7.气候变迁

  “有关人类事件的一项特性,是极不可能的会变为可能的。”

——拉什迪(Salman Rushdie)(1948一 )

  1997年7月的午后,一场剧烈的风暴袭击我所住的佛蒙特州中部,烧毁了我家两部电脑和所有的断路器,我家并非惟一受害者,许多人家的电器大多甚或全部报销。

  我们请来修复车道的拉里,在风暴后一星期在山上,对我诉说他太太在风暴中,因碰触纱门受到电击而被弹到房间另一头的险状,“气候反常,”他说,“佛蒙特州的天气向来以善变难以预料著称,但近几年以来的天气让以前望尘莫及。”

  保险业必然同意他所说的。

  1980至1989年间,是保险业史上因“天力”而要求理赔最多的10年,共500多亿美元,然而仅仅1990年代的前5年,就看见1620多亿的理赔申请,迫使保险业发出前所未有的号召,要求工业界减少二氧化碳的排放。

  美联社在1996年7月11日的报道指出,北半球于1976年到1996年间,农作物的生长季增长了一个星期,该报道引述斯克利普斯(Scripps)海洋学研究院研究员基林发表在《自然》期刊的研究,认为这可能是全球温暧化的结果。

  全球温暖化是大家都知道却少有人了解的一件事。地球大气由气体和水汽构成,主要的气体是氮气(占78%)和氧气(21%),其次为氩气。但氩气加上所有其他气体只约占总大气的l%,由此可见恶名昭著的二氧化碳在大气中仅为微量。

  光和热能轻易地穿过氧和氮气,二氧化碳则不同,它就像一张裹着地球的毛毯,把热能捕集于大气中。这样的气体通常称为“温室气体”,因为它们就如温室的玻璃一样,捕捉太阳的热能以保持室内植物温暖。(合碳原子的甲烷也是一种温室气体。)

  以金星为例,它与太阳的距离,约只比地球近了27%其表面温度却超过700华氏度。在这种距离下,金星的表面温度应远低于此,但因其大气富含二氧化碳,使得金星的表面温度,比如果其大气99%由氮和氧组成的情况热了数百度。

  二氧化碳在大气中主要角色之一便是控制地表的温度。如果二氧化碳太少,地表将成冰原,若过多,则地表将过暖。(由于矿物燃料燃烧而加速碳释放至大气中,自1890年以来,地表正持续加温中。)

  地球初期大气中的二氧化碳比今日多很多,3亿年前的石炭纪,在全球各处的炎热及大量二氧化碳的环境下,植物蓬勃茂盛。

  热能和二氧化碳合力造成植物的生生不息,因而大量的碳从大气中进入植物界,于是空气中的二氧化碳“毛毯”逐渐稀薄而地表跟着降温。

  从大气中移除碳的两种主要方法乃借树木及珊瑚礁的生长,这两种方法就如同巨大的碳的存库,使碳远离大气。珊瑚是永久性的,而树林也能固定碳数世纪之久,而且当树木成为化石,转化为石油或煤时,可以把以前大气中的碳固定上百万年之久。

  历经数亿年,树木把数十亿吨的碳从大气中抽出来存在地下。结果,空气中二氧化碳的减少及其他因素产生了迥异于从前的宜人的气候。现在的森林是目前最大的大气碳储存系统,科学家指出,大气中二氧化碳含量会随季节更迭而有消长,夏季植物生长会使大气二氧化碳减少些,而当秋冬叶落分解或燃烧时会释放碳回空气中。据科学家基林研究,这消长幅度在近来30年间增加了40%,可能由于北半球生长季延长一星期之故。

  而且被固定的碳之释放率正以惊人之速增加,科学家估计,在1980年代的十年间,大气中整整15%的新的二氧化碳来自单一事件:为了增加家畜牧地而焚毁美洲热带雨林。

  科学界对砍伐森林的影响曾有争论,这是因为树木减少之速度并不太符合大气二氧化碳增加之速度。由于大气二氧化碳的增加并未如从雨林燃烧所释放的二氧化碳来预测的快,一些全球温暖化理论的怀疑者认为,砍伐森林造成温室气体的增加是谬误的,他们说焚烧树所排放的二氧化碳,有1/4消失了,因此质疑二氧化碳释放率的计算或固定二氧化碳的机制。

  然而杜克大学科学家安德鲁斯(Jeffrey Andrews)在1996年美国生态协会会议中提出其研究来解释此现象,而且指明树木在稳定大气碳中扮演着比任何人先前所想的更为决定性的地位。

