全球碳排放上升：地球还能承受多久？

真无牙泛

一、碳排放现状令人忧

全球碳排放已连续三年上升，形势严峻。数据显示，大气中二氧化碳浓度不断攀升，温室气体排放量猛增。
从各种研究和报告中可以清晰地看到这一令人担忧的趋势。美国国家海洋和大气管理局（NOAA）和斯克里普斯海洋学研究所科学家宣布，今年 5 月测得大气中二氧化碳（CO?）浓度达到 421ppm 的历史峰值，比工业化前水平高 50% 以上，为数百万年以来最高值。科技日报也曾报道，大气 CO?浓度逐年上升，且上升速度不断加快。夏威夷冒纳罗亚观测站提供的结果表明，今年 5 月，大气 CO?浓度均值到达 414.7ppm，在人类历史上史无前例，也高于数百万年来任何时期的水平。
当今大气中的二氧化碳浓度，达到很长时间以来的最高值。研究发现当今大气 CO?浓度超过了过去 2300 万年的最高纪录，且其飙升的速度也前所未有。在过去 2300 万年的时间里，CO?浓度大多在 230ppm 到 350ppm 左右波动，远远低于现代水平。去年 5 月，夏威夷的莫纳罗阿天文台测量的数据显示，CO?浓度创下了 415.26ppm 的新高，该浓度也是人类历史上最高。
二、碳排放影响甚广

（一）气候之变

碳排放急剧增加，使温室效应持续加强，全球平均气温不断攀升。近 40 年来，每个十年都比前一个十年变得更暖。英国牛津大学的研究显示，二氧化碳浓度上升会增加极端天气事件发生的概率，即便将升温幅度控制在 1.5 摄氏度以内，仍不足以缓解极端天气带来的破坏作用。
全球气候变暖引发极端天气，如高温、暴雨、泥石流、干旱等自然灾害。同时，加快南、北两极冰雪融化，造成海平面逐年上升。据世界气象组织（WMO）资料，挪威斯瓦尔巴群岛最北端的北极小镇 —— 朗伊尔城，今年 7 月气温创历史新高，达到 21.7℃，而当地 7 月平均温度仅为 5.9℃。这股热浪与北极上空巨大的阻塞气压系统和持续向该区域输送暖空气的喷射气流向北摆动有关，且如果没有人为引发的气候变化影响，这种极端高温几乎不可能发生。
（二）生态之困

碳排放影响生物多样性，破坏生态系统平衡。地球气候系统中存在 15 个 “气候敏感成员”，现已有 9 个被激活，如北极海冰面积减少。北极海冰面积减少降低了地球反照率，导致地表温度进一步上升，加剧了北极冰面融化，形成正反馈机制。同时，敏感成员之间存在关联，一旦被突破将触发级联效应，加剧全球气候恶化。例如，全球气候变暖引发格陵兰冰盖加速消融和失冰，使该区域海水盐度降低，削弱大西洋环流的活动，导致其放缓，从而扰乱西非季风的稳定，致使亚马孙河干旱，同时也会导致南大洋热量增加，加速南极冰层融化。
（三）农业之危

气候变化对农业生产产生严重影响，可能导致粮食产量下降。全球变暖对农业的影响主要表现在温度、CO?、土壤成分以及病虫害等几方面。温度升高超过 2.5℃，稻谷、小麦、玉米三大主粮作物产量持续下降，温度再提高会使光合作用受阻，甚至中断，且作物蒸发率过高，呼吸作用呈指数式增长，光合作用产物被大量消耗，影响产量。
CO?浓度上升对作物光合作用有利，但会使作物吸收的碳元素增加，氮元素减少，导致作物蛋白质含量降低，质量下降。再者，全球变暖影响土壤中有机质含量，加快土壤有机质分解，致使土壤肥力下降，增加农业化肥成本，加重对土壤和环境的污染。最后，温度升高使害虫繁殖和代谢加速，害虫生长季节加长，农田受害机率增大，农药使用量增加，陷入恶性循环，导致粮食大幅减产。研究预计随着温度的升高，到 2100 年，全球的水稻产量将减少近 40%。
三、碳排放上升原因多

