馴獸記
二○○二年某個春天的早上,布羅克的助理把每天為他列印的電子郵件影本與一封信一起交給他,那是一封郵局遞送的實體信,寄信人和布羅克一樣有把年紀了,認為實體信件才是正常的溝通方式,他名叫蓋瑞.康莫(Gary Comer),布羅克很快就知道他是郵購成衣商地角公司(Lands?End)的創辦人。康莫似乎很愛開著遊艇出航,尤其是前往北極海域,所以他才會寫信給氣象科學家。
康莫在信中提到,前一年的夏天,他把一百五十一英尺長的動力遊艇「騷動號」(Turmoil)開到格陵蘭島的外海。他和船友一時興起,決定看他們能不能航行西北航道,沿著加拿大北海岸一路開到阿拉斯加。康莫知道歐洲探險家花了四個世紀尋找穿過北極浮冰的航道,直到一九○六年羅爾德.亞孟森(Roald Amundsen)才終於找到。之前的多次失敗中,最慘烈的一次發生在一八四○年代,約翰.富蘭克林爵士(John Franklin)指揮的兩艘英國探險船在威廉王島外海浮冰區受困一年半,所有船員最後都不幸罹難,許多人想逃離,有些人慘遭飢餓的船友殘殺吞食。這些先例並沒有嚇阻康莫,因為他的遊艇上還有水上飛機,但是他萬萬沒想到自己可以在十九天內就直接穿過航道,幾乎毫無浮冰阻擋。那次令人錯愕的經驗讓他開始關心全球暖化的問題,從頭開始創辦一家年營業額二十億美元的企業,他想藉此身體力行。從他開始自修這個領域的知識以來,就時常耳聞布羅克的大名。布羅克早在一九七五年就率先預警大家全球暖化的危機,他來信詢問布羅克,是否願意盡早到芝加哥和他會面。
布羅克閱讀這封信時,正坐在拉蒙特—多爾蒂地球觀測站的辦公室裡,辦公室就位在哈得遜河畔,紐約市北方十英里處,他已經在這裡任職四十幾年了。
布羅克回信告訴康莫,他仍有教職在身,至少兩週內無法到芝加哥一趟。幾天後,他接到電話告訴他:康莫沒辦法等那麼久,他想親自登門拜訪。他們在紐澤西天納弗里(Tenafly)的柯林頓旅社會面,共進早餐。那裡離布羅克的住家不遠,也離康莫噴射機降落的機場不遠。結果科學家和億萬富翁就此一拍即合,兩人沒差幾歲(康莫生於一九二七年,布羅克生於一九三一年),都是出生自芝加哥的勞工家庭,康莫從未讀過大學,兩人都是有話直說的直腸子,在各自的領域中都是頂尖的行家,也都痛恨官僚文化,甚至連最愛的早餐也一樣,他們都愛半熟煎蛋。
康莫穿越西北航道後,就把地角公司轉手讓人了,後來他又診斷出罹患末期的攝護腺癌。他想為氣候做點事,而且動作要快。布羅克本身一直在思考退休這件事,康莫的熱情讓他為之一振。後續四年,康莫以毫不官僚的方式運用自有資金贊助氣候研究:贊助科學家召募研究生或博士後研究人員進行研究。由布羅克挑選這個領域的指導老師,為研究設定科學重點。在這個過程中,康莫建議布羅克寫一本通俗的氣候書籍,布羅克覺得他需要科普作家的協助,他很喜歡庫齊格探討海洋學的作品,所以邀他一起寫書,於是他們便合力完成《馴服暖化猛獸》一書。
