太阳能地球工程停滞不前?

写入 全球政策, Joshua B. Horton 认为,发展中国家在解决地球工程全球治理僵局中获益最大,也损失最大,因此需要一定程度的国际协调。

本文是 ISC 新系列的一部分, 变换21,这将探讨知识和行动的状态,距离《巴黎协定》已有五年,也是可持续发展行动的关键一年。 它最初由 全球政策 在10 August 2021上。

太阳地球工程(或太阳辐射改造)——将少量入射阳光反射回太空以部分抵消气候变化的想法——在全球治理格局中占据着不寻常的位置。 一方面,技术火花 反对 和 愤怒,点燃呼声 全球禁令 or 将其置于国际控制之下, 并被一些人视为 存在 对人类的威胁. 另一方面,它有 几乎没有研究过, 具有 商业前景有限 or 军事应用潜力一直都是 几乎被所有国家和国际机构忽视

正如我在下面详述的那样,太阳能地球工程的全球治理目前处于停滞状态。 事实上,面对一个怀有强烈敌意的极其冷漠的机构,太阳能地球工程的想法仍然存在,这在许多方面都非常了不起。 然而,其耐用性的原因很简单: 可用的科学证据 表明太阳能地球工程可能,因为也许 每年数百亿美元,让地球走上一条比目前安全得多的轨道。

太阳能地球工程的前景和问题

最合理的太阳能地球工程形式——平流层气溶胶注入——将使用一组专门的喷气机将相对少量的硫酸盐气溶胶(或由碳酸钙甚至钻石组成的类似颗粒)分散到高层大气中,以反射阳光并冷却地球。 这将模仿一些大型火山爆发时观察到的情况:例如,当 1991 年菲律宾皮纳图博火山爆发时,释放的气溶胶 在接下来的两年里,地球温度降低了 0.4 °C. 与国际社会在试图使世界经济脱碳方面遇到的明显困难相比,太阳能地球工程似乎是一种更便宜、更快捷、更直接的对抗全球变暖的方法。 然而,不出所料,事情比这更复杂。

首先,通过反射阳光来冷却地球与减少碳排放是不同的:太阳能地球工程会阻挡传入的短波辐射,而缓解措施会减少由放大的温室效应引起的长波辐射的增强大气捕获。 因此,地球工程气候将是新颖的:区域气候可能比没有太阳能地球工程更接近工业化前的条件,但它们不会是历史复制品。 这种新颖性将产生以前没有遇到过的分配效应(尽管它们可能比替代方案更可取),新的星座 赢家和输家 因此,社会冲突的新理由。

除此之外,像太阳能地球工程这样看似廉价、快速且易于使用的工具的可用性,通过改变政府、公司和消费者的成本效益计算,存在降低减排激励的重大风险,以及/ 或通过为化石燃料和其他从事扭曲公众舆论和利用政治进程的行业提供机会。 这种风险通常被称为“道德风险。” 此外,该技术的相对简单性和易于实施可能允许个别国家或小型联盟部署太阳能地球工程 单方面 (尽管广泛部署能力存在重大的现实障碍)。 最后,在温室气体的大气浓度降低到安全水平之前过早停止部署,可能会引发“终止冲击”其中由此产生的快速变暖将比从未使用过太阳能地球工程所发生的情况更具破坏性。

正如这些观点所表明的,太阳能地球工程中最有问题和最难解决的方面与科学和工程无关,而是与政治和治理有关。 简而言之,太阳能地球工程的前景提出了许多难题,没有明显的答案或广泛接受的解决方法。 我们应该进行地球工程吗? 如果是这样,多少是可取的? 由于部署不是一个二元(是或否)选项,而是涉及 需要重大权衡的多项决定(例如,关于气溶胶释放高度和纬度),应该如何设计部署? 太阳能地球工程应该在什么时候以及在什么条件下开始和停止? 谁应该决定这些问题,以及如何决定? 如果出现问题,谁应该负责,应该如何提供赔偿?

这些问题提出了不容小觑的巨大挑战,但绝不能让它们掩盖太阳能地球工程可能带来的巨大潜在利益。 在一个世界 目前有望超过巴黎温度目标,随着极端天气恶化、海平面上升以及最贫穷、最不负责任的国家首当其冲地受到气候影响, 太阳能地球工程可能能够以其他任何方式都无法减轻痛苦. 一 值得注意的研究 例如,表明使用太阳能地球工程将全球变暖速度减缓一半将降低世界各地的平均温度、极端高温、洪水和热带气旋强度,同时不会使任何地区的情况变得更糟。 正如政府间气候变化专门委员会本身所承认的那样,“高度一致认为 [太阳能地球工程] 可以将升温限制在 1.5°C 以下”(斜体原文)。

尽管有这样的承诺,但对治理的合理担忧——尤其是关于道德风险的担忧——以及对“扰乱自然”的道德担忧以及类似的困境,都阻碍了人们对这项技术的认真考虑。 例如, 从 2008 年到 2018 年,全球用于太阳能地球工程研究的资金总额仅为 50 万美元,其中大部分来自私人来源. 该技术的公共性质证明并需要公众对研究的支持,但没有一个国家政府资助了专门用于太阳能地球工程的重大研究计划。 此外,没有任何政府提供过关于该主题的临时声明。

走向全球治理

太阳能地球工程的全球治理可以帮助各国和其他利益相关者决定该技术在应对气候变化方面应该发挥什么作用。 不幸的是,这种治理几乎不存在。 《巴黎协定》和《联合国气候变化框架公约》谈判所依据的——它们共同构成了全球气候治理的主要场所—— 太阳能什么也不说 地球工程. 2010 年, 生物公约 多样性(CBD)批准了对地球工程的非约束性“暂停”(小规模研究除外). 最近,在 2019 年,联合国环境大会(联合国环境规划署的理事机构)的成员国就呼吁进行地球工程技术评估进行了辩论,但谈判最终破裂。 这 分歧的关键点 关于决议草案是否应提及预防原则:欧盟和玻利维亚坚持这一点,而美国和沙特阿拉伯拒绝。 这一集代表了最近一次 美国和欧洲之间关于在监管风险时采取适当预防措施的一系列争端.

