摘要：2024 年 4 月的一个周六早上，加利福尼亚州阿拉米达市市长玛丽莲·埃兹·阿什克拉夫特 (Marilyn Ezzy Ashcraft) 浏览《纽约时报》，一则关于一项有争议的实验的报道引起了她的注意。华盛顿州的研究人员正在试验一种看起来像大型雪炮的机器，他们

来自科学报道：https://www.science.org/content/article/geoengineering-fight-climate-change-if-public-can-convinced

2024 年 4 月的一个周六早上，加利福尼亚州阿拉米达市市长玛丽莲·埃兹·阿什克拉夫特 (Marilyn Ezzy Ashcraft) 浏览《纽约时报》，一则关于一项有争议的实验的报道引起了她的注意。华盛顿州的研究人员正在试验一种看起来像大型雪炮的机器，他们希望有一天能用它来照亮云层，反射更多的太阳光线。他们一直在向旧金山湾的空气中喷洒微小的盐粒。

起初，阿什克拉夫特想知道哪个邻近城镇将举办这项测试。但当她阅读时，她震惊地得知研究人员正在阿拉米达进行他们的实验。

阿什克拉夫特给她的代理城市经理发了短信，后者也同样感到惊讶。报道透露，研究人员对测试保密是为了限制抗议。“他们忘记告诉城市，这不仅仅是一个疏忽，”阿什克拉夫特说。“他们选择不这样做。”由于担心测试的安全性，市政府工作人员进行了调查。尽管一份报告得出结论认为测试无害，但议会最终投票禁止测试，因为研究人员缺乏透明度，这让他们感到不安。

阿什克拉夫特希望这对研究团队来说是一个“教育时刻”。“也许他们只是太着急了，或者他们认为他们可以不被人注意，”她说。“不管是什么原因，这对他们来说都不是好事。这真的适得其反。”

阿拉米达试验的技术是一系列新地球工程工具之一，其中许多工具仍处于开发初期，旨在改变大气或海洋以应对气候变化。其中一些工具旨在去除大气中的二氧化碳 (CO 2 )，科学家们一致认为，这一举措与大幅削减排放一起，对于将全球变暖限制在 1.5°C 以内至关重要。其他措施（如云层增白）并不对抗气候变化的驱动因素，而是旨在限制变暖，保护珊瑚礁等脆弱的生态系统。

然而，这些技术有一个共同点，那就是它们有可能在进行实地测试之前就被叫停。研究人员进行哪怕是最基本的实地测试的能力也取决于附近社区的善意，但批评人士指责许多项目负责人将公众参与视为一种勾选练习——或者完全放弃它。在过去 3 年里，公众的强烈抗议阻碍了几个气候工程项目的进行。

然而，其他人已经建立了足够的信任，可以继续进行下去。他们的成功给了我们一些重要的教训——社会科学家的一系列研究也是如此。这些研究人员探索了人们对气候工程的担忧，如何就此展开富有成效的公开讨论，甚至在哪里进行实验。然而，他们的发现很少被纳入实地测试的基础工作中。

加州大学圣克鲁斯分校的社会科学家西基纳·金纳 (Sikina Jinnah) 表示：“要得到认真对待真的非常非常困难。我认为有少数科学家竭尽全力支持社会科学，并提倡纳入社会科学家及其观点，但这样的人非常少。”

地球工程——随意改变地球的运转——听起来雄心勃勃，甚至有些傲慢。也许它不可避免地会引发对干预自然的担忧，并提出一些棘手的问题：谁来决定何时何地部署这些技术。

它主要有两种形式（见下图）。太阳辐射改造描述了偏转太阳光线的技术，从将建筑物漆成白色，到使云层变亮，再到向平流层注入微小的反射粒子。几十年来，国际航运船队一直在无意中利用船舶烟囱的排放对地球进行地球工程：当新的航运法规在 2020 年限制二氧化硫排放时，由此导致的海面温度上升表明污染一直在使海面上的云层变亮。

