有時，實現會在一瞬間令人眼花繚亂。 模糊的輪廓迅速成型，突然之間一切都變得有意義了。 在這些啟示的背後，通常是一個緩慢得多的黎明過程。 內心深處的懷疑越來越大。 事物無法組合在一起的困惑感會增加，直到有什麼東西咔嗒一聲。 或者也許是啪啪啪。
總的來說，本文的三位作者一定花了 80 多年的時間思考氣候變化。 為什麼我們花了這麼長時間才說出淨零概念的明顯危險？ 在我們的辯護中，淨零的前提看似簡單——我們承認它欺騙了我們。
氣候變化的威脅是大氣中二氧化碳過多的直接結果。 因此，我們必須停止發射更多，甚至刪除其中的一些。 這個想法是世界當前避免災難的計劃的核心。 事實上，關於如何真正做到這一點，有很多建議，從大規模植樹到高科技 直接空中捕獲 從空氣中吸出二氧化碳的裝置。
目前的共識是，如果我們在減少化石燃料燃燒的同時部署這些和其他所謂的“二氧化碳去除”技術，我們可以更快地阻止全球變暖。 希望在本世紀中葉左右，我們將實現“淨零”。 在這一點上，通過將溫室氣體從大氣中去除的技術可以平衡任何溫室氣體的殘餘排放。
原則上，這是個好主意。 不幸的是，在實踐中，它有助於使人們相信 技術拯救 和 減少 現在就需要控制排放的緊迫感。
我們已經痛苦地意識到，淨零的想法已經許可了一種魯莽的“先燃燒，後付款”的方法，導致碳排放量繼續飆升。 它還加速了自然世界的破壞 增加森林砍伐 今天，並大大增加了未來進一步破壞的風險。
要了解這是如何發生的，人類如何僅僅依靠對未來解決方案的承諾來賭博其文明，我們必須回到 1980 年代後期，當時氣候變化在國際舞台上爆發。
邁向淨零的步驟
22 年 1988 月 XNUMX 日，詹姆斯·漢森 (James Hansen) 擔任美國宇航局戈達德太空研究所的管理員，這是一項享有盛譽的任命，但在學術界之外卻鮮為人知。
到 23 日下午，他已走上成為世界上最著名的氣候科學家的道路。 這是他的直接結果 向美國國會作證，當他法醫提出證據表明地球氣候正在變暖並且人類是主要原因時：“已經檢測到溫室效應，現在它正在改變我們的氣候。”
如果我們當時根據漢森的證詞采取行動，我們本可以以每年 2% 左右的速度使我們的社會脫碳，從而使我們有大約三分之二的機會將變暖限制在不超過 1.5 ℃。 這將是一個巨大的挑戰，但當時的主要任務是簡單地停止加速使用化石燃料，同時公平地分配未來的排放量。
此圖顯示緩解必須多快才能維持在 1.5？ ©羅比安德魯, CC BY
四年後，有一線希望這將成為可能。 1992 年期間 里約地球峰會，所有國家都同意穩定溫室氣體的濃度，以確保它們不會對氣候產生危險的干擾。 1997 年的京都峰會試圖開始將這一目標付諸實踐。 但隨著時間的流逝，鑑於化石燃料使用量的不斷增加，保護我們安全的最初任務變得越來越困難。
大約在那個時候，第一個將溫室氣體排放與對不同經濟部門的影響聯繫起來的計算機模型被開發出來。 這些混合氣候經濟模型被稱為 綜合評估模型. 它們允許建模者將經濟活動與氣候聯繫起來，例如，探索投資和技術的變化如何導致溫室氣體排放的變化。
它們似乎是一個奇蹟：您可以在實施之前在計算機屏幕上試用政策，從而為人類節省昂貴的實驗費用。 它們迅速成為氣候政策的關鍵指導。 他們一直保持著至高無上的地位。
不幸的是，它們也消除了對深入批判性思維的需要。 這些模型將社會描繪成一個理想化的網絡， 沒有感情的買家和賣家 從而忽視複雜的社會和政治現實，甚至忽視氣候變化本身的影響。 他們隱含的承諾是基於市場的方法將始終有效。 這意味著關於政策的討論僅限於對政治家最方便的那些：立法和稅收的漸進式變化。
大約在它們最初被開發的時候，人們正在努力 確保美國對氣候採取行動 通過允許它計算該國森林的碳匯。 美國辯稱，如果它管理好森林，它就能在樹木和土壤中儲存大量碳，這應該從其限制煤炭、石油和天然氣燃燒的義務中扣除。 最終，美國在很大程度上得逞了。 具有諷刺意味的是，這些讓步都是徒勞的，因為美國參議院從來沒有 批准了協議.
