全世界都欠胖子們一句“謝謝”

  今天這個題目或許會得到體胖人士的更多關注。
 
  但,這是一篇正兒八經的科普文章,旨在介紹全球變化研究中大家關注的熱點問題。
 
  為什么會用這個題目呢?
 
  身邊不乏體胖的人,當然也有許多本身不胖卻天天嚷嚷著要減肥的人。
 
 ?。▓D片來自網絡)
 
  看到那些一門心思地節食和運動,時時處處痛苦地堅持,期望一個好身材的人們,我總想為他們心安理得地維持身材現狀再多找一些理由,避免抵御美食誘惑的痛苦。
 
  于是,這樣一個對氣候變化有著近乎瘋狂思考的全球變化研究者,試圖從胖子們對減緩氣候變暖有巨大貢獻的角度,找一些理由和借口。
 
  對,這是開展全球變化科普,一個很不錯的切入點。
 
  
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  基本邏輯是這樣的:當前全球氣候問題已經成為全人類的共同挑戰;已有的科學認知認為碳(特別是人為排放的二氧化碳)在氣候變化中居于核心地位,需想方設法降低大氣中二氧化碳濃度;胖子身體內儲存了比瘦人更多的碳,同時因為運動量少,他們消耗的碳也要少,因此胖人對減緩全球變暖有重要貢獻。
 
  氣候問題成為全人類的共同挑戰

  氣候作為人類賴以生存的自然環境的一個重要組成部分,它的任何變化都會對自然生態系統以及社會經濟產生不可忽視的影響。氣候觀測表明,最近幾十年全球正經歷一次以變暖為主要特征的顯著變化。IPCC(聯合國政府間氣候變化專門委員會)的評估報告認為當前氣候變暖與人類活動密切相關,工業革命以來人類使用化石燃料(煤、石油、天然氣等),向大氣排放了大量二氧化碳,而大規模的森林砍伐和草原破壞則加劇了全球氣候變暖的進程。
 
  與上世紀七十年代之前科學家們渲染全球變冷的危害一樣,當前全球變暖已經對自然生態系統產生了重要影響(可參閱:氣候變暖的前世今生),如海平面升高、冰川退縮、凍土融化、河湖封凍期縮短、中高緯生長季延長、動植物分布向高緯度和高海拔地區延伸、動植物數量減少、物種滅絕、植物花期紊亂等。更重要的是,全球變暖導致一系列極端災害事件,如干旱、洪水、熱浪、雪崩、沙塵暴、森林火災等發生頻率增加。幾乎人類能夠看到的所有自然生態現象和極端氣象災害事件都與全球變化有聯系。
 
  應對氣候變化,減緩氣候變化帶來的危害,不是一個人、一個國家可以獨立完成的。
 
  孔子云,大道之行也,天下為公。這是全人類的共同使命。
 
  
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  代表全人類利益的“跑了替身”(Politician)們,每次都會沖在推動氣候問題政治化的前沿。在他們的努力下,氣候問題已經成為關乎全球未來發展的重要議題。
 
  1992年5月9日聯合國大會通過一項公約:《聯合國氣候變化框架公約》。同年6月該公約在巴西里約熱內盧召開的聯合國環境與發展會議期間開放簽署。1994年3月21日,該公約生效。截至2016年6月,全球197個主權國家全部參加了該公約。1995年以來,每年召開一次締約國大會,共同研究減緩氣候變化的舉措。締約國大會也是各國圍繞發展與責任開展博弈的陣地。
 
  歷次締約國大會
  1995,COP1,德國柏林
  1996,COP2,瑞士日內瓦
  1997,COP3,日本京都
  1998,COP4,布宜諾斯艾利斯
  1999,COP5,德國波恩
  2000,COP6,荷蘭海牙
  2001,COP7,摩洛哥馬拉喀什
  2002,COP8,印度新德里
  2003,COP9,意大利米蘭
  2004,COP10,阿根廷布宜諾斯艾利斯
  2005,COP11,加拿大蒙特利爾
  2006,COP12,肯尼亞內羅畢
  2007,COP13,印尼巴厘島
  2008,COP14,波蘭波茲南
  2009,COP15,丹麥哥本哈根
  2010,COP16,墨西哥坎昆
  2011,COP17,南非德班
  2012,COP18,卡塔爾多哈
  2013,COP19,波蘭華沙
  2014,COP20,秘魯首都利馬
  2015,COP21,法國巴黎
  2016,COP22,摩洛哥馬拉喀什
  2017,COP23,德國波恩
  2018,COP24,波蘭卡托維茲
  2019,COP25,將于2019年12月在智利圣地亞哥召開
 
