地球工程決策的棘手性與復雜性 *

張彥著 阿爾弗雷德·波什

一、地球工程的相關研究及其爭論

氣候變化與可持續發展存在著相互影響關系。一方面，氣候變化影響著人類的生活環境、生態系統及其服務，從而也影響著社會和經濟發展的生命支持系統。另一方面，可持續發展的不同社會機制和議程既影響導致氣候變化的溫室氣體（GHG）排放，也影響各種生態環境下自然和社會系統的脆弱性。全球環境變化重塑了人類-環境系統中人類與環境之間的相互作用。氣候變化是一種影響生產和消費、土地利用變化、工業發展和其他人類活動的全球性系統變化。但是，全球氣候變化的影響分布不均，發展中國家和貧困地區最容易受到影響1Nicholas Stern, Stern Review: The Economics of Climate Change, Cambridge University Press: Cambridge, UK,2007； IPCC, Climate Change 2007: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Fourth Assessment. Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Cambridge University Press: Cambridge, MA, USA,2007, p. 976.——這部分可歸咎于一些國家及地區的地理條件因素，應對能力不足，以及其社會、經濟和制度系統的脆弱性。2Poverty and Climate Change: Reducing the Vulnerability of the Poor through Adaptation, World Bank: Washington DC,USA, 2003.日益頻繁的極端氣候事件對發達國家和發展中國家都造成了嚴重損害。來自世界不同地區不同社會背景的利益相關者對氣候變化的影響也有著不同的理解。為了將氣候變化的影響控制在行星邊界（planetary boundary）內，3Johan Rockstr?m, Will Steffen, Kevin Noone, Asa Persson, F. Stuart Chapin, Eric F. Lambin, Timothy M. Lenton,Marten Scheあer and Carol Folke, et al., A Safe Operating Space for Humanity, Nature, vol. 46, no. 1, 2013.需要國際社會在脫碳問題上達成一致意見，以便各國努力實現符合其自身和人類利益的氣候變化減緩目標。相關研究預測表明，氣候變化適應和減緩需要技術創新和制度性約束，以防止發生危險的氣候變暖。

近幾十年來的全球氣候政策主要側重于減少大氣環境中的人為溫室氣體排放。導致氣候變化的直接和間接因素是多方面且相互關聯的。溫室氣體排放和土地利用變化是加劇氣候變化的主要驅動因素。人為活動加速了氣候系統的變化。主要溫室氣體——CO2Poverty and Climate Change: Reducing the Vulnerability of the Poor through Adaptation, World Bank: Washington DC,USA, 2003.的濃度從工業化前的278 ppm增加到2013年的超過400 ppm。其他具有較高全球溫室效應的溫室氣體——CH4和N2Poverty and Climate Change: Reducing the Vulnerability of the Poor through Adaptation, World Bank: Washington DC,USA, 2003.O也分別較工業化前水平增加了2.5倍和1.2倍。4Ciais Philippe, Sabine Christopher and Bala Govindasamy, et al., Carbon and Other Biogeochemical Cycles,Climate Change 2013 - The Physical Science Basis: Working Group I Contribution to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Cambridge University Press, Chapter: 6. pp. 465-570.《聯合國氣候變化框架公約》早在1992年就提出了一個全球目標，即“將大氣中溫室氣體的濃度穩定在防止氣候系統受到危險的人為干擾的水平上”。因此國際社會取得普遍共識，與工業化前水平相比，全球增溫應限制在2℃以內。5Scott Barrett, The Incredible Economics of Geoengineering, Environmental and Resource Economics, vol. 39, 2007, pp.45-54.然而，根據排放情景及這些排放對氣候影響的不確定性，研究預測仍顯示到2100年增溫4℃的概率為20%。6Turn Down the Heat: Why a 4℃ Warmer World Must be Avoided, World Bank: Washington, DC, USA, 2012.研究預測，4℃增溫情景將導致海平面上升0.5至1米，海洋酸化增加150%。4℃增溫情景下的并發威脅包括：加劇的水資源短缺，更頻繁的極端事件，生物多樣性的急劇喪失，季風系統受到干擾，生態系統及其服務的惡化等。這些影響呈現出高度不確定性和非線性狀態。這表明4℃增溫情景可能會造成嚴重的生態破壞，且在世界各地分布不均。因此，為了避免危險的氣候變化影響，未來應采取必要的經濟和技術手段及行動將全球增溫控制在2℃以內。盡管一些政策已經出臺，國際社會在實質性減緩CO2排放的集體努力方面仍表現不足，再加上近年來氣候變化加速的征兆，1Evidence of Accelerated Climate Change, CASPI: Melbourne, Australia, 2007.推動了國際社會對減緩和適應以外的潛在第三種應對全球變暖方案的深入研究。地球工程，也稱為“氣候工程”，就是這種潛在的第三種解決方案，有時也被認為是“緊急控溫”或“臨時應對”措施，從而為經濟發展與碳排放脫鉤“贏得時間”的一種“末端修復”權宜之計，2David W. Keith, Geoengineering the climate: History and prospect, Annual Review of Energy and the Environment, vol.25, 2000, pp. 245-284; Tim Lenton and Naomi Vaughan (eds.), Geoengineering Responses to Climate Change, Springer: New York, NY, USA, 2013.盡管有些人認為該方法應該與減緩措施結合而非單獨實施。3Tom Wigley, A Combined Mitigation/Geoengineering Approach to Climate Stabilization, Science, vol. 314, 2006, pp.452-454.然而，在引起重大討論的同時，地球工程仍然存在爭議。4Paul J. Crutzen, Albedo Enhancement by Stratospheric Sulfur Injections: A Contribution to Resolve a Policy Dilemma?Climatic Change, vol. 77, 2006, pp. 211-219.自然科學家、社會科學家、哲學家以及政策制定者都圍繞地球工程展開了廣泛的爭論。這種爭議不僅涉及當前或未來是否應該部署地球工程，也涉及是否有必要對這種有意的行星范圍的氣候操縱方案開展大規模研究，從“保衛未來之論點”（arm the future argument）5Gregor Betz, The Case for Climate Engineering Research: An Analysis of the “Arm the Future” Argument, Climatic Change, vol. 111, 2011, pp. 473-485.及其反對意見的相互辯論就證明了這一爭論的激烈程度。此外，從心理學的角度來看，如何通過使用概念和話語隱喻來構建地球工程的政策相關敘事，還會影響決策和公眾的反應態度。諸如“地球工程作為一項技術修復手段”，“地球工程作為一項B計劃”，“地球工程作為一種備選方案”，“不滿的隱喻和論點”等隱喻（metaphor）及敘事（narrative）也都得到了系統的評估。6Brigitte Nerlich and Rusi Jaspal, Metaphors We Die by? Geoengineering, Metaphors, and the Argument from Catastrophe, Metaphor and Symbol, vol. 27, no. 2, 2012, pp. 131-147.