像美國緬因州這樣的森林突然被計入碳預算，作為美國加入京都協議的動力。 入站地平線/Shutterstock
假設未來有更多的樹木實際上可以抵消現在的煤炭、石油和天然氣的燃燒。 由於模型可以很容易地得出大氣中二氧化碳含量達到預期水平的數字，因此可以探索更複雜的場景，從而降低減少化石燃料使用的緊迫性。 通過將碳匯納入氣候經濟模型，潘多拉的盒子已經打開。
正是在這裡，我們找到了當今淨零政策的起源。
也就是說，1990 年代中期的大部分注意力都集中在提高能源效率和能源轉換上（例如英國從 煤製氣) 以及核能提供大量無碳電力的潛力。 希望這些創新能夠迅速扭轉化石燃料排放的增加。
但到了新千年之交，很明顯，這樣的希望是沒有根據的。 鑑於他們對增量變化的核心假設，經濟氣候模型越來越難以找到避免危險氣候變化的可行途徑。 作為回應，模型開始包含越來越多的示例 碳捕獲和儲存，一種可以從燃煤發電站中去除二氧化碳，然後將捕獲的碳無限期地儲存在地下深處的技術。
這個 已被展示 原則上是可能的：自 1970 年代以來，在許多項目中，壓縮的二氧化碳已從化石氣體中分離出來，然後注入地下。 這些 提高石油採收率計劃 旨在迫使氣體進入油井，以便將石油推向鑽井平台，從而使更多的石油被回收——石油隨後被燃燒，釋放更多的二氧化碳到大氣中。
碳捕獲和儲存提供了一種扭曲，即不是使用二氧化碳來提取更多的石油，而是將氣體留在地下並從大氣中去除。 這項承諾的突破性技術將使 氣候友好型煤炭 所以繼續使用這種化石燃料。 但早在世界見證任何此類計劃之前，這個假設過程就已包含在氣候經濟模型中。 最後，碳捕集和封存的前景讓政策制定者擺脫了急需的溫室氣體排放削減。
淨零的興起
當國際氣候變化界在 2009的哥本哈根 顯然，出於兩個原因，碳捕獲和儲存是不夠的。
首先，它仍然不存在。 有 沒有碳捕獲和儲存設施 在任何燃煤發電站運行，並且在可預見的未來，該技術不會對因煤炭使用增加而增加的排放產生任何影響。
實施的最大障礙本質上是成本。 燃燒大量煤炭的動機是產生相對便宜的電力。 改造現有發電站的碳洗滌器，建設基礎設施以輸送捕獲的碳，以及開發合適的地質儲存場所都需要巨額資金。 因此，在當時和現在的實際操作中，碳捕獲的唯一應用是在提高石油採收率計劃中使用捕獲的氣體。 超越一個 單個演示者，從來沒有從燃煤發電站的煙囪中捕獲二氧化碳，然後將捕獲的碳儲存在地下。
同樣重要的是，到 2009 年，越來越明顯的是，即使是政策制定者要求的逐步削減也是不可能的。 即使碳捕獲和儲存已啟動並運行，情況也是如此。 每年向空氣中排放的二氧化碳量意味著人類的時間正在迅速耗盡。
隨著解決氣候危機的希望再次消退，需要另一顆靈丹妙藥。 不僅需要一種技術來減緩大氣中二氧化碳濃度的增加，而且實際上可以逆轉它。 作為回應，氣候經濟建模社區——已經能夠在他們的模型中包含基於植物的碳彙和地質碳儲存——越來越多地採用將兩者結合的“解決方案”。
所以是生物能源碳捕獲和儲存，或者 BECCS，迅速成為新的救星技術。 通過在發電站燃燒木材、農作物和農業廢棄物等“可替代”生物質，而不是煤炭，然後從發電站煙囪中捕獲二氧化碳並將其儲存在地下，BECCS 可以在去除二氧化碳的同時發電從大氣。 這是因為隨著樹木等生物質的生長，它們會從大氣中吸入二氧化碳。 通過種植樹木和其他生物能源作物並儲存燃燒時釋放的二氧化碳，可以從大氣中去除更多的碳。
有了這個新的解決方案，國際社會從一再失敗中重新振作起來，再次嘗試控制我們對氣候的危險干預。 場景是為 2015 年在巴黎舉行的關鍵氣候會議設定的。
