关于全球变暖，有两种基本观点：要么它是个问题，要么不是。在世界大部分地区，这场争论已经结束，悲观主义者占了上风，但在美国并非如此。然而，从政治而非科学的角度来看，这场争论似乎早已尘埃落定——准确地说，是在1992年10月15日，当时美国继毛里求斯、塞舌尔和马绍尔群岛之后，成为第四个批准《联合国气候变化框架公约》的国家。四个月前，乔治·布什在里约热内卢签署了该条约。它使我们致力于一个目标：将大气中温室气体的浓度稳定在一个能够防止危险的人为活动对气候系统造成干扰的水平上。所有重要的细节都缺失了；这正是去年12月京都会议的全部议题。但作为一个国家，我们在1992年就正式接受了基本原则——全球变暖是个问题，必须采取措施应对。
那么，假设我们确实面临一个问题，我们应该怎么做呢？同样，有两个基本答案：停止那些导致地球变暖的行为——主要是燃烧化石燃料——或者继续污染，然后修复地球使其不再变暖。《京都议定书》采纳了第一个答案，要求美国到2012年，六种温室气体的排放量比1990年减少7%。这些减排量远低于环保主义者的期望——但自1990年以来，我们的排放量已大幅增加。化石燃料价格下跌，因此我们使用了更多。乔治·布什在里约承诺的自愿限制从未实现。美国能源部预测，到2010年，如果一切照旧，美国的温室气体排放量将比1990年高出三分之一。
因此，遵守《京都议定书》需要付出巨大努力。为了减少碳排放，我们必须对其征税或进行监管——这就是为什么行业和工会游说者承诺要确保该议定书不被批准的原因。他们预测这将导致一百万美国人失业，并使国民生产总值下降几个百分点。整个产业将逃往发展中国家，而这些国家在京都并未承诺任何减排。美国石油学会主席称该协议为“单方面的经济裁军”，一个“惊人的错误”。
当然，即将受到监管的行业通常会预测成本将是惊人的。当美国环境保护署在1990年建立可交易的二氧化硫排放许可制度时——该制度可能成为如何减少碳排放的典范——许可证的定价为每吨1500美元，因为这是业界对停止排放二氧化硫成本的估计。到1996年，这些许可证的交易价格仅为初始价格的十分之一；显然，业界的估计是错误的。就《京都议定书》而言，一些经济学家确实预测，如果遵守该议定书将会带来灾难，但另一些人则不这么认为。美国能源部去年秋天完成的一项研究得出结论，接近京都减排目标的措施可以在不给美国经济带来净成本的情况下实现——因为用于控制碳排放的资金也能节约能源。该研究假设碳排放许可证的售价为每吨50美元，或者说每加仑汽油约12.5美分。
不过，业界对《京都议定书》的一项批评肯定是正确的：如果我们的未来确实面临环境灾难，仅凭它并不能阻止灾难的发生。京都的减排目标看似严苛，但远不足以稳定温室气体浓度，只能稍微减缓其上升速度。这就引出了应对全球变暖的第二种方法——地球修复者。
自从有环保主义者担忧全球变暖以来，就有地球工程师在设计简单的解决方案——可以说是在信封背面勾勒——这些方案可以让我们免于减少煤炭、石油和天然气消耗的痛苦。1992年，一个美国国家科学院的小组，其中既有环保人士，也有来自通用汽车和杜邦公司的人员，审查了其中一些方案。该小组发现其中一些方案是可行的，值得研究——例如，我们或许可以把战舰的炮管直指天空，每年向平流层发射1000万枚装满遮挡阳光尘埃的一吨重炮弹。然而，自那份报告以来，这些想法大多没有得到深入研究。地球工程师的形象有点问题：环保主义者倾向于将他们视为不负责任的修补匠，他们没有意识到正是对地球的修修补补才让我们陷入了这场混乱——而且他们的修复方案可能会分散公众对削减碳排放这一真正任务的注意力。另一方面，地球工程师则倾向于将环保主义者视为清教徒式的扫兴者，他们认为我们控制自然是有罪的，并且喜欢对人们指手画脚。这道鸿沟几乎是宗教性的。