  碳循環是當前氣候變化的核心問題之一
  藍色地球被大氣層包裹著。
 
  大氣層有一個特性:短波的太陽光通過大氣層時,能量基本不被大氣層吸收,而長波的紅外線通過大氣層時,能量被大氣層吸收。這樣的特性使得地球就像穿了一件外衣一樣,在太陽照不到的夜間也不至于太冷。
 
  大氣中二氧化碳、水氣、甲烷等氣體對長波輻射的吸收能力更強,被稱為“溫室氣體”,他們就像溫室大棚一樣阻擋地表熱量的散失。當這些溫室氣體濃度升高時,地球表面溫度就會升高。
 
  
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  溫室氣體在自然界各自有其循環過程,自然保持相對穩定的平衡狀態。
 
  但有一種溫室氣體卻與人類的文明緊緊地聯系在了一起,它就是二氧化碳。工業革命以來人類燃燒了大量化石燃料(煤炭、石油、天然氣等),向大氣中排放了大量二氧化碳,打破了自然界原本可以自己達到平衡的碳循環。全球二氧化碳濃度不斷升高使得大氣層保溫性能提高,全球溫度隨之升高。
 
  人為碳排放成為當前全球增溫的主要原因之一。
 
  前面提到的《聯合國氣候變化框架公約》締約國大會,爭論的焦點就是碳排放權的問題。因為碳排放權關系到工廠能否運轉、汽車能否上路等現實問題,所以排放權之爭也是發展權之爭。
 
  在國家利益、民族利益、集團利益和全人類共同利益的權衡和多輪博弈中,各國紛紛承諾減排目標。碳排放權因此成為一種稀缺資源,獲得更多碳排放權,則可創造更多物質財富。一些擁有碳排放權卻用不完全的企業,可以通過轉讓碳排放權獲得收益。全球變化經濟學也因此而悄然興起。
 
  2015年全球二氧化碳平均濃度達到400ppm(Parts Per Million,即百萬分之一),而在剛剛過去2019年上半年,地球二氧化碳濃度則記錄到了415ppm,成為有人類以來的最高值。人類活動正在成為一種重要營力改變著大氣二氧化碳濃度,進而影響著地球氣候變化的趨勢。
 
  
 ?。▓D片來自中國氣候變化藍皮書)
 
  減緩氣候變暖需要一方面降低碳排放,另一方面積極將大氣中的二氧化碳固定到大氣以外。
 
  固碳的方式有自然方式固碳和人為固碳兩類。自然固碳主要包括:植物固碳、海洋吸碳、巖石化學風化消耗碳等。人為固碳包括:碳捕獲與封存等。
 
  植物固碳

  綠色植物通過光合作用將大氣中的二氧化碳和根部吸收的水分結合成碳水化合物(糖類物質),再經過一系列生化反應,生成淀粉、脂類和蛋白類物質,從而將大氣中的二氧化碳變成有機物儲存下來。

  海洋吸碳

  海洋吸碳主要來自兩個方面,一是海水溶解二氧化碳,二是海洋中藻類光合作用消耗二氧化碳。海洋生產力的高低是影響海洋吸碳效率的重要因素。而海洋生產力受到海水營養物質的影響,一些生命必須元素的多寡,直接影響到海洋生產力。一種理論認為,亞洲含鐵粉塵被風力吹揚到太平洋地區沉降到海洋中,通過增加海洋鐵元素促進大洋生產力,從而降低全球二氧化碳濃度。我們司空見慣甚至非常討厭的沙塵暴,居然對降低大氣二氧化碳做出了貢獻!

  巖石化學風化消耗碳

  消耗碳的化學風化主要包括碳酸鹽巖風化和硅酸鹽巖化學風化,這是地質歷史時期調制全球碳平衡或是引起地氣候境強烈變化的重要機制之一。

  含有碳酸鹽的巖石在水的作用下風化成可溶的碳酸氫鈣,隨著河流匯集到海洋中

  CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2

  含有硅酸鹽的巖石吸收二氧化碳形成碳酸鹽和二氧化硅

  CaSiO3+CO2=CaCO3+SiO2

  以上兩個反應都可消耗大氣中的二氧化碳,從而降低二氧化碳濃度。

  碳捕獲與封存技術

  碳捕集與封存(Carbon Capture and Storage,簡稱CCS)是指將化石燃料所產生的二氧化碳(CO2)收集起來,并用各種方法儲存以避免其排放到大氣中的一種技術。

