氣候變化背景下地球工程研究的國際管制探析

孫凱 王剛

[摘 要]在應對氣候變化日益緊迫、國際社會減排協議難以落實的情況下，通過人為干預影響氣候的地球工程技術引起了一些科學家的關注。目前地球工程技術的研究還處于初始階段。由于地球工程技術本身的復雜性和不確定性，地球工程方案影響的全球性和非均衡性，以及地球工程可能引發的道德風險困境等原因，有必要加強對地球工程研究的管制。在當前情況下，達成統一的地球工程研究管制機制尚不成熟，但有必要形成地球工程研究的國際規范。減少二氧化碳排放是國際社會應對氣候變化問題的首選，地球工程研究不應該成為延遲減排的借口。

[關鍵詞]地球工程；國際管制；氣候變化

[中圖分類號]X3 [文獻標識碼]A [文章編號]1674-6848（2012）05-0005-06

[作者簡介]孫 凱（1976—），男，山東青島人，博士，中國海洋大學法政學院講師，中國海洋大學海洋發展研究院研究人員，主要從事國際環境治理研究；王剛（1979—），男，山東青島人，博士，中國海洋大學法政學院講師，主要從事海洋環境治理研究。（山東青島 266100）

[基金項目]“十二五”國家科技支撐計劃項目“氣候變化與國家安全戰略的關鍵技術研究”（2012BAC20B06）和教育部人文社會科學研究青年基金項目（11YJCGJW014）的階段性成果。

Title： Research on International Governance of Geoengineering

Authors： Sun Kai & Wang Gang

Abstract： With the urgency of responding to climate change and the difficulties of reaching agreements on emission reduction， deliberate intervention of climate change which is known as geoengineering attract some scientists attention. The research of geoengineering is at the initial phase， and because of the complexity and uncertainty of geoengineering technology， the global and uneven impact of geoengineering， plus the possible moral hazard by the implication of geoengineering strategies， it is imperative to strengthen the governance of geoengineering research. Under the present situation， a comprehensive and global regulation is not possible， but some norms governing geoengineering are badly needed. Emission reduction should be the first choice in responding to climate change， and geoengineering research should not be used as an excuse for delayed action on emission reduction.

Key words： Geoengineering； International Governance； Climate Change

在全球日益暖化的今天，如何減少溫室氣體的排放，避免氣候變化產生的不良后果，成為國際社會關注的重點。在國際氣候治理層面，圍繞削減溫室氣體排放的國際協議難以達成甚至停滯，一些科學家甚至決策者開始考慮實施應對氣候變化的B計劃——地球工程（geoengineering），即通過周密的計劃和獨特的技術來對全球的氣候進行調節。目前對地球工程的研究在科學界還處于初始階段，在政策界還處于觀望階段，但鑒于地球工程潛在的巨大影響以及高度的不確定性等問題，有必要對地球工程的研究和可能實施的方案選擇進行“未雨綢繆”的規劃與治理。

一、地球工程的技術選擇

地球工程技術一般來說可以分為兩類。一類是二氧化碳清除技術（Carbon Dioxide Removal， CDR），即通過人工增加碳匯以吸收更多的二氧化碳。具體措施為：（1）利用已收割的生物質及隨后的碳存儲進行生物碳捕獲。將收獲之后的生物質用來生產氫氣或電能，將剩余的殘渣及存儲的二氧化碳在合適的地質構造中進行封存。（2）生物碳加工。植物在生長的過程中，通過光合作用可以從空氣中吸收大量的二氧化碳；當植物死亡和降解之后，所吸收的大部分二氧化碳都會重新返回大氣中，因此在生長期內將植物收割，可以將這些植物體制造成生物碳并在海底或地下進行封存。（3）加強風化作用。含有碳酸鹽和硅酸鹽的巖石在風化過程中也可以吸收二氧化碳。這些巖石在地表非常常見，因此以人為的方式加強含碳酸鹽和硅酸鹽巖石的風化過程，可以提高通過自然方式從大氣層中清除二氧化碳的能力。（4）海洋增肥。海洋中的浮游生物可以吸收大量的二氧化碳，因此通過海洋增肥，加強海水的營養化，可以刺激海上浮游植物生長以吸收大氣中的二氧化碳；隨著這些植物的死亡和沉入海底，其所吸收的二氧化碳也隨之沉入深海。（5）通過化學方式直接從大氣層中捕獲二氧化碳及隨后的存儲，即將大氣中的二氧化碳通過各種方式進行分離，以液態的方式將其存儲在地下或深海。（6）人工植樹。通過人為的植樹造林，可以增加碳匯，進而吸收更多的二氧化碳。