怎样才能打破这个僵局? 与具有商业潜力的新技术不同,太阳能地球工程的非商业性质意味着市场不会刺激其发展。 以及长期存在的挥之不去的影响 研究太阳能地球工程的禁忌 在科学界内部——由于上述原因而被采纳和支持——使得研究人员不太可能独自取得重大进展。 这就留下了政治干预。 虽然国家和国际政治对太阳能地球工程并不是特别友好,但也不是特别敌对。 相反,所有级别的大多数政治行为者根本没有参与这项技术。 在这里,我提供了两种策略来促进更多地参与太阳能地球工程。

第一个与 美国国家科学院、工程院和医学院 (NASEM) 今年早些时候提出的建议) 用于一项为期五年、耗资 100 亿至 200 亿美元的太阳能地球工程联邦研究计划. 尽管华盛顿特区存在此类计划的支持者,但他们尚未联合成使其成为现实所需的那种倡导联盟。 如果形成这样的联盟—— 最有可能集中在少数“实用主义”环保团体的事件上,这些团体此前曾表示有条件地支持扩大研究 ——那么 NASEM 提出的某些版本可能是可以实现的。 的成功 碳捕集联盟 在帮助带来一个新的 美国联邦碳去除研究计划 为行动提供了部分模板。 美国的太阳能地球工程国家计划可能反过来促使德国(可能作为欧盟努力的一部分)和中国启动自己的国家计划。 德国政府此前资助 小规模研究 使用地球系统模型研究气候对太阳能地球工程的响应。 同样,中国政府也资助 小规模研究 专注于模型模拟以及初步治理评估。 在这种由美国驱动的自下而上的情景下,某种程度的国际协调,也许是在像美国这样的机构下 国际科学理事会,将是非常可取的。

第二个围绕着召开全球委员会或类似的高级别小组会议以解决太阳能地球工程及其治理挑战的可能性; 这些举措有 已经提出. 由与现有治理结构没有正式联系的国际知名人士组成的全球委员会将相对不受传统政策框架和制度僵化的阻碍,从而能够为全球气候政策进程注入新的思维和创新的建议。 这样一个委员会需要认真对待太阳能地球工程带来的治理挑战,并提出经过深思熟虑的建议,旨在解决道德风险和潜在部署的其他问题方面。 如果一个委员会足够可见和可信并且被广泛认为是合法的,并且如果它的建议基于强有力的分析和合理的政治判断,那么它可以帮助创造一个机会,将太阳能地球工程添加到全球气候政策工具包中。

这些类型的战略提供了激发太阳能地球工程研究和治理行动的前景。 只有协调一致的研究工作才能澄清风险,减少不确定性,并帮助确定负责任的太阳能地球工程部署是否可行以及值得考虑的事情。 同样,只有外交——包括非正式外交——才能确定太阳能地球工程是否可以以促进可持续发展的方式纳入当代气候治理。 就有限的研究阻碍治理工作而有限的治理阻碍新研究而言,同时采用这两种策略可能提供打破当前僵局的最佳机会。

结论

打破这一僵局很重要,因为全球技术需要全球治理。 一个合理的太阳能地球工程部署 不能局限于一个地理区域,但就其本质而言,它会影响整个地球。 这使每个人,包括后代,都对其可能的使用产生了影响。 可以说, 发展 国家 从太阳能地球工程中获得最多,损失最多. 他们的地理位置使他们最容易受到气候变化的影响,而他们相对缺乏资源使他们适应能力最差,但他们也将从减少气候风险中获得不成比例的好处。 与此同时,如果没有强有力的全球治理,发展中国家将无法以优先考虑全球福利的方式进行部署。 

如果没有全球治理,太阳能地球工程可能会加剧未来的气候变化并破坏世界政治的稳定,但有了它,太阳能地球工程可能会提供一个机会,以避免气候变化的最坏影响并实现更公正的结果。 现在是推进全球治理的时候了。

深入阅读

Joshua B. Horton 是最近一期特刊中一篇论文的合著者。 全球政策 on 管理改变气候的方法 (Eds J. Pasztor & N. Harrison),可用于 在这里在线阅读.


约书亚·B·霍顿 是哈佛肯尼迪学院 Mossavar-Rahmani 商业和政府中心的太阳能地球工程高级项目研究员。 他的研究包括太阳能地球工程的政治、政策和治理。 从 2016 年到今年,Horton 博士在哈佛大学 Keith Group 担任地球工程研究主任,从 2013 年到 2016 年,他是哈佛肯尼迪学院贝尔弗中心科学、技术和公共政策项目的博士后研究员。


图片: 安德烈·格林克维奇 on Unsplash

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