氣候變遷並不一向溫和布羅克研究氣候至今已逾半個世紀,最擅長的領域是研究過去氣候變遷的方式。他一輩子的研究剛好和人類製造全球暖化問題的時機不謀而合。一九五五年夏天,布羅克還在研究所就學,他率先蒐集冰河期末的放射性碳定年數據,當時查理.大衛.基林(Charles David Keeling)第一次測出大氣中二氧化碳(CO2)的可靠濃度。沒幾年,基林就宣布CO2的濃度升高,此後CO2濃度更是隨著化石燃料的使用持續上升。最近幾年上升速度加快,主要是因為煤力發電為主的中印兩國經濟突飛猛進,再加上工業化國家並未約束廢氣的排放所致。
這方面的研究量也跟著一起增加,氣候科學的研究在複雜與專業度上,和布羅克當初入行時相比已不可同日而語。一九九○年起,全球各地數百位科學家所組成的跨政府氣候變遷小組(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)追蹤大量的證據,這已不是單一科學家可以獨自完成之舉。二○○七年最新的研究顯示,地球正在增溫,過去十二年間,有十一年高居一八五○年來最熱的十二個年頭。研究的結論中有九成以上,確定暖化是釋放溫室氣體造成的,所以這個問題還會持續下去。IPCC檢視十幾個電腦模型的預測,做出「最佳估算」:二一○○年時,地球平均溫度將會上升攝氏一.八到四度,增溫多寡將視未來CO2的排放量而定。IPCC鄭重指出,從上次二○○一年發表報告以來,這項議題已經變得「更值得大眾關切」。
對過去幾年關切新聞的人來說(例如北極冰帽的迅速融化、格陵蘭與西南極洲冰河加速入海、澳洲與美國西南部等地的嚴重旱災),IPCC的鄭重聲明似乎還過於保守。IPCC是個規模龐大的委員會(這也是布羅克刻意與它保持距離的原因),和多數委員會一樣都極其保守,正因為他們不是杞人憂天,反應通常比科學研究慢一步,所以提出的這項聲明也變得格外重要,尤其他們並沒有完整透露最值得關切的一大議題:IPCC稱之為「大規模異常的風險」;布羅克的說法比較生動,他稱之為「溫室裡的逆襲」(unpleasant surprises in the greenhouse)。
那句話是一九八七年布羅克在《自然》(Nature)雜誌上發表文章時提出的,當時他已經對未來氣候的發展憂心忡忡。那時的電腦運作不像現在那麼快,氣候模型也沒那麼進步可靠,但是簡單的物理學已經可以明顯證明氣溫會隨著大氣CO2濃度的增加而升高。最令布羅克與其他研究人員憂心的不是電腦預測的資料,而是他們開始從格陵蘭的冰核(ice core)與大西洋的海底沉積物所蒐集到的證據,也就是過去氣候變遷的扎實紀錄。布羅克致力投入的研究一再證實:氣候並不穩定,彷如喜怒無常的猛獸,容易驟然生變。
在最後一次冰河期的尾聲,格陵蘭的氣溫在幾十年內就升至目前的平均溫度(約升了攝氏二十度),然後維持了一千年左右。類似的氣溫驟變在冰河期一再出現,布羅克認為把熱氣送到北大西洋的環球洋流系統就像輸送帶一樣,氣溫驟變是輸送帶突然堵塞或暴衝所造成的。在暖化的世界裡,冰河期的氣溫驟變不會再以同樣的方式發生,輸送帶不太可能在下個世紀停擺,但是氣候系統中可能還有其他開關是我們所不知道的。
目前為止我們只能推測它們是什麼,以及切換這些開關的因素是什麼。康莫開「騷動號」時行經的北極冰帽看起來在未來幾十年內一定會消失,這些冰帽完全消失時,整體氣候會如何改變?格陵蘭或西南極洲冰層的穩定性有多高?如果其中一個融化了,海平面將會上升五到七公尺。世界許多大城市都會淹水,包括倫敦、紐約、上海等地;金夏沙(剛果首都)、拉哥斯(奈及利亞第一大城)、孟加拉等地就更不用說了。如果海平面上升是像IPCC假設的那樣,是在一千年內逐漸發生,居民還有時間可以適應或遷居。如果其中一個冰層在一兩百年內就會崩解,這議題就更值得大眾關切了。