另一類是太陽輻射管理技術（Solar Radiation Management， SRM），即減少入射及隨后對短波太陽輻射的吸收，以將少量陽光反射回空間的方式應對全球變暖及氣候變化。①具體措施為：（1）發射軌道太空鏡。利用太空鏡反射太陽輻射或使太陽輻射改變方向，從而減少到達地面的太陽能輻射量。（2）在平流層注入氣溶膠。將硫酸鹽或其他類型的顆粒注入高空大氣層，以此提高陽光反射回太空的散射能力。（3）對流層增云。增加低層大氣云凝結核的濃度，特別是在海洋區域，使云層變白，從而提高云層的反射率。（4）提高地表反射率。改變土地或海洋的表面，將更多的太陽輻射反射回太空。

不同的地球工程技術的運作機理是不同的，由此帶來的技術、經濟、倫理、政治和社會問題也會有所不同。如何對不同的地球工程技術進行評估，在目前地球工程技術研究的初始階段，尚很難對這些問題進行量化。英國皇家協會2009年發布題為“氣候工程：科學、治理和不確定”的報告，基于環境有效性、速度、安全性、成本這四個指標，對地球工程的部分技術方案進行了初步的定性評估。其中環境有效性包括科學和技術基礎方面的信心、技術可行性、潛在影響的強度、空間規模等；速度指的是目前的準備狀態和預計影響顯現的速度；安全性指的是已知的風險和潛在的、無法預料的大規模危害；成本包括初期部署成本和投入使用之后的運作和維護成本。依據以上四個指標，對部分地球工程技術方案的初步評估如下：①

■

雖然二氧化碳清除技術和太陽輻射管理技術在減緩氣候變化影響方面的目標是一致的，但這兩類技術存在著很大的不同。澳大利亞地球工程專家John Virgoe認為：“二氧化碳清除技術與太陽輻射管理技術在本質特征和潛在影響方面具有明顯的不同。二氧化碳清除技術可以納入到應對氣候變化的減緩和適應行動中，而太陽輻射管理技術則可以作為應急性方案運用到極具破壞性的氣候變化情況下。”②總體而言，二氧化碳清除技術是“治本”，即減少大氣中二氧化碳的存量，進而減緩氣候變化；而太陽輻射管理技術是“治標”，直接對太陽輻射量進行干預。依據對兩類技術的初步評估判斷，在這兩類技術的選擇上，二氧化碳清除技術應當優于太陽輻射管理技術。

二、對地球工程研究進行國際管制的需求

地球工程是一項規模龐大、涉及領域廣泛的項目，目前學界對它的研究還處于初始階段，在地球工程對氣候變化的影響及其他不可預計的影響、成本評估等方面存在著很大的不確定性。英國皇家學會報告的目標是“對于地球工程的技術選擇提供權威和均衡的總體評估”，但同時又強調：“國際范圍內任何一種地球工程的技術方法在受到嚴肅考慮實施之前，需要更進一步的詳盡研究。”③另外，地球工程的實施和影響都是跨國性甚至是全球規模的，因此，為確保地球工程研究的安全性、公開性和責任性，必須對其進行強有力的有效治理。④

具體而言，地球工程的系列方案由于其本身的復雜性和不確定性，地球工程影響的全球性及非均衡性，以及地球工程可能引發的道德風險困境等原因，有必要對其進行有效的國際管制。

