我们能否从大气中抽出足够的碳以阻止气候变化？

　　大自然为地球配备了数个巨大的“海绵”或碳汇，可以帮助人类应对气候变化。这些天然海绵以及人造海绵可以吸收碳，有效地将其从大气中清除。

　　但是，我们能否从大气中抽出足够的碳以阻止气候变化？改变和缓和气候变化的实际成本和成本是多少？

　　过去两年中，Sabine Fuss一直在寻找这些答案。Fuss是柏林的经济学家，他是墨卡托全球公域与气候变化研究所的研究小组的负责人，并且是联合国最初建立的政府间气候变化专门委员会（IPCC）的一部分，该委员会由联合国成立，旨在评估气候变化的科学，风险和影响全球暖化。在小组的2018年报告和新的《巴黎协定》目标将全球变暖保持在2.7华氏度（1.5摄氏度）或更低之后，Fuss的任务是找出哪种碳清除策略最有希望和可行。

　　造林和再造林，分别种植或重新种植森林，是众所周知的天然碳汇。大量树木可以从大气中吸收温室气体二氧化碳（CO2）进行光合作用，这种化学反应利用太阳的能量将二氧化碳和水转化为糖和氧气。根据《科学》杂志2019年的一项研究，种植1万亿棵树可以存储约2250亿吨（2050亿公吨）的碳，占自工业革命以来人类释放到大气中的碳的三分之二。

　　陆地生态学家，Carbon180首席科学家简·泽利科娃（Jane Zelikova）认为，农业土地管理是另一种相对低风险的天然碳清除方法，该方法是非营利性组织，倡导美国采用碳清除策略，例如轮牧，减少耕作和农作物轮作通过光合作用增加了碳的吸收，最终碳被存储在土壤中分解的根组织中。美国国家科学院发现，土壤中的碳储存足以以低廉的成本抵消美国年度净排放量的10％，即约6.32亿吨（5.74亿公吨）的二氧化碳。

　　福斯说，但是基于自然的碳清除，例如种植和重新造林，可能会与其他政策目标（例如粮食生产）相抵触。扩大规模后，这些策略需要占用大量土地，通常情况下这些土地已经在使用中。

　　他们说，这就是为什么采用更多基于技术的碳清除方法至关重要的原因。例如，通过直接的空气捕获和碳存储，化学过程会将二氧化碳从空气中吸收出来并将其结合到过滤器上。过滤器加热后，可以捕获二氧化碳，然后将其注入地下。根据国际能源署（International Energy Agency）的数据，目前全球有15个直接空气收集装置。还有碳捕获的生物能源。使用这种方法，可以种植植物和树木，形成碳汇，然后燃烧有机材料以产生热量或称为生物能源的燃料。在燃烧过程中，碳排放被捕获并存储在地下。另一个碳捕获技巧涉及矿化。在此过程中，岩石被磨碎，以增加可用于与CO2发生化学反应并使其结晶的表面。之后，矿化的二氧化碳被储存在地下。

　　但是，这些技术都没有大规模实施。它们非常昂贵，估计每吨二氧化碳排放量高达400美元，而且每种气体在部署之前仍需要大量研究和支持。泽利科娃说，但是美国是一个很好的例子，说明了多种脱碳解决方案如何协同工作，泽里科娃说：土地管理可以用于中西部的农业；西北太平洋地区的玄武岩非常适合成矿。她说，西南地区的油田已经有了合适的技术和熟练的地下碳储存工人。

　　最终，每个国家都必须将自己独特的CO2去除策略组合在一起，因为没有任何一种干预措施会成功。福斯说：“如果我们专门扩大其中任何一个，那将是一场灾难。” “这将占用大量土地或价格过高。” 她的研究表明，在热带地区造林和重新造林将是最有成效的，而在更北纬和反照率更高（光反射回太空）的北纬地区，太阳辐射的差异意味着这些国家在技术干预方面的投资可能会更好，例如碳捕获和生物质提取。

　　迫切需要部署这些解决方案。富斯说，全球碳预算，即在全球温度比工业化前的水平升高2.7 F（1.5 C）之前人类可以排放的CO2量，约为3亿吨CO2。

　　她说：“近年来，我们发射了40吉字节的水。” 换句话说，该预算只剩下几年了。《科学报告》杂志上的一项最新研究表明，如果要实现《巴黎协定》中设定的目标，那么从现在开始再等几年可能就太迟了。根据他们的气候模型，作者预测，即使我们完全停止排放温室气体，“与1850年相比，全球温度将升高3 C （5.4 F），海平面比2500高3米（10英尺）”。研究人员说，为扭转气候变化的影响，今年和以后每年必须清除33千兆吨的现有温室气体。

　　但是，现实是这些方法还没有准备好，并且在如何付款方面还没有达成共识。科学家之间就下一步达成共识：我们需要立即停止进一步的排放。“由于排放物已嵌入我们的日常生活和基础设施中，” Fuss说，“碳清除变得更重要。”