另一方面，碳去除则描述了降低大气中二氧化碳水平的方法，从植树造林和恢复湿地等低技术策略到改变海洋化学成分以吸收更多二氧化碳或使用巨型过滤器从空气中吸出气体等新方法。目前，碳去除工作每年从大气中吸收约 20 亿吨二氧化碳，主要是通过种植新森林。根据牛津大学 2024 年的一份报告，到 2050 年，这一数量可能需要增加四倍，才能将升温限制在 1.5°C 以内，这需要迅速扩大新的碳去除方法。“它必须在很短的时间内从大多数人从未听说过的东西发展成为世界上有史以来最大的产业，”夏威夷大学马诺阿分校教授、气候科学家 David Ho 说。

研究人员提出了多种方法，通过将阳光反射出地球来抑制气候变化的影响。

气球或飞机会向平流层释放微小的二氧化硫或碳酸钙颗粒以反射太阳辐射。

船只会向低空云层喷射一层海盐颗粒雾，使云层变亮，从而反射更多的阳光。

通过改变海洋化学成分来促进从大气中去除二氧化碳（灰色箭头）的技术可能有助于限制全球变暖。

添加硫酸铁或其他营养物质将会产生大量的浮游植物，它们会吸收二氧化碳，并在死亡后将其带到海底。

碱性矿物质会从船舶或流出管道中释放出来，或沿着海滩扩散并溶解在水中，从而增强碱度并增加二氧化碳的吸收。

A. Fisher/科学

由于碳去除技术非常新颖且不为人所知，公众对其的认知尚未成熟。但许多人担心研究人员正在浪费这一机遇。例如，谈到海洋碳去除，“我觉得从公众认知的角度来看，我们正处于一个非常脆弱的阶段，”美国大学负责任碳去除法律和政策研究所主任萨拉·纳瓦兹说。“我认为，如果一个或几个项目真的受到污名化，就有可能推迟事情的发展，甚至完全放弃。”

放弃公众参与已经给太阳能地球工程项目带来了致命的后果——并对整个领域产生了影响。

2021 年，哈佛大学支持的平流层受控扰动实验 (SCoPEx) 项目计划在瑞典发射一个气球，以研究平流层气溶胶注入，该理论认为向平流层释放碳酸钙或二氧化硫的微小颗粒将反射足够的阳光，从而暂时冷却地球。气球飞行只是测试 SCoPEx 的设备是否按预期工作，而不是释放颗粒。

在试飞前，SCoPEx 的咨询委员会就公众参与的必要性进行了辩论。一些成员认为，试飞与通常不经公众咨询而进行的大气研究没有太大区别，而另一些人则主张透明度和对话。最后，委员会裁定，公众宣传是没有必要的。

但与阿拉米达项目一样，对人们来说，研究的目的比实际发生的事更重要，在当地土著团体萨米理事会以及当地和国际活动人士的反对下，飞行被叫停。“这些实验和技术的意义远不止空气中是否有颗粒物，”真纳说，他是一篇描述 SCoPEx 治理挑战的论文的合著者，并在发射取消后加入了咨询委员会。

自 20 世纪末以来，科学家就建议使用地球工程来应对气候变化。太阳辐射改造( ⬤以橙色显示）包括将阳光反射出地球的提议，而海洋二氧化碳去除（⬤显示为蓝色) 包括改变海洋化学性质以加速其碳吸收的技术。过去 5 年，这些技术的现场试验加速进行，但公众的看法仍然令人担忧，许多项目失败了。

M. Hersher/科学

当团队计划下一步行动时，争论仍在继续。研究人员是否应该只与发射场的社区接触，还是与受益于行星冷却的全球公众接触？接触是否应该仅仅包括告知人们，还是应该是一个与社区建立关系并将他们的关切纳入研究的过程？大多数公众参与指南都假设一个项目将持续相当长一段时间。SCoPEx 想放飞一个气球然后离开。

咨询委员会无法就计划达成一致，项目负责人最终决定在 2024 年停止。在接受《麻省理工技术评论》采访时，SCoPEx 联合负责人大卫·基思表示，该项目的重大失败将使这一研究分支更加困难。

