文 章

《环境与社会》是环境学领域的入门读物,启迪关心环境问题的人深入思考

2021年11月02日   作者:[美]保罗·罗宾斯,[美]约翰·欣茨,[美]萨拉.A.摩尔

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【百道编按】2021年11月1日,第26届联合国气候变化大会(简称:COP26)在英国举行,旨在共同行动以有效应对气候变化带来的危机和挑战。江苏人民出版社出版的《环境与社会:批判性导论》为所有关心环境问题的人铺设了一条深入思考的道路。本文为该书精彩书摘,欢迎读者阅读交流。

《环境与社会:批判性导论》
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出版社:江苏人民出版社
作者:[美]保罗·罗宾斯,[美]约翰·欣茨,[美]萨拉.A.摩尔
译者:居方
出版时间:2020年11月

匹兹堡的交通困境

一个炎热的夏日下午,四点四十五分,在靠近宾夕法尼亚州匹兹堡市外自由隧道的地方,车辆停了下来,这种情况与高峰时间世界上其他的城市一模一样。每天大约有10万辆车穿过这些隧道,这是城市通勤文化日常的真实写照。普通的美国人每天大约要花45分钟上下班,许多通勤族甚至得花两倍或者更多的时间。可以预料,对每个人来说堵上二十分钟是工作日的一部分。尽管这是令人不愉快的,但它的确是生活和经济中很平常的一部分。

当车辆在“管道”(当地人就是这么称呼)中爬行时,空调使司机尚且可以忍受车内的温度,因为一套复杂的交换正在进行。液体和气体在汽车里流动,保持着车流的前进,尽管车速很慢。这些车辆被氧化燃烧的过程驱动,它将空气中的氧气和油箱里的汽油混合,产生微小的爆炸,分裂燃料(它基本上是碳氢原子的结合)间的链接从而释放出能量,推动汽车前进。反应之后,剩下什么?一些水(H2O)和一堆二氧化碳(CO2)。原燃料和氧气从一端进去,水和二氧化碳从另一端出来。很明显,每两个进入这个过程的燃料分子,至少产生16个二氧化碳废气分子。

从排气管中释放的CO2完全是看不见的。它升入大气中与其他气体混合,似乎就消失了。令人遗憾的是,看不见、抛在脑后绝不是就不会产生影响。今天,这些汽车排放的二氧化碳也许会在大气中残留一个世纪或者更久,它们只能经过漫长的时间,慢慢地被世界上的海洋和植被吸收。同时,这些分子漂浮在空气中,锁定住来自地球的热量,提高了地球总体的温度,造成灾难性的后果。

然而,16个微小的CO2分子注定会造成哪些危害?令人遗憾的是,一辆普通汽车的排放量远不止于此。平均每辆汽车每行驶一公里大约排放150克二氧化碳。普通的美国司机每年大约行驶19000公里,所以事实上每辆汽车每年大约产生2800千克CO2,这远远超过汽车自身的重量。

更进一步说,这种计算方法首先排除了为了制造汽车开发能源、铺设和维护道路以及开采进入汽车油箱、轮胎和车身的燃料和原材料所需的碳。这还不包括交通运输和为通勤族生活的其他方面提供能源所需要的碳,从他们早餐桌上的食物到他们家里、工作场所的暖气和冷气,甚至用来修建住宅和工作场所的能源。所有的一切都需要排放二氧化碳(当然,还有许多其他气体和废品)。一种无色无味的气体是怎样从根本上与我们的生活、我们社会的基础联系在一起的?

二氧化碳简史

事实上,碳元素在地球中只占非常小的一部分。大部分的碳(大约99%)都埋藏在地壳中,锁定在沉积岩里。剩下的碳处于不断运动的状态。通过在海洋(大部分都存在于此)、大气、植物和土壤之间流动,碳不断地循环,固体(石墨和钻石)和气体(沼气和二氧化碳中的碳)是它最常见的形式。然而除了这些状态之外,它还可以进入种类繁多的有机分子,包括脂肪和糖类。以这种方式,它在动植物中进进出出,并形成了地球上最基础的生命构造。