英國皇家學會在2009年9月發布的一份報告中將“地球工程”（Geoengineering）定義為“有意大規模操縱行星環境，以對抗氣候變化的人為影響”, 地球工程也被認為是對一系列抵抗人為全球變暖因素的技術的籠統描述。7Geoengineering the Climate, Royal Society: London, UK, 2009.該報告根據地球工程的定義劃分了兩類技術：太陽輻射管理（Solar Radiation Management, SRM）和二氧化碳去除（Carbon Dioxide Removal, CDR）。SRM和CDR都旨在為地球系統降溫。但是，SRM在太陽輻射的短波部分發揮作用，因此處理的是全球變暖的癥候，而CDR在長波部分發揮作用，因此旨在解決氣候變化的根源。根據英國皇家學會報告（2009年），SRM方法包括：（1）通過增亮人體結構（例如，將其涂成白色），種植具有高反射率的作物，或以反射材料覆蓋沙漠來增加行星的表面反射率；（2）增強海上云層的反射率；（3）通過向低平流層注入硫酸鹽氣溶膠來模擬火山爆發的影響；（4）在太空中放置擋光板，以減少到達地球的太陽能量。CDR方法包括：（1）土地利用管理，以保護或加強土地碳匯；（2）使用生物質進行碳封存以及作為一種碳中和能源；（3）加強自然風化過程，以清除大氣中的CO2；（4）直接設計捕獲環境空氣中的CO2；（5）增強海洋對CO2的吸收，例如，通過自然稀缺的養分或通過增加上升流過程對海洋進行施肥。在所有這些方法中，英國皇家學會和諾維姆集團（Novim Group）認為其中兩種SRM技術最具有研究價值：將硫酸鹽氣溶膠射入平流層，以便反射太陽光和熱；增加海上云層的反射率。1Bidisha Banerjee, The Limitations of Geoengineering Governance in a World of Uncertainty, Stanford Journal of Law,Science & Policy, vol. IV, 2011, pp. 15-36.

地球工程是一個跨越科學、倫理、政治、經濟、文化和環境之間邊界的棘手且復雜的問題。這種問題通常被視為“棘手問題”。該術語最初由社會學家Rittel和Webber在社會政策領域提出，在社會政策領域中，由于持有不同觀點的利益相關者無法就問題的明確定義達成共識，也無法對相關知識達成一致意見，又或者相關規范和價值觀受到多方挑戰，因此使得這一領域無法采用純粹的科學合理方法（a purely scientific-rational approach cannot be applied because there is no consensus of the clear definition of the problem, no agreement on the relevant knowledge or the norms and values at stake due to diあering perspectives of stakeholders）。2Horst W. J. Ritt and Melvin M. Webber, Dilemmas in a General Theory of Planning, Policy Sciences, vol. 4, 1973, pp.155-169.“棘手問題”（wicked problem）即由于不完整、相互矛盾和不斷變化的要求（且往往難以識別）而導致難以或者根本無法解決的問題。Wicked一詞并不意味著有害，而是代表問題的復雜性和對解決方案的某種內生抵制。3Australian Public Service. Tackling Wicked Problems, Routledge: Barton, Australia, 2010.此外，由于問題各個復雜方面相互依賴性，解決問題某一方面的努力可能會遭到反對或產生負面影響，觸發其他方面或領域的其他問題。

地球氣候是一個復雜的自適應系統（complex adaptive system）。復雜的自適應系統被定義為“許多主體并行作用，不斷地作用于其他主體及對其他主體正在做的事情做出反應的動態網絡。系統的整體行為是許多個體主體每時每刻做出的大量決策的疊加結果”。4John Henry Holland, Hidden Order: How Adaptation Builds Complexity, Addison-Wesley: Reading, MA, USA, 1995.此外，地球是一個復雜的整體，包含各種周期、循環和平衡。不同的周期涉及不同的時間和地質尺度。在某個時間和地點干預某一周期或平衡可能會導致其他周期或平衡的短期、長期或延遲的危機。地球工程作為行星尺度的氣候操縱將導致對地球周期的干預，引發不同層面的負面影響。對于這樣一個復雜的自適應系統，不同周期的并發變化將可能導致實質性系統變化的新屬性。

二、地球工程的棘手性和復雜性

本文通過六個主要論點闡述了地球工程的棘手性和復雜性：復雜的跨界反饋，經濟承受能力，決策標準，利益和價值觀沖突，缺乏中央治理機構，以及決策中的“燕尾服謬誤”。六個主要論點的討論試圖概述為什么地球工程會給人類帶來挑戰和機遇，以及為什么它應被視為一個“棘手問題”。以下各節將討論人與環境系統的內在反饋與聯系，客觀評估地球工程干預成功與否的難度，利益和價值觀沖突以及缺乏中央治理機構的問題。因此，地球工程政策決策應考慮風險的時間尺度，并考慮成本、倫理、治理等其他因素。

（一）人類-環境系統中復雜的跨界反饋

人類-環境系統（Human-Environment System, HES）的概念涉及兩個不同的系統，它們相互依賴和相互影響，反映了與人類相關或受其影響的所有環境和技術系統。1Roland W. Scholz and Claudia Binder (eds.), The Paradigm of Human-Environment Systems, ETH: Zurich, Switzerland,2003.有人認為，這種相互關系在不同的情境下往往并不是對稱的，但相互影響對HES系統的兩個子系統中至少其中一個子系統是有益或必要的。人類決策以及反饋環的短期和長期環境影響將直接影響HES系統的演變。有關HES系統框架的詳細描述可見瑞士蘇黎世聯邦理工學院羅蘭德·斯科茨（Roland Scholz）教授的文章。2Roland W. Scholz and Claudia Binder, The HES Framework, in Roland W. Scholz (ed.), Environmental Literacy in Science and Society: From Knowledge to Decisions, Cambridge University Press: Cambridge, UK, 2011, pp. 453-462.通過重新審視HES系統（其中社會和生態方面在多個時間和空間尺度上相互作用），可更好地理解全球和地方環境問題。3Toward a Science of Sustainability: Report from Toward a Science of Sustainability Conference, Airlie Center,Warrenton, Virginia, 29 November-2 December 2009; Center for International Development at Harvard University: Cambridge,MA, USA, 2010.

