地球氣候變化已經(jīng)成為了人類健康發(fā)展、以及未來生存最大的障礙,除了大氣污染、空氣中顆粒物超標(biāo)以外,最嚴(yán)重的問題當(dāng)屬二氧化碳、甲烷等一些溫室氣體對全球氣溫的影響。
現(xiàn)在地球大氣中二氧化碳的含量超過了410ppm,這相當(dāng)于0.04%,可是在工業(yè)時(shí)代之前二氧化碳的含量只有280ppm,可以看出由于人類的活動(dòng),對地球大氣成分的影響速度有多快。
近些年來,在曾經(jīng)寒冷的北極圈最低氣溫零下71攝氏度,已經(jīng)成為了歷史,現(xiàn)在最低50到60攝氏度,在西伯利亞局部地區(qū)的夏天氣溫甚至達(dá)到了驚人的38攝氏度,這相當(dāng)于低緯度的溫帶氣候。
由于溫度的升高,地球兩極現(xiàn)在面臨著非常嚴(yán)重的問題,包括冰蓋、高山冰川、凍土層融化、野火不斷,進(jìn)而會(huì)釋放出被困在其中數(shù)百萬年的二氧化碳和甲烷,引發(fā)海洋酸化以及更嚴(yán)重的溫室效應(yīng),最終破壞地球生態(tài)平衡,加快第六次生物大滅絕。
這就是為什么在全球范圍內(nèi),人類現(xiàn)在在控制碳排放,提倡節(jié)能減排,加大新能源的開發(fā)和應(yīng)用,淘汰落后污染嚴(yán)重的產(chǎn)能,極力地減緩氣候變化所帶來的影響,但這已經(jīng)不能扭轉(zhuǎn)地球氣候變化的局勢了;
因此地球氣候已經(jīng)超過了“臨界點(diǎn)”,要想扭轉(zhuǎn)趨勢,我們不僅要停止破壞,還必須要為數(shù)十年來人類對地球的破壞買單。
也就是想出一種辦法,將大氣中的二氧化碳水平降低到工業(yè)時(shí)代之前。如何做呢?
地球歷史上的“紅萍事件”可能會(huì)給我們提供一個(gè)絕好的思路。
“紅萍事件”
“紅萍事件”發(fā)生在5600萬年前的始新世,在始新世的初期地球上的氣溫可比現(xiàn)在高了許多,因?yàn)楫?dāng)時(shí)全球大范圍火山的爆發(fā)導(dǎo)致的大氣中二氧化碳的含量達(dá)到了3500ppm。
這么高的二氧化碳當(dāng)然是非常嚴(yán)重的溫室效應(yīng),當(dāng)時(shí)地球的兩極沒有一點(diǎn)冰雪,平均氣溫達(dá)到了23攝氏度,北冰洋的水溫13攝氏度,地球兩極雨水充沛,植物茂盛,長滿了棕櫚樹,看起來更像是熱帶雨林氣候。
這樣的高溫地球持續(xù)了數(shù)百萬年,直到4900萬年前,“紅萍事件”改變了發(fā)燒的地球,將地球變成了一個(gè)冰球,進(jìn)而引發(fā)了后來的冰河時(shí)期。
“紅萍事件”的主角是一種可愛的水生蕨類植物叫紅萍,現(xiàn)在這種植物在全世界的淡水河流和湖泊中都能發(fā)現(xiàn)它們的身影。
紅萍的顏色是綠色的,但在將要死亡的時(shí)候葉子就會(huì)變成紅色,由于紅萍的繁殖速度非??欤?到4天的時(shí)間總量就可以翻一番,所以它們經(jīng)常會(huì)將整個(gè)湖面覆蓋,鮮紅的顏色格外的惹眼,所以有時(shí)也叫它們“滿江紅”,而紅萍中的紅也是這么來的。
但是一株小小的淡水植物,它如何能影響到全球氣候呢?
