故意將陽光反射到太空以冷卻地球——太陽輻射修正（SRM）——現在正被認真探索/調查，作為應對氣候危機的解決方案。 理論上，向平流層發射硫滴、向雲層噴灑鹽水或在極地冰層上撒玻璃可以減緩全球變暖。 但是，由於這些實驗涉及行星尺度的風險，我們應以充分的謹慎、溝通和透明度進行，並受全球商定標準的監管。 然而，我們看到不受監管的實驗正在跨越道德和法律界限。
過去十年中，有影響力的機構——哈佛大學、華盛頓大學和英國的四所大學合作（包括牛津大學）——已經接近進行戶外SRM實驗。 但是，在重新考慮科學和政治風險以及當地活動家的反對後，這些倡議最終暫停了工作。 然而，一些參與太陽偏轉實驗的團體不顧後果地選擇將其專案從學術監督中轉移出去。
自2017年以來，一個最初名為 Ice911 Research，後來更名為 Arctic Ice Project 的私人倡議，已經在北極冰層上散佈了微小的玻璃球以反射陽光，面積達 17,500 平方米（或三個足球場），這引起了阿拉斯加原住民領導人的抗議。 全面部署將在北極多達 100,000 平方公里的區域內鋪設球體，面積相當於肯塔基州。 最近的實驗甚至更加無視規則。 2022 年，英國一位獨立研究人員從一個高空氣象氣球向平流層釋放了二氧化硫，並將其命名為 SATAN（平流層氣溶膠傳輸和成核）。 大約在同一時間，一家矽谷支援的初創公司 Make Sunsets 開始發射類似的氣球。 這家公司現在計劃為這類發射出售“冷卻信用”。
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這家初創公司對“這是否合法？”這個問題的回應是：“是的，我們已經與多個美國政府機構（FBI、FAA 和 NOAA）聯絡。 他們瞭解我們的業務和活動。” 這種不置可否的回答揭示了太陽輻射修正問題的核心。 原因如下：如果行星風險沒有事先進行明確評估、溝通和協商，那麼構成行星風險的實驗就違反了《1985 年維也納公約》等保護高層大氣臭氧層的國際法，而這些初創公司和個人並未這樣做。 即使在缺乏具體的國家法規的情況下，情況也是如此，有些人錯誤地認為這給了他們自由行動的權利。
2023 年釋出的兩項重要的科學評估強調了此類太陽偏轉行動的危害。 第一份是聯合國環境規劃署（環境署）的《同一大氣層》報告，該報告發現“即使作為一種臨時應對方案，大規模的 SRM 部署也充滿了科學不確定性”。 為了解決圍繞 SRM 顯而易見的“關於公平、倫理和同意的關鍵未解決問題”，報告建議基於預防原則進行“穩健、公平和嚴謹的跨學科科學審查過程”。
第二份是世界氣象組織 2022 年的《臭氧層損耗科學評估》，該評估發現，雖然向平流層注入硫“可以減少全球變暖的一些影響，但它無法恢復過去的氣候條件，並且很可能導致意想不到的後果，包括平流層臭氧濃度的變化”。 它還發現，對臭氧層造成損害的確定性隨著這些方法的長期和更 интенсивное 使用而增加。 這一發現與環境署報告中的一項發現相悖：SRM 需要維持數十年甚至數百年才能有效地限制升溫，而突然停止干預將導致“快速的氣候變化，這將增加人類和生態系統的風險”。 因此，SRM 提出了一個二元選擇：短期使用可能會加劇全球變暖，而長期部署則會嚴重損害臭氧層。
圖片來源：Lucy Reading-Ikkanda
這些發現具有法律意義。 太陽輻射修正不能僅限於部署國上空的空氣。 避免跨界損害的義務體現在多項國際環境協議中。 這些協議支援對威脅行星系統（如海洋、臭氧層、氣候和生物多樣性）的大規模改造活動進行預防性監管，即使其精確效果尚未完全瞭解。
考慮一下《倫敦海洋汙染預防公約》。 2008 年，其締約方同意禁止一種稱為海洋施肥的地球工程型別，但允許進行風險評估、制定風險管理計劃並承諾透過同行評審分享和公開調查結果的研究除外。 2010 年，由於其固有的高風險以及對生物多樣性和人類的潛在影響，《生物多樣性公約》（CBD）締約方同意全面禁止地球工程，但對研究有狹隘的例外。
由於美國不是《生物多樣性公約》的締約方，而且《倫敦公約》僅監管海洋施肥，因此人們認為從美國領土向平流層噴灑硫不受國際法管轄。 這是錯誤的。美國和所有其他國家都是《保護臭氧層維也納公約》和《蒙特利爾議定書》的締約方。 該公約的一個關鍵特徵是，它有義務各國在以下方面開展研究合作：“可能影響臭氧層的物質、實踐、過程和活動及其累積效應”。 因此，不受監管的單方面影響臭氧層的實驗（如 SRM）違反了這一義務。
不幸的是，由於《維也納公約》目前缺乏類似於《倫敦公約》的結構化研究評估流程，因此其條款一直被忽視。 因此，重啟《維也納公約》以監管 SRM 研究至關重要。 這種監管流程在國家層面也至關重要，因為政府對 SRM 研究的支援正在增加。 雖然實驗規模目前很小，但它們可能會變得更雄心勃勃。 如果沒有健全的監管流程，研究和實施地球工程之間模糊的界限將在毫無預警的情況下被跨越。 潛在的影響——如臭氧層退化和全球氣候的突然轉變——將影響世界各地的人口，而他們中的大多數人在這些實驗是否應該進行的問題上沒有發言權。
這一點尤其重要，因為許多國家已經使用技術來改變當地天氣。中國計劃到 2025 年將其約 550 萬平方公里的領土納入天氣修改計劃。 澳大利亞的一個團隊正在向大堡礁上空的雲層注入鹽水，以防止其消失。 從天氣修改到 SRM 的飛躍已經臨近。 因此，世界必須開始建立一個多邊框架來管理像 SRM 這樣的地球工程。 這方面的起點是規範戶外實驗。
近年來，太陽能和風能的部署創下紀錄——這些是已被證實的、具有成本效益的解決方案，與 SRM 不同，發展中國家也可以使用。 我們迫切需要對無碳能源進行大規模投資，以實現全球經濟脫碳。 這就是像 SRM 這樣的解決方案中的道德風險：它們分散了人們的注意力和資源，使其偏離了在這個關鍵十年中應成為唯一重點的事情：脫碳。
這是一篇觀點和分析文章，作者或作者表達的觀點不一定代表《大眾科學》的觀點。