CO2——该元素最常见的气体形式,不断地在生命形态中循环后,被海洋和大气重新获得。光合作用【光合作用(Photosythesis):植物利用太阳的能量将二氧化碳转化为有机化合物,特别是用来构建组织的糖类的过程。】是地球上所有生命的基础,它从本质上将太阳的能量与CO2和水结合,产生组成植物组织的糖类,并产生氧气。植物在生长的过程中用这种方式从土壤和大气里吸收碳,当它们腐烂时,又将碳排放到空气中,返还到土壤里。动物(包括你和我)也是这样进一步参与了碳循环碳循环(Carbon Cycle):碳在地球的岩石圈、大气层和生物圈中循环的系统,尤其包括地球上的碳(例如石油)和大气中的碳(如二氧化碳)通过燃烧发生转换以及通过封存再回收。

当它从海底落下,从土壤深处回到地壳时,一小部分碳脱离了这个循环。正是通过裂缝层和洋底有机物质的缓慢沉淀,形成了含有大量碳的沉积岩,在几百万年的硬化后变成地壳的一部分。另一方面,通过移除土壤中的沉积岩,包括煤炭(碳化的树木)和石油(海洋生命转变成的化石),并用火焚烧,人们迅速地把大量的碳排放到大气中,而且速度(明显)比它们自然地回归地质储藏快得多。

大气中CO2的含量绝不是固定的。其实,在过去的数百万年里,它的含量发生了巨大的变化。在地球生命之初,大约20亿年前,这个星球中到处都是微生物群。因为当时大气中含氧量极小,反而含有大量的二氧化碳,所以微小的原核生物茁壮成长。这些微小、简单的生命形式通过分解它们周围的无机化合物,构成自己的身体。它们特别善于利用充沛的水,在分解水之后获得氢原子,并且将阳光和CO2(两者都很充足)转化成能量。这些过程意外产生的副产品——废物——氧,释放到空气中成为氧气。随着这些“蓝藻细菌”继续繁殖生长,空气逐渐从富含CO2转变成含有更多的氧气。今天的地球上,空气中(尽管最多的仍旧是氮气)大约含有20%的氧气,不到1‰的CO2[确切地说,大约每一百万个单位(ppm)中有381个CO2]。当旧的生命形式开始消失,新的生命形式便充分利用如今可以获得的氧气(我们自己也是如此)。对之前的细菌来说,这无异于一场大气的灾难:它们产生的空气使自己中毒了。厌氧菌,这种地球最早生命的后代,仍然继续存在,但是它们的生存环境发生了改变,它们生活在比过去更小的区域,包括滩涂和人类的肠道中(Margulis,Dolan,2002)。

这里存在一个历史经验。生物通常能够用为了自身的生存,改变必须适应的状况的方式,影响地球的生物化学特征。

当然,适用于古代原核生物的道理同样适用于人类社会。我们与微小的细菌一样,与二氧化碳紧密联系。

然而,自从有了火,我们与碳的关系就更进一步加深了。直立人可能在四十多万年前就掌握了火的使用方法。从此,对能源越来越多的需求成为人类文明的特征。例如,烹饪食物需要相当多的能源,在寒冷中取暖(或者在炎热中降温)也需要能源,不仅如此,建造建筑或者搬运物体,从汽车到水,一切都需要能源。

在较简单的社会,这种能源主要通过体力劳动获得。然而,随着社会扩大规模,变得更加复杂、更具有生产力,它们开始依赖额外的能源。在现代世界,能源主要来源于燃烧化石燃料:煤炭、石油和最常见的天然气。燃烧这些液体和固体的过程释放出大量的能量,但是也排出了碳,它以CO2的形式流入空气中。随着当代经济的发展,修建更大型的建筑和城市、在全球范围内运送货物、通过施撒化肥和杀虫剂(它们是用石油生产的)生产更多的粮食成为可能,人类对能源的需求有所增加,燃烧的化石燃料越来越多。简单地说,现代文明就是碳的文明。

随着时间的推移,这种越来越以碳为基础的经济活动产生的结果,如今在空气的测量中体现得非常明显。从20世纪50年代起,科学家查尔斯·基林(Charles Keeling)和他的同事一直在夏威夷的莫纳罗亚(Mauna Loa)山顶的天文台测量空气中二氧化碳的浓度。经过一段时间的图表记录,数据显示CO2的含量(以每百万份计算)稳步上升,呈陡峭的曲线。