為了理解地球工程對氣候反饋系統的干預及其對HES系統的影響，本文采用了斯科茨教授開發的HES系統框架來輔助理解本文中的以下創新論點，以便詳細研究反饋環。圖1說明人類-環境關系中包含不同時間尺度的初級和各種次級反饋環。假設t0時的人類決策遵循各主體面向目標的決策規則。那么，在t0時人類某項行動之后，人類主體感知到（t0 + t）時的初級環境反饋進行適應性決策和反應，如圖中箭頭形成的內循環F1 =（1，2，3）則代表了初級反饋，但是，它與二階或三階的各種次級反饋環進行耦合，例如F2（1，4，6，9）和F3（7，8，1）。因此，斯科茨教授得出結論，次級反饋環包括三種類型：F1，即意外變化的次級反饋（secondary feedback of unintended changes）；F2，即引發（人類）學習的次級反饋（secondary feedback loop of learning）；F3，即引發人類反省的次級反饋（secondary feedback loop of self-reflection）。通常，次級反饋環是指在t0 + T時的延遲和長期環境影響，其中T可能代表數十年甚至更長的時間。“學習”（learning）的概念被嵌入到HES系統框架中，特別是通過F2，大尺度實質性環境變化促使人類對環境系統和自身行為的學習。人類主體通過評估和學習環境系統中的影響來學習和調整他們的行為和決策，進而建立自己的環境意識。需要指出的是，在t0 + T時的延遲性長期環境影響可能對人類系統產生巨大的負面影響，例如全球變暖的結果。受HES系統框架理論的啟發，本文借鑒了HES系統框架中的反饋環理論，以下有創新性地闡述了對地球工程干預過程的分析，以引入“風險時間尺度”的新概念。

圖1. 人類-環境相互作用中的初級和各次級反饋環（來源：Scholz，2003）

增強的溫室效應分別通過氣候系統與生物圈和技術圈之間的復雜反饋環產生影響。氣候變化對生態系統和人類產生影響，同時進一步引發經濟活動的反饋。

地球工程，被定義為“有意大規模操縱行星環境，以對抗氣候變化的人為影響”，隱含地承認人類本身可能通過其經濟活動（因為經濟活動是人類文明與發展的基礎）成為這種“有意大規模操縱”的執行者，并且也是最主要的利益相關者。在人類本位說假設（Anthropocentrism assumption）的背景下，我們可能有興趣思考地球工程如何影響人類自身，尤其是從風險時間尺度的角度。如果我們比較反饋系統中的干預階段，就可以診斷出這一點，如圖2所示。對SRM的常見批判包括了：（1）它只處理氣候變化的癥候，特別是增溫，而未解決大氣中溫室氣體濃度的根源；1Timothy M. Lento and Naomi E. Vaughan, Geoengineering Responses to Climate Change, Geoengineering Responses to Climate Change: Selected Entries from the Encyclopedia of Sustainability Science and Technology, Springer: New York, NY,USA, 2013.（2）它沒有解決海洋酸化問題；2Alan Robock, Luke Oman and Georgiy L. Stenchikov, Regional Climate Responses to Geoengineering with Tropical and Arctic SO2 Injections, Journal of Geophysical Research, vol. 113, 2008; Martin Bunzl, Geoengineering Harms and Compensation, Stanford Journal of Law, Science & Policy, vol. IV, 2011, pp. 70-76.（3）向平流層注入SO2Alan Robock, Luke Oman and Georgiy L. Stenchikov, Regional Climate Responses to Geoengineering with Tropical and Arctic SO2 Injections, Journal of Geophysical Research, vol. 113, 2008; Martin Bunzl, Geoengineering Harms and Compensation, Stanford Journal of Law, Science & Policy, vol. IV, 2011, pp. 70-76.可能進一步導致臭氧消耗；3Susan Solomon, Stratospheric Ozone Depletion: A Review of Concepts and History, Reviews of Geophysics, vol. 37,1999, pp. 275-316.（4）白天的天空會顯著變白；4Alan Robock, 20 Reasons Why Geoengineering May be a Bad Idea, Bulletin of the Atomic Scientists, vol. 64, 2008, pp. 14-18; Ben Kravitz, Alan Robock, Luke Oman, Georgiy Stenchikov and Allison B. Marquardt, Sulfuric Acid Deposition from Stratospheric Geoengineering with Sulfate Aerosols, Journal of Geophysical Research, vol. 114, 2009.（5）增加酸沉降；5Michael I. Budyko, The Earth’s Climate, Past and Future, Academic: New York, NY, USA, 1982.（6）太陽能發電所需的日照減少；6Alan Robock, 20 Reasons Why Geoengineering may be a Bad Idea, Bulletin of the Atomic Scientists, vol. 64, 2008, pp. 14-18.等等。這些列舉的SRM缺點是從負面效應（side-eあect）而非從人類-環境系統中地球工程與人類利益關系的角度討論的潛在負面影響。

然而，我們在這里探討的CDR相較于SRM的優勢可為我們的戰略決策提供另一種辯證的觀點。我們將CDR和SRM干預納入改編自邁克爾·科蒙（Michael Common）1Michael Common and Sigrid Stagl, Ecological Economics: An Introduction, Cambridge University Press: Cambridge,UK, 2005.的人類-氣候反饋系統中，基于耦合的人類-氣候系統的特定視角對“利益與災難的接近度”（proximity of stake to catastrophe）這一本文首次提出的概念進行評估。我們將“利益與災難的接近度”這一新概念定義為“風險與利益相關者相距多遠，以及從災難（重大意外變化）發生到最終破壞利益將需要多長時間”（how much distance a risk stays from the stakeholder and how long it will take if a catastrophe (dramatic unintended change) happens and finally destroys the stake）。