（一）能源依赖难改

尽管全球都在积极推动清洁能源的发展，但对化石燃料的依赖仍然难以在短时间内改变。欧洲尚未摆脱对俄能源依赖，在太阳能生产原材料问题上，又面临遭中国 “卡脖子” 的风险。欧盟超过 95% 的太阳能电池板及其部件均来自中国，而欧洲在能源方面却又不得不对中国形成巨大的依赖。同时，俄罗斯与土耳其利用土耳其溪建立天然气供应网络，俄罗斯石油和天然气正在以另外的方式，保持在欧洲能源市场上的拥有量。在这样的背景下，欧盟国家想要摆脱对俄能源依赖，但至少在短时间内是无法实现的。
此外，2023 年中国的水电发电量下降了约 4.9%，占全球水力发电下降量的三分之二，导致碳排放量上升约 1.7 亿吨。水电作为一种相对清洁的能源，其发电量的减少使得对化石燃料的需求增加，从而导致碳排放上升。
（二）减排技术难题

减排技术缺乏规模效应，不同新能源领域获融资额规模、速度不一，成本高且技术突破难。国际能源署数据显示，2021 年，全球碳排放量和煤炭使用量均反弹，分别同比上升了 6% 和 9%。美国总统气候问题特使克里表示，这是因为减排技术缺乏规模效应。目前，不同新能源领域获得投资情况并不均匀。以碳捕集与封存（CCS）技术为例，该技术是将化石燃料排放出来的二氧化碳经过净化、提纯、压缩后永久封存于地下的技术。据测算，如果直接从烟囱拦截并封存二氧化碳，成本约在 70 美元 / 吨。而如果从大气中捕集二氧化碳，成本更将飙升至 200 美元 / 吨。
控制甲烷减排也不容易。甲烷排放的一大重要来源是农业，像水稻等农作物是多国民众的主食，不可能因为减排而放弃粮食种植。推动甲烷的减排技术也有待提高，例如监测甲烷泄漏数据是衡量各方是否达到减排标准的前提条件，但目前使用的卫星不太擅长捕获较小量的甲烷泄漏，在遇见恶劣天气时这一难度将进一步增加。
减排技术目前发展较慢的原因还在于，这些公司大多是初创公司，还处于技术和商业化的早期阶段，发展具有风险性。在太阳能领域，投资失败率较高，背后的原因主要有两个：其一，他们的技术并没有真正的创新；其二，政府的政策扶持力度不够。
四、地球承受之重待解

地球对碳排放的承受已接近极限，这并非危言耸听。全球碳排放连续三年上升，带来的负面影响日益凸显，地球生态系统正面临着前所未有的压力。
加大对清洁能源的投资刻不容缓。投资清洁能源不仅是经济行为，更是对未来社会和环境的责任担当。太阳能作为备受关注的领域，投资者可选择投资太阳能发电厂或相关制造企业。风能投资则包括风力发电场建设和运营以及风能设备制造公司。此外，生物质能可投资生物燃料生产企业或生物质发电项目，水能投资可聚焦于小型水电站的开发和运营。
发展减排技术是关键。人工智能助力减排有四种方式，一是创建监测、预测和减少排放的工具，企业可自动监控并记录碳足迹；二是使交通运输更高效，减少汽车尾气排放；三是管理浪费，在农业领域部署可持续供应链和环境监测，减少排放并改善水资源浪费；四是提高能源效率，人工智能可在未来 3 到 5 年内将能源效率提高 15%。
农牧业和农村牧区减排固碳也有十大技术模式，如稻田甲烷减排技术、农田氧化亚氮减排技术、保护性耕作固碳技术等，这些技术在保障农业生产的同时，有效减少温室气体排放。
同时，扩大农村清洁能源投资具有重要意义。我国农村幅员广阔，人口众多，农村能源是农村农业现代化的基石。扩大农村清洁能源投资，是应对能源对外高依存度的有效途径，是农村农业践行绿色发展的必由之路，也是紧跟新一轮科技革命和产业变革大趋势的需要。然而，当前仍面临资本市场直接融资功能未充分发挥、缺乏成熟可复制推广的技术使用路线、农民对清洁能源消费需求有限、政府政策与监管体系有待升级优化等关键制约。
为了地球的未来，我们必须加大对清洁能源的投资，发展减排技术，共同为地球减压。只有这样，我们才能在实现经济发展的同时，保护我们的地球家园。