气候工程可能比基因工程等其他有争议的技术更让公众感到不安。它涉及对复杂的自然系统（海洋、天空）进行修补，这在很大程度上使其不可逆转：不可能从平流层中回收二氧化硫颗粒，也不可能从海底回收吸收二氧化碳的矿砂颗粒。而且这些技术将如何部署和监管尚不清楚。

“你不只是问人们，他们对这项技术、这项实地试验、这种机械或活动有何看法，”纳瓦兹说。“你要求人们考虑可能出现的不同未来。所以你要求他们仔细思考，你希望世界是什么样子的？”

此类接触经常会遭到质疑。在一项由奥胡斯大学社会科学家利维亚·弗里茨 (Livia Fritz) 领导的研究中，来自全球北方和南方 22 个国家的数百人以焦点小组的形式谈论了他们认为应该如何讨论地球工程项目。大多数人对参与表示失望——不是因为他们不想被咨询，而是因为他们过去经历过不诚信的咨询，这些咨询试图说服而不是倾听。

弗里茨表示，一些参与者认为公众不应该参与决策，他们担心人们会被错误信息操纵，然后做出重大决定。“例如，英国脱欧在这里被多次提及。”她说，结果表明需要对气候工程进行公开协商，这不仅限于颁发或拒绝特定项目的许可，还允许人们更广泛地考虑和辩论这些技术。

太阳辐射改造研究引发了其他怀疑：研究发现，网上对该技术的讨论与长期存在的阴谋论有很大的相似之处，比如有人认为飞机尾气中的凝结尾迹实际上是出于未知但邪恶的目的而释放的化学物质。这些阴谋论和其他误解在一定程度上导致了禁止或限制太阳能地球工程的行动：美国 28 个州的立法机构正在通过法案，限制对该技术的研究或部署，其中大部分是今年提出的。

然而，根据美国国家科学、工程和医学院 2017 年的一份报告，参与是防止错误信息传播的一种预防形式。报告总结说，透明的沟通可以建立信任，例如当科学家披露资金来源或潜在的利益冲突或表现出愿意倾听公众担忧时。

Jinnah 表示，一些科学家认为参与是不必要的，因为他们认为研究的重要性应该凌驾于公众的担忧之上，而且无论采取何种措施，有些人都会反对。但曼彻斯特大学社会科学家 Rob Bellamy 表示，参与可以通过缓解紧张局势和解决异议，使人们的观点更加灵活。“人们经常表现出一种所谓的勉强接受，”他说。“他们实际上很高兴你继续做你的实验，因为他们通过审议过程认识到……我们现在正处于需要开始考虑这些更具争议性的想法的阶段。”

研究人员也可以通过倾听学到一些东西：当地人比任何人都更了解他们所在的地区，并且可能会提出科学家甚至没有注意到的潜在复杂情况。卡迪夫大学社会科学家艾米丽·考克斯说，对英国碳去除的研究一直发现，没有人完全反对它。相反，人们想知道大量耗能机器是否会造成电力竞争，或者通过占用急需的土地增加住房压力。

“并非所有开发的技术都应该投入使用，”贝拉米说。“我确信有些技术会因为一些非常充分的理由而无法投入使用。公众参与有助于我们为这些决策提供信息。”

迄今为止的尝试也教会了我们一些关于公众参与的教训，其中包括一个令人警醒的教训：成功并非必然。正如 Planetary Technologies 在 2023 年 3 月 1 日向英格兰康沃尔郡西端附近的沿海小镇海尔的人们介绍其研究计划时所学到的，社会许可可能在一夜之间消失。

Planetary 正准备进行一项海洋碱度增强试验，这是一种新兴的碳去除方法，需要改变海水的 pH 值以加速从大气中吸收二氧化碳。经过长时间的试验地点搜索，这家加拿大初创公司最终落户圣艾夫斯湾，在那里它将与当地一家公用事业公司合作，在流出管道中添加氢氧化镁。这些化学物质将被排放到海湾，在那里它们将被大西洋洋流搅动。

会议座无虚席。首席执行官迈克·凯兰德询问是否有人担心气候危机。会场里一片哗然。康沃尔以环保主义而闻名；这是该地区的特色之一。

当一位公众询问如果出了问题会怎样时，凯兰德说 Planetary 将会破产。不止一位与会者认为，凯兰德没有考虑过海湾可能会发生什么。他们认为，该公司试图淡化这种化学物质，称其为“海洋抗酸剂”，这让他们感到担忧。