布羅克對科學的一大貢獻,就是主張氣候變化不是一向溫和的,而是在截然不同的狀態間突然切換。換句話說,套句流行詞彙,就是有引爆點(tipping point)的意思。布羅克天性並不悲觀,但是那樣的領悟讓他覺得未來前景黯淡。溫室氣體的大量排放就像把氣候推向連串引爆點一樣,如今看來似乎不可能遏止。雖然有京都議定書、雖然近來全球暖化議題受到大眾關注、雖然IPCC最近和高爾一同獲頒諾貝爾和平獎,但是溫室氣體仍然持續增加。從布羅克開始思考氣候驟變的議題以來,二十五年後的今天,太陽能板與風車已經變成某些地方習以為常的景觀,但是它們只占全球能源供給的一小部分而已,化石燃料的消耗仍持續增加。
借用廢水處理經驗對付CO2
那本身並不是一件壞事,全球暖化問題雖然迫切,但還不是多數人類面臨的最迫切問題,窮困才是。化石燃料讓工業化國家的人民擺脫貧困,讓一般市井小民也能過著工業化前的貴族生活。能源使用與生活品質的關聯(以嬰兒死亡率、壽命長短與識字率等指標來衡量)在達到特定發展門檻後就不再相關了,例如西歐僅一半的能源用量也可以和美國過得一樣好,但是在達到那個門檻之前則有直接密切的關聯。由此可見,未來數十年不管工業化國家採取什麼對策,全球化石燃料的使用都只會增加、不會減少。中國目前每人的能源用量約是德國的四分之一,印度約是德國的八分之一,但中印兩國的人口占全球總人口的三分之一強,當他們的生活達到西方國家的水準時,化石燃料用量勢必會暴漲,因為在可預見的未來,化石燃料仍是最便宜的能源來源。
燃燒化石燃料並不糟糕,糟糕的是把廢氣排放到大氣中。這和進食很像,進食本身並不是壞事,我們體內消耗食物時,也會產生廢物,幾百年來,我們都是隨意排放,但是隨著人數增加,化糞池與廁所太靠近井邊,歐美城市不僅得時常忍受臭氣沖天,還常發生傷寒與霍亂等傳染病。如今,貧困國家的數十億人民仍飲用汙染的水。世界衛生組織估計,每年都有六十萬人死於傷寒,但富國已蓋好下水道與汙水處理廠,所以幾乎已經完全消弭這些疾病。
想避免地球繼續暖化,就必須想辦法為CO2建造類似汙水排放系統的機制,如今讓布羅克重新燃起希望的是,這項任務看起來是可行的。在本書最後一章,我們將為碳處理系統提出一套遠景,這套遠景是以布羅克的同事克勞斯.雷克納(Klaus Lackner)的研究為基礎,在煤力發電廠的煙囪裡一網打盡CO2,不讓它釋放到大氣裡。這項技術已經存在,只不過成本仍太高。目前世界各地有很多地方都在測試地底「隔絕」CO2的技術,結果看來大有可為。
雷克納的遠景最近才剛在亞利桑那州土桑市的倉庫裡展現雛形:那是一台為周遭空氣排除CO2的清淨器。那樣的設備是必要的,因為我們製造的CO2大多來自汽車與飛機,我們不太可能像在馬車末端綁上袋子一樣,在汽車的排氣管或噴射引擎上安裝一網打盡廢氣的裝置,因為每台交通工具所排放的CO2太多了。但另一方面,由於CO2會迅速和大氣融合,所以我們從哪裡移除CO2並不重要,只要可以削減釋放到大氣裡的CO2,大家都能受惠。如果我們可以找到經濟實惠大規模潔淨大氣的方法(背後的科學原理並不複雜),或許有一天,不僅可以阻止大氣內CO2濃度的攀升,甚至還可以回歸我們想要的境界。
