靠譜的地球工程

張義民

減少太陽輻射的地球工程

整個地球正在不斷變暖，人們因此而感到恐慌，科學(xué)家不得不開動頭腦，設(shè)計出一系列大規(guī)模的人工方案來干預(yù)地球的環(huán)境和氣候系統(tǒng)，這就是地球工程。

目前，科學(xué)家已經(jīng)提出了幾十種地球工程，它們都很有創(chuàng)意，令人興奮，但很多都不具備可行性。比如，在太空安裝巨大的鏡子，用來反射陽光，這一想法確實不錯。我們擁有國際空間站、火星車和大約8000個圍繞地球運行的人造物體，由此看來，在太空安裝反射鏡的想法也不是那么牽強。

但是據(jù)估計：我們必須把數(shù)萬億面鏡子發(fā)射到太空里，形成一個直徑16萬千米的遮陽棚，才能真正做到給地球降溫，這可能需要耗費人類上萬年的時間。因此，向太空發(fā)射反射鏡的方案就太具科幻色彩了，沒有現(xiàn)實可行性。

還有一種方案，就是用反光塑料覆蓋沙漠。這雖然能夠給地球降降溫，但它需要大批的清潔人員來維持其運行，而且白色污染只會把地球的環(huán)境變得更糟……科學(xué)家在思來想去、權(quán)衡利弊后發(fā)現(xiàn)，巖石風(fēng)化可能是現(xiàn)階段的唯一比較明智可行的方法了。

還是巖石風(fēng)化靠譜

與減少太陽輻射的地球工程不同，巖石風(fēng)化的目的是移除大氣中的二氧化碳，其原理也很簡單，就是讓含有硅酸鹽（比如硅酸鈣、硅酸鎂或硅酸鐵）的巖石與空氣發(fā)生反應(yīng)，使大氣所含二氧化碳中的碳轉(zhuǎn)移到穩(wěn)定的化合物中，然后，風(fēng)化后的產(chǎn)物隨著雨水或者土壤運動漸漸流入海洋，達到除碳的目的。而且，巖石風(fēng)化的產(chǎn)物多顯堿性，也可以延緩海洋酸化。

2011年，坦桑尼亞的一家采礦企業(yè)就利用橄欖石開展了巖石風(fēng)化實驗。工人將含有硅酸鈣、硅酸鎂的橄欖石磨成粉末，投入農(nóng)田，發(fā)現(xiàn)橄欖石的固碳效果非常好。在風(fēng)化過程中，1噸橄欖石粉末平均可以吸收1噸二氧化碳。

不過，由于橄欖石中含有錳、鎳、鈷等重金屬，如果人們大量開采橄欖石并將其用于地球工程，可能會使重金屬離子流入地下水或者食物鏈中。于是，科學(xué)家想到了用玄武巖來替代橄欖石，前者的除碳能力雖然不及后者（每3噸玄武巖平均可以吸收1噸二氧化碳），但它的主要金屬成分是相對無害的鋁、鐵、鈣、鎂、鉀、鈉，而且富含可以促進植物生長的重要元素——磷元素。

科學(xué)家預(yù)計，如果把玄武巖粉末播灑到世界各地的農(nóng)田里，用來替代目前廣泛使用的土壤添加劑——石灰?guī)r粉末，那么人類每年可以除碳5億到40億噸。

當(dāng)然，這種方案如果在全球施行，同樣意味著人們必須大量開采玄武巖。但科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，人們也可以從工業(yè)廢料中提取它們，建筑中的玄武巖粉末以及制糖廠中的甘蔗灰都可以用作原料。另外，人們無需將玄武巖粉末播灑到在全球所有地方，這些巖石粉末只需放入特定地區(qū)的農(nóng)田就可以了，比如中國、印度、歐洲、美國和俄羅斯，因為這些地區(qū)的農(nóng)業(yè)水平最高、農(nóng)田最密集，恰好也是二氧化碳污染最嚴重的地方。

目前，英國科學(xué)家已經(jīng)在英格蘭的農(nóng)田測試這種方案，也許，它會成為人類首次付諸實施的地球工程。