然而，在下个世纪的某个时候，我们可能都必须和睦相处。今天，我们可以争论气候模型的结果中是否已经显现出人为全球变暖的印记。到那时，它可能会非常明显——以气候带移动和海平面上升的形式——以至于不需要任何模型来检测。如果我们现在开始，并且在《京都议定书》之后有更严格的协议跟进，我们或许能够减少足够的碳排放来避免剧烈的气候变化。下面的前五个项目描述了我们可能实现这一目标的一些方法。但是，如果说关于京都的辩论清楚地表明了一件事——更不用说我们对在里约所作承诺的漫不经心——那就是我们可能不会足够快地采取足够多的行动来避免气候变化。总有一天，我们可能会发现自己需要一个快速的解决方案。因此，最后五个项目描述了一些地球工程的想法，按其古怪程度递增排列。读完它们，你可以哭泣，也可以欢欣，这取决于你的信念。
从家庭做起
每个美国家庭平均每年向大气中排放6376磅（约2892公斤）以二氧化碳形式存在的碳。全国有9900万个家庭，总计排放量达到2.87亿公吨碳，占美国总排放量的五分之一。（二氧化碳排放量通常以碳的质量来表示；包括氧在内的总质量大约是其四倍。）一些最简单、最不具未来感的节能减排方法就在家庭中。这里的关键词不是《杰森一家》——而是《老房新装》。个人只需努力削减水电费账单，就能大幅减少碳排放。
例如，简单地给热水器包上一层价值20美元的隔热套，每年就可以为房主节省45美元，并减少169磅（约77公斤）的碳排放。高效淋浴头使用的热水是传统淋浴头的一半，可减少379磅（约172公斤）的碳排放。而使用填缝剂可以减少25%的取暖费用，每年节省464磅（约210公斤）的碳排放。根据安全能源通信委员会的克里斯托弗·莫泽的说法，如果每个美国家庭都以这种方式进行改造，美国就能完成其在《京都议定书》下三分之一的减排义务。
在建造新房时，可以实现更大幅度的减排。朝南的窗户可以节省取暖成本，树木可以在夏季提供凉爽的遮荫。带有隔热气体夹层的双层或三层窗户比老式的单层窗户能少散失得多得多的热量，而且许多成本并不高。如果房屋建筑商特别有雄心，他们可以在屋顶安装太阳能电池板，或者用夯土或土坯建造墙壁，这些材料在白天吸收热量，在晚上释放到室内。
能源智库落基山研究所的理查德·希德说：“我设想，未来的住宅可以像现在一样舒适，但每年排放的碳少于2700磅（约1225公斤），而不是典型的6300磅（约2858公斤）。”（希德言行一致：他最近在科罗拉多州老斯诺马斯自己建造的房子，成本仅为传统房屋的四分之一，丙烷用量仅为八分之一。）“我们已经掌握了所有需要知道的知识，只是我们没有给予足够的重视。”
教牛一些礼貌
与汽车或工厂相比，农场似乎不是一个显著的空气污染源。但农业贡献了人为温室气体排放的五分之一。当农民耕作田地时，他们会将土块破碎成细小颗粒，使得一平方码的田地产生一个足球场大小的表面积。细菌可以在这些表面上攻击有机碳——这些碳在往年被进行光合作用的植物从大气中吸收——并利用在犁过的土壤中自由流动的氧气来消化它。在这个过程中，这些微生物将二氧化碳释放回空气中。
土壤保护专家一直在设计新的耕作机器，这些机器能减少对土壤的搅动，留下更大的土块，从而防止碳的流失。研究人员估计，一个典型的美国玉米田，每英亩在过去一个世纪里已经损失了33,000磅（约14,969公斤）的碳，并将在未来100年里再损失357磅（约162公斤）。（农田在耕作的头二十年里碳流失最快。）通过精细耕作和其他方法，这种趋势可以被逆转，每英亩在下个世纪可以储存6,500磅（约2,948公斤）的碳。加州大学戴维斯分校的生态学家埃米利奥·拉卡表示，在其他地方可以建立更大的碳库，方法是让农田恢复为牧场——牧场能吸收碳并将其储存在土壤、根系和泥炭中。拉卡认为，中亚的草原是很好的候选地，因为它们最近才被转为农业用途，并且自苏联解体后已被废弃。
