“簡單計算一下即可知，如果不能大幅削減碳排放量，那我們在本世紀結束前就有跨過那道門檻的風險。”圖片來源：Sean Gallup/Getty Images

經歷了過去5億年當中的5次大滅絕，超過四分之三的海洋動物物種已經不復存在。每一次滅絕事件皆與地球碳迴圈的重大紊亂（disruption）有關，這類大災變何以發生，我們還不得而知。但近來有越來越多的研究指出了一種可能性，那就是地球系統——亦即生命與環境——在所受壓力超過臨界點後，可能會出現大規模高頻率的紊亂。

隨著世界各國領導人齊聚格拉斯哥，參加第26屆聯合國氣候變化大會，團結在“將變暖限制在1。5攝氏度以內”等具體的目標之下，也就是順理成章的事。如果我們實現不了這個目標，那很快就會嚐到後果。從另一方面看，大滅絕的臨界點可能需要千百萬年或者更長時間才能達到。但如果大滅絕確實是大規模高頻率紊亂的結果，那我們就必須當機立斷，從源頭上遏制住這一有如脫韁野馬的趨勢。

先根據我們目前的所知來解釋這麼說的原因。

藉助於針對遠古沉積岩的化學分析，我們得知了環境變遷的種種驚人故事。這些敘事皆共享一項元素，那就是危機（crisis）。地球系統會以某種方式抵達某個轉折點，小的波動將會積少成多而發生質變。在某些情況下，大滅絕便會爆發。這些事件裡不少都與火山爆發所導致的二氧化碳的排放量增高有關，五次大滅絕裡至少有三次都發生在這樣的時代。

但火山釋放出的二氧化碳實在太少，單憑這個因素還不足以解釋環境危機的嚴重性。所以科學家還考慮了其它潛在的壓力因素。有觀點認為甲烷的釋放很關鍵，它也是一種頗具影響的溫室氣體。另一種假設則是，火山噴發所產生的沉積物當中含有大量的煤炭或別的有機物，而它們也會被轉化為二氧化碳。

義大利埃特納火山爆發，攝於2021年2月21日。圖片來源：Piermanuele Sberni/Unsplash

我們最近的研究表明，這種針對單個案例分別找尋原因的做法是不必要的。最嚴重的環境危機基本上可以分為兩類。在第一類——也是最主要的型別——情況下，碳排放的增長速度大體上維持常規水平。在第二類——五次大滅絕裡的四次——情形裡，碳排放量的增長變得更為迅速。

如果碳迴圈的平衡被打破得太快，那麼過了臨界點以後，此一迴圈本身就會令平常的波動加劇。其催生的地球系統紊亂將會表現出碳迴圈的內在屬性，而非觸發該紊亂之擾動（pertubation）的特有屬性。這一推理解釋了碳排放量在過去的常見增長速度，也反映了複雜非線性系統的固有特徵。

基於這種觀點，大滅絕事件的發動不僅在於臨界點本身，也在於過了臨界點之後的變化。這些後續的衝擊可能會影響到事件的致命性。

不妨回到現代發生大災變的風險這個問題上。人類活動所產生的二氧化碳量，其增長速度比以往的大規模火山爆發要快得多。這聽起來雖然可怕，但我們必須認識到，以往邁向危機所經歷的時間比現代的氣候變遷也要長得多。這意味著現代的轉折點可用二氧化碳生產的總值來衡量，而非其變化率。簡單計算一下即可知，如果不能大幅削減碳排放量，那我們在本世紀結束前就有跨過那道門檻的風險。

上述推理並不排斥另一些解釋，它們更關注碳的特定來源。進一步講，現有的資料也無法排除諸如生態變化（ecological change）這樣的、可在情況變得更嚴重之前將其逆轉的機制。話雖如此，上文的計算與我們眼下對碳迴圈的理解仍是連貫一致的。

這些觀點乃是仍在繼續的科學努力的一部分，旨在解開我們過去的最深刻秘密，這不僅有利於增進我們對現代氣候變遷之風險的理解，也有助於探究我們的世界將會走向何方。同時，它也向我們參加聯合國氣候變化大會的政治領導人們傳達了這樣的資訊：我們千萬不能抬高第六次大滅絕的風險。當下限制二氧化碳排放的努力在未來所產生的益處，也許是超乎我們想象的。

（作者Daniel H Rothman系麻省理工學院地球物理學教授，為洛倫茲中心的負責人之一，該中心專門研究天氣的運作及其效應）

（翻譯：林達）