气候变化背景下地球工程研究的国际管制探析

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  [摘 要]在应对气候变化日益紧迫、国际社会减排协议难以落实的情况下,通过人为干预影响气候的地球工程技术引起了一些科学家的关注。目前地球工程技术的研究还处于初始阶段。由于地球工程技术本身的复杂性和不确定性,地球工程方案影响的全球性和非均衡性,以及地球工程可能引发的道德风险困境等原因,有必要加强对地球工程研究的管制。在当前情况下,达成统一的地球工程研究管制机制尚不成熟,但有必要形成地球工程研究的国际规范。减少二氧化碳排放是国际社会应对气候变化问题的首选,地球工程研究不应该成为延迟减排的借口。
  [关键词]地球工程;国际管制;气候变化
  [中图分类号]X3 [文献标识码]A [文章编号]1674-6848(2012)05-0005-06
  [作者简介]孙 凯(1976—),男,山东青岛人,博士,中国海洋大学法政学院讲师,中国海洋大学海洋发展研究院研究人员,主要从事国际环境治理研究;王刚(1979—),男,山东青岛人,博士,中国海洋大学法政学院讲师,主要从事海洋环境治理研究。(山东青岛 266100)
  [基金项目]“十二五”国家科技支撑计划项目“气候变化与国家安全战略的关键技术研究”(2012BAC20B06)和教育部人文社会科学研究青年基金项目(11YJCGJW014)的阶段性成果。
  Title: Research on International Governance of Geoengineering
  Authors: Sun Kai & Wang Gang
  Abstract: With the urgency of responding to climate change and the difficulties of reaching agreements on emission reduction, deliberate intervention of climate change which is known as geoengineering attract some scientists’ attention. The research of geoengineering is at the initial phase, and because of the complexity and uncertainty of geoengineering technology, the global and uneven impact of geoengineering, plus the possible moral hazard by the implication of geoengineering strategies, it is imperative to strengthen the governance of geoengineering research. Under the present situation, a comprehensive and global regulation is not possible, but some norms governing geoengineering are badly needed. Emission reduction should be the first choice in responding to climate change, and geoengineering research should not be used as an excuse for delayed action on emission reduction.
  Key words: Geoengineering; International Governance; Climate Change
  在全球日益暖化的今天,如何减少温室气体的排放,避免气候变化产生的不良后果,成为国际社会关注的重点。在国际气候治理层面,围绕削减温室气体排放的国际协议难以达成甚至停滞,一些科学家甚至决策者开始考虑实施应对气候变化的B计划——地球工程(geoengineering),即通过周密的计划和独特的技术来对全球的气候进行调节。目前对地球工程的研究在科学界还处于初始阶段,在政策界还处于观望阶段,但鉴于地球工程潜在的巨大影响以及高度的不确定性等问题,有必要对地球工程的研究和可能实施的方案选择进行“未雨绸缪”的规划与治理。
