呼吁全球行动,使全球地表平均温度升高幅度比工业革命前不超过2℃,是目前全球气候变化行动的目标。
2℃升温似乎很难避免,气候变暖后的地球会是何种面貌?科学家认为,如果温度增幅超过2℃,由此引发的物理、生物作用交织在一起,将可能对全球生态系统带来不可逆转的影响,对人类经济社会系统带来巨大的冲击。
这是一场人类与自己的搏斗,而只有真正认识到气候变化带来的重大风险,才有可能形成全球共同应对气候变化的局面。
物理作用——海平面上升或淹没大量沿海栖息地
如果全球温度比工业革命前上升2℃(有可能在1℃至4℃之间)并持续千年以上,格陵兰冰盖就会几乎完全融化,造成全球海平面上升7米。
清华大学地球系统科学研究中心教授罗勇解释了温度上升与海平面上升之间的关系。一方面,海水吸收了更多热量,温度上升,导致海水出现热膨胀,从而使海平面上升;另一方面,温度升高导致地球上的冻土、冰川、积雪融化,从而有更多淡水汇入海洋,海平面也会上升。这两个原因形成的海平面上升被称为“绝对海平面上升”。此外,由于陆地下降造成的海平面上升就是所谓的“相对海平面上升”。
如果这个数据仍然不能令人直观地感受2℃的威胁,那么,位于湄南河三角洲上的泰国首都曼谷则是一个形象的例子,那里的管理者和居民已经因不断下沉消失的城市而感到苦恼。
2011年,曼谷曾遭遇了一场数月之久的大洪水。洪水久久不能退去与其地势低洼关系密切。湄南河三角洲正在消失,曼谷则不断下沉。北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院首席科学家约翰·摩尔表示,气候变化导致海平面上升,与人为地下水抽取共同导致了这样的后果。
政府间气候变化专门委员会(IPCC)在2008年就曾指出,在全球20个大城市中,13个受到海水上涨威胁,超过1000万人口的曼谷就是其中之一。世界银行则在2013年发布的一份报告中告诫,在“一切如常”的情况下,全球温度可能会在今后二三十年内上升2℃,会带来大量负面影响,泰国首都40%被淹只是其中之一。
与此同时,尽管曼谷已经有很大一部分陆地低于海平面之下,但仍有愈来愈多的摩天大楼拔地而起。而为了满足工农业发展的需求,人们大量开采地下水,加速了软土层压缩的进程。这个城市逐年下降的高度大约在1.5厘米到5.3厘米之间。
在距离曼谷市中心约20公里处,有一个名为Khun Samut Chin的村落,这里几乎就是气温升高2℃后的未来。当地沿海有一座佛寺,地处泰国湾的海角上。每逢雨季潮水高涨时,海浪就会越过防浪堤和寺庙周围的石墙,佛寺附近的大片土地已下沉至海平面下。由于茂密的红树林逐渐消失,约一公里的海岸线在短短30年内遭海水吞噬,三分之一的村民被迫迁徙。庙宇的庭园面积缩减了逾九成,僧侣逼于无奈将庙宇的地台加高了一米多。
因此,有科学家做出了最悲惨的预言:如果现在这种情况持续下去,曼谷大部分地区将在2030年沉入海底。
“尽管上海、纽约等沿海地区的情况有所不同,但如果不采取措施,淹没的那一天总会来临。”约翰·摩尔表示。
生物作用——2至3成物种来不及适应变化走向灭绝
如果全球平均增温幅度超过2℃至3℃,在目前所评估到的物种中,约20%至30%可能会走向灭绝。
2014年,瑞士苏黎世大学的古生物学家乌戈·布赫尔研究小组发现,2.52亿年前的二叠纪末期,极端气候变化导致了全球范围内的生物大灭绝。当时,气候变暖,二氧化碳增多,地球上的生物大部灭绝,并开始演化出新的、生命周期较短的物种,不过,与温度较低时期相比,这些物种的生物多样性更差。
因此,正如罗勇所说,如果气候发生变化,地球还是那个地球,也很有可能演化出新的物种,只是,人类的朋友--很多动植物将面临灭绝。
在诸多动植物之中,北极熊是最直接受到温度上升造成的栖息地减少影响的动物。而它的生存状态几乎称得上是北极圈生态系统状态的“晴雨表”。
在1979年之后,北极圈的海冰面积缩小了约30%。而分散在世界上的约2万到2.5万头北极熊正在因为气候变化而面临越来越严峻的生存危机。如果温室气体造成的地球温暖化继续发展下去,它们将不得不延长在陆地上的生活时间。
有很多认为,海冰融化后让北极熊回归适应陆地生活就可以了。“这不可能。”保护北极熊团体“极地·白熊·国际组织”(PBI)的负责人斯蒂芬·阿姆斯特拉普表示。即使能够再次适应,也已经迟了。北极熊的进化速度不可能赶得上温度的急剧变化。阿姆斯特拉普说:“其过去数十万年的进化是不可能在短短50年甚至100年内变回来的。”
根据预测,如果全球升温超过3℃,到21世纪末,夏季北极海冰几乎将完全消失,北极熊也将面临灭绝。它们的命运,可能就是很多目前生活在地球上生物的未来。
当然,也有专家研究发现,气候变化甚至对某些生态系统产生了促进作用。中国科学院院士方精云研究了1980年至2005年间日本四种主要类型森林的生长量发现,温度上升对森林生长产生了有利作用。不过,他也表明,这并不能说明气候变化在更长时间段,或全世界其他地区都促进森林生长。
综合作用——粮食淡水紧缺 人类生存面临重重困境
中国工程院院士、世界著名气候变化专家丁一汇表示,如果气温上升2℃以上,全球10亿至30亿人口将得不到充分的淡水供应,粮食产量下降5%至7%。
事实上,气候变化正在导致全球极端天气气候事件增多,这与正在受到破坏的生态系统、海平面上升等叠加在一起的综合作用,必然将严重威胁到人类经济社会系统。如果增温2℃以上,人类生存所必需的水、粮食都都会紧缺,身体健康也将因天气气候变化遭受危机。
以我国粮食生产为例,作为世界上人口最多的国家,中国保证粮食安全极为重要,也因此,搞清楚气候变化对我国粮食生产的影响意义十分重大。
针对我国农业影响评估的研究结果显示,如果不考虑二氧化碳的直接肥效作用,平均温度升高2℃,我国的小麦、玉米和水稻单产可能降低10%左右;温度升高3℃至4℃,不同区域的作物产量或将降低10%至50%,减产趋势明显。如果考虑二氧化碳的肥效作用,可部分抵消变暖造成的减产。
“尽管气候的小幅变暖对我国东北地区的农业生产有利,但从整体上看,无论是否考虑肥效作用,快速和大幅度气候变暖都将对我国粮食安全带来很大的负面影响。”罗勇说。
与此同时,极端天气和气候事件增多、增强,农业气象灾害加剧,且发生时间、空间、强度及其持续性在很大程度上具有不确定性,主要粮食产区极有可能同时发生具有较大影响的极端气象灾害,甚至存在发生连片、连年、高强度的干旱以及流域性特大暴雨、洪涝灾害的可能性。
此外,温度升高还将加快微生物对土壤有机质的分解,导致土壤肥力下降。研究表明,当气温升高2.7℃,凋落物的分解速率将提高6.68%至35.83%,土壤养分损失加快,肥力下降。如果继续大规模机械化开垦,表层土壤将严重流失。
粮食“十一连增”背后是因全球气候变暖而出现的种种潜在危机,它们交互影响,威胁着我们的饭碗。