圖2. 人類-氣候反饋系統框架中的地球工程干預階段（原創分析）

圖2顯示了人類-氣候反饋系統框架中的地球工程干預階段。該圖的拓撲組織基于主要子系統基本因果關系和影響氣候變化的主要活動。每個方框代表人類-氣候系統的子系統。 子系統之間的聯系（箭頭連接框）說明了從一個子系統到另一個子系統的直接影響力。基于對生物圈和技術圈中嵌入的氣候反饋系統的現有科學認識，確定了拓撲組織和子系統之間的主要聯系。我們可以調整圖中方框的位置，并重組方框順序（1～7），但是，在氣候變化主題（“濃度”“碳匯”和“排放”均指GHG）下，子系統的主要聯系及其影響關系是穩定不變的。如上所述，在圖2所示的氣候工程干預反饋系統中，人類（human）及經濟（economy）被認為是人類世（Anthropocene）的核心利益。由于SRM方法無法調整基本的溫室氣體濃度，因此SRM干預只能在“氣候”（climate）階段1指直接通過SRM的干預措施影響局部或全球的溫升，此處以“氣候”階段意指其并不能影響溫室氣體的濃度本身。（圖2中的方框5）發揮作用，它起到“快速輔助”降溫的作用。SRM通常對溫室氣體“排放”“碳匯”和“濃度”（從方框2到方框4）的影響不大。但是，CDR顧名思義旨在直接降低CO2濃度（方框4）。CDR方法干預覆蓋“排放”“碳匯”和“濃度”。生物燃料、可再生能源和“煙囪末端脫碳器”都是減少CO2Victor Brovkin, Vladimir Petoukhov, Martin Claussen, Eva Bauer, David Archer and Carlo Jaege, Geoengineering Climate by Stratospheric Sulfur Injections: Earth System Vulnerability to Technological Failure, Climatic Change, vol. 92,2008, pp. 243-259.“排放”（方框2）的減緩措施；土地利用管理以加強土地碳匯、海洋施肥以提高藻類對CO2的吸收，屬于“碳匯”（方框3）干預類別；碳捕集與封存（CCS）通常是降低CO2Victor Brovkin, Vladimir Petoukhov, Martin Claussen, Eva Bauer, David Archer and Carlo Jaege, Geoengineering Climate by Stratospheric Sulfur Injections: Earth System Vulnerability to Technological Failure, Climatic Change, vol. 92,2008, pp. 243-259.“濃度”（方框4）的直接手段。通過仔細審查圖2的人類-氣候反饋系統，我們可以發現利益（人類福祉和經濟）“更易受”氣候本身干預（通過SRM干預）的影響。如圖2所示，“氣候”（方框5）與“人類”（方框7）和“經濟”（方框1）在沒有緩沖機制的情況下，有直接聯系（即氣候變化對生活和經濟活動的影響），且又通過生物圈（方框6）產生間接聯系。這說明行星尺度的人為氣候調節行動可能對主要利益相關者—人類及其經濟—產生直接影響或快速的間接影響。干預階段與利益的接近度（即“風險時間尺度”）對人類福祉及其經濟構成了很大的潛在風險，特別是在行星尺度部署此類干預措施引發風險或災難時，采取補救措施為時已晚。SRM影響的不確定性及其無法消除氣候變化根源（溫室氣體）的根本性質，以及由于意外情況（例如，因政治或經濟意愿造成停止注入氣溶膠）而突然停止其運行的高風險，甚至是大規模部署（例如，太空鏡反射太陽光和熱）出現不可逆轉性故障，也可能由于這些行動與利益的接近而對人類和社會造成巨大的災難。因此，SRM地球工程手段的突然終止造成的影響正是有關是否應該部署此類技術的擔憂之一；2Victor Brovkin, Vladimir Petoukhov, Martin Claussen, Eva Bauer, David Archer and Carlo Jaege, Geoengineering Climate by Stratospheric Sulfur Injections: Earth System Vulnerability to Technological Failure, Climatic Change, vol. 92,2008, pp. 243-259.3Andrew Ross and H Damon Matthews, Climate Engineering and the Risk of Rapid Climate Change, Environmental Resource Letters, vol. 4, 2009.政治或經濟因素不穩定導致SRM的突然取消，可能會嚴重增加危險氣候變化（dangerous climate change）的風險（參見英國皇家學會2009年報告）。4Geoengineering the Climate, Royal Society: London, UK, 2009.假設在t0時采取地球工程行動，預期的降溫效果應在t0 + t1時發生。但是，由于不確定性和潛在的故障風險，意外的負面影響甚至災難可能出現在 t0 + t1 + t’時。然而，CDR方法，也稱為長波地球工程，在“排放”（方框2）、“碳匯”（方框3）和“濃度”（方框4）領域發揮作用，但這些領域從全球變暖的角度來看與人類或經濟沒有直接聯系（僅從氣候變化角度談）。從系統分析來講，只有當這些領域影響“氣候”子系統（方框5）時，它們才會影響整個耦合的人類-氣候系統中的利益子系統（“人類”和“經濟”）。雖然我們也應該承認“排放”也會導致其他類型的環境污染和人類健康危害（如PM2.5），但這里的推論只關注全球變暖的影響，僅從氣候變化的角度分析。其他類型的環境污染影響不在本文的討論范圍內。

CDR干預方法優于SRM的部分原因在于，它影響溫室氣體濃度這一全球變暖的根源，同時還在于它對人類社會和經濟造成災難的風險相對較小。這是因為其在反饋系統的上游實施干預，其影響必須通過所有其余步驟，即子系統（如方框所描繪）的擴散鏈效應，才最終觸及“人類”和“經濟”，而這些過程和子系統的恢復力（resilience）可以抵消和弱化某些影響。因此，CDR干預的任何負面影響或意外影響需要通過具有緩沖效應的多個過程和子系統進行擴散，因此需要更長時間才能最終影響到人類，而SRM失效會引起重大的“氣候”子系統突然性負面影響，而利益體（人類與經濟）更直接地暴露于“氣候”子系統的有害影響。更重要的是，從根源到影響，“濃度”子系統位于反饋系統中根源至影響過程的中間，具有緩沖效應，特別是由于自然的自調節能力——恢復力，有時也稱為“蓋亞效應”（the Gaia Eあect）。這種“緩沖效應”的一個示例是，大氣CO2濃度升高和溫度升高增強了植物對CO2的吸收。例如，對于增加一倍的大氣CO2濃度，景天酸代謝（CAM）物種的生物量生產力可以提高35%。1Philippa Drennan and Park Nobel, Responses of CAM Species to Increasing Atmospheric CO2 Concentrations, Plant Cell and Environment, vol. 23, 2000, pp. 767-781.這個例子即是濃度增加則導致碳匯（carbon sink）增加的緩沖效應。另一方面，如果“碳匯”變化導致“濃度”以及“氣候”子系統的根本變化，則該過程在一定程度上會減慢。但是，在“氣候”之后，利益（stake）則會暴露并受到直接影響。因此，在CDR干預引起的任何突然危險最終觸及人類利益之前，“濃度”和“氣候”都是具有自身恢復及緩沖效應的過程。考慮到CDR地球工程措施是在t0時實施，預期的降溫效果應在t0 + t2時發生。由于復雜性和特殊風險故障引起的意外負面影響乃至更大的災難可能出現在t0 + t2 + T’時。但由于反饋系統中的緩沖效應，在災難觸及人類社會之前仍需要相當長的時間T。