  一、地球工程的技术选择
  地球工程技术一般来说可以分为两类。一类是二氧化碳清除技术(Carbon Dioxide Removal, CDR),即通过人工增加碳汇以吸收更多的二氧化碳。具体措施为:(1)利用已收割的生物质及随后的碳存储进行生物碳捕获。将收获之后的生物质用来生产氢气或电能,将剩余的残渣及存储的二氧化碳在合适的地质构造中进行封存。(2)生物碳加工。植物在生长的过程中,通过光合作用可以从空气中吸收大量的二氧化碳;当植物死亡和降解之后,所吸收的大部分二氧化碳都会重新返回大气中,因此在生长期内将植物收割,可以将这些植物体制造成生物碳并在海底或地下进行封存。(3)加强风化作用。含有碳酸盐和硅酸盐的岩石在风化过程中也可以吸收二氧化碳。这些岩石在地表非常常见,因此以人为的方式加强含碳酸盐和硅酸盐岩石的风化过程,可以提高通过自然方式从大气层中清除二氧化碳的能力。(4)海洋增肥。海洋中的浮游生物可以吸收大量的二氧化碳,因此通过海洋增肥,加强海水的营养化,可以刺激海上浮游植物生长以吸收大气中的二氧化碳;随着这些植物的死亡和沉入海底,其所吸收的二氧化碳也随之沉入深海。(5)通过化学方式直接从大气层中捕获二氧化碳及随后的存储,即将大气中的二氧化碳通过各种方式进行分离,以液态的方式将其存储在地下或深海。(6)人工植树。通过人为的植树造林,可以增加碳汇,进而吸收更多的二氧化碳。   另一类是太阳辐射管理技术(Solar Radiation Management, SRM),即减少入射及随后对短波太阳辐射的吸收,以将少量阳光反射回空间的方式应对全球变暖及气候变化。①具体措施为:(1)发射轨道太空镜。利用太空镜反射太阳辐射或使太阳辐射改变方向,从而减少到达地面的太阳能辐射量。(2)在平流层注入气溶胶。将硫酸盐或其他类型的颗粒注入高空大气层,以此提高阳光反射回太空的散射能力。(3)对流层增云。增加低层大气云凝结核的浓度,特别是在海洋区域,使云层变白,从而提高云层的反射率。(4)提高地表反射率。改变土地或海洋的表面,将更多的太阳辐射反射回太空。
  不同的地球工程技术的运作机理是不同的,由此带来的技术、经济、伦理、政治和社会问题也会有所不同。如何对不同的地球工程技术进行评估,在目前地球工程技术研究的初始阶段,尚很难对这些问题进行量化。英国皇家协会2009年发布题为“气候工程:科学、治理和不确定”的报告,基于环境有效性、速度、安全性、成本这四个指标,对地球工程的部分技术方案进行了初步的定性评估。其中环境有效性包括科学和技术基础方面的信心、技术可行性、潜在影响的强度、空间规模等;速度指的是目前的准备状态和预计影响显现的速度;安全性指的是已知的风险和潜在的、无法预料的大规模危害;成本包括初期部署成本和投入使用之后的运作和维护成本。依据以上四个指标,对部分地球工程技术方案的初步评估如下:①
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  虽然二氧化碳清除技术和太阳辐射管理技术在减缓气候变化影响方面的目标是一致的,但这两类技术存在着很大的不同。澳大利亚地球工程专家John Virgoe认为:“二氧化碳清除技术与太阳辐射管理技术在本质特征和潜在影响方面具有明显的不同。二氧化碳清除技术可以纳入到应对气候变化的减缓和适应行动中,而太阳辐射管理技术则可以作为应急性方案运用到极具破坏性的气候变化情况下。”②总体而言,二氧化碳清除技术是“治本”,即减少大气中二氧化碳的存量,进而减缓气候变化;而太阳辐射管理技术是“治标”,直接对太阳辐射量进行干预。依据对两类技术的初步评估判断,在这两类技术的选择上,二氧化碳清除技术应当优于太阳辐射管理技术。
  二、对地球工程研究进行国际管制的需求
  地球工程是一项规模庞大、涉及领域广泛的项目,目前学界对它的研究还处于初始阶段,在地球工程对气候变化的影响及其他不可预计的影响、成本评估等方面存在着很大的不确定性。英国皇家学会报告的目标是“对于地球工程的技术选择提供权威和均衡的总体评估”,但同时又强调:“国际范围内任何一种地球工程的技术方法在受到严肃考虑实施之前,需要更进一步的详尽研究。”③另外,地球工程的实施和影响都是跨国性甚至是全球规模的,因此,为确保地球工程研究的安全性、公开性和责任性,必须对其进行强有力的有效治理。④