（一）地球工程影響的復雜性和不確定性

由于地球工程的復雜性、規模的龐大性和科學技術的不確定性，人們無法對地球工程的潛在影響進行精確的預測和量化。對地球工程的實驗在“實際應用”之前不可能在全球范圍內進行大規模的實驗，而只能依據計算機模型對其風險進行評估，而這種計算機模型也可能存在很大的局限性，因此，地球工程所可能引發的無法預見的后果就引起了人們的關注和擔憂。區域性的氣候變化可能受到地球工程的干擾最大。例如一些科學家研究發現，盡管1991年位于菲律賓的火山噴發，向大氣中注入了20兆噸二氧化硫，從而導致了隨后幾年的氣候“轉冷”；但是，此次火山噴發也給當地帶來了很大的“副作用”，使菲律賓以及世界其他地區連續多年出現降雨量減少、糧食減產、河流缺水等問題。①另外，地球工程還會導致海水酸化的加速、臭氧層損耗的加劇以及糧食的減產等一系列問題，在對這些問題進行縝密的研究并能夠精確預計其所可能產生的效果之前，這些方案是無法實施的。

（二）地球工程影響的全球性和非均衡性

由于地球工程對大氣的影響不可能僅僅限于某個區域，例如向大氣中注入氣溶膠，這對于地球氣候的影響將是全球性的，這使得一個國家甚至是一個公司就可以擁有對全球施加影響的手段，暫且不論其后果是好是壞。另外，地球工程在全球范圍內產生的影響不可能是均衡的，即使地球工程的一些方案能夠按照規劃順利實施，其對某些國家可能帶來有利的影響，而對另外一些國家則可能帶來不利的影響。②隨之產生的問題就是：某一個國家是否有權力采取措施影響全球的氣候？或者如何對此類問題在全球層面進行決策？需要全球所有的國家都參與嗎？這些問題的解決都需要有效的國際法律制度來對其進行行為規范和調整。

（三）地球工程可能引發的道德風險困境

對于環境主義者和大部分科學家來說，地球工程無疑是最后的選擇，也即B計劃。這是在減緩氣候變化的所有努力都失敗之后，并且在人類面臨災難性的氣候變化臨界點而亟需補救措施的情況下才可能實施的方案，而減少溫室氣體排放的措施應當是首要選擇。而對于氣候變化懷疑論者以及一些經濟學家來說，由于減少溫室氣體的巨大成本和執行難度，“便捷的”地球工程則是優先選擇的A計劃。③正是基于這種道德風險的困境，一些科學家甚至不太愿意對地球工程及其技術選擇進行研究，他們擔心地球工程的研究可能會導致國際社會減少對削減二氧化碳排放的努力。

由于地球工程是近年來才興起并引起國際社會廣泛關注的新興事物，目前并沒有出臺專門針對地球工程研究及應用進行管制的國際法規。但正是由于地球工程潛在的巨大影響及其對國際協調的內在需求，人們都有必要對地球工程的研究及應用在國際層面進行有效的管制。目前的國際法體系中尚沒有專門的條約針對地球工程進行管制，一些應對氣候變化以及其他與環境保護相關的國際條約的制定，也都未能對地球工程進行認真的考慮和對待。④基于應對其他國際環境挑戰的經驗，對地球工程進行有效管制也需要國際社會達成有約束力的管制條約，采取開放性的方式對地球工程的相關科學進行正式評估，讓盡可能多的國家和利益相關方參與進來，從而增強地球工程管制機制的科學性與合法性。⑤

三、對地球工程研究進行管制的原則

在當前地球工程研究的初始階段，雖然地球工程的碳捕獲與封存技術在國際法領域受到關注已久，但限于國際立法的復雜性，其發展一直相對緩慢。⑥構思對地球工程研究進行有效的管制機制，首先要面對的問題就是對于地球工程研究基本原則和規范的確立。而管制機制需要解決的問題包括：誰應該決定地球工程研究的進展與可能進行的實驗與部署？國際社會如何對此類問題進行決策？應對可能擁有地球工程技術并可能對其濫用的“無賴國家”，需要什么樣的風險管制機制？①這些問題所帶來的挑戰并不是如何讓國家參與到地球工程的研究中來，而是解決該由誰來決定如何開展地球工程研究這一更為根本性的問題，這是一個對地球工程研究進行治理的問題。②

在現有的國際法體系中，雖然沒有專門對地球工程研究進行管制的國際法律制度，但是國際環境法中的一些一般性原則和規范也可以運用到地球工程研究的管制中來。近年來已有一些國際環境條約就地球工程的研究和應用作出了一些具體的規定。例如《聯合國氣候變化框架公約》第四條明確規定：“在它們有關社會、經濟和環境政策及行動中，在可能的范圍內將氣候變化考慮進去，并采用由本國擬定和確定的適當方法，例如進行影響評估，以期盡量減少它們為了減緩或適應氣候變化而進行的項目或采取的措施對經濟、公共健康和環境質量產生的不利影響。”③盡管這一條沒有明確提及地球工程技術，但卻確立了促進國際科技合作和應對氣候變化措施的一般性原則，這些原則也適用于地球工程研究。

