在地球環(huán)境日這一天，我們有理由追問以下問題——“地球氣溫還會(huì)持續(xù)上升嗎？ ” “人類的活動(dòng)究竟在多大程度上影響了氣候變化？ ”“我們需要花多久才能讓地球氣溫回到正常水平” “地球的未來是會(huì)更好還是更壞？ 最壞的結(jié)果是什么？ ”

寇特·史塔格教授利用地質(zhì)學(xué)、氣候?qū)W等領(lǐng)域的知識(shí)，結(jié)合計(jì)算機(jī)仿真演算的結(jié)果，在他的新書和最近的一次接受新京報(bào)的采訪中為我們回答了這些關(guān)乎地球上所有生物未來的問題。

美國(guó)紐約州保羅·史密斯學(xué)院教授寇特·史塔格（Curt Stager）。他不僅在大學(xué)任教，還是一名科普作家，并在廣播電臺(tái)擁有一檔專屬科學(xué)欄目，為聽眾們解釋諸如“為什么天空如此之藍(lán)”這樣的問題。著有《十幾萬后的地球》（北大社已出中譯本）。

什么是最壞的結(jié)果？

如果不做出改變，在氣候惡化面前，人類所要面對(duì)的最壞結(jié)果可能是重演6600萬年前地球上發(fā)生的事情。

當(dāng)時(shí)和現(xiàn)在差不多量的二氧化碳和甲烷迅速逸散到大氣中，可能是由火山燃燒富含碳的海洋沉積物，以及兩極附近和深海的冷沉積物解凍以后造成。

當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，全球氣溫在許多世紀(jì)內(nèi)變得比如今高得多，世界上所有的冰都融化了，海平面比如今上升得多，許多海洋都酸化了。

因此，古新世-始新世極熱事件的重演將是一場(chǎng)災(zāi)難，我們應(yīng)該努力避免。最有效的方法就是盡快放棄燃燒化石燃料作為我們的主要能源來源。

氣溫最高會(huì)達(dá)到多少度？

因?yàn)槲镔|(zhì)不滅定律，人為產(chǎn)生的為數(shù)可觀的二氧化碳將在數(shù)十萬年內(nèi)陰魂不散，因此溫室效應(yīng)下的高溫也將長(zhǎng)期與人類為伴。根據(jù)人類行動(dòng)的可能性，我們?nèi)匀粫?huì)面對(duì)兩種可能——

溫和發(fā)熱：如果我們逐步減少碳排放直至2200年全面停止，2300年地球氣溫將達(dá)到頂峰，全球平均氣溫將比現(xiàn)在高2-4攝氏度。而在此之后，地球?qū)⒆哌^漫長(zhǎng)的降溫過程——在停止碳排放一萬年后，全球平均氣溫依然比今天高1.1攝氏度。

高燒難退：在一直使用化石燃料的情況下，氣溫同樣是在2300年前后達(dá)到頂峰，那時(shí)全球氣溫將比現(xiàn)在高5-9攝氏度，并將在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)保持如此高溫。一萬年之后，全球平均氣溫仍將比今天高3-6攝氏度；十萬年后，二氧化碳濃度才能回落到今天的水平；四五十萬年，一切才會(huì)回歸正常狀態(tài)。

碳排放的影響是可逆的嗎？

在人類成為一股如此強(qiáng)大的力量之前，地球自身產(chǎn)生的碳排放主要來自于土壤和海洋中有機(jī)物的腐爛，以及火山活動(dòng)。通常情況下，清除這些排放出來的碳以實(shí)現(xiàn)平衡，主要是通過埋藏的沉積物和礦物的風(fēng)化作用完成。

然而，比較罕見的是，大量的溫室氣體以相對(duì)快的速度釋放出來，就像6600萬年前的古新世-始新世極熱事件那樣。大量的甲烷和二氧化碳逃逸到大氣中，可能是由火山擾動(dòng)了富含碳的海洋沉積物引起的，引發(fā)了與當(dāng)今類似的全球變暖。這是“自然的”，而不是因?yàn)槿祟惢顒?dòng)造成的。但我們不希望這種情況再次發(fā)生。