從“利益與災難的接近度”的角度來看，分析反饋系統會發現，CDR與SRM相比“不那么接近”人類利益。比較SRM（t0 + t1 + t’）和CDR（t0 + t2 + T’）中潛在災難與利益的遠近，我們認為考慮到反饋系統中的緩沖效應，T’ 通常比t’ 長。這導致CDR“利益與災難的接近度”較低。“濃度”變化和“氣候”變化的緩沖效應將為我們提供“一些時間”來采取其他緊急行動，以防止CDR帶領我們走向錯誤的方向。這里需要澄清的是，“利益與災難的接近度”概念并不是要排除CDR失效導致災難的可能性，也不是要比較CDR和SRM失效的有害影響大小。我們可以舉一個CDR失效導致相對快速的有害影響的示例：大規模碳捕獲與封存（CCS）失效。碳捕獲與封存（carbon capture and storage, CCS），作為一種CDR方法，需要一些存儲的CO2的地方。目前已有人提議將CO2存儲在洞穴系統中的地下，可能使用化石燃料開采而生成的地質空間。如果這些大規模儲存地點發生故障或失效，就可能會迅速（從幾天到幾個月）導致大氣中CO2濃度發生變化，并最終對氣候條件產生重大影響。但是，CCS通常是一種相對分散的方法。因此，特定分散儲存的失效會在多大程度上影響全球CO2濃度及氣候是值得討論的問題。此外，即使地球上存在大規模的碳儲存，這種儲存的失效也意味著CO2的顯著“排放”（圖2中反饋系統的上游）。在影響觸及“氣候”子系統之前，這種突然“排放”的影響仍然必須通過“碳匯”和“濃度”等步驟的子系統（因此經過緩沖效應的約束）。而且，這種變化并不是一種線性過程。較高的CO2Cass R. Sunstein, Laws of Fear: Beyond the Precautionary Principle, Cambridge University Press: Cambridge, UK;New York, NY, USA, 2005.“濃度”也會引發更強的CO2Cass R. Sunstein, Laws of Fear: Beyond the Precautionary Principle, Cambridge University Press: Cambridge, UK;New York, NY, USA, 2005.吸收，這主要是由于大氣CO2Cass R. Sunstein, Laws of Fear: Beyond the Precautionary Principle, Cambridge University Press: Cambridge, UK;New York, NY, USA, 2005.濃度升高導致生物量生產力提高。因此，自然的緩沖效應會抵消有害影響，讓人類有更多時間尋找其他補救措施，例如，臨時使用SRM或重新捕獲泄漏的CO2Cass R. Sunstein, Laws of Fear: Beyond the Precautionary Principle, Cambridge University Press: Cambridge, UK;New York, NY, USA, 2005.。事實是，這種“排放”的有害變化通過“碳匯”“濃度”“氣候”步驟（子系統）并最終觸及利益需要一定的時間T。但是，與CDR失效不同，SRM失效（例如，停止氣溶膠注入或太空鏡失效）將直接改變“氣候”溫度，利益也會因此受到直接影響。在耦合的人類-氣候反饋系統中，SRM失效沒有或極少會有“緩沖效應”。

本文的創新論點（“利益與災難的接近度”）并不是提供SRM或CDR失效的影響將多久觸及最終利益的數學量化或預測情景。這種影響擴散的時間在很大程度上取決于影響本身的性質和規模，以及受影響系統的自身狀況。特別是在復雜的自適應氣候-人類系統中，t因子可能受到許多其他因素的影響。因此，本文試圖從一個相當哲學的推理角度解釋，在這種反饋系統中定性地識別這種緩沖效應和相應的緩沖時間。因此，通過分析是否會產生緩沖效應，可以概念化利益與SRM或CDR干預導致的潛在災難的“接近度”。雖然針對“排放”“碳匯”和“濃度”的CDR干預可以發現許多“緩沖效應”，但是一旦SRM地球工程干預失效，這種氣候-人類反饋系統中的自然“緩沖效應”就很有限。考慮到這種“緩沖效應”和利益的脆弱性，本文對t’〈 T’給出了一般性的哲學解釋，建議將這種“利益與災難的接近度”作為一項原則，與其他原則一起納入地球工程決策過程中。從這個意義上講，我們得出結論，如果CDR無法正常發揮作用，可以將SRM作為備選方案，以補救CDR干預的負面影響。

“利益與災難的接近度”概念給出了SRM或CDR失誤的“風險時間尺度”解釋，因此表明CDR優于SRM，因為前者的災難與利益之間有更多的緩沖，災難“不那么趨近”利益。雖然這種哲學視角對人類-氣候系統的負面影響（災難）給予了預防性的關注，但有的人可能會以t因子對有益效果的影響為由，對“利益與災難的接近度”原則提出質疑。由于相同的緩沖及通過緩沖的時間成本，CDR干預產生有益效果的速度可能比SRM干預更慢。乍看之下，這種說法似乎是削弱“利益與災難的接近度”概念。然而，仔細分析這種權衡會發現，由于眾所周知的“核心預防原則”（core precautionary principle）1Stephen M. Gardiner, A Core Precautionary Principle, Journal of Political Philosophy, vol. 14, 2006, pp. 33-60.，以及Sunstein提出的或多或少同等的“預防災難原則”（anticatastrophe principle）2Cass R. Sunstein, Laws of Fear: Beyond the Precautionary Principle, Cambridge University Press: Cambridge, UK;New York, NY, USA, 2005.，地球工程決策相對來說并不太關注有益效果影響的t因子。在某種程度上，“核心預防原則”被廣泛接受并用作氣候變化減緩或適應政策的合理決策原則。3Stephen M. Gardiner, Ethics and Global Climate Change, Ethics, vol. 114, 2004, pp. 555-600; Henry Shue, Deadly Delays, Saving Opportunities: Creating a More Dangerous World? in Stephen M. Gardiner (ed.), Climate Ethics: Essential Readings, Oxford University Press: New York, NY, USA, 2010, pp. 146-162.一般而言，預防原則可幫助我們做出氣候決策，特別是在高不確定性的情況下，避免最嚴重的危害（災難）。在SRM和CDR之間進行選擇時，“利益與災難的接近度”應該比“利益與有益效果的接近度”更值得關注，這符合核心預防原則。值得澄清的是，我們并不支持所謂的“超保守預防原則”（ultraconservative precautionary principle），因為它從根本上忽略了有益效果。通過優先考慮“利益與災難的接近度”，我們從防止傷害的角度（在危害和利益都不確定的情況下）接近于“核心預防原則”。預防原則遵循最大化最小值規則（the maximin rule），這是不確定情況下做出決策的一般原則。1Duncan Luce and Howard Raiあa, Games and Decisions: Introduction and Critical Survey, Wiley: New York, NY, USA,1957.簡而言之，“在一組備選方案中合理優先選擇最大化最小可能收益的方案”。這個最大化最小值規則可以幫助我們對CDR和SRM的一組備選方案有一個更深入的認識。因此，當我們簡單比較每個方案的最小可能收益時，CDR（較慢的收益效果，但不那么接近災難）則會優于SRM（更快的收益效果，但更接近災難）。因此，根據預防原則和最大化最小值規則，我們應該從預防災難的視角將“利益與災難的接近度”這一創新原則納入決策過程中。