苏·塞耶 (Sue Sayer) 是一位研究海湾海豹群的研究员，同时也是非营利性康沃尔海豹群研究基金会的负责人，她表示，这次会议“非常糟糕”。 “他们花了 20 分钟进行讨论，然后就吃馅饼、喝葡萄酒。每个人都不愿意离开，还说‘除非你回答我们所有的问题，否则我们不会离开。’”

一个月内，圣艾夫斯镇议员塞纳拉·威尔逊·霍奇斯发起了一场抗议运动，名为“让我们的海洋远离化学物质”。“感觉就像有人在未经协商的情况下对你做了什么，”她说。

抗议者抗议 Planetary Technologies 计划在英国圣艾夫斯湾进行的试验。Lizardfish TV

凯兰德已经获得了环境安全评估。他一直在与该地区的利益相关者会面。甚至海尔市市长也表示支持。他所缺乏的是对该地区历史和身份的了解。在康沃尔，人们有理由怀疑在海洋中使用化学品。1967 年，一艘油轮在海岸沉没，造成了世界上最大的漏油事件之一，近年来，海滩被行星公司合作伙伴的同一家公用事业公司排放的污水污染。“我认为，这在很大程度上取决于提前做好功课，了解自己将要面对什么，我认为我们在那里做得不是很好，”凯兰德说。

Planetary 在康沃尔的工作从未恢复；计划于 2023 年进行的试验仍处于搁置状态。

社会学家表示，康沃尔项目 表明，大型项目只有与当地文化相得益彰才能取得成功。“这不仅仅关乎参与度，”考克斯说。“这也关乎地点与技术的契合度。你必须在正确的地方做正确的事情，你必须了解当地的文化和历史，然后根据这些开展工作。”

弗里茨等人发现，南半球的人们普遍比北半球的人们更愿意接受太阳能地球工程，这可能是因为他们目前首当其冲地承受着气候影响。弗里茨研究中的南半球参与者更有可能在过去 3 年内经历过重大自然灾害，并预计气候变化会对他们个人造成伤害。同样，更年轻、更脆弱的群体更容易受到气候变化的影响，他们也往往更支持气候干预。

与此同时，至少在美国，贫困地区的人们可能对未经测试的技术持更怀疑的态度，因为他们往往仍面临先前工业污染的后果。劳伦斯利弗莫尔国家实验室 2023 年的一份文件总结道，这些地区通常拥有现有的基础设施和未充分就业的劳动力，一旦技术更加成熟，就非常适合开展运营，而社会经济地位较高的地区可能更适合合作开展早期试验。

谁来负责也会产生很大的影响。在与考克斯的合作中，贝拉米发现，如果人们被告知一个假设的海洋碱度增强项目将由私人投资的公司运营，他们更有可能表示反对该项目——但当人们被告知该项目将由当地合作社运营时，他们会更愿意接受这项技术。“细节很重要，”纳瓦兹说。“不仅要考虑你谈论的技术细节，还要考虑它在特定生态系统或地理环境中的实践情况。”

一些项目成功地找到了合适的合作伙伴。Planetary 在其总部加拿大哈利法克斯进行的实地测试获得的公众支持比在康沃尔获得的多得多。该公司在当地大学达尔豪西市拥有值得信赖的合作伙伴，其公众参与方式也在不断发展。“我们以信任的速度前进，”2024 年 9 月加入 Planetary 的社区参与实践者 Diana Philip 说。现在，她说，公司的第一步是尝试了解一个社区及其需求。“我们必须从仅仅告知转变为‘我们如何合作？这对你有什么好处？’”

Vesta的一位科学家在多米尼加共和国计划进行的碳去除现场试验之前采集水样。Vesta

与此同时，在美国，一家名为 Vesta 的初创公司在当地社区邀请该公司前来向他们介绍这项实验后，得以在纽约州长岛进行首次实地试验。Vesta 旨在通过在潮汐区散布由橄榄石（一种绿色岩石）制成的高碱性沙子来促进海洋碳去除，在那里海浪会侵蚀它，释放其碱性。这个小社区毗邻世界上第一个地球工程海滩，居民们对自己在测试潜在气候解决方案方面所扮演的角色充满热情。