就像今天一樣，溫室氣體的快速堆積使地球急劇變暖，并使大部分海洋酸化（二氧化碳溶于水后形成碳酸）。和古新世-始新世極熱事件一樣，今天人類造成的變暖和酸化也是可逆的，但要經(jīng)過數(shù)千年的時(shí)間。

雖然，有些物理變化是可以隨著時(shí)間的推移而逆轉(zhuǎn)的，但其他方面的影響卻不是。如果物種被這些變化逼至滅絕的境地，比如北極熊或珊瑚礁，這樣的損害將是永遠(yuǎn)的。

“氣候鞭尾效應(yīng)”下的問題

就算是出現(xiàn)與變暖和酸化相反的變化—— “氣候鞭尾效應(yīng)”，也會(huì)造成一些問題。

許多個(gè)世紀(jì)以后，氣候變暖最終看起來會(huì)是一種常態(tài)。所以，當(dāng)它們之后變成我們認(rèn)為“正常”的狀態(tài)時(shí)，生活在遙遠(yuǎn)未來的人們也需要適應(yīng)另一種變化，只不過是和我們現(xiàn)在的情況相反。

例如，我們今天擔(dān)心海平面上升會(huì)威脅到居住在沿海地帶的人們和生態(tài)系統(tǒng)，但在更遠(yuǎn)的將來，海平面下降反而會(huì)成為一種威脅。想象一下，在許多世紀(jì)以后，當(dāng)海平面還很高的時(shí)候，一座港口城市——也許是一座偉大的“未來上海”，已經(jīng)被建在了岸上。但隨著氣候的恢復(fù)，海平面回落，港口將被滯留在內(nèi)陸。

我們可能會(huì)選擇忽略這樣的狀況，因?yàn)樗鼈儼l(fā)生在如此遙遠(yuǎn)的未來。但我們無法逃避需要為之承擔(dān)的責(zé)任。

無論是否承認(rèn)，我們不僅在迫使后代應(yīng)對(duì)我們自己在短暫的一生中造成的氣候變化、海洋酸化和海平面上升，也在強(qiáng)迫生活在更遠(yuǎn)未來的人類后代們，去應(yīng)對(duì)將來氣候鞭尾效應(yīng)帶來的影響。

海平面上升的災(zāi)難？

海平面上升與海水酸化本是鏡像問題，報(bào)道后者的寥寥無幾，而前者則是萬眾矚目的大事。世界各地都有關(guān)于遠(yuǎn)古洪水的傳說，也或許是因此，人們對(duì)海平面上升的原始恐懼深植于心。更何況，人們可以輕易地想象出它對(duì)沿海居民與城市的影響。

地球上只有三個(gè)冰體的體積大到足以嚴(yán)重影響海平面高度，它們分別位于格陵蘭、西南極和東南極。如果有一天全球變暖使格陵蘭的冰全部融化，那么海平面將上升7米。如果西南極冰原的可融冰也全部融化，那么海平面將升高5米。而東南極冰原足夠穩(wěn)定，不會(huì)輕易融化。

然而，在討論這個(gè)問題是人人常常忽略掉至關(guān)重要的時(shí)間跨度這一因素。海平面上升7米，我們經(jīng)常先入為主認(rèn)為這是瞬間會(huì)發(fā)生的事，而實(shí)際上，這些現(xiàn)象需要數(shù)百年才會(huì)完成。

海平面上升實(shí)際上是一個(gè)緩慢到難以覺察的過程，因此，人們擁有足夠多的時(shí)間來應(yīng)對(duì)海岸線和海平面的變化。

北極熊會(huì)滅絕嗎？

北極暖化的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過全球平均速度，大多數(shù)專家都預(yù)測(cè)，漂浮在北極的冰蓋在本世紀(jì)結(jié)束之前就將全部消失。