巴黎虛假的黎明
就在其總書記為第21屆聯合國氣候變化大會落下帷幕之際，人群中發出了巨大的轟鳴聲。 人們跳起來，陌生人擁抱，因睡眠不足而佈滿血絲的眼睛裡湧出淚水。
13 年 2015 月 XNUMX 日展示的情緒不僅僅是為了相機。 在巴黎進行了數週艱苦的高層談判後，終於取得了突破 實現了. 出乎所有人的意料，在經歷了數十年的錯誤啟動和失敗之後，國際社會終於同意採取措施將全球變暖限制在遠低於工業化前水平的 2°C，最好是 1.5°C。
對於那些面臨氣候變化風險最大的人來說，《巴黎協定》是一個驚人的勝利。 隨著全球氣溫上升，富裕的工業化國家將受到越來越大的影響。 但馬爾代夫和馬紹爾群島等地勢低窪的島國正面臨迫在眉睫的生存風險。 作為後來的聯合國 特別報導 明確表示，如果《巴黎協定》無法將全球變暖限制在 1.5°C，那麼因更強烈的風暴、火災、熱浪、飢荒和洪水而喪生的人數將顯著增加。
但是再深入一點，你會發現 13 月 1.5 日代表們內心深處潛藏著另一種情緒。懷疑。 我們很難說出當時認為《巴黎協定》可行的氣候科學家的名字。 此後，一些科學家告訴我們，《巴黎協定》“當然對氣候正義很重要，但不可行”和“完全震驚，沒有人認為限制在 1.5°C 是可能的”。 一位參與 IPCC 的資深學者並沒有能夠將升溫限制在 XNUMX°C，而是得出結論，我們正在超越 到本世紀末 3°C.
我們科學家們沒有直面我們的疑慮，而是決定構建更加精緻的幻想世界，讓我們在其中感到安全。 為我們的懦弱付出的代價：必須對所需的全球範圍內二氧化碳清除的日益荒謬閉上嘴巴。
處於中心位置的是 BECCS，因為當時這是氣候經濟模型可以找到與《巴黎協定》一致的情景的唯一方式。 自 60 年以來，全球二氧化碳排放量非但沒有穩定下來，反而增加了約 1992%。
唉，就像之前所有的解決方案一樣，BECCS 好得令人難以置信。
在政府間氣候變化專門委員會 (IPCC) 制定的情景中，將溫度升高限制在 66°C 的可能性為 1.5% 或更高，BECCS 每年需要去除 12 億噸二氧化碳。 如此規模的 BECCS 將需要大規模的樹木和生物能源作物種植計劃。
地球當然需要更多的樹木。 人類已經減少了一些 三萬億 自從我們大約 13,000 年前開始耕種以來。 但是，BECCS 不是讓生態系統從人類影響中恢復，讓森林重新生長，而是指的是定期收穫的專用工業規模種植園，用於生物能源，而不是儲存在森林樹幹、樹根和土壤中的碳。
目前，最 有效的 生物燃料是用於生物乙醇的甘蔗和用於生物柴油的棕櫚油——兩者都生長在熱帶地區。 一排排如此快速生長的單一栽培樹木或其他生物能源作物以頻繁的間隔收穫 破壞生物多樣性.
據估計，BECCS 將要求在 0.4 和 1.2 億公頃的土地. 這是目前正在耕種的所有土地的 25% 到 80%。 在本世紀中葉左右為 8-10 億人提供食物的同時，又如何在不破壞原生植被和生物多樣性的情況下實現這一目標？
種植數十億棵樹將消耗 大量 水——在某些地方 人們已經渴了. 增加高緯度地區的森林覆蓋率 整體變暖效應 因為用森林代替草地或田地意味著地表變得更暗。 這片較暗的土地從太陽吸收更多的能量，因此溫度上升。 專注於在較貧窮的熱帶國家開發廣闊的種植園會帶來人們被驅趕的真正風險 離開他們的土地.
人們常常忘記，樹木和土地通常已經吸收並儲存起來 大量的碳 通過所謂的自然陸地碳匯。 干擾它可能會破壞水槽並導致 雙重核算.
隨著人們對這些影響的理解越來越深入，圍繞 BECCS 的樂觀情緒 減少了.