  具体而言,地球工程的系列方案由于其本身的复杂性和不确定性,地球工程影响的全球性及非均衡性,以及地球工程可能引发的道德风险困境等原因,有必要对其进行有效的国际管制。
  (一)地球工程影响的复杂性和不确定性
  由于地球工程的复杂性、规模的庞大性和科学技术的不确定性,人们无法对地球工程的潜在影响进行精确的预测和量化。对地球工程的实验在“实际应用”之前不可能在全球范围内进行大规模的实验,而只能依据计算机模型对其风险进行评估,而这种计算机模型也可能存在很大的局限性,因此,地球工程所可能引发的无法预见的后果就引起了人们的关注和担忧。区域性的气候变化可能受到地球工程的干扰最大。例如一些科学家研究发现,尽管1991年位于菲律宾的火山喷发,向大气中注入了20兆吨二氧化硫,从而导致了随后几年的气候“转冷”;但是,此次火山喷发也给当地带来了很大的“副作用”,使菲律宾以及世界其他地区连续多年出现降雨量减少、粮食减产、河流缺水等问题。①另外,地球工程还会导致海水酸化的加速、臭氧层损耗的加剧以及粮食的减产等一系列问题,在对这些问题进行缜密的研究并能够精确预计其所可能产生的效果之前,这些方案是无法实施的。
  (二)地球工程影响的全球性和非均衡性
  由于地球工程对大气的影响不可能仅仅限于某个区域,例如向大气中注入气溶胶,这对于地球气候的影响将是全球性的,这使得一个国家甚至是一个公司就可以拥有对全球施加影响的手段,暂且不论其后果是好是坏。另外,地球工程在全球范围内产生的影响不可能是均衡的,即使地球工程的一些方案能够按照规划顺利实施,其对某些国家可能带来有利的影响,而对另外一些国家则可能带来不利的影响。②随之产生的问题就是:某一个国家是否有权力采取措施影响全球的气候?或者如何对此类问题在全球层面进行决策?需要全球所有的国家都参与吗?这些问题的解决都需要有效的国际法律制度来对其进行行为规范和调整。
  (三)地球工程可能引发的道德风险困境
  对于环境主义者和大部分科学家来说,地球工程无疑是最后的选择,也即B计划。这是在减缓气候变化的所有努力都失败之后,并且在人类面临灾难性的气候变化临界点而亟需补救措施的情况下才可能实施的方案,而减少温室气体排放的措施应当是首要选择。而对于气候变化怀疑论者以及一些经济学家来说,由于减少温室气体的巨大成本和执行难度,“便捷的”地球工程则是优先选择的A计划。③正是基于这种道德风险的困境,一些科学家甚至不太愿意对地球工程及其技术选择进行研究,他们担心地球工程的研究可能会导致国际社会减少对削减二氧化碳排放的努力。
  由于地球工程是近年来才兴起并引起国际社会广泛关注的新兴事物,目前并没有出台专门针对地球工程研究及应用进行管制的国际法规。但正是由于地球工程潜在的巨大影响及其对国际协调的内在需求,人们都有必要对地球工程的研究及应用在国际层面进行有效的管制。目前的国际法体系中尚没有专门的条约针对地球工程进行管制,一些应对气候变化以及其他与环境保护相关的国际条约的制定,也都未能对地球工程进行认真的考虑和对待。④基于应对其他国际环境挑战的经验,对地球工程进行有效管制也需要国际社会达成有约束力的管制条约,采取开放性的方式对地球工程的相关科学进行正式评估,让尽可能多的国家和利益相关方参与进来,从而增强地球工程管制机制的科学性与合法性。⑤   三、对地球工程研究进行管制的原则
  在当前地球工程研究的初始阶段,虽然地球工程的碳捕获与封存技术在国际法领域受到关注已久,但限于国际立法的复杂性,其发展一直相对缓慢。⑥构思对地球工程研究进行有效的管制机制,首先要面对的问题就是对于地球工程研究基本原则和规范的确立。而管制机制需要解决的问题包括:谁应该决定地球工程研究的进展与可能进行的实验与部署?国际社会如何对此类问题进行决策?应对可能拥有地球工程技术并可能对其滥用的“无赖国家”,需要什么样的风险管制机制?①这些问题所带来的挑战并不是如何让国家参与到地球工程的研究中来,而是解决该由谁来决定如何开展地球工程研究这一更为根本性的问题,这是一个对地球工程研究进行治理的问题。②