不幸的是，二氧化碳并不是农业唯一会产生的温室气体；还有甲烷。人类只排放了3.6亿公吨甲烷，但就单个分子而言，其捕获热量的能力是二氧化碳的21倍，其中30%到40%来自农业。主要来源是稻田、牲畜粪便的泻湖以及放牧的牛。反刍动物瘤胃（其胃的一个腔室）中的产甲烷细菌帮助它消化坚韧的植物组织，当动物反刍时，它会打嗝排出甲烷。当牛被喂食高质量的食物，如玉米和苜蓿时，细菌不需要那么费力，产生的甲烷也较少。但这只是有时才经济划算。
不要开卡车通勤
世纪之交，当汽车取代马匹时，它们对环境是一大福音：遍布美国城市的马粪消失了，随之消失的还有许多导致肺结核的细菌。但自那时以来，汽车的数量每25年翻一番。仅在美国，交通运输每年就产生4.69亿公吨碳，其中约三分之一来自汽车。
近来的趋势并不理想。在1973年（欧佩克石油禁运那年）到1988年间，美国新车的平均燃油经济性翻了一番，从每加仑14英里提高到超过28英里。此后，这一数字基本保持不变。不难看出原因：联邦政府没有要求进一步提高效率，而汽油价格（计入通货膨胀后）正以1973年前的水平出售。三大汽车制造商现在表示，他们计划到2004年实现每加仑80英里的汽车原型，方法是提高发动机效率和使用更轻的材料。与此同时，平均每加仑行驶里程低于20英里的运动型多用途车（SUV）的销量正在激增。如果人们开着高效汽车在郊区行驶，将会产生巨大影响——但如果没有汽油价格的上涨，这不太可能发生。
当汽油时代结束时，人们会开什么车？研究目前主要朝两个方向发展。一个是电池驱动的电动汽车。一些制造商从混合动力设计开始：例如，丰田现在在日本销售一款汽车，它使用小型内燃机驱动发电机为电池充电。在时速低于18英里时，汽车仅由电池供电；在更快的速度下，发动机接管。在城市交通中，该车每加仑可行驶66英里，即使在时速75英里时，也能达到50英里以上。
在美国，重点一直放在开发全电动汽车上——这在很大程度上要归功于加利福尼亚州的环境法规，该法规要求到2003年，道路上10%的汽车实现零排放。通用汽车已经推出了一款充电一小时可行驶75英里的汽车。更好的性能可能来自锂电池，目前锂电池为相机和其他小型设备供电。“目前锂电池看起来非常昂贵，但我们相信研究可以大幅降低这些成本，”美国能源部交通技术办公室的理查德·穆勒说。“我们想看看锂电池能否将我们从铅酸电池获得的续航里程提高两倍。”
电池并非电动汽车的唯一动力来源。还有所谓的燃料电池，它能从汽油等燃料中剥离氢的电子，并用它们来产生电流。汽车制造商正在讨论到2004年准备好原型车；这样的车辆使用一箱汽油产生的碳排放量是传统汽车的一半。最新燃料电池特别吸引人的一点是，它们能够使用多种不同的燃料，例如与玉米乙醇混合的汽油。在更遥远的未来，它们可能会使用压缩氢，完全不产生碳排放。
但是，现在就已经可以实现大幅节能。美国能源部的约瑟夫·罗姆说：“坦率地说，即使只有三分之一的汽车非常节能，也会对我们的二氧化碳排放产生巨大影响。我们不必更换路上的每一辆车。”
创建工业生态系统
在许多国家，工业界只需用现有最高效的技术改造工厂，就能削减四分之一的碳排放。然而，这样的改进对于美国工厂排放的4.82亿公吨碳来说，只能减少几个百分点。要实现更大幅度的削减，我们可能需要重新思考工业的运作方式。