（二）我們能負擔得起嗎？

雖然前一節的討論表明CDR從“解決全球變暖根源”角度和“反饋環系統”的角度來看都優于SRM，但本節討論的經濟負擔能力角度可能會使得我們得出相反的結論。總的來說，調整反射率的成本要低于減排。2Justin McClellan, David W Keith and Jay Apt, Cost Analysis of Stratospheric Albedo Modification Delivery Systems,Environmental Research Letters, vol. 7, 2012.根據溫室效應升溫政策建議專家組（Panel of Policy Implications of Greenhouse Warming）的計算，向平流層注入SO2氣溶膠減少每噸CO2僅需花費幾便士而已。3Scott Barrett, The Incredible Economics of Geoengineering, Environmental and Resource Economics, vol. 39, 2007, pp.45-54.這就引出了緩解成本（COM）作為地球工程經濟指標的概念：美元/噸減排量（$/tc）。Keith指出，向海洋中注入CO2（$50-150/tc），向地下注入CO2（$50-150/tc），以及通過集約林業捕獲碳（$10-100/tc）的緩解成本最高，而通過向平流層注入SO2Justin McClellan, David W Keith and Jay Apt, Cost Analysis of Stratospheric Albedo Modification Delivery Systems,Environmental Research Letters, vol. 7, 2012.氣溶膠進行直接光學散射增加反射率的緩解成本最低（〈〈$1/tc）。因此，緩解成本被用作一個明確的參數來比較地球工程與常規減排以及不同地球工程方法的成本。4David W. Keith, Geoengineering the Climate: History and Prospect, Annual Review of Energy and the Environment, vol.25, 2000, pp. 245-284.地球工程和緩解成本有兩個特征。首先，調整反射率緩解（albedo mitigation）方法的成本并不取決于當前人為排放的規模或增速。我們可以利用比氣候變化人為影響力度高幾倍的反射率緩解效率來實現地球降溫。其次，反射率緩解成本很低，這種方法可能對那些希望以廉價方式取得環境效益的國家最具吸引力。因此，這些國家在必要時就會部署反射率地球工程（albedo geoengineering）。一個國家可以通過地球工程，特別是調整反射率來抵消溫室氣體排放的影響，但這也會導致問題轉移和道德風險。5Geoengineering the Climate, Royal Society: London, UK, 2009; John Virgoe, International Governance of a Possible Geoengineering Intervention to Combat Climate Change, Climatic Change, vol. 95, 2009, pp. 103-119.存在更快的SRM解決方案則甚至可能會削弱CO2減排的雄心或增加減排失敗的可能性。全球變暖效應的根源并未因此而消除；升溫效應也僅僅是被暫時抑制住，到未來某個時間點，當地球工程在小尺度范圍內不再起作用時，這種升溫效應就會反彈爆發。此外，這些單方面行動往往將問題轉移到另一個國家。因此，CO2Kurt Zenz House, Antonio C. Baclig, Manya Ranjan, Ernst A. van Nierop, Jennifer Wilcox and Howard J. Herzog,Economic and Energetic Analysis of Capturing CO2 from Ambient Air, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 108, 2011, pp. 20428-20433.減排需要前所未有的國際集體努力，而這意味著不僅需要為減排技術和過程本身提供巨額預算，還需要開發合作監測系統，這也可能創造就業機會并對社會產生有益影響。

據估計，到2100年，太陽光散射技術（sunlight scattering）每年僅需耗資10億美元來抵消全球變暖影響。因此，反射率地球工程被廣泛認為是低成本的技術。向平流層注入SO2氣溶膠減少每噸CO2Kurt Zenz House, Antonio C. Baclig, Manya Ranjan, Ernst A. van Nierop, Jennifer Wilcox and Howard J. Herzog,Economic and Energetic Analysis of Capturing CO2 from Ambient Air, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 108, 2011, pp. 20428-20433.僅需花費幾便士而已；二氧化碳捕獲和儲存技術將大大減少燃煤發電排放，但成本將在$100-150/tc之間，具體取決于所使用的技術。1Ralph E. H. Sims, Hans-Holger Rogner and Ken Gregory, Carbon Emission and Mitigation Cost Comparisons Between Fossil Fuel, Nuclear and Renewable Energy Resources for Electricity Generation, Energy Policy, vol. 31, 2003, pp. 1315-1326.House等人甚至聲稱工業空氣捕獲（IAC）計劃從大氣中捕獲的CO2Kurt Zenz House, Antonio C. Baclig, Manya Ranjan, Ernst A. van Nierop, Jennifer Wilcox and Howard J. Herzog,Economic and Energetic Analysis of Capturing CO2 from Ambient Air, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 108, 2011, pp. 20428-20433.的成本約為$1000/噸，他們將此描述為類似于金融海嘯。2Kurt Zenz House, Antonio C. Baclig, Manya Ranjan, Ernst A. van Nierop, Jennifer Wilcox and Howard J. Herzog,Economic and Energetic Analysis of Capturing CO2 from Ambient Air, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 108, 2011, pp. 20428-20433.特別是對于工業排放CO2捕獲意味著需要在世界各地部署大量的新基礎設施。基礎設施系統的改造也將導致成本的顯著增加。這兩者之間的差異是巨大的，因此我們面臨著兩難選擇：我們有CO2Kurt Zenz House, Antonio C. Baclig, Manya Ranjan, Ernst A. van Nierop, Jennifer Wilcox and Howard J. Herzog,Economic and Energetic Analysis of Capturing CO2 from Ambient Air, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 108, 2011, pp. 20428-20433.捕獲的較好方案，這種方案具有更高的確定性，但成本更高；我們負擔得起的太陽輻射管理，卻具有高度不確定性。

（三）成本效益是否為唯一標準？

如上所述，與其他方法相比，針對氣溶膠地球工程（屬于SRM的一種），與其將帶來的效益相比所耗費的成本基本上是微乎其微的。批判者指出，CO2減排地球工程的成本過于高昂，我們可以利用現有預算來補貼或投資可再生能源系統而非長波地球工程。但是，仍有學者對氣溶膠地球工程的成本需求持懷疑態度。他們指出，一旦氣溶膠耗盡，突然爆發的不良氣候變化影響還將同時伴隨金融危機。3Marlos Goes, Nancy Tuana and Klaus Keller, The Economics (or Lack Thereof) of Aerosol Geoengineering, Climatic Change, vol. 109, 2011, pp. 719-744.雖然向平流層注入氣溶膠的成本相對較低，但如果氣溶膠地球工程的快速輔助導致“倫理風險”并推遲我們的經濟脫碳議程，那么人類可能會事實上積累未來成本。如果成本效益是唯一的標準，傳統經濟學家將主張選擇最經濟的解決方案來應對氣候變化。氣溶膠地球工程通常由于低成本而變得更加經濟可行，但這可能破壞CO2減排的共識和努力。在這種情況下，地球工程會引起對化石燃料依賴不減的“反彈效應”（rebound eあect）。

