如何应对温室效应导致的全球变暖

温室效应对生物多样性的影响及其对策

温室效应导致的全球变暖是人类面临的重要而棘手的热点问题,是21世纪人类面临的巨大挑战。它直接关系到人类的生存和发展。

1温室效应导致全球变暖。

大气中的气体,如CO2、CH4、氮氧化物等,可以让太阳光和可见光通过,但阻碍了地球向宇宙释放的红外线,并将其吸收转化为热量,从而增加了地球表面的湿度。这种现象被称为温室效应。形成温室效应的气体就是温室气体。二氧化碳是主要的温室气体,约占60%。温室气体的浓度越高,地表附近的温度就越高。如果没有温室气体,地球上的温度将会非常低。亿万年来,地球受益于温室效应,因为温室效应创造了适合生物生存的环境。

然而,人类活动加剧了温室效应,甚至影响了气候。自工业革命以来,资源和能源被大量消耗,特别是煤、石油、天然气和其他古物燃烧所排放的CO2含量增加。据估计,目前,全球每年向大气排放的CO2约为240亿吨。甲烷等微量气体也随着各种人类活动而上升。根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)最近发布的研究成果,自1000年前以来,目前全球平均气温上升了0.3 ~ 0.6℃。在此前的1万年里,地球平均气温变化没有超过2℃联合国机构还预测,由于能源需求不断增加,到2050年,全球二氧化碳排放量将增加到700亿吨,全球平均气温将上升65438±0.5 ~ 4.5℃。

2温室效应对生物多样性的影响

全球变暖将严重威胁生物多样性。因为生物无法承受这种快速加法的巨大变化。

2.1全球变暖对生物多样性的影响全球变暖并不是一个新现象。在过去的200万年里,地球经历了10次冷暖交替的循环。温暖期,极地冰盖融化,海平面比今天高,物种分布延伸到极地,迁移到高海拔地区。相反,在向新华社转变的过程中,冰盖扩大,海平面下降,物种向赤道和低海拔地区移动。毫无疑问,很多物种都会在这个反复变化的过程中走向灭绝,而现存的物种就是这些变化后存活下来的产物。物种能适应过去的变化,但能适应人类活动改变的未来气候吗?这是个悬而未决的问题。但可以肯定的是,过去人为因素导致的全球变暖的经纬度自然波动要快得多,所以这种变化对生物多样性的影响将是巨大的。

2.1.1对温带生物多样性的影响随着气温的持续升高,北温带和南温带将向两极扩展。气候变化将不可避免地导致物种迁徙。然而,根据自然扩散的速度表,很多物种在高迁徙速度下似乎跟不上气候的快速变化。通过比较北美东部落叶阔叶林的物种移动性就清楚了。最近的更新世冰期后,气温上升,树木以10 ~ 40千米/世界的速度向北美回迁。根据21世纪气温将上升1.5 ~ 4.5℃的估计,树木将向北移动5000 ~ 10000 km。显然,不可能在自然状态下以几十倍的速度扩散。而且人类活动造成的栖息地破碎化,只能降低物种流动性。因此,许多分布有限或扩散能力差的物种在迁徙过程中无疑会走向灭绝。只有广泛分布和容易扩散的物种才能在新的栖息地建立自己的群落。

2.1.2对热带雨林生物多样性的影响;热带雨林拥有最大的物种多样性。虽然全球气温变化对热带的影响远小于对温带的影响。然而,气候变暖将导致热带降雨量和降雨时间的变化,森林火灾和飓风也将变得频繁。这些因素会对物种组成和植物繁殖时间产生很大影响,从而改变热带雨林的结构组成。

2.1.3对滨海湿地和珊瑚礁生物多样性的影响湿地和珊瑚礁是生物多样性丰富的生态系统,但也受到气候变暖的威胁。气温上升将融化高山冰川,缩小南极冰。未来50 ~ 100年,海平面将上升0.2 ~ 0.9米,甚至更高。海平面上升将淹没沿海地区的湿地群落。海平面的变化如此之快,以至于许多生物物种没有时间随着海水的上升而迁移到合适的区域。特别是建在湿地地区的民居、道路、防洪坝,会成为物种迁徙的直接障碍。

海平面上升对珊瑚礁物种非常有害。因为珊瑚对海水光照和水流组合有严格的要求。如果海水以预算的速度上升,即使是生长最快的珊瑚也无法适应这种变化。此外,海水温度上升也会对珊瑚造成很大伤害。这会导致大量珊瑚下沉死亡。

2.1.4对鸟类种群的影响首先,气候变暖会直接影响鸟类种群。鸟类学家认为,由于气温升高,一系列恶劣天气频繁发生,会影响候鸟的迁徙时间、迁徙路线、群落分布和构成。此外,气候变化导致各种生态群落结构的变化,也会间接影响鸟类种群。

2.2温室气体直接影响生物种群的变化。CO2是一种重要的温室气体,也是植物光合作用的原料。随着大气中CO2浓度的增加,植物光合作用的强度也会增加。但是不同的植物有不同的二氧化碳饱和点。当CO2浓度超过饱和点时,即使CO2浓度增加,光合强度也不会增加。一般CO2饱和点高的植物能适应大气中CO2浓度的增加而快速生长,而CO2饱和点低的植物则不能快速生长,甚至会发生CO2中毒,导致种群下降。植物种群的变化必然导致植物食虫种群的变化。植物种群和昆虫种群不可预测的波动可能会导致许多稀有物种的灭绝。

3应对温室效应的对策

毫无疑问,温室效应的恶化将对生物多样性产生强烈影响。控制温室效应,减缓全球变暖是世界各国面临的重大课题。

3.1控制二氧化碳向大气的排放减缓全球变暖的根本对策是全球参与控制二氧化碳向大气的排放。为此,国际公认应从政治和技术上控制CO2排放。

首先,采取法律措施,制定各种旨在限制CO2排放的政府和国际法规,签署各种国际公约。例如,1992年在巴西举行的联合国发展与环境大会的《气候公约》要求占全球二氧化碳排放总量80%的发达国家到2000年将二氧化碳排放量减少到1990的水平。其次,应采取经济措施提高容易排放的二氧化碳能源的价格,并对过量排放征税。

技术上,一个是节约能源,提高能源利用率。二是发展可再生替代能源,如大力发展无污染的可再生太阳能、风能、海洋能、生物质能、地热能、氢能等。第三,大力发展核能。四是改变能源消费模式。

3.2采取措施吸收CO2,其中绿化是关键,人工措施为辅。

3.2.1植物对CO2的吸收植物的光合作用是地球上最大的同化吸收CO2的过程。因为植物的一个基本生理过程就是光合作用,所以保护原始森林、大规模植树、培育草原、绿化城市都是减少大气中CO2的重要手段。

3 . 2 . 2 CO2的人工吸收在一些工业过程中,CO2是人工吸收的。比如日本学者提出用沸石作为吸收剂物理吸收火山发电排放的CO2,或者用胺类化学溶剂进行化学吸收。

3.2.3向海洋施铁美国学者提出,向海洋施铁可以使海洋植物大量繁殖,从而达到吸收大量CO2的目的。