  安德鲁斯分析了树木周围及较远处的土地,发现靠近树木的水中含有较高的二氧化碳。树木似乎从大气中汲取大量的二氧化碳灌入土壤中,接着二氧化碳从土壤渗漏至地下水,如此一来便阻止了二氧化碳很快再回到大气。有时候,地下水带着捕集到的二氧化碳不断向下渗流而陷在地底数万年之久。(当经历数世纪才排放出来的这种水,便是“天然碳化水”)

  安德鲁斯对着北卡罗来纳的森林保育区的树木喷洒二氧化碳,使其比正常情况增加 50%的接触,然后他分析那些树木底下3英尺的土壤,发现二氧化碳浓度提高了25%。

  安德鲁斯说,活着的树,捕捉到由其他树和矿物燃料的燃烧而多出来的二氧化碳,把20%散失的二氧化碳网罗至土壤中;而且陷入地下水的二氧化碳可维持稳定数千年之久。

  表面上这似乎是件好事,意即大气受森林砍伐的影响不至太快,但长期来说并不利。

  只要有某比例(目前未知)的树木存活,他们会把多余的二氧化碳固定于地下水中。但如果森林减少至某种程度,剩下的树木无法吸收多余的二氧化碳时,结果会是大气中二氧化碳突然上升的严重骨牌效应。换言之,二氧化碳刚开始会随着林地的砍伐而稳定增加,然后,待最后几亩地被铲平,也许就在短短几年内,大气二氧化碳会遽然跃升,导致全球气候巨变。

  联合国召集了曾研究此议题的学者,共2 500位在大气、生态、地质及其他地球科学领域的主要科学家,最后结论为:我们的确面临全球温暖化导致的具毁灭性的危机。

  我们看着湛蓝的天空,很容易认为它是无穷无尽,不可能受到破坏。而正如马机本(Bill McKibbe)在《自然的终结》(The End of Nature)一书中所明言,从海平面到对流层顶端,这段几乎维持所有地球生命的大气层,仅有6英里。这6英里狭窄范围内的空气,是我们仅有的,其间挤满了所有陆地生物。

  这薄薄的空气层在100年前平均含有315PPM的二氧化碳。

  森林专家观察佛蒙特山区120岁树木的年轮,发现头30年的成长颇为规律,而从1920年代中西部、田纳西和俄亥俄河谷,以及底特律之燃油和煤的工厂出现后,年轮开始改变。

  随着相当于树的食物的二氧化碳的增加,树木开始加速成长,但也相对加快了树木呼出水汽的速度,于是对雨量的需求更甚;然而,降雨量并未随着二氧化碳起舞。

  再者,降雨的酸化改变了土壤中矿物的平衡,溶出碱性物质如钙,并释放出剧毒的铝,结果有毒金属摧毁了根部结构,钙和其他碱性矿物的缺乏也使树木逐渐孱弱。

  从工厂和电厂排出的物质更是雪上加霜,像之前从未在树木中出现的钒、锌、汞、铅和其他有毒重金属,开始在美国工业化后出现在年轮里,这些物质从世纪初缓慢增加,一直到1950年代,这些物质的累积率暴增。

  结果树木开始死亡。根据利特尔(Charles E.Little)在其名著《树之死》(The Dying of the Trees)中所报道的佛蒙特大学福格尔曼博士的研究,佛蒙特地区树木死亡速度加快甚剧,就在1965年到1979年的14年间,已失去超过40%的红针杉、73%的山枫、49%的条纹枫,以及35%人们想到佛蒙特就浮现脑海的糖枫。

  石油、空气和煤的消耗使每年有60亿吨以上身为捕热能手的二氧化碳,进入那层薄薄的大气中。过去20年来,大气中二氧化碳从315PPM增加至360PPM以上,预测再过20年将超过500PPM而造成地球强烈增温。

  增温多少?联合国国际气候变迁联盟(IPCC)的科学家指出,至少三四摄氏度,可能高达7摄氏度。

  很多人接着问“会多糟呢?”他们也许认为“3度不算什么,再说,如果密歇根州或缅因州变暖了,对成长季和休憩活动等很多方面岂非好事?”

