美科學家新書解釋全球變暖科學概念
大氣中的二氧化碳有致暖效應，這是廣泛的科學共識。但到底大氣二氧化碳濃度達到多高水平會導致我們進入一個無法停止的全球變暖周期？全球頂尖的氣候科學專家、美國芝加哥大學地球物理學系教授大衛·阿徹（David Archer）在其新書《全球碳循環》（普林斯頓大學出版社，2010年12月出版）中闡述了地球的自然碳循環及其對人為碳排放作出響應的相關機制，總結了當前的一些關于大氣二氧化碳對全球變暖影響的科學觀點。
天然碳源和碳匯
大氣中的二氧化碳有很多不同來源，而地球同樣也有自己的機制將多余的二氧化碳從大氣中清除。只要地球能夠將自然以及人為排放的二氧化碳吸收掉，不存在影響就沒關系。但遺憾的是，我們向大氣中增加二氧化碳的速度已經超過了地球自然進程吸收二氧化碳的速度。
砍伐森林產生的碳排放
阿徹在書中稱，在人類生活的時代，地球陸地已經吸收了大約2000億噸碳，這與同一時期人類砍伐森林活動釋放的碳量大致相當。換句話說，我們砍伐森林，將森林轉變為農田或其他用途使得土地的儲碳能力減弱，這些舉動向大氣中增加的額外二氧化碳已經被地球吸收了，此長彼消，因此大氣中二氧化碳的含量是凈增長的。
燃燒化石燃料令儲碳變成排碳
不幸的是，書中說，砍伐森林只是人為向大氣中增加二氧化碳的途徑之一。在同一時段，有3500億噸碳因人類燃燒煤、石油、天然氣等化石燃料而排放到了大氣中。地球上儲藏的化石燃料原本是一種自然的碳儲存形式，但事實上卻因我們燃燒了這些燃料，反倒將儲存的碳釋放了。
大氣碳濃度上升直接歸咎于人類活動
地球大氣中的二氧化碳濃度已經自1750年的280ppm（百萬分之280）升高到了2008年的385ppm，而且還在以每年2ppm的速度遞增。阿徹援引科學家此前就氣候系統變化與生物地球化學之間的關系所進行的研究作為例證，稱大氣碳濃度增加與燃燒化石燃料產生的排放有直接聯系，這意味著人類活動是導致碳濃度上升的直接原因，并且證據確鑿。
“破壞曲線中的轉折點”
如果大氣中二氧化碳濃度達到450ppm，我們將到達“破壞曲線中的轉折點”，阿徹說。在這個轉折點上，地球的溫度將會升至數百萬年從未出現過的新高。如果我們現在停止燃燒化石燃料，大氣中二氧化碳濃度會開始下降，雖然暖化還將持續一段時間，因為地球需要緩慢地將我們已經釋放的碳吸收，但最糟糕的狀況將能夠得以避免。留給子孫后代的大筆碳債務
雖然沒有人認為我們會立即停止燃燒化石燃料，但適度地減少排放可以避免大氣二氧化碳濃度升至450ppm。不幸的是，“亡羊補牢”的時間很有限。如果我們從今天開始，阿徹說，只需每年減排2%，就能讓大氣二氧化碳濃度控制在上限以內。但如果我們等到2040年再行動，每年就必須減排35%。這個問題可直接等同于我們在累積國家債務。每等待一天，我們的后代承受的負擔就將加重一分。
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