沒有人可以預測未來。但有時我們可以透過回顧過去來大致瞭解即將發生的事情。在著名氣候科學家邁克爾·曼恩的新書《我們脆弱的時刻：地球過去的教訓如何幫助我們度過氣候危機》中，他根據我們從地球四十億年曆史中的特定時期所瞭解到的地球極端炎熱或極端寒冷的情況，描述了氣候變化正在創造的世界。
《大眾科學》請賓夕法尼亞大學佩恩科學、可持續發展和媒體中心主任曼恩為我們總結了每個時代的主要教訓，並解釋了它們為今天和未來提供的警告和希望。正如曼恩在他的書的引言中所說，“來自地球過去氣候變化的古氣候記錄的集體證據……實際上為我們需要做什麼來保護我們在這個脆弱時刻提供了藍圖”，在一個經歷了比我們人類所能承受的更多的地球上。
[以下是採訪的編輯稿。]
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讓我們從前兩個時代開始：暗淡太陽時代發生在三十億年前，然後是雪球地球時期，發生在 8 億到 5.5 億年前。發生了什麼，我們學到了什麼？
早期，太陽亮度降低了 30%，但地球並沒有結冰；海洋中已經充滿了生命。隨著太陽逐漸變得越來越亮，大氣中二氧化碳的濃度在數十億年間變得越來越低。隨著生物體的擴散，它們調節了大氣和溫度。這表明存在恢復機制——生命本身有助於將地球保持在適宜居住的範圍內。但這只是在一定程度上！
藍藻將氧氣載入到地球大氣中，而之前大氣中基本上是缺氧的[缺氧]。氧氣清除甲烷，因此甲烷迅速消失；地球失去了早期的甲烷溫室效應。正反饋迴圈發生了。地球失控地變成了一個雪球。
生命可以幫助將地球保持在適宜居住的範圍內，但它也可能將地球推向這些範圍之外。今天，我們是正在影響我們氣候的生物。我們的未來是充滿韌性還是不穩定？古氣候記錄告訴我們，我們介於兩者之間。我們仍然可以實現穩定，但如果我們繼續燃燒化石燃料，我們將面臨不穩定。
大約 2.5 億年前，二疊紀時期大氣中二氧化碳的大量積累導致了大滅絕，當時地球上大部分生命被 wipe out。它告訴我們關於我們現在所處的所謂第六次滅絕什麼？
二疊紀有記錄以來最嚴重的滅絕事件——大約 90% 的生命滅絕。當時發生了巨大的自然變暖，這是由異常活躍的火山活動驅動的，火山活動將二氧化碳載入到大氣中。它在 geological 時間尺度上迅速使地球變暖，儘管它遠不及我們今天所做的速度。
有些人引用這個時代作為理由，相信我們正在經歷失控的變暖，並且我們的滅絕現在已成定局。他們說我們正在經歷來自永凍土融化的失控的甲烷驅動變暖——而且現在做任何事情都為時已晚；我們都會滅絕。但我花了很多時間查閱文獻，結果站不住腳。沒有證據表明當時有大量甲烷釋放。有很多事情使它成為今天的不良類比。我在書中詳細介紹了它們。例如，當時有一塊巨大的大陸，非常乾燥，早期森林非常脆弱，很容易受到野火和崩塌的影響。因此，大規模森林砍伐的可能性更大，因此氧氣含量大幅降低。海洋中的硫也大幅增加，這可能消滅了相當多的海洋生物。
所有這些因素都促成了那場特殊的災難，而這些災難與今天的情況並不相似。沒有證據表明我們將看到我們所做的任何事情導致氧氣濃度大幅降低。沒有證據表明我們看到大量硫釋放——儘管像黑海經歷過的那樣，脫氧作用，伴隨著更大的缺氧區和生物死亡，是一個有點警告的訊號。
大約 5600 萬年前，地球再次變得非常炎熱——和以往一樣炎熱。這就是所謂的古新世-始新世熱最大值，PETM。我們是否正朝著這個方向前進？
這與大滅絕相同。科學家不再認為甲烷在 PETM 中起主要作用。但這裡有一個不同的教訓。PETM 以快速升溫而聞名——它不是發生在數百萬年的時間跨度內，而是在短短 10,000 或 20,000 年內發生的。從 geological 的角度來看，這非常快速，儘管，再說一次，它比今天慢 100 倍。升溫高峰發生在已經溫暖的星球之上；它將地球帶到了比 geological 記錄中記載的任何溫度都高的溫度。
PETM 達到的高溫水平對人類來說是危險的，而且我們已經遇到了一些地區的致命溼球溫度[溫度和溼度影響的估計值]。PETM 將是一個地球大部分地區對人類來說太熱的世界。因此，人們說，“哦，看，生命適應了。” 一些物種發生了大規模的小型化。馬縮小了 30% 以適應[較小的身體，表面積與體積的比率較高，更容易散熱]。現實情況是，當你看到像馬縮小 30% 這樣戲劇性的事情時，這意味著會有大量的適應不良物種；沿途將會有大量生命的損失。人類可以適應的想法，但那些選擇壓力並不偏袒任何人。
