地球科学与气候危机

我们的气候正在发生变化。数据显示，在过去一个世纪，尤其是在过去的几十年里，地球的全球气候正在变暖。这种变化是由人类以过去几百万年以来最快的速度向大气中添加二氧化碳造成的……而所有这些二氧化碳都来自于燃烧封存了古代碳在地壳中的碳氢化合物。

地球科学正处于这一切的中心。作为一个学科，我们发现自己处于一种奇怪的境地，既参与了导致、发现和解决气候变化，又对此负有责任。我们还可以帮助回答气候变化可能对地球和社会产生哪些影响的问题。我们应该如何最好地承担这项责任？

地球科学如何助推气候危机

首先，我们必须承认我们的学科在气候危机中所扮演的角色。第一份地质图，由 William Smith 于 1815 年绘制，是为了寻找煤炭以推动英国工业革命。我们对地球的大部分研究都源于寻找人类消费资源的需求。当人们意识到煤炭、石油和天然气如何为工业提供动力时，他们甚至没有想到它们会对全球气候产生如此深远的影响。

然而，一旦通过观察燃烧和开采这些燃料的局部影响开始显现线索，却鲜有行动来减缓。为什么？这就像金钱一样简单。碳氢化合物业务仍然是地球上一些最大公司的所在地——埃克森美孚、英国石油、雪佛龙等等。许多人直接或间接从发现和开采更多的石油、天然气和煤炭中发家致富。

即使地球科学没有积极寻找这些矿藏，我们也会利用高薪工作的诱惑来吸引学生进入该领域。有多少本科生或硕士生能够吹嘘像石油行业从业者那样有可能获得 70,000 至 100,000 美元的起薪？我认识的很少有地质学家，没有至少考虑过（有时是在深夜）进入石油行业。

因此，我们中的许多人成为了碳氢化合物行业的一员。即使不是，也许我们也在接受这些公司的资助——它们在支持本科和研究生研究方面发挥了重要作用。我们系里那些腰缠万贯的毕业生经常会捐款回馈学校，以支持地球科学领域的新学生。

地球科学如何帮助理解气候危机

现在，这听起来像是给地球科学施加了很大的压力和罪恶感。我们需要正视过去（并且在某种程度上，仍然是现在）的这些问题。没关系。我们不应该为前几代地质学家所犯的罪行而自责。

即便如此，我们也需要承认过去以碳氢化合物名义所做的事情，然后努力修复造成的损害。这些损害的很大一部分在全世界分布并不均衡。富裕国家、富裕社区，他们感受到的煤炭、石油和天然气开采和燃烧的影响要小得多。他们也有能力更快地适应变化，如果他们选择这样做的话。

地球科学可以在三个领域为我们应对气候危机提供帮助。首先，我们可以帮助理解当气候变化发生在地球过去时发生了什么。这样，我们就可以开始构建未来可能发生情况的模型。

这意味着，其次，我们需要与气象学家和气候科学家合作，确定气候变化将对全球产生哪些影响。不断变化的天气模式将如何改变作物的生长地点？融冰导致的海平面上升将如何改变我们的海岸线？所有这些淡水会对洋流产生什么影响？这些都可以由地球科学家来回答，以帮助我们规划缓解这些变化的最佳途径。

地球科学如何帮助解决气候危机

这就引出了地球科学家如何帮助我们为气候危机下的新地球做好准备。当海平面上升时，我们将需要考虑如何保护人民和财产，特别是那些可能没有能力彻底搬迁整个城市的发达国家。随着天气模式的变化，我们需要了解洪水、山体滑坡或风暴等灾害将如何改变地貌——以及生活在地貌上的社会。

我们还可以帮助寻找将能源系统从碳氢化合物转变为替代和可再生能源所需的新资源。地球科学家将负责寻找稀土元素、锂、铀等，以建造太阳能阵列、风力发电场、核电站。话虽如此，我们需要以一种不重复早期剥削的社会公平的方式来开采这些资源。

在未来，我们甚至可以考虑如何工程化地球本身来减缓气候变暖。这种地球工程带来了许多问题，尤其是伦理问题。我们做出的任何大规模改变都可能对某些地方产生更大或不同的影响。谁将做出这些决定？

随着我们走向在格拉斯哥举行的 COP26，地球科学正处于一个能够引领理解气候变化影响的地位，并且能够帮助减缓其潜在损害。与此同时，我们必须承认，我们在这个危机中发挥了作用——也许是最重要的作用之一。我们可能永远无法弥补这个罪过，但这个学科可以努力成为一个致力于减轻损害，并且以社会和道德负责任的方式这样做的学科。