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【公益课堂】生物圈能阻止全球变暖吗?

公益视角|2013-9-4 10:26

来源:果壳网|4739人参与|0评论

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森林释放的挥发性有机化合物,会对局地的天气产生调控作用。

 

森林释放的挥发性有机化合物,会对局地的天气产生调控作用。

 

  几个方向的证据都表明,有机化合物可能会对云团产生重大影响,而决定性的证据来自一项涉及全球11个气象观测站的研究。这个研究团队同样出自芬兰的赫尔辛基大学,由保利·柏森恩(Pauli Paasonen)主持,库马拉也参与在其中。他们采集了上述气象站的气溶胶样品,计算其中足以形成云滴的颗粒浓度,还监测了一系列挥发性有机化合物的含量水平。

 

  2013年4月,这个团队公布,他们发现了一个强烈的关联模式(参见《自然·地球科学》,第6卷,438页)。在空气洁净的地方,如芬兰和东西伯利亚,云凝结核的数量随温度升高而显著上升。柏森恩推算,在这些未受污染的地区,这种冷却效果强大到能够抵消当地温度上升量的1/3,可能足以保护一些林区免受严重气候波动的影响。

 

  “但是,在空气污染较为严重的地区,反馈并不显著,”柏森恩说。这也是合理的,因为这些地区早已雾霾重重,挥发性有机物虽然会使颗粒稍稍变大,但是对总体数量影响甚微。

 

  有趣的是,由于萜烯与温度的联系非常密切,人们认为萜烯是植物个体降温机制的一部分。这看起来是个相当奇怪的巧合,个体降温功能的集体发力可能具有让整个地区降温的作用。“就像我们能通过出汗让天气变凉爽似的,”柏森恩说,“那会大有用处!”

 

  洛夫洛克认为,这可能是一个进化适应的过程,生物具有调节周边气候的能力,对提高生存几率大有裨益。他说:“如果方法成功有效,就会扩散开去。”

 

  上升到全球范围,植物的制冷能力可能就没有那么强劲了。柏森恩估计,植物的气候反馈作用能抵消约1%的全球变暖量。然而这个数据仍存在着较大的不确定性。我们尚不了解生物气候反馈对于云层的全面作用,而且,要了解全球层面上的意义,我们还需要研究更多的观测点。实际上,这个数字可能高达5%或10%,也可能远小于1%。

 

  “可以肯定的是,这救不了我们,”柏森恩说。而且,他的研究结果表明,在农田和原始森林上空,这种作用的效果是相同的。因此,想要采取一种简单的地球工程方法,通过种植某种特定植物来提高该作用的效力,也不太能行得通。然而在以前,人类污染还没有超出反馈作用负荷的时候,它的影响要强有力得多。“这些论文的作者并没有深入阐述久远的史前时期,”英国埃克塞特大学的蒂姆·莱顿(Tim Lenton)说,“当陆生植物最初演变出来的时候,冷却效果应该会非常显著。”

 

  同一方向上可能还有其他反馈在起作用。洛夫洛克说:“这些作用叠加起来,效果就可观了。”例如,奎因说,在陆地上起了大作用的挥发性有机化合物,在海洋上空可能同样有效。盐雾依然是海洋上空云凝结核的主要来源,但是有机蒸气可以附着到小盐粒上,促使它们成长到足够大的尺寸。已经有几支队伍开始展开海上观测,不过柏森恩确认陆上反馈时使用了覆盖较长时期的观测数据,在海上想要获得这样的数据,难度很大。

 

  总之,至少在小范围里,盖亚可以影响气温。遗憾的是,我们不仅毒害了她,削弱了她的力量,还释放出了她的邪恶的孪生姊妹。由于北极变暖,植被开始取代冰雪,深色的植被吸收了更多的太阳热量,形成了加速北极变暖的正反馈。2013年早些时候发表的一项研究指出,这种反馈比此前认为的要强烈得多(参见《自然气候变化》,doi.org/k27)。

 

  目前尚不清楚这些作用的综合效果。也许正反馈的效力会压过负反馈一头,悄悄破坏着所谓生命为自己创造舒适环境的理念。但是,即使盖亚比我们认识到的更有力量,我们也不能依赖她伸出的援助之手,拯救我们的,仍然只能是我们自己。

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