近年來的《生物多樣性公約》締約方會議對地球工程關注最多。2010年10月在日本名古屋召開的第10屆生物多樣性締約方大會通過了涵蓋地球工程的決議，決議認為：“在地球工程活動還沒有科學依據的、全球性的、透明和有效管制和監管機制的情況下，依照預先防范原則和《生物多樣性公約》第14條的規定，在獲得足夠支持這種活動的充分科學依據和適當地考慮到對環境和生物多樣性以及相關的社會、經濟和文化影響之前，不得從事影響到生物多樣性與氣候的地球工程活動。”④這一規定為更審慎地進行地球工程研究及部署進行了規范和指導，但僅僅局限于對地球工程與生物多樣性相關聯的影響方面，而不是對地球工程進行總體規范。

在目前的情況下，由于地球工程及其研究的初始性和未來技術進展的不確定性，對地球工程的研究進行總體性的全面規劃似乎還不可能，但對地球工程研究確立一些基本的規范和原則確是有益的。成立于2010年的牛津大學地球工程項目組在這個領域中的研究較為突出。他們提出了地球工程研究的“牛津原則”（Oxford Principles），認為地球工程的研究目前還在初始階段，不能確保將來的成功，因此需要制定一系列的規則來對地球工程的研究以及未來可能的部署進行指導和規范。

具體而言，對地球工程進行管制需要遵循如下原則：（1）必須將地球工程作為公共物品來進行管制。盡管在地球工程領域中的研究有私人性質的企業和公司積極參與，但對于地球工程技術的管理必須以滿足公共利益為基礎。（2）確保公眾在地球工程決策過程中的參與。從事地球工程研究的人員應當在決策過程中獲取可能受到該種地球工程技術影響的公眾的認可，公眾的范圍依據不同地球工程技術的影響范圍而有所變化。（3）促進地球工程研究的信息披露和成果的公開出版。應當向公眾完全披露（包括負面成果及信息的披露）有關地球工程的研究計劃，并公開出版研究成果，從而促進公眾及時了解有關地球工程研究的進展及風險。（4）確保地球工程研究影響評估的獨立性。對地球工程研究影響進行評估的機構應當是獨立于從事地球工程研究的部門；對于可能產生跨境影響的地球工程研究的評估，應當由合適的地區性或國際性機構負責。評估的內容應該包括地球工程研究的環境、社會經濟等方面的影響。（5）地球工程方案部署前的有效管制。在進行任何關于地球工程方案進行部署的決策之前，必須確保已有強力治理機制的存在。①以上五條原則可以說為規范地球工程研究提供了一般性的指導和原則性的規范。

四、結語：對地球工程的冷思考

應對氣候變化的地球工程研究和應用，是人類的“福音”還是即將打開的“潘多拉魔盒”，這在很大程度上取決于對地球工程研究的有效管制。但是我們應該明確的是，應對氣候變化的最佳選擇，就是采取有效的措施減少溫室氣體的排放，地球工程的系列方法并不能成為應對氣候變化的首要選擇。

盡管地球工程的實施可以起到減緩溫室氣體排放的功效，并在技術上有一定的可行性，但是在其有效性、成本和環境影響方面還存在很大的不確定性。科學家和決策者也需要重新思考地球工程。地球工程技術只是在減緩氣候變化方面提供了一種可能的選擇，但在實施之前還需要做大量的評估工作。如果僅僅從氣候變化方面理解地球工程則過于狹隘，需要從更深的層面、更廣的范圍理解地球工程的研究及其產生的影響。②對于地球工程的接受，不僅取決于技術可行性的因素，還取決于社會、法律和政治領域的接受程度。在地球工程成為可以接受的實施方法之前，還有一系列復雜的治理問題需要解決。在適當的國際治理機制形成之前，部署一些具有跨國界影響的地球工程項目是不可取的。

責任編輯：胡穎峰