  不幸的是,并非如此筒单。

  暖化显然已造成全球气候的剧烈震荡,因为热是种能量,温度增加就代表大气中能量增加,而增加能量就会增加全球气候的不稳定与狂暴程度。

  所推测的三四度增温与上次冰河时代和现在的差异,其相似令人悚然。(1万年前地球增温7摄氏度,冰河时代因而结束,海平面升高500英尺。)

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  虽然石油工业否认这些说法,但却骗不过昆虫和动物,他们正在迁移,因为气候改变了。

  1983年我移居亚特兰大时,家里很少看到蚊子,而且那些蚊子体型大、笨拙、飞得慢,只在傍晚出现;但至1990年,状况有变,我们被体型小而敏捷的蚊子所骚扰,他们大白天就出来觅食,而且几乎一年到头阴魂不散,有一种美国蚊子身上看不见的强韧。

  我注意到的,原来是北迁的埃及斑蚊,一种常见于热带、最早借由一艘满载轮胎的船从亚洲登陆佛罗里达的蚊子。一位昆虫学家告诉我,这种蚊子白天觅食,繁殖快、飞得快、比本土蚊子聪明,而且会带来黄热病、登革热、日本脑炎和疟疾。

  次年春天我们在报纸上看到南卡罗来纳州最近第一个疟疾病例。当北美逐渐暖化,我们可预见此种病亦将北侵;这已经在其他国家发生。

  根据1995年在荷兰和英国所做的研究,联合国国际气候变迁联盟所预测之全球温暖化,将使热带地区传染疟疾的蚊子数目倍增。温带地区的危险更大,美国、欧洲、俄罗斯和中国的风险将增加100倍。5 000万至8 000万疟疾病例的增加,将对这些地区威胁甚巨,因为他们已有数代之久未曾接触此病而无丝毫抵抗力。

  登革热是埃及斑蚊造成的另一种病,这种病常被称为断骨热,因为会有严重头痛和骨头、关节极大的痛苦。这病已经北侵至波多黎各,最近造成15 000人感染的大流行。登革热不再只是世界上最痛苦的非致命疾病之一,它已经产生一种致命型突变种,“称为登革出血热(DHF)。刚开始身上起红疹、发烧,伴随着登革热特有的疼痛,接着破坏体内微血管系统,脑、肺和肠大量出血,最终血会从鼻子和直肠喷出,最后病人便死于内出血。从1981到1985年,平均每年有10万个DHF病例,但从1986 到1990年,每年平均病例为45万个以上,增加超过4倍。

  另外一种最近特别在新泽西州、马萨诸塞州和纽约等地爆发,亦由蚊子造成的病,叫做东方马脑炎。这种病以前很少在人身上出现,约有60%被蚊子叮咬而感染此病的人死亡,最近的爆发逼得东岸几个州从空中喷洒杀虫剂。

  西岸沿海自1950年以来水温增加了2华氏度,使较冷而富含养分的洋流转向远离海岸,造成虾和一些小型海洋生物所赖以维生的浮游动物减少40%;而虾是鱼的食物,鱼是鸟的食物,结果仅仅在1987年到1994年间就有4 000万海鸥倒毙于沿岸,总数减少90%以上。

  蒙大拿州的冰河国家公园中,3O 000年高龄的冰河快速融化,科学家预测冰河将在30年内消失。北密歇根的候鸟红翅黑鸟、加拿大鹅、宽翅鹰及蜂鸟比1965年时提早3周抵达。

  1997年8月30日的科学新闻引述一位美国学者的研究,他分析了65种鸟类,超过74 258笔记录,发现其中64种鸟类比1965年时提早9天下蛋。这显然是全球温化的效应,学者担心这将破坏鸟类的生命周期,虽然需要过些时候才能明白全面的影响。

  即使美国石油和煤炭工业不断模糊化这些科学事实,人们已开始觉醒。

伊甸园与洪水

  当然,全球气候变迁之威胁人类并非第一次,我们可以在《圣经》里找到两个故事。

  根据《创世纪》第二章十至二十节,伊甸园位于四条河汇流处:比逊、幼发拉底、基训和希底结河。许多考古学家相信比逊河为今日的瓦底巴丁干河床。希底结河今名底格里斯河,而幼发拉底河仍名幼发拉底河。基训河是今日的卡伦河,在其受诅咒之前,从伊朗发源形成今天的波斯湾三角洲。

  如果你溯源而上,会发现这四条河在深入今日波斯湾数英里处交汇;这块今日深埋海底之地,大约在1万年前,冰河时代结束之前,是生意盎然的森林。当时,许多海水被禁锢在冰河里,所以海平面低于今日500英尺之多。而就我们所知,当时的人们多以打猎或采集维生,过着与霍屯督人、肖肖尼人等以后将提到的人相同的悠闲生活方式。