無論是否可以以邊際成本部署某種地球工程技術，剩下的問題是成本效益是否為指導我們決策的唯一標準。其他一些道德問題也值得我們審慎思考——例如，社會公平、環境倫理、敵對勢力利用風險以及如何應對權威。關于地球工程和CO2減排的一個棘手的爭論是，許多地球工程技術打算在行星尺度內向環境中添加新的物質（如氣溶膠地球工程、甚至是在太空中放置擋光板），而CO2William D. Nordhaus and Joseph Boyer, Warming the World, MIT Press: Cambridge, MA, USA, 2000.減排的目的是將一些“廢物”（溫室氣體）帶出環境。我們是否允許向行星環境中添加新的物質？有些人可能會說我們已經如此折磨我們的環境，我們是否應該留有同理心和人性來讓自然通過自身的“蓋亞效應”進行自我修復？行星尺度內持續的人為改造是否會使得地球系統更加脆弱？氣候系統是一個復雜的自適應系統，而地球工程的干預可能會進一步加劇氣候系統的復雜性。正如阿什比“必要的多樣性”定律（Ashby’s Law of Variety）所揭示的那樣，“控制系統可用行動的種類越多，它能夠補償的擾動種類越多”，但我們可以承受氣候系統中增加多少復雜性和多樣性？即使我們容忍通過地球工程向環境中增加新的物質來調節氣候，這些添加的新物質也會在氣候中停留很長的時間。我們又如何得知我們的子孫后代對于干預自然系統這一問題是否與我們持有相同的倫理態度或容忍度？

（四）利益和價值觀沖突

本節闡述了不同利益相關者（甚至來自不同領域）之間公平問題與價值觀沖突兩難的“棘手性”。行星尺度特定地球工程方法的影響可以采用不同學者使用的各種氣候模型來估算，這有時會得出不同的結果。不同權威對全球氣候也會持有不同的看法。Robock的模型表明，在全球部署SRM之后，撒哈拉以南非洲地區甚至會更加炎熱和干旱，其影響比全球變暖本身要嚴重得多。1Alan Robock, Luke Oman and Georgiy L. Stenchikov, Regional Climate Responses to Geoengineering with Tropical and Arctic SO2 Injections, Journal of Geophysical Research, vol. 113, 2008.雖然SRM可能會對撒哈拉以南非洲地區造成這種負面影響，但它也可能帶來環境效益，例如，通過改造顆粒來阻擋有害的紫外線輻射。那么沒有紫外線的區域是不是以撒哈拉以南非洲地區成為輸家（loser）為代價而享受到環境效益？此外，雖然阻擋了紫外線，但也會產生臭氧消耗。目前尚不確定哪些影響會出現在地方和全球層面上。俄羅斯、加拿大和北歐國家可能已經受益于全球變暖，并支持這一趨勢的繼續發展。2William D. Nordhaus and Joseph Boyer, Warming the World, MIT Press: Cambridge, MA, USA, 2000.但是，在印度的一些地區，太陽輻射達到世界最強水平，因此印度可能會想要降一些溫。如果印度向平流層注入SO2氣溶膠，降溫效果不僅會破壞俄羅斯因全球變暖收益的環境效益，而且注入大氣的氣溶膠顆粒將因為大氣流動被運往極地，并可能導致俄羅斯出現酸雨。那么印度是否應該補償北方國家受到的環境影響？在這兩種情況下，北方國家都是贏家嗎，要么農業生產受益于全球變暖，要么獲得相比之下欠發達的印度的補償？

因此，地球工程往往因其負面影響而飽受詬病。部分原因是它通常在行星尺度實施，因此會干預全球生態系統中的各種地球循環。平流層氣溶膠可能導致天空變白和臭氧消耗。3Alan Robock, 20 Reasons Why Geoengineering May Be a Bad Idea, Bulletin of the Atomic Scientists, vol. 64, 2008, pp.14-18.海洋施肥也可能會引起負面影響，例如，海洋中溶解氧的減少和甲烷的增加，4Michelle Allsopp, David Santillo and Paul Johnston, A Scientific Critique of Oceanic Iron Fertilization as a Climate Change Mitigation Strategy, Greenpeace Research Laboratories: Exeter, UK, 2007.等等。

然而，所有這些原始的全球環境問題（如全球變暖本身、臭氧消耗等）和各種地球工程方法引起的負面影響（如天空變白、全球海洋溶解氧減少、全球酸沉降等），在很大程度上都是我們根本沒有任何加權機制進行評估的行星尺度的影響。即使我們有這樣的一種加權評估機制，來自不同國家的科學家也可能自愿或迫于國內政治壓力，以符合本國政權利益的不同方式，對這些影響的重要性進行排序。這意味著盡管科學家或許能夠客觀地對地球工程的影響進行排序，但實際上這些影響的排序也必然包含主觀因素。不同的人可能有不同的偏好。評估地球工程成效的科學嘗試包括“基于風險的框架”1Angus J. Ferraro, Andrew J. Charlton-Perez and Eleanor J. Highwood, A Risk-based Framework for Assessing the Eあectiveness of Stratospheric Aerosol Geoengineering, PLoS One, vol. 9, 2014.或其他“多標準”判斷2Rob Bellamy, Jason Chilvers, Naomi E. Vaughan and Timothy M. Lenton, “Opening up” Geoengineering Appraisal:Multi-criteria Mapping of Options for Tackling Climate Change, Global Environmental Change, vol. 23, 2013, pp. 926-937.。幾乎沒有任何全球機構可以對地球工程進行全面的環境影響評估。不同制度領域、不同政治利益和不同生態系統方面的沖突共同構成了地球工程的棘手性和復雜性。因此，國際社會遠未就地球工程全球共同議程達成一致。

（五）缺乏中央地球工程治理機構

正如前一節所述，在不同尺度上部署的地球工程可能會對世界不同地區產生截然不同的影響。地球工程治理仍然充滿爭議。Ricke等人曾概述了地球工程的不同目標和國際沖突的可能性。3Katharine L Ricke, Juan B Moreno-Cruz and Ken Caldeira, Strategic Incentives for Climate Geoengineering Coalitions to Exclude Broad Participation, Environmental Research Letters, vol. 8, 2013.太陽輻射管理治理倡議（SRMGI，2011年）表明，需要充分解決有關未來地球工程技術和治理機制可行性、優勢和劣勢的不確定性。4Solar Radiation Management: The Governance of Research, The Solar Radiation Management Governance Initiative:Buckinghamshire, UK, 2011.SRMGI證明所謂“不插手”方法（“handsoあ” approach）和“更全面的治理框架”（more comprehensive governance framework）方法可被地球工程治理研究借鑒。Bodansky關注地球工程引發的基本治理問題，包括治理的可能職能、形式、對象和主體。5Daniel Bodansky, The Who, What, and Wherefore of Geoengineering Governance Climatic Change, 2013, p. 121, pp.539-551.與先前的賈米森原則（Jamieson Principles）和貝爾蒙特原則（Belmont Principles）一樣，牛津原則6Steve Rayner, Clare Heyward, Tim Kruger, Nick Pidgeon, Catherine Redgwell and Julian Savulescu, The Oxford Principles, Climatic Change, vol. 212, 2013, pp. 499-512.是地球工程治理最具影響力的原則之一。