因?yàn)樗鼈冇小俺芰Α?。也得益?900萬年前的北極,那里適合紅萍的生長,進(jìn)而導(dǎo)致了紅萍大面積的泛濫。
我們知道現(xiàn)在的北冰洋非常的寒冷,屬于全球海洋的一部分,洋流非常豐富,這樣的咸水并不適合紅萍生長,但是4900萬年前的北冰洋可不是現(xiàn)在的樣子。
當(dāng)時(shí)的亞洲、歐洲、北美洲大陸都聚集在一起,把北極水域圍在了一起,只留下了一條狹長的水道與地球之外海洋流通,這意味著洋流無法達(dá)到北極水域,這時(shí)的北極更像是一個(gè)巨大的“湖泊”,非常平靜。
但是海水依然不適合淡水植物生長,這就要靠各個(gè)大陸上的河流了。
由于當(dāng)時(shí)全球氣溫高,降水非常的豐富,圍在北極水域周圍的大陸就將大量的淡水資源匯進(jìn)了北極水域,并且還攜帶了大量的磷和硫化合物,這些都是水生植物喜愛的營養(yǎng)成分。
再加上北極水域無洋流,像一灘死水一樣,所以匯進(jìn)的淡水就和海水就保持了井水不犯河水的上下分層狀態(tài);
密度較大的咸水沉到底部,而上層全是淡水,這也導(dǎo)致了底層的咸水非常缺氧,而表層的淡水高度含氧,且日照充足。
一切的環(huán)境都像是為紅萍在北極水域泛濫設(shè)計(jì)好的一樣,這種植物當(dāng)然也不負(fù)期望,它們生長的迅速,繁殖的迅速,死亡也非常快。
它們生長大部分的營養(yǎng)來自于空氣中的氮?dú)庖约岸趸?,具有非常出色的固氮和固碳的能力,每公頃每年固?.5噸、固碳15噸。
每年夏天紅萍就會(huì)開滿整個(gè)北極水域,面積超過了450萬平方公里,到了秋天這種植物會(huì)大量死亡,并且沉入海底,由于下層海水極度缺氧,因此沒有任何微生物能將它們分解。
也就是說,紅萍死亡以后沒有經(jīng)歷所謂的碳循環(huán),而是將大量的碳以有機(jī)物的形式都封存了起來。
因此它們每年會(huì)將空氣中大量的碳儲(chǔ)存起來,帶到北極海底,就這樣總共持續(xù)了80萬年的時(shí)間?,F(xiàn)在人類在北冰洋海底發(fā)現(xiàn)了數(shù)十米以上的紅萍沉積物,也驗(yàn)證了紅萍事件的真實(shí)性。
紅萍事件的對地球氣候影響非常巨大,80萬年的時(shí)間導(dǎo)致了大氣中80%的二氧化碳消失,二氧化碳濃度從驚人的3500ppm下降到了650ppm。
使得當(dāng)時(shí)呈現(xiàn)出熱帶雨林氣候的地球兩極氣溫下降到了零下9攝氏度。地球兩極開始結(jié)冰,紅萍事件是接下來冰河時(shí)代的催化劑之一。
紅萍能夠拯救人類嗎?
現(xiàn)在地球二氧化碳為410ppm,要讓二氧化碳回到工業(yè)革命前的水平,也就是扭轉(zhuǎn)人為造成的氣候變化,需要將二氧化碳降低到300ppm。
平均而言,紅萍事件每年減少全球二氧化碳0.0035625%,這意味著把410ppm降低到300ppm需要30877年。
人類70年的碳排放,需要地球歷史上最快的降溫事件,花3萬年才能抵消。這足以見得人類的力量有多大,也說明了我們地球氣候的變化有多快,逆轉(zhuǎn)這種變化有多困難。
但是這并不意味著我們無法改變未來。
人類可以繼續(xù)減少碳排放,爭取將碳排放降到最低,然后利用紅萍中和掉每年的碳排放,努力做到將二氧化碳的濃度控制在450ppm以下。
如果我們能夠復(fù)制紅萍事件,中和二氧化碳排放,我們就可以扭轉(zhuǎn)氣候變化!
但還有一個(gè)問題,我們真的能復(fù)制出紅萍事件嗎?
遺憾的是,今天的世界上沒有一個(gè)地方與4900萬年前的北極非常相似,我也不能再把海洋圈起來,我們也不能破壞海洋,影響海洋的生物多樣性。
所以我們只能在陸地上選擇淡水湖泊,古北冰洋有400萬平方公里,比世界上表面積最大的湖泊里海(37.1萬平方公里)稍微大一點(diǎn)。
我們可以增加一個(gè)更小的湖來增加表面積,比如面積為29500平方公里的馬拉維湖。如果我們用這兩個(gè)湖,就有足夠的表面積來復(fù)制紅萍事件。
將這兩個(gè)湖人工改造成紅萍繁殖地,通過人工養(yǎng)殖,紅萍的吸收二氧化碳的效率將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過歷史上的紅萍事件。
足以在未來平衡人類的碳排放,控制地球氣溫。
不過這種做法需要付出巨大的代價(jià),例如犧牲掉兩個(gè)湖泊里所有的生物,改造湖泊將是一筆巨大的投資,需要全世界的參與。
不到萬不得已,人類是不會(huì)這樣做的。但這也為人類未來拯救地球提供了一個(gè)思路。
來源:宇宙解碼