這種彷如烏托邦的幻想聽起來好像是很浩大的工程,但是以前潔淨汙水也是一大工程,如今我們視為理所當然的許多基礎建設,其實都是沒多久前才落實的。一九六○年代,美國的多數汙水還是直接排放到河裡與海中,自從一九七二年尼克森通過淨水法案以後,美國已在汙水處理設備上投資超過兩千億美元,其中有一千多億來自聯邦政府。即使時至今日,很多水道還是不乾淨,但是這一路走來,我們已有長足的進步。
十九世紀中期,美國建造第一座市區下水道系統時,有很多人還是對下水道抱持懷疑的態度。有段時間科學上顯示,下水道與疾病之間的關聯還不太明朗,當時巴斯德(Pasteur)與柯霍(Koch)才剛確立傳染病是由細菌引起的理論。即使後來科學論點確定了,有數千人已因用水不潔而身亡,但還是有部分人強烈主張老式化糞池就已經足夠。不過最後,質疑下水道的人終究還是消失了,有些顯然是罹患傷寒與霍亂而死的。如今美國人和其他已開發國家的人一樣,他們也逐漸接受這種觀念,認為自己無權任意排放廢物,應該付費妥善處理廢物。
大眾對CO2的看法似乎也有類似的變化。美國每年排放的CO2量約六十億噸,只占美國下水道汙水量的十分之一。清除CO2是一大工程,但是如果我們下決心去做,並沒有那麼大不了。
正視氣候劇變
最終而言,當然是完全不排放CO2最好,太陽能、風力、核融合能源(fusion energy)或許可以幫我們達成那樣的夢想,但是在本世紀,我們無法寄望那種情況發生,化石燃料年代也不太可能就此結束。不過研究過去氣候的資料顯示,我們現在就該遏止大氣的CO2濃度持續上升。懷疑論者往往會以氣候會自然變化為由,藉此自尋安慰,彷彿這樣可以反駁人類正在迅速改變氣候的事實,或意指氣候變化必然是溫和的一樣。如果你也和布羅克一樣探索冰河期那麼久,又深入探究冰河期的氣候劇變時,你就不會認為氣候的自然變化是溫和的了。
對冰河期有興趣的研究人員大多擁有《瓦力眼中的冰河世界》(The Glacial World According to Wally)一書,這是布羅克為學生撰寫的非正式教科書,他自費出版,並以成本價賣給讀者。幾年前他寫了另一本書,封面是一幅漫畫,上面畫著一位戴著眼鏡、一頭亂髮的小男孩,有點像布羅克,但其實是代表一般人。那名男孩拿著一根寫著CO2的棍子,戳著名叫「大規模異常」的噴火龍,那本書的書名就是《化石燃料CO2與氣候猛獸》(Fossil Fuel CO2 and the Angry Climate Beast)。
推薦序一
氣候研究原來如此精采
台灣大學全球變遷研究中心主任∕柳中明
這是本讓人無法停止閱讀的好書,譯者流暢的文筆,配合原書講故事式的述說方式,讓科學解惑過程變成像偵探小說一般精采。本書的內容提供了許多目前視之為氣候定論的解析,更讓人窺見一九五五年時二十三歲年輕小伙子,如何變成古氣候研究學者中的菁英、今氣候變遷的警覺者,與未來氣候猛獸的控制先驅者!
