花費幾兆美元－－不到全球GDP的0.5%。如果格陵蘭開始融化的話，海平面升高所造成的人類財產損失的金額，將會比上述數字還高。因此這種計畫是非常有效的投資。」

他的觀點亦獲得保羅‧克盧欣（Paul Crutzen）的贊同，克盧欣教授過去曾經是加州史貴普斯海洋研究所（Scripps Institution of Oceanography, California）的海洋科學教授，他一生的志業都在對抗污染。現在他一改立場，希望利用激進的方法來解決氣候變化所造成的更大威脅。

在1995年，克盧欣教授以研究臭氧層的作用，而贏得諾貝爾獎。就是他的研究結果，促使全球各國政府停止使用氟氯碳化物（CFCs）以及其他的污染物質，包括硫化物，來阻止它們對臭氧層的攻擊。

然而，在1991年，在菲律賓的品納土玻火山（Mount Pinatubo）大爆發，當時大概有一千萬噸的硫被火山噴到同溫層裏。接下來的兩年裏，全球的氣溫平均降低了0.6C－－相對而言，溫室效應在同樣的時間裏可以讓地球升溫0.7C。


1991年品納土玻火山爆發後，在南美洲上空的積雨雲上方所形成的兩層浮雲。（黑色的帶狀物）此照片由美國太空總署的太空梭所攝。

克盧欣現在相信，人類可以覆製這種火山爆發的效應，來拯救自己。他的建議是：發射一堆載著燃燒硫磺的火箭到同溫層之中。克盧欣瞭解這種計畫的諷刺性：硫不僅僅是酸雨形成的原因，也會攻擊他花了一生的時間保護的臭氧層。

他最近說：「我們希望淨化環境，因為污染是有害健康的。然而這種污染可以冷卻地球，把太陽輻射能反射回太空去。」

而最簡單減低陽光抵達地球的方法，來自史蒂芬‧薩爾特（Stephen Salter）的主意，他是愛丁堡大學工程設計系的教授，也是一位有名的海洋工程學家。他已經畫出這種船隻的設計圖，這種船將會把海水的小分子噴到大氣之中，如此一來將會形成可以反射太陽光的雲層。

他說：「我們算出來的結果是，把陽光的反射率增加3%的話，就可以中和因為溫室效應造成的全球暖化效果。全球的話，大概總共需要一千艘船，一秒鐘噴五噸的水到大氣之中。我們可以在北半球夏季之時，把這些船定址在格陵蘭，到了冬季，再讓這些船漂到南極。」

薩爾特的船的好處是，這些船的動能完全來自風力，而傳統的帆桅將由弗萊特納交叉反轉式旋轉翼（Flettner rotors）來取代－－這是一種垂直式的圓柱，會隨著風吹而轉動。

「這聽起來似乎很異想天開，但是當地球處於如此險境，我們必須討論每一種可能性。」薩爾特這樣說。

不管這些計畫對於減緩氣候改變的效果多好，這些計畫都沒辦法防止暖室氣體的另外一個作用：海洋的酸化。

每年人類的活動都會釋放出兩百九十億噸的二氧化碳，而這其中有一半是由海水所吸收。這已經讓地球暖化的速度沒有那麼快了，然而它卻讓海水越來越酸，並且對許多海洋生物造成威脅。

一些地球科學家則提出如何從大氣裏抽出二氧化碳的辦法，這樣將可以防止海水進一步的酸化。

哥倫比亞大學的地球研究所教授，克勞斯‧雷克納（Klaus Lackner）設計出一種人工樹，高達一百英呎，每年可以有效轉化空氣中的二氧化碳達到九萬公噸－－大約是兩萬輛汽車排放的二氧化碳的總合。雷克納相信，在全球到處種植這種人工樹森林，將有效防止二氧化碳的大量增加。這種「樹」是利用含有氫氧化鈉（sodium hydroxide，NaOH）的過濾器來處理空氣。氫氧化鈉將會與二氧化碳產生作用，其結果碳酸鈉可以被排放掉。如此一來，所有從大氣中收集到的二氧化碳，就可以永遠儲存，或許儲放在海床下的大型儲放槽裏。


氫氧化鈉，是實驗室常備的鹼。

這種大型的工程計畫，引起各種難題。如何不在增加二氧化碳排放的前提下，大量製造這些樹、並且持續運轉？而這些「人工樹林」又要耗掉多少土地？

其他的研究員則努力尋求更自然的方案。

許多人將焦點放在如何運用本來充斥於海洋上層的小小海藻。數百萬年以來，這些海藻一直都是自然重新代謝二氧化碳的方法。它們行光合作用、死亡、自然下沉到海床上，每年都可以將數十億噸的二氧化碳自海中移除。然而過去的幾十年裏，人類大量製造二氧化碳，已經癱瘓了這個系統。這些浮游藻類已經不再能跟上二氧化碳增加的速度。

奎格文特（Craig Venter）這位曾經幫忙破解人體染色體組的美國科學家，相信可以找出增加這些浮游生物加速吸收二氧化碳的方法。

在最近的海洋探測中，他收集到數千種新的品種。而他們的染色體正在被科學家分析，以確認可以大量吸收碳的品種。文特的想像是，大量培養這些能夠行光合作用、吸收二氧化碳或甲烷等溫室氣體的細菌與微生物群落，甚至將這些污染物質轉化為甲醇，而甲醇又可以作為燃料來使用。

他說：「微生物負有創造與維持地球的大氣的責任。重要的是瞭解這些組織體的角色與功能，以確保地球以及人類的生存。而我們現在才剛剛開始膫解微生物的世界。」


這些點子最突出的地方，不在於他們的可行性有多少，而在於它們大部份都是來自美國，美國的許多政治人物與大眾，仍然極不願意減低他們的二氧化碳排放量。

相反的，歐洲則已經接受要對付氣候變化的最好方法，就是試圖減少造成暖化的溫室氣體排放量。

地球工程法的批評者認為，地球工程法大概都是因為美國政治而產生，而不是純綷因為科學。

曼徹斯特大學的大氣化學系教授大衛‧李（David Lee）表示：「反射陽光的衛星、散播硫化物到大氣層中的飛機，這些計畫聽起來很有趣，但實際上做起來，卻是相當瘋狂的作法。美國人拼命想要找到高科技的解決方法，因為他們痛恨必須收斂他們高排碳的生活方式。我們應該聽聽他們的新點子，但是，最終，減低二氧化碳的排放才是正解。」

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范振暉、宣大衛〈以地下封存方式進行二氧化碳減量之可行性探討〉pdf版。