而一說到北極融冰，大家都會(huì)直接想到北極熊的安危，而這歸功于一些極具感染力的照片。事實(shí)上，北極熊很可能死于風(fēng)暴帶來的巨浪而非找不到可以落腳的冰而溺死，要知道北極熊可是游泳健將啊。

北極暖化很大程度上是通過食物鏈來影響北極熊的。海豹養(yǎng)活了北極熊，而冰養(yǎng)活了海豹。隨著北極結(jié)冰越來越晚，范圍越來越小，海豹越來越難以在穩(wěn)定的環(huán)境中養(yǎng)育下一代，而這就間接導(dǎo)致了北極熊熱量來源的減少。吃得少了就會(huì)變瘦，瘦了就無法順利生養(yǎng)小熊也無法抵御嚴(yán)寒。

在口糧日益稀缺的同時(shí)，北極熊們還將面臨親戚們的競(jìng)爭(zhēng)——由于北極的暖化，森林將向北移動(dòng)，而棕熊也將隨之不請(qǐng)自來。這倆近親再次相遇，也許他們會(huì)看上對(duì)方，然后北極將會(huì)有越來越多的雜交熊。但更可能的情況是，北極熊競(jìng)爭(zhēng)不過親戚而日益減少。

在遙遙無期的歲月中，北極熊和他的食物海豹將一步步被迫放棄他們?cè)械纳詈图覉@，他們的生死存亡將懸于一線，而導(dǎo)致了這一絕境的人類對(duì)此卻無能為力。

但愿當(dāng)北冰洋再次冰封的時(shí)候，地球上還會(huì)有北極熊的蹤跡。

地球會(huì)再次進(jìn)入冰河期嗎？

近幾年，世界各地頻繁遭遇各種極端天氣。今年年初，極地渦旋襲擊了北半球的大部分地區(qū)，引發(fā)大規(guī)模寒潮。我們目前還不清楚為什么近年來極地渦旋變得更加多變，雖然這可能與北極地區(qū)的氣候變暖有關(guān)。

需要特別提醒大家的是，極地渦旋造成的任何降溫,都會(huì)被其他地區(qū)的變暖所抵消。這些變化是由環(huán)繞北極的風(fēng)中“環(huán)流”引起的，它將冷空氣帶到南部地區(qū)，但將暖空氣推到北邊的其他地方。這些渦旋運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的任何整體降溫都會(huì)過于短暫，不會(huì)造成冰河期。

冰河期只會(huì)經(jīng)過許多世紀(jì)間的發(fā)展，這是地球圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)而出現(xiàn)緩慢、周期性變化的結(jié)果。此外，我們已經(jīng)釋放到大氣中的二氧化碳，很可能會(huì)停留足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以防止下一次冰河期的發(fā)生。

冰河期在多大程度上被推遲？

眾所周知，46億歲的地球曾經(jīng)有過多次冰期。雖然到目前為止，我們?nèi)匀徊恢滥軌蚋采w整片大陸的冰川作用為什么會(huì)發(fā)生，為什么會(huì)結(jié)束，但是我們知道它具有周期性。從長(zhǎng)期看，兩次冰期中間兩三百萬年的溫暖時(shí)期只不過是地球短暫的喘息而已。而這最近一次的兩三百萬年中，人類出現(xiàn)了。

上一次冰期結(jié)束于11700年前，按照以往冰期規(guī)律，五萬年后地球有可能進(jìn)入新的冰川時(shí)期。然而，由于人類大量的碳排放，新的冰期出現(xiàn)時(shí)間已經(jīng)被延后N萬年。

根據(jù)我們現(xiàn)有的氣候預(yù)測(cè)模型，只有當(dāng)大氣中的二氧化碳濃度低于250ppm（百萬分率）時(shí)，才會(huì)在遙遠(yuǎn)的未來引發(fā)冰期。我們現(xiàn)在的二氧化碳濃度是387ppm，而隨著化石燃料的不斷燃燒，這一數(shù)值也將持續(xù)上升。