每个工厂都需要热能和电力，通常从不同的来源获取。但是，同时产生这两种能源是可能的——这个想法被称为热电联产。“一家纸浆和造纸厂可以燃烧其产生的废料，产生的电力可用于泵电机，蒸汽可用于干燥，而不必从电网购买所有电力并使用燃煤厂供热，”橡树岭国家实验室的玛丽莲·布朗说。目前正在开发能够燃烧天然气或生物质燃料以同时产生电力和蒸汽的涡轮机。
热电联产源于一种相对较新的工厂思维方式，即工业生态学。与工厂不同，自然生态系统会回收大部分废物——动物粪便和死亡的有机物质被昆虫和细菌清除，它们构建土壤，并成为其他生物的猎物。工业生态学家以这种节约精神为灵感进行工业设计。
他们的光辉典范是丹麦的小镇卡伦堡。那里的一座燃煤发电厂发电，多余的蒸汽被收集起来，输送到卡伦堡的5000户家庭和许多工厂。一家炼油厂获得了所需热量的40%；一家制药厂则获得了生产药品和为建筑供暖所需的全部热量。蒸汽还被用于一个养鱼场，那里的57个温水池每年产鱼250吨。发电厂的二氧化硫洗涤器产生石膏作为副产品，供附近一家墙板制造商使用。曾经从燃煤厂运往垃圾填埋场的煤渣现在被用来制造水泥。反过来，其他工厂也从自己的废料中获利。鱼塘的污泥和用于生产药品的微生物废料都被用来制造肥料。炼油厂向墙板公司提供石油副产品来烧制其烤炉。发电厂也燃烧其中一部分，每年节省3万吨煤炭。总而言之，卡伦堡每年减少了13万吨的二氧化碳排放。
在美国，至少有14个生态工业园区正在设计中。但根据麻省理工学院的化学工程师约翰·埃伦菲尔德的说法，丹麦的成功无法立即复制。“卡伦堡花了大约35年才发展起来，”埃伦菲尔德说。“它从未被规划过。这是一个演变过程，是一系列独立的交易。生态园区试图一蹴而就，但我猜这第一轮不会是完全成熟的共生关系。我希望人们不要因为事情不是立即发生而感到沮丧。卡伦堡非常诱人——因为它是一个好主意。”
转向太阳能（或者至少转向天然气）
工业革命建立在燃煤发电的基础上，两个世纪后，情况变化不大。在美国，电力生产占碳排放的36%——约5.3亿公吨。随着世界其他地区工业化，电力对全球碳排放的贡献很可能会飙升。印度和中国，拥有庞大的人口和丰富的煤炭储量，预计将成为主要的污染国——这就是为什么他们在京都会议上缺乏任何承诺令人失望的原因。到2020年，如果一切照旧，发电每年将产生23亿到41亿吨碳。
除非其他廉价、强大的电力来源迅速出现，否则商业活动将确实一切照旧。核电昂贵且不受欢迎，而且没有人知道如何处理放射性废料。聚变能——太阳产生的那种——可能在未来几十年内仍将是一个遥不可及的梦想。水电是无碳的，并且广泛可用——但大坝是对景观的昂贵污点，会淹没整个生态系统。
从长远来看，太阳能可能成为最佳选择。尽管光伏电池已经被宣传了几十年，但它们一直过于昂贵。但在过去几年里，它们的制造方式发生了变化。它们过去是由硅晶体制成，然后被切割成薄片。现在工程师可以蒸发镉和碲等半导体，然后让它们逐个原子地沉积在一块普通玻璃上。结果是一种超薄的太阳能电池，不浪费原材料，并提供充足的电力。即使是现在，太阳能电池也已经非常便宜，以至于1997年全球销量增长了38%。
太阳能电池越便宜，它们取代那些否则将在印度和中国涌现的燃煤发电厂的机会就越大。太阳能研究人员希望，计算机行业那种效率迅速提升、成本急剧下降的规律也同样适用于他们自己的领域。“一旦资金到位，我很确定我们会看到光伏电池的成本仅为现在的五分之一，”美国能源部国家可再生能源实验室的肯·茨威贝尔预测。托莱多一家名为太阳能电池（Solar Cells）的公司目前正在将整个过程自动化，并预测在三到五年内，建造太阳能电池板的成本将降至每瓦一美元——与美国许多地区的煤炭和天然气成本相同。
