控制氣候變化是一項艱鉅而多方面的挑戰。 分析 我的同事和我 表明，保持安全升溫水平現在需要從大氣中去除二氧化碳，以及減少溫室氣體排放。 
實現這一目標的技術還處於起步階段，需要數年甚至數十年的時間來開發，但我們的分析表明，這必須是一個優先事項。 如果推動，2050應該可以使用可操作的大型系統。
我們創建了一個簡單的氣候模型，並研究了海洋和大氣中不同碳含量的影響。這讓我們可以對溫室效應做出預測，看看我們需要做什麼才能將全球暖化限制在 1.5 以內？工業化前的溫度－工業化國家的雄心之一 2015巴黎氣候協議.
為了正確看待問題，這裡有一些關鍵數字。
人類已經排出 1,540十億噸二氧化碳氣體 自工業革命以來。 換句話說，這相當於燃燒足夠的煤以形成從地球到月球的寬22米的方形塔。
這些排放物中有一半留在大氣中，導致二氧化碳含量上升？水平即 至少快10倍 在地球悠久的歷史中，任何已知的自然增長都比 大部分另一半已經溶解到海洋中，導致 酸化 有自己的 有害影響.
儘管大自然確實會去除二氧化碳，例如透過植物和藻類的生長和埋葬，但我們還是排放了二氧化碳 至少快100倍 比它被淘汰了。 我們不能依靠自然機制來解決這個問題：人們會 需要幫助 以及。
目標是什麼？
巴黎氣候協議旨在將全球暖化限制在遠低於2℃，最好不高於1.5℃。 （還有人說1? 這是我們應該真正瞄準的目標，儘管世界已經達到並超越了這個里程碑。）
在我們的研究中，我們考慮過 1? 一個更好的安全升溫限制，因為更多的將帶我們進入XMUMX年前的Eemian時期的領土。 出於自然原因，在這個時代的地球 加熱比 1 多一點？。 回顧過去，我們可以看到全球氣溫長期處於如此高位的災難性後果。
在Eemian時期的海平面是 高於當前水平的10米。 今天，海平面10m區域是家園 10％的世界人口，甚至今天的2m海平面上升也會 取代了幾乎200萬人.
顯然，推向類似Eemian的氣候並不安全。 事實上，已經有了2016 1.2？高於工業化前平均水平和 由於海洋中的蓄熱，額外的變暖鎖定了，我們可能已經越過1了？平均閾值。將氣溫保持在1.5以下？為了巴黎協定的目標，我們消除二氧化碳至關重要嗎？來自大氣以及限制我們投入的數量。
那麼二氧化碳含量是多少呢？我們是否需要清除以防止全球災難？
你是悲觀主義者還是樂觀主義者？
目前，人類的二氧化碳淨排放量約為 37 十億噸？每年，這代表 10千兆噸碳燃燒 （gigatonne是十億噸）。 我們需要大幅減少這種情況。 但即使減排量很大，大氣中仍會留有足夠的碳來引起不安全的變暖。
使用這些事實，我們確定了 兩個粗略的場景 的未來。
第一種情況是悲觀的。有CO嗎？ 2020 年後排放量保持穩定。為了將暖化控制在安全範圍內，我們需要從大氣和海洋中清除近 700 十億噸碳，這些碳可以自由交換二氧化碳。首先，重新造林和改善土地利用可以鎖定 高達100千兆噸 遠離樹木和土壤。 這留下了600通過技術手段提取的更多2100千兆噸。
技術提取目前至少是成本 每噸150美元。 按照這個價格，在本世紀剩下的時間裡，成本將達到90萬億美元。 這與目前的全球軍費開支的規模相似，如果它保持穩定在周圍 每年1000萬億美元 - 在同一時期內，總計約為132萬億美元。
第二種情況是樂觀的。 它假設我們每年從6開始減少2020％的排放量。 然後，我們仍然需要刪除大約150千兆噸碳。
與以前一樣，重新造林和改善土地利用可以解釋100千兆噸，使50千兆噸在技術上被2100提取。 7.5的成本為2100萬億美元 - 僅佔全球軍費開支的6％。
當然，這些數字是一個粗略的指南。 但它們確實說明了我們發現自己的十字路口。
要完成的工作
現在是時候選擇：沒有行動，我們將陷入悲觀情景 十年之內。 沒有什麼能夠證明以這巨大的代價給後代造成負擔。
為了在任何一種情況下取得成功，我們需要做的不僅僅是開發新技術。 我們也需要 新的國際法律，政策和道德框架 處理其廣泛使用，包括 不可避免的環境影響.
釋放大量的 鐵 or 礦物粉塵 進入海洋可以去除二氧化碳嗎？透過改變環境化學和生態。但這樣做需要修改 國際法律結構 目前禁止此類活動。
同樣，某些礦物質可以幫助去除二氧化碳？透過增加 風化岩石和豐富的土壤。 但是，對這些礦物的大規模開採將對景觀和社區產生影響，這也需要法律和監管修訂。
以及最後， 直接二氧化碳？從空中捕獲 依賴於工業規模的設施，具有自身的環境和社會影響。
沒有新的法律，政策和道德框架，無論技術發展多麼偉大，都不可能取得重大進展。 進步國家可能會朝著提供綜合方案的方向前進。
這個成本很高。 但是那些帶頭的國家 獲利 技術，工作，能源獨立，更好的健康和國際的莊嚴。
關於作者
Eelco Rohling，海洋與氣候變化教授， 澳大利亞國立大學
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