讓我們跳回到 PETM 之前的 1000 萬年，即 6500 萬年前。一顆巨大的小行星撞擊了地球，使地球籠罩在塵埃中，這迅速冷卻了地球表面，殺死了陸地恐龍（不是鳥類恐龍）。這與早期的事件和今天的氣候變化非常不同。那次事件能告訴我們什麼？
塵埃非常迅速地冷卻了地球，因此任何不能鑽入地下或找到庇護所的動物——基本上是所有大於狗的動物——都滅絕了。氣候故事是，即使這是一個全球降溫而不是全球變暖的情景，它也是快速的。[該事件也稱為 K-Pg 界線，是白堊紀時期和古近紀時期之間的過渡。]
這也關係到社會脆弱性。在冷戰高峰期，我們關注的是核冬天。一場全面的核戰爭會將地球籠罩在塵埃、煙霧和灰燼中。恐龍的命運可能就是我們的命運。當然，卡爾·薩根是真正提高人們意識的人。他和他的同事在 1983 年底發表了一篇論文，指出不僅僅是物理破壞會讓我們遭殃；真正會讓我們遭殃的是地球的快速冷卻。
隨著冷戰的結束，世界感覺這種特殊的威脅已經減弱。但隨著最近與俄羅斯入侵烏克蘭的緊張關係以及普京威脅使用戰術核武器，這種威脅突然重新出現。從恐龍身上適用的觀點是，今天重要的不是絕對的溫暖程度；而是我們進化所適應的星球。恐龍已經進化適應了某種氣候，當氣候迅速變冷時，它們就滅絕了。其他動物能夠利用出現的生態位。具有諷刺意味的是，那是我們的祖先，早期的哺乳動物。從某種意義上說，我們之所以在這裡，是因為恐龍滅絕了。如果我們有 80 億人適應了隨著我們繼續使地球變暖而正在消失的氣候，那將是一個真正的危險。
最近，我們經歷了幾個冰河時代；上次冰期最大值大約發生在 20,000 年前。這些寒冷時期揭示了我們現在日益炎熱的時期什麼？
K-Pg 事件是一個間斷的降溫間隔，發生在原本溫暖的時代。大約三百萬年前，二氧化碳水平降至接近今天的水平。在某種程度上，更新世[大約在 260 萬年前開始]更適合類比我們今天的氣候。當時沒有格陵蘭冰蓋。海平面至少高出 10 英尺，可能高出 20 英尺。地球比今天更溫暖。那是我們現在註定要面對的未來嗎？答案並不那麼明確，因為存在滯後效應[當物理變化滯後於產生它的力時]。當您處於降溫情景時，事物的行為與您處於升溫情景時的事物的行為是不同的。您可以達到相同的點，並且氣候可能看起來非常不同，具體取決於您如何到達那裡。我們可能尚未註定要融化格陵蘭冰蓋。滯後效應為我們贏得了一點誤差範圍，但不大。也許它為我們贏得了額外半度的升溫。它再次向我們展示了這個時刻的脆弱性。如果我們繼續走我們現在的道路，我們可能很快就會超出韌性的範圍。
本書中的最後一個時間範圍是公元，即過去 2000 年，人類在地球生命中佔據主導地位。您解決了我們今天面臨的問題：變暖將如何影響厄爾尼諾現象或亞洲夏季風？北大西洋的傳送帶環流會改變嗎？我們的氣候模型是否低估了正在發生的變化的速度和程度？鑑於所有這些，您最擔心什麼？什麼讓您感到驚訝？
我最擔心的是超出曲棍球棒曲線。[“曲棍球棒”是曼恩和其他人在 1999 年釋出的一張圖表。它顯示，全球平均氣溫在 900 多年裡保持不變或略有下降，然後從 20 世紀中期到 1999 年急劇上升。它看起來像一根側放的曲棍球棒，刀片在最右端指向上空。] 與過去事件的明顯不同之處在於，我們在這個時間範圍內使氣候變暖的速度如此之快。事實證明，厄爾尼諾現象、海平面上升和北極海冰水平都可以遵循曲棍球棒模式。有一個主題：其中一些事物的變化發生的時間比我們預期的要早。
其中之一是大西洋經向翻轉環流，或 AMOC——海洋傳送帶。這是令人驚訝的事情之一：我們已經看到的急劇減速。過去一個世紀，這種環流已經急劇減速，即使模型表明任何減速都只應在即將到來的下一個世紀發生。曲棍球棒的刀片大約提前了一個世紀到來。原因之一可能是格陵蘭冰蓋融化的速度更快，因此我們比預期的更早地將更多的淡水徑流排入北大西洋。
什麼給您帶來最大的希望？
我們不確切知道我們離觸發可能威脅人類文明的毀滅性臨界點有多近。來自過去的集體證據告訴我們，我們仍然有一定的安全邊際。科學告訴我們，如果我們迅速行動，如果我們採取戲劇性的行動，我們可以避免導致更嚴重後果的變暖。這就是這個時刻的脆弱性：我們有一點安全邊際，但安全邊際不大。我現在經常使用的一個短語，一個概括了本書資訊的短語，是將緊迫性和能動性配對。是的，情況很糟糕，如果我們不採取行動，我們將面臨更嚴重的後果。我們已經可以看到毀滅性的氣候後果。這就是緊迫性。但古氣候記錄告訴我們，我們尚未觸發失控的變暖。如果我們迅速而果斷地採取行動，我們可以避免那個不歸路點。這就是能動性。我們有 40 億年的地球歷史。讓我們嘗試從中學習。