即使这成为现实，太阳能也不会是我们实现京都目标的方式。在未来十年减少排放的一个更重要的方法是，简单地将一些美国燃煤电厂改造为使用天然气，天然气的燃烧要清洁得多。燃煤锅炉将需要被天然气驱动的涡轮机取代。根据橡树岭国家实验室的研究人员的说法，政府将需要要求碳排放许可的价格在每吨25至50美元，才能使这种转换对燃煤电厂运营商具有财务吸引力。但由于燃气技术效率很高，研究人员认为这种税收不会导致消费者价格大幅上涨。如果每个靠近天然气管道的燃煤电厂都进行改造，美国将每年减少4000万吨的碳排放。
把它倾倒到别处
在北海中部，大约在苏格兰和挪威南部之间，挪威国家石油公司（Statoil）每年必须处理100万吨二氧化碳。（这相当于25万吨碳。）这些二氧化碳并非来自化石燃料的燃烧；它是从斯莱普纳西（Sleipner West）气田提取的天然气中必须去除的杂质。十年前，Statoil只会将其排入大气。但在1991年，挪威开始对排放征税，税率约为每吨二氧化碳50美元（或每吨碳200美元）。一张5000万美元的税单并没有使开发该气田无利可图。但它使得考虑其他处理二氧化碳的方案变得值得。
这是Statoil选择的方案。斯莱普纳西的天然气被泵入一个115英尺高的、装满钢丸的塔的底部。当它向上渗透时，会遇到从上往下流动的胺溶液。胺会从天然气中剥离二氧化碳，当液体从塔底流出时，其上的压力被释放，使二氧化碳从溶液中冒出——并通过一根钢管被引导回海底。在海底下方半英里处，这根管道穿透一层不透水的页岩，进入一个700英尺厚的、极其多孔的砂岩层。在这层糊状岩层的底部，高压二氧化碳从管道的小孔中喷出。
Statoil气候项目负责人奥拉夫·卡尔斯塔德解释说：“整个多孔地层都充满了盐水。二氧化碳将取代盐水。一部分会溶解在水中，一部分会与矿物质发生反应，但大部分会形成一个大气泡。它会慢慢上升并扩散到页岩顶板下。但这将需要成百上千年的时间。”Statoil从1996年8月起才开始注入二氧化碳。
没有理由说二氧化碳必须来自气田：它也可以来自发电厂。“我们认为斯莱普纳是一个示范项目，”卡尔斯塔德说。“这可能是一种处理更大规模二氧化碳的技术。”他指出，斯莱普纳下方的页岩盖砂岩延伸到北海大部分地区。理论上，它可以吸收超过欧盟所有国家年度二氧化碳排放量一百倍的量。
海底砂岩并非唯一可能的储存库。在过去的十年里，日本的研究人员一直在探索将二氧化碳直接泵入海水的想法，海水中的二氧化碳含量是大气的60倍，理论上可以再多吸收一些。他们曾一度考虑过简单地从船边倾倒干冰块。但现在的想法是，日本电力产业中央研究所的我孙子市研究所的大隅隆史解释说，直接在发电厂将液态二氧化碳装上油轮——大多数日本发电厂都位于沿海。在日本以东500英里的开放太平洋上，二氧化碳将被转移到第二艘船上，该船将缓慢地来回航行，并通过一根6500英尺的垂直管道将其泵入深海。二氧化碳将以细雾状在底部释出，并且——希望如此——在深海中向全球扩散，而不是冒泡回到大气中。大隅估计，三艘全天候工作的船只可以满足一座大型（1吉瓦）燃煤发电厂的需求。他说：“我希望在2010年左右，日本能开始一项小型的二氧化碳处理业务。”
麻省理工学院的研究人员正在为美国追求同样的目标，尽管政府支持要少得多。他们的想法是直接从沿海发电厂铺设管道到海里。主要危险是二氧化碳会使管道周围的海水变得更酸。但麻省理工学院的埃里克·亚当斯说，如果以细小液滴的形式分散——就像在日本或麻省理工学院的方案中那样——其浓度可能永远不会超过海洋动物可以忍受的范围。“我们相信可以达到零影响，”亚当斯说。到目前为止，这个结论仅仅基于对相当有限的关于何种酸度水平对浮游生物是致命的生物学文献的回顾。但亚当斯和麻省理工学院的霍华德·赫尔佐格，与大隅及其他日本和挪威研究人员合作，现在正在组织一项实际实验，该实验将于2000年在夏威夷海岸进行。他们将把多达一百吨的液态二氧化碳泵入数千英尺深的海中，并监测其酸度。