本書是以瓦勒斯.布羅克的一生研究為基礎,逐步說明每十萬年一次冰河面積大擴張的現象,是如何被發現、理解與證實,更探究大氣中二氧化碳測量的方法,解說基林曲線的取得與影響,分析空氣中碳進入海洋的過程、海洋溫鹽環流的機制,以及突然氣候變化的理論,氣候持續暖化的必然,冰棚融解如何造成全球海水位上升,各地氣候異常發生的趨勢,特別是某些特定區域的長期大乾旱是否會成真,以及綠化、減排甚至吸存空氣中過多碳的管理與科技發展。
很驚人的,布羅克在每一個新議題出現前後,都扮演著相當重要的關鍵研究學者角色。他的努力不僅讓他在其專業的地質領域中,成為佼佼者,更影響其他地球科學領域,當然更影響到因應氣候暖化的政策形成,以及吸存碳的科技發展。
專業的科學解說,卻以平實的科普敘述方式鋪陳,應該可以讓許多想了解但卻不願面對冰冷學術論文者,一窺究竟。或許,許多讀者習慣閱讀言情小說、偵探小說、科幻小說、勵志文集、心情小品等,打發時間。本書可以閱讀名人傳記與科學偵探的心情來品嘗,特別是所述說的事件都是發生在不到六十年內,確實具有相當重要的氣候研究影響角色。
推薦序二
一本有人的溫度的書
荒野保護協會榮譽理事長∕李偉文
這幾年,在國際各種媒體或各國政治人物口中最流行的用語,大概就是全球暖化、氣候變遷,以及節能減碳。因此市面上,也出現了數以千百計的書,告訴民眾該做哪些事,電視新聞也不時恐赫著大家。可是,當一個訊息不斷被重覆播送之後,人是會麻痺掉的,甚至會失去對事件本身意涵的真實體會。
因此,在眾多有關暖化的訊息與資料當中,這是一本非常有意思,也很好看的書。溫室效應是科學問題,也是政治議題,更是將影響我們未來生活的決定性因素,可是作者卻像是在寫文學小說,用好萊塢影片劇本構架的形式,敘述這段歷史,也就是二氧化碳在全球暖化扮演的角色,從發現到確定的數十年崎嶇有趣的歷程。
我總覺得,現代人對於科學研究總是太重視結果,往往輕忽了過程,更不用提過去令人困窘的失敗歷史。這本《馴服暖化猛獸》把科學發現中的機遇,甚至誤打誤撞的幸運,都有很真實且生動的描述,因此,這可以說是一本充滿人的溫度的精采科普書籍。
對於生長在台灣的我們而言,全球暖化是一場迫切的危機,很希望大家能在看完這本書之後,能更真實地理解這個議題,並且採取一些行動。台灣總人口的年平均碳排量是亞洲各國第一名,若再不採取國際能夠接受的溫室氣體減量措施,很有可能在不久的將來遭受國際社會的抵制。
這幾年來,全世界各國莫不卯足勁,在為進入「碳管制」的時代而努力,可是台灣從政府到民眾,不僅沒有降低二氧化碳的排放,還年年急速增加(這十年增加了一倍以上),名列全球二氧化碳成長第一名。每人平均的排放量,也高居全世界第四,是全球平均值的三倍(若以城市的排放人均數而言,高雄是全世界碳排放第一名,比全球平均數還高八倍)。
碳排量大,意思就是能源消耗量大。台灣能源消耗多,卻沒有相對應的經濟成長與國民所得,意思就是,台灣的能源使用效率非常的差(甚至比我們常批評「高汙染、低效率」的中國大陸,還差百分之四十)。
當不久的將來,進入高油價以及「受排碳限制的世界」裡,能否減碳已經成為企業與國家競爭力決勝的關鍵。
同時,對於氣候會怎麼改變,以我們個人的力量,或是政府,甚至對於全人類來說,似乎都是艱困的挑戰,但是無論如何,我們的確必須增強面臨危機的應變能力!縱觀歷史,人類社會敗亡的原因,大致來說,自殺的成分多於他殺!
而一個社會的應變能力,取決於政治、經濟和社會制度,以及文化價值觀,這些的確都是我們每一個人,每個團體或機構,都可以努力而加以改變或塑造的。
只要我們願意改變生活方式,願意給政客們壓力,當然,還要祈禱,祈禱我們有改變的力量,並且一邊祈禱,一邊行動!