  在现有的国际法体系中,虽然没有专门对地球工程研究进行管制的国际法律制度,但是国际环境法中的一些一般性原则和规范也可以运用到地球工程研究的管制中来。近年来已有一些国际环境条约就地球工程的研究和应用作出了一些具体的规定。例如《联合国气候变化框架公约》第四条明确规定:“在它们有关社会、经济和环境政策及行动中,在可能的范围内将气候变化考虑进去,并采用由本国拟定和确定的适当方法,例如进行影响评估,以期尽量减少它们为了减缓或适应气候变化而进行的项目或采取的措施对经济、公共健康和环境质量产生的不利影响。”③尽管这一条没有明确提及地球工程技术,但却确立了促进国际科技合作和应对气候变化措施的一般性原则,这些原则也适用于地球工程研究。
  近年来的《生物多样性公约》缔约方会议对地球工程关注最多。2010年10月在日本名古屋召开的第10届生物多样性缔约方大会通过了涵盖地球工程的决议,决议认为:“在地球工程活动还没有科学依据的、全球性的、透明和有效管制和监管机制的情况下,依照预先防范原则和《生物多样性公约》第14条的规定,在获得足够支持这种活动的充分科学依据和适当地考虑到对环境和生物多样性以及相关的社会、经济和文化影响之前,不得从事影响到生物多样性与气候的地球工程活动。”④这一规定为更审慎地进行地球工程研究及部署进行了规范和指导,但仅仅局限于对地球工程与生物多样性相关联的影响方面,而不是对地球工程进行总体规范。
  在目前的情况下,由于地球工程及其研究的初始性和未来技术进展的不确定性,对地球工程的研究进行总体性的全面规划似乎还不可能,但对地球工程研究确立一些基本的规范和原则确是有益的。成立于2010年的牛津大学地球工程项目组在这个领域中的研究较为突出。他们提出了地球工程研究的“牛津原则”(Oxford Principles),认为地球工程的研究目前还在初始阶段,不能确保将来的成功,因此需要制定一系列的规则来对地球工程的研究以及未来可能的部署进行指导和规范。
  具体而言,对地球工程进行管制需要遵循如下原则:(1)必须将地球工程作为公共物品来进行管制。尽管在地球工程领域中的研究有私人性质的企业和公司积极参与,但对于地球工程技术的管理必须以满足公共利益为基础。(2)确保公众在地球工程决策过程中的参与。从事地球工程研究的人员应当在决策过程中获取可能受到该种地球工程技术影响的公众的认可,公众的范围依据不同地球工程技术的影响范围而有所变化。(3)促进地球工程研究的信息披露和成果的公开出版。应当向公众完全披露(包括负面成果及信息的披露)有关地球工程的研究计划,并公开出版研究成果,从而促进公众及时了解有关地球工程研究的进展及风险。(4)确保地球工程研究影响评估的独立性。对地球工程研究影响进行评估的机构应当是独立于从事地球工程研究的部门;对于可能产生跨境影响的地球工程研究的评估,应当由合适的地区性或国际性机构负责。评估的内容应该包括地球工程研究的环境、社会经济等方面的影响。(5)地球工程方案部署前的有效管制。在进行任何关于地球工程方案进行部署的决策之前,必须确保已有强力治理机制的存在。①以上五条原则可以说为规范地球工程研究提供了一般性的指导和原则性的规范。
  四、结语:对地球工程的冷思考
  应对气候变化的地球工程研究和应用,是人类的“福音”还是即将打开的“潘多拉魔盒”,这在很大程度上取决于对地球工程研究的有效管制。但是我们应该明确的是,应对气候变化的最佳选择,就是采取有效的措施减少温室气体的排放,地球工程的系列方法并不能成为应对气候变化的首要选择。
  尽管地球工程的实施可以起到减缓温室气体排放的功效,并在技术上有一定的可行性,但是在其有效性、成本和环境影响方面还存在很大的不确定性。科学家和决策者也需要重新思考地球工程。地球工程技术只是在减缓气候变化方面提供了一种可能的选择,但在实施之前还需要做大量的评估工作。如果仅仅从气候变化方面理解地球工程则过于狭隘,需要从更深的层面、更广的范围理解地球工程的研究及其产生的影响。②对于地球工程的接受,不仅取决于技术可行性的因素,还取决于社会、法律和政治领域的接受程度。在地球工程成为可以接受的实施方法之前,还有一系列复杂的治理问题需要解决。在适当的国际治理机制形成之前,部署一些具有跨国界影响的地球工程项目是不可取的。
  责任编辑:胡颖峰
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