麻省理工学院的研究人员讨厌被称为“地球工程师”——他们指出，他们提议注入海洋的二氧化碳，否则会进入大气层，在经历了一段漫长且可能具有破坏性的停留后，最终还是会被海洋吸收。如果他们能让二氧化碳直接进入海洋并留在那里——考虑到海水运动的不确定性，这仍然是一个很大的未知数——他们只是缩短了循环以消除损害。“这实际上是一个碳管理问题，”赫尔佐格说。“如果我们不想把碳放入大气中，那我们把它放在哪里？唯一的其他选择是把它留在地下。但这似乎不太可能发生。”
给海洋施肥
西太平洋的马绍尔群岛是一个拥有5.8万人口的国家，他们生活在70平方英里的珊瑚环礁上，平均海拔只有七英尺。全球变暖导致的海平面上升将对这个国家产生巨大影响，这也解释了为什么它是最早批准《里约条约》的国家之一。去年，马绍尔群岛政府还签署了另一份文件——与弗吉尼亚州斯普林菲尔德的企业家迈克尔·马科尔斯签订的合同。该合同给予马科尔斯对其整个专属经济区的选择权，该区域面积约80万平方英里——“几乎相当于路易斯安那购地的面积，”马科尔斯说。从2000年开始，他和他的新公司“海洋农业”希望开始用铁来给这些水域施肥。其目的是在一个现在没有渔业的地方创建一个渔场，并从大气中吸收二氧化碳。
这一基本理论是十年前由加利福尼亚州蒙特雷湾莫斯兰丁海洋实验室已故的约翰·马丁首次提出的。马丁提出，在海洋中一些神秘贫瘠的广阔区域——那些即使拥有所需的全部氮和磷，单细胞植物（即浮游植物）也无法繁盛的区域——存在铁的匮乏。浮游植物所需的铁量微乎其微，但主要来源是陆地上吹来的尘土，而在那些贫瘠区域，马丁说，铁的供应量就是不够。1995年，他在莫斯兰丁的继任者肯尼思·科尔和肯尼思·约翰逊证明了他的观点是正确的。当他们向加拉帕戈斯群岛附近一个五英里宽的方形海域喷洒了半吨硫酸亚铁后，海水因浮游植物的生长而变成了绿色。
马丁本人曾建议，铁肥施用可以作为保护我们免受全球变暖影响的最后手段——大量繁殖的植物会吸收二氧化碳。最大的贫瘠区域是南极洲周围的南大洋，那里恰好也是洋流下沉活跃的区域。马丁说，如果整个广阔的区域都定期用铁施肥——这在技术上是可行的，因为所需量非常小——那么由此产生的生物量大部分最终会沉到海底，随之带走碳。在1999年或2000年，科尔和约翰逊希望在南极重复他们的施肥实验。
与此同时，马科尔斯正在推进——一些海洋学家会说他有些鲁莽。马科尔斯并非海洋学家。他是一名受过培训的化学工程师和成功的企业家（他是斯普林菲尔德一家大型工程公司Versar的退休创始人）。他对马丁想法的关键改进是一种更好的铁输送系统。在加拉帕戈斯实验中，大部分铁在植物能够利用之前就氧化、凝结并沉到海底。马科尔斯找到了一种廉价的方法来防止这种情况。铁首先与木质酸（造纸业的废品）反应，然后包裹在小的蜡丸中。马科尔斯认为，当这些蜡丸撒在海洋上时，铁会从蜡中缓慢渗出，而木质酸螯合剂将保护它免于氧化。
去年一月在墨西哥湾进行了一些不确定的测试后，马科尔斯计划今年夏天在那里进行更多测试。但到2000年，他希望能为马绍尔群岛的专属经济区施肥。那里不是理想的地点，因为那里的水也需要磷酸盐——但作为交换，马绍尔群岛给了马科尔斯产权。“我们做这是为了赚钱，”他强调说。通过持续为10万平方英里的海洋施肥，并向贫瘠的水域投放凤尾鱼苗——金枪鱼会自己游过来吃凤尾鱼——马科尔斯声称他一年内可以产出比目前全球捕捞量更多的鱼，大约1亿吨。通过为30万平方英里的海洋施肥，他认为他可以向海底输送与美国产生的二氧化碳一样多的量。他希望有朝一日污染者会付钱给他来做这件事。