白日夢
鑑於排放量不斷增加和 BECCS 的潛力有限，人們逐漸意識到巴黎將變得多麼困難，政策界出現了一個新的流行詞：“過衝場景”。 在短期內，溫度將被允許超過 1.5°C，但到本世紀末將通過一系列二氧化碳去除而降低。 這意味著淨零實際上意味著 碳負面. 在幾十年內，我們需要將我們的文明從目前每年向大氣中排放 40 億噸二氧化碳的文明轉變為淨排放數百億噸二氧化碳的文明。
大規模植樹，對於生物能源或作為抵消的嘗試，是阻止化石燃料使用削減的最新嘗試。 但不斷增長的除碳需求正在呼喚更多。 這就是為什麼直接空氣捕獲的想法，現在 被一些人吹捧 作為最有前途的技術，已經站穩腳跟。 它通常對生態系統更有利，因為它需要 土地明顯減少 比 BECCS 運營，包括使用風能或太陽能電池板為其供電所需的土地。
不幸的是，人們普遍認為直接空氣捕獲，因為它 過高的成本和能源需求，如果大規模部署變得可行，將無法 與BECCS競爭 對優質農業用地的貪婪胃口。
現在應該清楚旅程的方向了。 隨著每一個神奇的技術解決方案的海市蜃樓消失，另一個同樣行不通的替代方案突然出現，取而代之。 下一個已經在地平線上——而且更加可怕。 一旦我們意識到淨零不會及時甚至根本不會發生， 地球工程 – 對地球氣候系統的蓄意和大規模干預 – 可能會被用作限制溫度升高的解決方案。
研究最多的地球工程思想之一是 太陽輻射管理 – 數百萬噸硫酸的注入 進入平流層 這將反射一些太陽的能量遠離地球。 這是一個瘋狂的想法，但一些學者和政治家是非常嚴肅的，儘管 風險. 例如，美國國家科學院建議 撥款高達 200 億美元 在未來五年內探索如何部署和監管地球工程。 這方面的資金和研究肯定會顯著增加。
困難的真相
原則上，二氧化碳去除建議沒有任何錯誤或危險。 事實上，開發降低二氧化碳濃度的方法會讓人感到非常興奮。 你正在使用科學和工程來拯救人類免於災難。 你在做什麼很重要。 人們還意識到需要去除碳來消除航空和水泥生產等部門的部分排放。 因此，許多不同的二氧化碳去除方法將發揮一些小作用。
當假設這些可以大規模部署時，問題就會出現。 這有效地作為對化石燃料的持續燃燒和棲息地破壞加速的空白檢查。
碳減排技術和地球工程應該被視為一種彈射座椅，可以推動人類遠離快速和災難性的環境變化。 就像噴氣式飛機的彈射座椅一樣，它只能作為最後的手段使用。 然而，政策制定者和企業似乎非常認真地部署高度投機的技術，作為將我們的文明置於可持續目的地的一種方式。 事實上，這些不過是童話。
保持人類安全的唯一方法是立即和持續地大幅削減溫室氣體排放 社會公正的方式.
學者通常將自己視為社會的僕人。 事實上，許多人被聘為公務員。 那些在氣候科學和政策界面工作的人拼命地與一個日益困難的問題搏鬥。 同樣，那些支持淨零作為突破阻礙對氣候採取有效行動的障礙的方式的人也出於最好的意圖而工作。
悲劇在於，他們的集體努力永遠無法對氣候政策進程提出有效挑戰，因為氣候政策進程只允許探索狹窄範圍的情景。
大多數學者對越過將他們的日常工作與更廣泛的社會和政治問題分開的無形界線感到明顯不舒服。 真正擔心被視為支持或反對特定問題的人可能會威脅到他們認為的獨立性。 科學家是最受信任的職業之一。 信任很難建立，也很容易摧毀。
但還有另一條無形的界線，將維護學術誠信和自我審查分開。 作為科學家，我們被教導要持懷疑態度，對假設進行嚴格的測試和審問。 但是，當談到人類面臨的最大挑戰時，我們常常表現出缺乏批判性分析的危險。
私下里，科學家們對巴黎協定、BECCS、 抵銷、地球工程和淨零。 除了 一些值得注意的例外，在公共場合，我們悄悄地做我們的工作，申請資金，發表論文和教學。 通向災難性氣候變化的道路是通過可行性研究和影響評估鋪平的。
我們沒有承認我們情況的嚴重性，而是繼續參與淨零的幻想。 當現實來襲時，我們該怎麼辦？ 對於我們現在不能說出來，我們會對我們的朋友和親人說些什麼？
是時候表達我們的恐懼並誠實地對待更廣泛的社會了。 當前的淨零政策不會將升溫幅度控制在 1.5°C 以內，因為它們從未打算這樣做。 他們過去和現在都受到保護照常業務的需要而不是氣候的驅動。 如果我們想保證人們的安全，那麼現在就需要大規模和持續地減少碳排放。 這是必須應用於所有氣候政策的非常簡單的酸性測試。 一廂情願的時代結束了。
關於作者
詹姆斯戴克, 全球系統高級講師, 埃克塞特大學; 羅伯特·沃森, 環境科學名譽教授, 東英吉利大學和 沃爾夫岡·克諾爾，自然地理與生態系統科學高級研究科學家， 隆德大學
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