  后来气候改变而海面上升,迫使人们迁移,他们在新地从打猎、采集改为畜牧和务农,正好是亚当夏娃头两个儿子的工作。对此,《创世纪》记载人类被逐出伊甸园而且被诅咒要满面汗水、终生劳苦。

  然而有些人无法仅仅迁居即可。在《圣经》之前几千年所写的《吉尔伽美什①史诗》(The Epic of Gilgamesh)里,有一位义人的故事,他遵行梦中要建一艘方舟的预警,在开始下雨时,集合了家人和各种动物两只,浮于水上,直到安全抵达山顶。塔吉(Collin Tudge)在《史前之时》一书中指出这个故事与《创世纪》中的挪亚完全相同。

  在《创世纪》十一章三十一节中,亚伯拉罕带着家人,从乌尔出发,到达后来称为以色列之地。塔吉指出乌尔靠近多年前吉尔伽美什在乌鲁克统治之处。无论如何,两者均指出在冰河时代末期的历史事件。全球气温整整升高7摄氏度,许多冰融化而使海面升高500英尺,而且大气中可能饱含水蒸汽而持续雨季数年之久。(塔吉引述之专家有证据显示,如此剧烈的变化仅在短短20年内完成。

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  1999年1月1日保护巴西雨林的努力遭受严重的打击。巴西的雨林面积约为美国国土的一半,蕴含全球非冰河化淡水的 2 /3。那天,巴西政府属于国际货币基金组织(IMF)的强大压力而大幅减少保护雨林的预算。

  在巴西雨林里住着数以百计的部落,而原来预算2.5亿美元的雨林保护计划的首要任务是调查一块2 500万英亩,理论上应该永久完封不动只给这些部落使用的地。现在把预算删减至600 万美元,这项保护计划几乎名存实亡,无法有保护树木与人的具体行动。而且这雨林正被一群伐木者、农夫、牧人、采矿者和立志拯救“野蛮”部落的传道者所蹂躏,以一天超过20万英亩的速率砍伐和焚烧树林。

  这座含有全球20%淡水的树林,是地球上仅次于海洋的最重要大气水分的来源,因此对全球气候形态有极大的影响力。它也是全球最重要的碳的沉积处,把碳固定在树木里。许多昔为雨林之广大地区,今日成为光秃秃的矿坑和牧场,碳取代了水蒸汽释放入空中,造成全球温暖化,改变了欧洲中东和北非等地的气候。

  世界上70%的淡水蓄积于南极大陆。面积540万平方英里,比中国大陆和印度加起来还大的南极大陆,数十万年以来即为冰层覆盖,常超过3英里之高。如果冰融化而进入海洋,全世界的海洋都将大幅升高。

  而这事正在发生。

  1999年4月,剑桥和科罗拉多大学的学者分析地上资料和卫星照片发现,全球温暖化已经延长了南极大陆每年的融冰季有三周之久,造成大陆上冰架的剧变。例如,这些科学家说,威尔金斯和拉森陆缘冰架,已经“总撤退”。1998年11月到1999年2月的短短四个月中,总面积170万英亩的拉森陆缘冰架被切除了42万英亩,而且仅在1999年3月的一个月内,总面积300万英亩的威尔金斯冰架损失了25万英亩以上。

  美联社引述其中一位学者沃恩的话说,只消几年,威尔金斯冰架将大抵消失了。

  原因何在?本来自人类出现以来南极大陆的平均温度相当稳定,却自1950年至今升高了4.5华氏度,使夏季气温超过了关键的32华氏度冰点。

想想我们此时身在何处

  ◆我们都由阳光构成,且我们赖以生存的每件事物都以阳光为燃料。

  ◆数十万年中我们以当时地区性的阳光维生。

  ◆后来我们发现埋藏地底的古老阳光,并且开始消耗之,以取得热能和取代天然织物的原料。

  ◆捕捉古老阳光不但提升生产力,也喂大了不知足的胃口,更糟的是使人口成长越来越快。

  ◆也造成气候变迁而使其他生物族群数目剧变。

  ◆现在古老阳光的末日就快到了,也许就发生在你我的一生中。即使发展了替代能源,如果文化不一起改变,可能只会使问题恶化(借人口的增加)。只要我们不断利用古老阳光,或任何其他能源去征服自然,将大自然移为人类居处,我们的人口、资源的滥用以及与其他生物对空间、水和养分的竞争,都会威胁我们自己和这世界的存续。

  ◆若无立即的替代能源,而且无法生产和运送食物给过多的人,会发生什么事?

  注释:
  ①吉尔伽美什(Gilgamesh),传说中的苏美尔国王。