尽管他乐观的计算可能不应被太当真，但原则上他的方案是可行的——只是没人知道它是否真的会在马绍尔群岛附近奏效。即使那里的浮游植物在铁的补充下确实大量繁殖，也没人知道这些碳有多少会真正沉到海底，而不是被重新释放到大气中。而且，没有人，尤其是马科尔斯，知道施肥会对环境产生什么影响。腐烂的浮游植物会消耗水中的氧气，这显然可能对珊瑚——构成马绍尔群岛的物质——构成危险。马科尔斯说他会在远离开岸的地方施肥。他认为没有理由将海洋养殖与陆地农业区别看待——都是对人类的福音。他预测，主要的环境影响将是“快乐的鱼”。
遮挡阳光
在从加州大学圣地亚哥分校退休之前，S. S. 彭纳曾担任该校能源中心主任长达二十年。作为一名化学家和航空工程师，他还是一位多产的政府委员会主席，其中许多委员会都与如何最好地燃烧化石燃料有关。1983年，当彭纳受邀在一个宇航会议上就飞机或卫星的某些社会实用应用发表演讲时，全球变暖正开始被广泛讨论。彭纳决定，解决这个问题肯定会很有用。
他首先考虑了将900万个2000英尺宽的迈拉气球送入轨道以阻挡部分阳光的可能性。但粗略计算告诉他，仅发射成本就将高达315万亿美元。于是彭纳开始考虑更小的方案。另一个快速计算告诉他，如果使用半微米的颗粒作为反射体，只需数量惊人的少量颗粒就能抵消二氧化碳翻倍造成的温室效应——只需约1500万吨散布在整个地球上。彭纳推算，如果将这么小的颗粒放置在4万到10万英尺的平流层，它们会在那里停留数十年。他将它们送上去的想法简直是优雅的（至少与用战舰向平流层发射尘埃炮弹相比）：如果将世界上所有的喷气发动机都调整一下，使其燃烧得更浓一些，并将1%的燃料以微小的烟尘颗粒形式排放，就能得到所需的1500万吨。成本将是微不足道的。“而且你几乎不会知道那些颗粒在那里，”彭纳说。
不幸的是，商用飞机在4万英尺以上的时间并不多；彭纳现在说他设想的是一个被高空超音速运输机（SST）纵横交错的二十一世纪世界。而且，颗粒物在平流层停留的时间并不像彭纳假设的那么长，所以完全抵消全球变暖并不像他想象的那么便宜或容易。1991年皮纳图博火山的喷发将一团含硫羽流喷射到7万英尺高空——但在三年内，即使是最小的硫酸盐颗粒也已落回地球。
另一方面，皮纳图博火山确实让地球降温了——至少在热带地区，降温了近一华氏度。“如果你每两年有一次像皮纳图博那样的火山喷发，你就能完全抵消二氧化碳造成的变暖，”普林斯顿地球物理流体动力学实验室的气候模型专家V.拉马斯瓦米说。但这并不意味着我们已经知道如何做到火山所做的事情。问题不仅仅是平流层阳伞的潜在副作用——这些颗粒可能会帮助破坏臭氧层——还在于即使是对气候的影响也是不确定的。将喷气式飞机的烟尘放入平流层会阻挡阳光，但当这些颗粒沉降到云层区域时会发生什么？美国宇航局最近的一项研究表明，当水滴在硫酸盐和烟尘颗粒周围冻结时，飞机的凝结尾迹会演变成卷云。然而，卷云实际上会使地球变暖——它们反射回地球的热量比反射到太空的阳光更多。所以，更黑的飞机尾气不一定是一件好事。
尽管如此，这个基本想法——即通过在大气中散射颗粒来冷却地球是可能的——并不完全是“古怪的”，正如拉马斯瓦米所说。一个粒子屏障肯定会很便宜，而且如果事情出了差错，也可以迅速拆除——让颗粒物落回地球。关于它的许多未解之谜，也是气候学家无论如何都在试图解答的。但对地球工程的可能性进行有针对性的研究似乎是审慎的。“对这项活动还没有研究计划，”彭纳说。“人们非常不情愿这样做——我认为这是对的。但我不是说出去做这个。我是说出去研究这个。”
筑坝拦海