與其他氣候變化解決方案（溫室氣體減排）不同，地球工程可以由某個國家根據自身利益單獨實施。那些受全球變暖影響的國家可能會將地球工程作為穩定其自身地理邊界內大氣溫度的緊急操縱工具，而受益于全球變暖的國家可能會利用地球工程強化而非散射太陽輻射。有關如何管理地球工程，以便不同利益相關者可以公平地應對后果的問題一直備受爭議。由誰來確定何時、何地或是否應該測試和部署地球工程方法？是否應建立一個政府間機構，由其來評估地球工程提案并監測其在全球范圍內的實施情況？此外，由于大多數地球工程方法會造成“贏家”和“輸家”，因此應考慮全球治理是否應引入基于因果責任或比較財富的補償機制。1Civil Society Report on Climate Change, CSCCC: London, UK, 2007.在早期階段確定“誰贏”和“誰輸”有助于推動不同利益相關者有效、公平地管理地球工程的談判。比迪莎·班內吉（Bidisha Banerjee）建議使用謝拉·加杉諾夫（Sheila Jasanoあ）提出的“謙遜技術”框架（“technology of humility”framework），促進弱勢群體參與早期階段的談判與集體決策。2Sheila Jasanoあ, Technologies of Humility: Citizen Participation in Governing Science, Minerva, vol. 41, 2003, pp. 223-244.他認為，不同利益相關者（如政策制定者、公民、科學家和非政府組織）在早期參與評估地球工程的分配影響，對于在政策制定過程中考慮弱勢群體的利益至關重要。3Bidisha Banerjee, The Limitations of Geoengineering Governance in a World of Uncertainty, Stanford Journal of Law,Science & Policy, vol. IV, 2011, pp. 15-36.缺乏中央地球工程治理機構和參與性決策，只會導致全球集體地球工程實施的延遲。與此同時，由于各國可能都在等待其他國家邁出第一步，這可能會導致各政權產生雙曲貼現效應（盡管他們認識到全球變暖的壓倒性證據，但他們只是采取了側重于各自政權短期效益的政策措施，特別是與政治周期有關，且忽視了全球惡化的嚴重后果），最終，我們可能會耗盡時間。

（六）地球工程決策的“燕尾服謬誤”

在決策支持學科中，有這樣一種趨勢，即好像所有可能的結果都有合理可靠的概率估計一樣，這被稱為“燕尾服謬誤”（tuxedo fallacy）4Jan Kyrre Berg Olsen, Stig Andur Pedersen and Vincent F. Hendricks, A Companion to the Philosophy of Technology,Wiley-Blackwell: West Sussex, UK, 2009.。正如斯溫·奧夫·漢森（Sven Ove Hansson）所說，“它把所有的決定都當作是在具有全面認知條件下做出的，就像在輪盤賭桌上賭博一樣。”5Sven Ove Hansson, From the Casino to the Jungle, Synthese, vol. 168, 2008, pp. 423-432.對地球工程的許多現有批判都通過估算每種方案可能的終極影響，重點關注SRM和CDR中各種方案的負面影響。但是，SRM和CDR技術在作用方式、時間尺度和部署效率方面是不同的。面對這些多樣化和全新的技術，如何進行理性決策以便在不同背景下選擇最有效的方案？工程決策需要考慮技術故障的概率。在許多情況下，人類獲得了在統計意義上充足的特定技術經驗。在技術已經成熟并且可從嚴重事故（例如，航空事故）中吸取經驗教訓的情況下，可以確定技術故障的概率。對于地球工程技術，我們或許能夠從小規模實驗中了解失效的概率。例如，可以在實際上不在行星尺度注入氣溶膠的情況下評估技術。但是，如果不進行全尺度部署，就無法了解其對全球氣候影響。而全尺度部署地球工程測試是非常困難和危險的。6Alan Robock, Martin Bunzl, Ben Kravitz and Georgiy L. Stenchikov, A Test for Geoengineering? Science, vol. 38,2010, pp. 9-10.此外，在行星尺度部署的地球工程方法會操縱我們的氣候環境，因此任何事故都可能導致大規模的嚴重和不可逆轉的影響。在行星環境中對一些地球工程方法進行實驗，由此產生的潛在失效危害也將危及人類，更不用說是否相對掌握了相關技術（如碳捕獲技術），還是根本就是未經測試的全新技術（如，在太空中放置擋光板，以減少到達地球的太陽能量）。未經測試的全新技術與復雜的氣候系統之間的相互作用，決定了地球工程方法充滿不確定性。科學家很難在沒有統計記錄的情況下判斷事故風險（概率），而在選擇部署地球工程時給出任何主觀概率也是很危險的。采用一些全新的地球工程技術就像進入一個以前人類從未涉足的叢林。我們面臨各種地球工程方案的情況，與漢森所說的“燕尾服謬誤”中的賭場情形相比倒更像是步入未涉足的叢林。因此，決策者必須謹慎對待這種“燕尾服謬誤”。

三、結 語

本文討論了地球工程大規模技術干預氣候系統的生態環境及經濟社會影響，并通過確定兩類主要的地球工程手段（SRM和CDR）在人類-氣候反饋系統各個階段的干預作用，從系統分析的角度進一步總結了地球工程的棘手性和復雜性。從“利益與災難的接近度”（proximity of stake to catastrophe）框架來看，CDR優于SRM，因為如果行星尺度的地球工程干預不當而導致系統發生嚴重危險影響甚至是災難，CDR會為人類預留更多的“緩沖時間”來采取緊急補救措施。這種系統觀點也與這兩種方法不同基本性質的論證相一致。但是，由于大多數CDR措施的成本高于相對更經濟的SRM措施，因此CDR相較于SRM在“利益與災難的接近度”層面的相對優勢并未能將其推上政策優先議程。在當前的政治和社會技術背景下，成本效益是否應作為氣候決策唯一標準的問題已經得到廣泛討論，與其他道德困境和相互沖突的利益交織在一起，使得地球工程的決策、管理和評估已成為一個棘手的問題。因此，本文討論了地球工程決策的“棘手性和復雜性”，從定義開始，到創新性地提出“利益與災難的接近度”分析框架，再到強調全球治理尚無可接受的地球工程影響加權評估機制，而不同制度領域和政權又存在各種價值觀和利益沖突。為了最大限度減少不同利益相關者的沖突，本文建議建立一個政府間中央地球工程治理機構，由其來解決地球工程棘手性和復雜性的部分問題。凱利·萊文（Kelly Levin）等提出的所謂“超級棘手問題”的四個特征1Kelly Levin, Benjamin Cashore, Steven Bernstein and Graeme Auld, Overcoming the Tragedy of Super Wicked Problems: Constraining Our Future Selves to Ameliorate Global Climate Change, Policy Sciences, vol. 45, 2012, pp. 123-152.，即“時間已經不多了”，“沒有中央治理機構”，“那些試圖解決問題的人也正是引起問題的人”和“雙曲貼現效應”，已被納入本文的哲學論證和詳細闡述中。本文從地球工程對人類-氣候反饋系統的干預、經濟可行性、社會影響、倫理和治理角度系統概述了地球工程的棘手性和復雜性，揭示了在當前的社會政治技術背景下，地球工程決策是一個棘手且復雜的問題。