科学之眼:设计一个极端的气候灾难解决方案

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常驻科幻小说作家加雷思·l·鲍威尔(Gareth L. Powell)带我们看看应对气候变化的一些更大胆的工程可能性。

地球化——改造一个星球使其适于居住——已经成为科幻小说中反复出现的主题,关于勇敢的先驱者出发在火星和其他星球上建造可呼吸的大气和舒适的气候的故事不计其数。然而,现在看来,我们首先要改造的是我们自己的世界。

但你要如何着手设计整个星球呢?

地球是一个复杂的系统,这意味着重新平衡气候不可能通过单一的解决方案来实现。需要采用许多不同的方法,从广泛建设风力和太阳能发电厂,发展清洁核聚变能源,到大规模植树造林和改变饮食结构。

我提到饮食变化,是因为2021年发表在《自然·食品》杂志上的一项研究表明,食品生产占全球所有排放的35%,肉类养殖本身占21%。生产1公斤小麦会排放2.5公斤温室气体,而生产1公斤牛肉会排放70公斤温室气体。虽然植物性饮食越来越流行,但很多人还不想放弃吃肉。那么,也许未来的农业将会涉及到用桶饲养的肉类?目前,这项技术还处于初级阶段,但有了投资,我们很快就能吃到由几个细胞培养出来的牛排,估计可以减少饲养和屠宰一头牛所产生的92%的排放。

在金·斯坦利·罗宾逊家未来部这本书被奥巴马列入了他的2020年书籍清单中,人类通过向上层大气注入反射粒子,减少到达地球表面的阳光量,设法减缓全球变暖。然而,这种方法可能很难控制,而且我们不知道向天空引入这么多物质的长期影响。产生类似效果的一种更安全的方法可能是在轨道上放置一个巨大的遮阳伞。这种方法的优点是,它可以远程操作,以调整任何时候允许通过的太阳辐射量。此外,如果涂上太阳能电池,阴凉处也可以作为清洁能源的来源。

其他的想法包括通过把沙漠涂成白色来增加地球的反照率或反射率,以弥补冰盖的损失。在罗宾逊的书中,气候工程师通过将冰川下方的融水泵出,阻止冰川滑入海洋,使它们重新沉淀到基岩上,从而减缓南极冰川的流失。

尽管一些亿万富翁持乐观态度,但以目前的技术,我们似乎不太可能把火星改造成地球化。但是,如果我们能提取出CO2我们可以把它们从我们的大气层变成冰山,向这颗红色星球发射,它们会逐渐使大气层变厚,帮助提高表面温度,使其达到可承受的水平。把我们的温室效应输出到一个迫切需要变暖的星球上,似乎几乎是诗意的。

在以前的专栏中[移动月亮(2019年10月),我建议我们可以降低月球的轨道,以增加地球的旋转,将我们的一天缩短到18个小时,从而让地球的东西半球在太阳的耀眼下有更少的时间升温。海洋吸收热量的时间将减少,冬天将变得更冷。

但更极端的解决方案可能是移动地球本身。把我们自己重新安置在离太阳更远的地方会减少我们从太阳接收到的光和热,这对某些植物来说可能是坏消息,但对全球平均温度来说却是好消息。

显然,迁移我们的母星是危险的,需要大量的时间和能量,但理论上是可能的。推进可以通过将太阳的能量转化为一系列巨大的激光或离子驱动器,部署巨大的太阳帆,或利用大型小行星的近距离撞击来逐渐改变减慢地球的轨道速度,使其向外漂移来实现。不幸的是,所有这些方法都需要数千年,甚至数百万年的时间才能奏效。所以,如果我要写一个关于移动地球的科幻故事,我必须使用一种更奇特的运输方式,比如重力驱动或虫洞,把地球从当前的轨道转移到一个更凉爽的轨道上。希望我们最终能开发出其中的一项技术。在它生命的尽头,太阳会膨胀,吞噬内部世界,迅速变成一个红巨星。如果我们能挺过当前的危机,我们需要考虑在几百万年后向外迁移。

加雷思·L·鲍威尔是一位屡获殊荣并在推理小说前沿广受赞誉的作家。他曾两次获得英国科幻协会(BSFA)最佳小说奖,并入围轨迹奖、英国奇幻奖和Seiun奖。作为大会上受欢迎的嘉宾,他还因在Twitter上为初出茅庐的作家提供建议和鼓励而广受尊敬。