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散射光讓地球降溫還保護農作物?《自然》最新研究:令人失望

2018-08-10 16:35:54  來源:亞太日報 【返回列表】

解決氣候變暖是一道系統性難題。此前,一些科學家提出用新的技術來降溫,即地球工程。這種方法是向大氣中噴射微小的粒子來分散陽光,從而使地球表面降溫。同時,從理論上講,還可以保護玉米等可能因氣溫升高而産量下降的的農作物。

日前,國際頂級期刊《自然》(Nature)在線髮表了一項最新研究,地球工程方法雖然通過降低溫度會使得農作物産量提高,但這在很大程度上會被陽光減少帶來的影響所抵消。該研究的通訊作者爲加州大學伯克利分校的農業經濟學家喬Jonathan Proctor。

此前的研究髮現,空氣中的二氧化硫氣體,比如從火山爆髮中噴射出來的氣體,在與水蒸氣髮生反應形成光散射的液滴時,可以使地球短暫冷卻。

同時,也有證據表明,1991年菲律賓皮納圖博火山爆髮後,植物對二氧化碳的吸收增加。研究認爲,通常紫外線強烈的直射陽光會首先投到樹和其他較高植物的頂部,光散射的氣溶膠可以分散陽光直射,而散射光可以照射到每一層樹葉,包括樹冠下面的樹葉。

Jonathan 説,許多研究人員認爲,散射光通過使多層樹葉都能受到光照“同樣會提高農業産量”。

爲了預測地球工程方法對各種農作物可能産生的影響,Jonathan及其同事分析了兩次火山爆髮事件後世界範圍內的農業記録,兩次火山爆髮分彆爲1991年皮納圖博火山爆髮和1982年墨西哥薩爾瓦多奇諾火山的爆髮。

他們以此建立一箇可以指導未來的模型。在這箇模型中,研究人員向平流層注入足夠的光散射氣溶膠,來抵消2020年後人類排放的所有二氧化碳帶來的影響。

模型研究顯示,在2050年到2069年期間, 地球工程將地球上作物生長的區域平均冷卻了大約0.88攝氏度,這一降溫將使玉米産量增加6.3%左右。

然而,氣溶膠使陽光更加分散外,也使得光照稍微變暗了。研究人員髮現,光照變暗産生了相反的效應,會降低5.3%的玉米産量。此外,由於雲量和降水模式的微妙變化,玉米産量又下降了0.2%。

研究糰隊認爲,綜合下來,地球工程對玉米、大豆、水稻和小麥的産量沒有明顯的影響。

加州大學伯克利分校生物環境工程師Dennis Baldocchi表示,相較於直射光,散射光對作物産量沒有太大影響這一研究結果或許併不令人驚訝。Dennis認爲,和密集分布在森林中、較低層樹葉被遮擋的歷史悠久的樹木不同,農作物的生命周期較短,大部分時候併不會被周圍作物遮擋。Dennis未蔘與該項研究。

“這是一項重要而令人印象深刻的研究,向研究人員致敬,”哈佛大學氣候經濟學家Gernot Wagner則表示,這一髮現“是一箇重要的提醒,即氣候變化和太陽地球工程都不能僅靠溫度。”他補充道,“這項技術的其他影響,比如因爲二氧化碳的吸收可能會對海洋痠化産生何種影響,都值得進行重大研究。”Gernot也未蔘與上述研究。

Jonathan提到, 雖然其糰隊的髮現在某種意義上令人失望,但這種方法可以很容易地用於評估地球工程對其他經濟領域的成本和收益,包括建築業和醫療保健。“地球工程在減輕對農業的損害方面可能是無效的,但它可能仍然值得去做,”他指出,“在這一點上,我們目前尚不清楚。”

(來源:澎湃新聞)