  
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  可以發現,人們為了降低大氣二氧化碳濃度,可謂挖空心思,卻收效甚微。
 
  但有些人卻在默默地以一己之力為降低大氣二氧化碳做出貢獻。
 
  胖人積蓄更多的碳
  發胖的實質是將碳存在人的身體里。
 
  碳在自然界的循環路徑:
 
  盡管光合作用的過程是一個復雜的過程,其中涉及能量的利用和轉化,主要有碳三和碳四兩種途徑,前者是一種較為古老但一直被利用的方式,后者是適應氣候暖干有效利用水分而出現的方式(詳見:你家的植物是“三個碳”,還是“四個碳”呢)。但如果省略掉中間過程,從開始狀態到最終結果,可以將光合作用視為二氧化碳和水在能量和酶的作用下生成碳水化合物(糖類物質)和氧氣的過程。在這一過程中,大氣中的二氧化碳被固定在植物體內,同時太陽能被轉化為化學能并被保存在新生成的糖類物質中。
 
  植物將光合作用生成的糖類物質分別轉化為淀粉、脂類和蛋白質,為植物生長發育利用,植物生長過程中呼吸作用釋放一部分二氧化碳。草食性動物食用植物,使光合作用固定的碳流向動物界,動物呼吸作用又釋放一部分二氧化碳。人類食用植物和動物,使光合作用固定的碳也成為人體的一部分,人的呼吸作用再釋放一部分二氧化碳。
 
  植物、動物和人類死后的殘體被微生物分解,釋放二氧化碳,未被分解的動植物殘體則被埋入地層中被保存起來,或在地層中被緩慢降解。
 
  
  在以上過程中,植物多固定二氧化碳,動物和人類少排放二氧化碳,同時微生物少分解動植物殘體是降低大氣二氧化碳濃度的途徑。然而自然界各要素的變化基本是較為穩定的,能夠調控的,更多地依賴人類自身的排放。
 
  研究表明,人類每燃燒10公斤脂肪(以甘油三脂為代表),需要消耗29公斤氧氣,釋放28公斤二氧化碳和10公斤水分。
 
  運動減肥的人們在運動時消耗的脂肪有84%用于產生二氧化碳,16%用于產生水分??梢娺\動多的人比運動少的人排放更多的二氧化碳。
 
  
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  按照當前全球有6億人肥胖計算,如果平均每人比正常體重超出10公斤,那么,全球體胖的人士一共多存儲了16800000000公斤的二氧化碳,這相當于4個裝機容量為100萬千瓦的火力發電站全年二氧化碳排放量??梢哉執冀洕鷮W家們計算一下,這些排放在碳交易市場相當于多少金錢!
 
   
 
  胖子們犧牲了形態美,把碳固定在身體上,為減少碳排放事業默默地做出了貢獻。做出貢獻不被表揚也便罷了,他們還經常引來別人異樣的目光,想想都替胖子們委屈。
 
  所以全世界都欠胖子們一句“謝謝”

  但愿那些因為體態不美而整日郁悶的胖子們,那些信誓旦旦要節食運動卻被美食誘惑到“明天再開始”的胖子們,那些渴望被理解被愛的胖子們,看到此文能夠找到些許心理平衡,能夠多一個借口,能夠獲得理解與愛的澤潤。
 
  畢竟他們在有意無意之間也為減緩全球變暖做出了貢獻。
 
  全世界都要向他們說一聲“謝謝”!
  
  鞠躬完畢,我才意識到似乎有點不太對。
 
  胖子們積累一生的碳,到最后豈不是也要付之一炬,重新回到大氣中去嗎。想到此,真有一種馬拉松比賽中眼看到終點卻不幸扭傷而眼睜睜退出比賽的遺憾。
 
  當然,胖子們也不都是“破了事美客”(Policy Maker),他們一時也改變不了這種制度化的喪葬方式。
 
  既然如此,惟愿所有人身體健康,永遠無恙。
 

主要參考文獻

國家氣候變化對策協調小組辦公室/中國21世紀議程管理中心,全球氣候變化——人類面臨的挑戰,商務印書館,2004

中國氣象局,中國氣候變化藍皮書:2018

Ruben Meerman & Andrew J Brown. When somebody losesweight, where does the fat go? BMJ 2014;349:g7257 doi: 10.1136/bmj.g7257


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