尽管阿拉梅达和瑞典的举措都存在失误，但有一个地方的太阳能地球工程得到了公众的广泛支持。过去 5 年来，南十字星大学的海洋学家丹尼尔·哈里森一直在领导澳大利亚东北海岸的云层增亮项目——没有引起当地或国际社会的抗议。

自 2020 年以来，科学家们在大堡礁上空的一艘船上断断续续地向天空喷洒细小的海水颗粒。当这些微小颗粒到达现有云层时，它们会吸引水蒸气并膨胀至其大小的 500,000 倍，形成可见的水滴。

该项目旨在研究盐粒是否会增加云层的反射率，在阳光照射到水面之前将更多的阳光反射回太空。如果成功，该技术可能会使海洋降温到足以防止大堡礁的消亡。

这是一项大型作业。甲板下是三个集装箱大小的机器，用于抽取海水并产生盐水喷雾。第二艘船载有实验室，用于测量盐颗粒的大小和分布，而一架绰号为布鲁斯的飞机则对云层进行采样，以测量到达云层的颗粒。无人机充当气象气球的角色，因为在这片受到严格监管的海域，气象气球是被禁止的：气球会爆裂，落到海面，成为海洋垃圾。

科学家向停靠在加利福尼亚州阿拉米达的“大黄蜂”号航空母舰甲板上方的空气中喷洒盐粒。Ian C. Bates/ 《纽约时报》通过 Redux

大堡礁传统上归 70 多个土著群体所有，研究人员获得了每个海域与其拟议测试区域重叠的群体的许可。“我们有一条自我规定，”哈里森说。“未经传统所有者的明确事先许可，我们不会对海域进行任何研究。我们从未因云层增亮而被拒绝，但如果我们被拒绝，我们就不得不去其他地方了。”

海洋云层增亮项目还在附近的汤斯维尔市举办了为期一年的社区参与小组，并邀请公众分享想法和顾虑。“我们努力实现共同设计的研究，”哈里森说。“所以这不像去征求他们的许可那么简单。我们征求他们的意见，我们征求他们的意见，我们邀请他们参与这个过程。”

人们发现了哈里森和他的团队没有考虑到的风险。盐会不会洒到昆士兰东北部的农田里？盐会不会让汤斯维尔的所有汽车都生锈？研究人员进行了调查，发现他们生产的盐量与自然从海里吹来的盐量相比微不足道。

2024 年，一项针对该项目的独立调查发现，澳大利亚大多数人都支持该项目，哈里森将此归因于该项目的明确目的和有限的范围。“我们不只是为了科学而科学。我们做科学是为了尝试为珊瑚礁找到解决方案。”

通过赢得公众的支持，哈里森的努力已成为第一个在现实世界进行测试的太阳能地球工程项目，距离云层增亮被提出已经过去了 30 年。“我们是第一批在户外进行任何测试的人，”他说。

尽管研究指明了方向，但科学家们一致认为，对于每个新项目，气候技术参与并没有一套通用的秘诀。但社会科学家表示，一些结构性变化将使这一过程变得容易得多。“我们倾向于说，‘这里有一个项目，让我们去和人们谈谈他们想要什么’，”纳瓦兹说。“项目层面的参与方式存在严重缺陷。我们需要考虑其规模影响。”

纳瓦兹建议，一个独立的机构可以监督整个地区的一次磋商，而不是一遍又一遍地就不同的气候工程项目征求社区的意见，以便全面了解该地区的历史、文化、生态系统和资源，并根据公众的意见确定最适合该地区的项目类型。地球工程测试可以与其他气候相关基础设施的开发相结合，例如某些技术所需的额外可再生能源。

有一点是明确的：有效的技术和良好的意愿永远不足以让气候工程起步。“如果没有社会许可，技术解决方案就毫无意义，”哈里森说。“如果社区和公众不支持，那么它就永远不会实现。”

来源：人工智能学家