对罗伯特·约翰逊来说，一个防范气候灾难的审慎对策是立即开始在直布罗陀海峡修建一座大坝。即使在从霍尼韦尔公司退休之前——他在那里用整个职业生涯解决与建筑供暖和制冷相关的物理问题——约翰逊也对全球气候控制感兴趣。作为明尼苏达大学的兼职教授——该州曾经被厚厚的冰层淹没——约翰逊认为，由于全球变暖和埃及阿斯旺高坝的修建，冰河时代可能很快会再次开始。直布罗陀大坝是他为防止这种情况而提出的想法。
全球变暖可能导致北方冰盖扩张，甚至引发一个全面的冰河时代，这个想法虽然有悖直觉，但并非疯狂。变暖将导致海洋蒸发更多的水，因此全球范围内的降水量应该会增加。在像加拿大北部和格陵兰岛这样的地方，天气仍然足够寒冷，降水会以降雪的形式出现。更多的雪可能导致更多的冰。“一旦你给了冰盖一脚，它们就不会停下来，”约翰逊说。
约翰逊认为，上一次大推动来自地中海。根据一些20年前的海洋学数据，他提出，密度大、含盐量高的地中海水，在离开地中海后以半英里或更深的深度向正北流动，撞击浅滩并在爱尔兰外海上升至海面。在那里，它还遇到了规模大得多的北大西洋漂流，即墨西哥湾暖流的温暖延伸部分。约翰逊说，今天，这股水流继续流入挪威海，帮助温暖北欧。但在上一个冰河时代开始时，他声称发生了不同的情况。从尼罗河流入地中海的淡水减少，地中海变得更咸，因此在直布罗陀的流出量增加。爱尔兰外海的上涌变得足够强大，将北大西洋漂流推入了拉布拉多海。所有这些温水增加了那里的蒸发，并将暴风雪重新引向加拿大东部。冰盖向南扩张。
约翰逊说，多亏了我们，下一次冰川的推动可能已经在进行中：埃及的大坝已经分流了90%的尼罗河水。全球变暖将通过增加地中海的蒸发使情况变得更糟。爱尔兰外海的下一次“流体开关”翻转可能不到一个世纪就会发生。约翰逊认为，阻止它的唯一方法是减少从地中海流出的水量——通过在西班牙和摩洛哥之间建造一个部分大坝，其高度是胡夫金字塔的两倍，体积是其420倍。大西洋的水仍会流过西班牙附近的一个门槛，而地中海的水会从中间的一个缺口流出。但流出量将减少一半。
那些真正研究洋流的人对约翰逊的“流体开关”假说，更不用说直布罗陀大坝的想法，有什么看法呢？总的来说，不怎么样。“完全没有证据表明地中海水会上涌并改变北大西洋洋流，”伍兹霍尔海洋研究所的吉姆·普莱斯说，他是地中海流出问题的专家。但约翰逊并不觉得他建议我们现在就开始设计大坝有什么古怪之处。“这些事情必须被研究，”他说。“你必须在工程上摸索着前进，因为以前从未做过这样的事情。如果你等到气候已经改变了，你将面临很多困难。”
什么都不做
当然，我们也可以继续我们现有的地球工程计划——这个计划包括每年向大气中排放70亿吨以二氧化碳形式存在的碳，外加大量的其他温室气体。有些人，主要是在美国，确实主张这一政策。例如，去年秋天，《华尔街日报》发表了俄勒冈科学与医学研究所两位化学家的专栏文章，其标题有朝一日可能会让历史学家发笑：《科学已经发声：全球变暖是个神话》。如果科学明确地说了一件事，那就是地球几乎肯定会变暖。只是目前尚不清楚变暖是否已经开始。
或者其影响将会如何。这些影响可能会很显著，有些可能还不错：马尼托巴（和明尼苏达）可能会变得更宜人，那里的农场也会更高产。另一方面，非洲可能会遭受严重干旱，各地的海岸线可能受到海平面上升的威胁，墨西哥湾流可能会被切断，给北欧带来突如其来的寒冷。所有这些都非常不确定——因此，对一些人来说，考虑到应对全球变暖的成本，什么都不做并寄希望于最好的结果似乎是理性的。对另一些人来说，那将是最疯狂的计划。
第2-5条减排措施由Jessica Gorman、Shanti Menon、Fenella Saunders和Jeffrey Winters报道。