此外,这一清晰的趋势只是走向以碳为中心的文明的末端。随着经济方式从19世纪的人力和畜力转变成机械化的运输工具和发电,逐渐产生更多的CO2。其他现代经济活动也改变了大气中的碳含量。例如,人类为了发展或农业生产砍伐大片的森林,这造成了双重影响。一方面毁灭通过光合作用获取(或者封存碳封存(Carbon Sequestration):通过生物的手段,如植物的光合作用或者工程技术的方式,从大气中获取碳储存到生物圈或岩石圈。)碳的森林,降低了树木获取碳的能力。另一方面焚烧树木后,储存在每棵树中的碳又被释放到大气中。这也使地球上吸收碳的植物数量越来越少。

尽管我们从20世纪50年代才开始直接测量大气中的CO2,但我们保存着更早的排放记录,它们确切地显示了这种机器时代转变的印记。年轮和沉淀物可以用来重建几千年前或者更早的气候状况,而分析封存在南极和格陵兰深层古老冰芯中的气体,可以告诉我们第一块冰落下时的大气状况。

过去一千年的证据是令人信服的。当然,从中世纪这段封建主义、农民生产和宗教等级制的时期,一直到18世纪这段全球范围接触增多、科学发展和殖民主义扩张的时期,大气中碳的含量每十年都会有细微的变化。但是,在19世纪之后,伴随着工业革命的进行,大量的二氧化碳被排放到大气中,这些微小的变化便相形见绌了(IPCC,2007)。

从碳含量到气候变化

如果大气中碳含量的变化对我们这个星球的环境和社会体系没有深远的影响,我们就不会对它加以评论或者关注。核心的问题是,二氧化碳与大气中许多其他气体在调节地球温度中发挥着主要的作用。

这是因为在即将进入地球的太阳短波辐射中,许多被地球表面吸收并转化成长波辐射,它就是我们感受到的热量,它同时被散发到太空中。然而,部分再次散发的能量没有离开地球,反而被覆盖地球的空气所吸收。这种大气中的能量被一系列特定的气体包围,包括二氧化碳。没错,这是好消息!这种自然吸收的热量就是维持着地球上生命的温度;没有这种效应——温室效应温室效应(Greenhouse Effect):地球大气的特性,凭借包括水蒸气和二氧化碳在内的重要气体的存在,锁住并保留热量,以此达到可以维持生命的温度。

这个星球会极其寒冷。但是如果在一段时间之后,气体的聚积提高了吸收热量的程度,人们就可以理性地预测全球气温将升高。

空气中的气体与全球气温联系在一起的过程早在人类出现之前就已发生。而且我们已经证实,全球气温对空气中气体含量的变化极其敏感。例如,我们知道,几亿年前(前面曾经讨论过),空气中二氧化碳的减少极大地降低了全球的温度。所以,在近代历史中如此短的一段时间内,这些气体在空气中迅速聚积,增加了对严重环境变化的预期。短期的全球气候记录反映了一种整体变暖的模式。而且,这种变暖已经导致了间接的效应,包括冰的融化造成的海平面上升,全球积雪层的整体减少。平均看来,世界确实正在变暖。

二氧化碳只是产生这种作用的众多温室气体中的一种。其他气体包括天然形成的气体,例如水蒸气、沼气、二氧化氮,还有完全人造的工业化合物,包括氯氟烃(CFC)。所有这些气体正在空气中聚积,温度确实正在升高。

从这种意义上说,“全球变暖”是一种准确的描述,但是它并不完整。从变暖来说,我们的确知道只要这些气体在空气中长时间存在,变暖就会持续,而且在下个世纪,全球平均气温可能升高1℃—4℃。但是,它也可能引发很多区域性气候和天气情况变化。这种全球能量平衡的变化会产生各种各样的效应,可能包括一些地区变得干燥而另一些地区降水增加,有些地方干旱程度加重而其他地方洪水增多,海冰减少,海面上升,甚至于调节一些地区的温暖和湿润状况、不断循环的洋流也会发生崩溃,这可能导致局部的温度降低。