如今越來越多的人開始注意到氣候變暖問題，呼吁采取行動(dòng)控制二氧化碳排放量。那么擺在我們面前的就是兩種可能——

一，如果我們從現(xiàn)在開始節(jié)制碳排放并尋找可替代能源，下一次冰期不會(huì)在五萬年后出現(xiàn)。但隨著地球的緩慢降溫，我們將在十三萬年以后遭遇冰期。

二，當(dāng)然，我們也可以選擇繼續(xù)使用化石能源直至耗盡。如此一來，下一次冰期不會(huì)在五萬年后出現(xiàn)，也不會(huì)在十三萬年后出現(xiàn)，甚至在五十萬年后也不會(huì)出現(xiàn)。

對(duì)科學(xué)研究有影響嗎？

由于碳-14本身的衰變速度穩(wěn)定可靠，我們的科學(xué)家常利用碳-14來測(cè)定某個(gè)生物殘骸的年代。年代越久遠(yuǎn)，碳-14就越少。

不幸的是，人類對(duì)化石燃料的大量使用將這個(gè)可靠的規(guī)則打亂了。

空氣中的碳原子一共有三種：碳-12、碳-13、碳-14，在沒有人類活動(dòng)以前，這三種碳原子的占比是基本固定的。然而隨著我們數(shù)百萬年焚燒化石燃料的活動(dòng)，空氣中碳-14的含量逐漸下降。

因此，未來的歷史學(xué)家在用碳-14測(cè)定19世紀(jì)末到20世紀(jì)中葉的物體年代時(shí)，就會(huì)遇到一個(gè)難題——由于這一時(shí)期化石燃料的大量使用，在這個(gè)期間形成的骨頭、毛發(fā)、木頭等物質(zhì)其碳-14含量都會(huì)比較低，因此如果歷史學(xué)家依然套用“碳-14越少，年代越久遠(yuǎn)”的公式，這些物質(zhì)就會(huì)被認(rèn)為比實(shí)際年齡更為古老。

如此，我們這一時(shí)代將成為從地質(zhì)記錄上消失的一個(gè)時(shí)代。但愿未來的科學(xué)家能夠找到更可靠的測(cè)定方法。

我們最應(yīng)該做什么？

作為自然界的力量，我們首先可以采取的最重要的一步，就是繼續(xù)討論氣候變化，因?yàn)楹芏嗳巳匀痪芙^這樣做。我們每個(gè)人都會(huì)影響到其他看到和聽到我們的人，所以通過談?wù)撨@個(gè)問題，并在充分意識(shí)到這個(gè)問題的情況下生活，也會(huì)影響到其他人的想法和行動(dòng)。

第二，我們需要及早控制化石燃料的使用并改用替代能源，這對(duì)眾多可能遭遇滅頂之災(zāi)的生物是好事，對(duì)人類而言也是防患于未然、留有后路的選擇。

其次，我們需要盡量多地去了解地球的生態(tài)以及人類行為對(duì)它的影響。這里的我們不單指研究這一領(lǐng)域的科學(xué)家，而是全體人類。否則對(duì)地球生態(tài)面臨的嚴(yán)重威脅缺乏充分了解的普通大眾，該如何在某一個(gè)將要決定這個(gè)星球命運(yùn)的時(shí)刻做出審慎理智的判斷？

最后，全人類必須彼此傾聽，攜手共進(jìn)。我們?cè)侥茉囍酝硇娜チ私庾鹬厮耍驮侥鼙舜藢W(xué)習(xí)，越能知道彼此的需求和渴望，也就越能彼此合作，向著對(duì)所有人都有利的方向努力。沒有任何一個(gè)人或者一個(gè)國(guó)家能夠單獨(dú)解決溫室氣體污染問題，全人類的集思廣益和攜手合作是唯一的途徑。