这种变化的效应使世界上的每个人都受到影响,从这个意义上说,它是全球性的。但是,它的影响也是千差万别的。假设海平面上涨达到或者超过一米,太平洋上的岛国(实际上,居住着1400万人)就可能全部消失。在撒哈拉沙漠以南的非洲,相当大的一部分人口依靠雨水灌溉的农业为生,干旱就意味着饥荒和迁徙。全世界的富人也许能够支配更多的预算用于空调和食物,但是穷人不能。因此,如果空气中二氧化碳和相关气体的浓度没有什么改变的话,在过去一个世纪里,由碳推动的经济发展可能产生一个讽刺的结果,即它造成的环境状况将挑战和破坏经济进一步发展的可能性,惩罚那些与这个问题最无关的人。

除了对人类造成了诸多问题,这种环境变化的影响本身就很深刻。随着温度和降水量的剧烈变化,大量的动植物很可能突然濒临灭绝;许多会迅速消失。尽管像北极熊这样备受瞩目的动物正得到关注,但是如果对全球粮食和能源网络更加重要的物种消失了,问题将更加严重。这些物种(特别是昆虫、植物和海洋浮游生物)对许多其他物种的生存至关重要,它们的灭绝将意味着整个生态系统有可能奔溃。

……

通过灵活的机制克服障碍:气候条约

20世纪80年代末,当国际社会坐下来寻找解决环境变化的策略,即《联合国气候变化框架公约》时,遇到了所有上述假设的合作障碍和其他问题。最终,他们于1997年达成了一项国际协议,《京都议定书》,这一具有约束力的国际法文件旨在处理并努力克服这些阻碍,要求所有签约国实行减排(所有温室气体,包括碳)。解决这些问题的方法包括条约中的灵活性元素,它们让签约国更愿意共同努力。

首先,该条约详细地列出了随着时间推移,可改变、更新和拓展的具体规定。它也确定了各个等级目标,给予各国一定的时间发展技术和实施策略来解决排放。该议定书对碳排放设定了国家标准,并随着时间的推移,对签约国的减排要求越来越严格,它的中期目标是各国最终的减排水平要比20世纪90年代低5.2%。议定书还包括许多规定,它们增加了各国在实现目标过程中的灵活性。最明显的是,《京都议定书》没有规定各国必须减少的排放数量。各国可以实行严格的限制,设置灵活的碳排放税,执行总量限制与交易制度(见下文),或者选择任何其他政策手段实现各自的目标。最后,议定书有效地免除了很多发展中大国,最主要是中国和印度,在条约中的许多责任,进一步使它们从“清洁发展机制”带来的技术转化中受益,在这个机制中,通过在贫困的国家发展碳减排计划和技术,发达国家可以部分地达到减排的目标。

因为该协议非常灵活,所以它极有可能失败。美国是世界上最大的碳排放国之一,条约尚未开始实施它就已经退出。仍有37个发达国家留在条约中,它们可以声称温室气体的减排接近、或者超过了它们的承诺,尽管这主要是因为在过去五年里,大规模的经济衰退无意中缩减了排放。条约中的漏洞允许一国将污染行业转移到其他的国家(例如中国),从而声称实现了减排。在京都之后,最近的后续多轮协商,包括哥本哈根(2009年)、德班(2011年)和多哈(2012年)会议(或者“各方召集会议”——CoPs),比之前的会议收效更差,这让用制度的方法解决问题的前景比开始看起来更加黯淡。

制度的视角(如第四章所总结)突出了一种预期,即这些结果可能早已发生。如果一些国家认为其他国家在“搭便车”,并且制度执行不力,那么有关公共财产的约定就经常是无效的。

另一方面,制度理论强调,如果鼓励集体决策并且可以确立规则,尽管是尝试性地,也可以达成建立信任的协议。有了各方(制度理论者所称的社会资本)的信任和实践,随着时间的推移,就可能制定出更积极强硬、涉及面更广的规则,解决公共财产的困境。京都的经验是否为今后得出更好的办法打下了基础?

(责编:肖歌)

作者:[美]保罗·罗宾斯,[美]约翰·欣茨,[美]萨拉.A.摩尔

来源:百道网

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