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那福忠,知名電子出版專家、網路作家。
   
  修補地球
  那福忠 December 17, 2007
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    地球暖化,重大問題接踵而來,從氣候的極端化、到物種的消失,再不想辦法,地球總有一天不再適宜人類居住。發展乾淨能源、減少溫室氣體排放,雖然是治本之道,但曠日廢時,不能立竿見影,對熱衷環保人士來說,緩不濟急,所以紛紛提出局部修補地球的方法,有的已經初見成效。市面賣的有一種銀色寬膠帶,黏性極強,常用來臨時黏補破裂的水管,稱為水管膠帶 (Duct Tape),有人把一些應急修補地球的方法,戲稱為水管膠帶方法。以下列出幾種,看看什麼樣的膠帶能來黏膠地球這個大水管。

   冰河,是地球上最大的淡水資源,全球冰河加起來的總面積,約有南美洲那麼大,但每年以幾百呎的速度縮小,單就瑞士阿爾卑斯山冰河的融化速度,到 2050 年就僅剩下四分之一,本世紀終了之前,就完全融化,瑞士就不再是滑雪勝地。對瑞士滑雪場來說,這是燃眉之急,所以大家合起來請當地化工大廠 Fritz Landolt 研製一種冰河防護布,蓋到冰河面上(如圖、點選放大)。這當然不是普通的布,是一種堅固但質輕的雙層材料,上層可以反射紫外線,下層可以防熱,鋪在冰河上,希望能防止冰河上層的雪被夏日陽光融化。

   2005 年防護布開始在 Gruschen 冰河上小規模測試,結果連續兩年,比周圍沒有覆蓋防護布的融化程度減低了80%,信心大增之下,開始在多處大規模的覆蓋,包括 30 萬平方呎的 Vorab 冰河,那是瑞士最大滑雪場的源頭。冰河防護布並不便宜,每平方哩(2.56 平方公里)售價是 1200 萬美元,這麼好的防熱材料也未必一定要蓋到冰河上,據 Landolt 公司說,今年夏天有一個戶外派對,買了一小塊 3 公尺見方防護布蓋到一批冷啤酒上,結果啤酒一整天都保持冰涼。

   熱帶雨林,是地球的生命泉源,但每天卻以四百平方公里的面積被砍伐,與近百種的生物絕種。單就南美洲的亞瑪遜雨林,每年就消失兩萬多平方公里。如果為了木材、造紙、生質燃料繼續砍伐,專家們預估到了 2050 年就會夷為平地,也就是地球上一半的動植物種、以及四分之一的製藥材料,完全消失。但生化技術的進展帶來了曙光,美國生技公司 Argorgen 用基因改造的樹苗,讓樹木生長加速,把一般要三十年的成長的松樹,縮短為十八年,所需佔用的土地,僅是現在用地的 5%。(如圖、點選放大)

   自 2000 年起,Argorgen 就著手研究樹木的大量生產,找出基因、進行改造,讓樹可以在不良環境快速生長,同時減少木質,省除了造紙時候的化學移除手續。這個造樹工廠的構想,目前唯一的問題,是先要在試管裡培育樹苗,然後再一棵棵用人工移種到土裡,還不能算是工廠。Argorgen 下一步的工作是希望自動化,用機器人來培育、種植、照料,讓大批樹木短期成材,這樣就不必再砍伐熱帶雨林了。至於成本,每平方哩(2.56 平方公里)種滿了基因改造樹,約 12 萬美元。

   地球暖化,也讓海洋溫度升高,而海面的濕熱空氣,是颶風、颱風的能量來源,科學家預估,如果海洋溫度持續升高,熱帶颶風就會持續增強。所以只要有辦法讓海面溫度冷卻,就不會產生颶風。美國南方墨西哥灣是颶風帶,每年風災多起,常造成重大災害,如幾年前的卡翠娜颶風即是。發明家 Phil Kithil 就想出了一的辦法,把深處的冷海水往上打(如圖示、點選放大),海水深處冷、表面熱,把深處的冷水「打」到海面,海面的水溫自然下降。於是大風變小風、小風變沒風。

   「打水」的道理很簡單,好像一個老式水井,把水桶丟下去、裝滿了水再拉上來,只不過把井裝在大海裡。從圖上看,海面上有一個浮桶,下面連著一個長管,長管的底部與別的長管相連,或是固定在海床。管內有一條繩子、底下連著一個會漏水的桶,海面風平浪靜,這個水桶一動也不會動,如果海面起了風浪,水面上的浮桶就為載沈載浮,因為長管固定不能動,所以就上下拉動長管裡的繩子,順便就帶動水桶,把深處的冷水往上提到接近海面。據 Kithil 自己的實驗,可以把海面水溫下降 7°F,而每降 1°F 就能減低風力 5%。至於要安裝多少長管才能涵蓋整個墨西哥灣,Kithil 估計要 1600 萬根、100 艘作業船隻,可在四個月內完成,費用:50 億美元。

   北極的冰是淡水,融化之後沖淡了海水鹽分,導致擔負傳導熱量的海流趨緩。赤道邊緣的海流,挾帶著熱量流向北方,當熱量逐漸釋放之後,冷水沈入海底,沿著海床回流南方,這樣週而復始,調節地球的溫度。所以冷水下沈,是海流的動能,但讓海水下沈不光是靠溫度,還要靠水裡鹽分,鹽分越多、海水越重,越容易下沈。一旦鹽分不足不能讓冷水下沈,整海流就會停頓,非但海洋生物滅絕,北半球也進入酷寒。於是有人想出了一個辦法,北極的冰不是持續融化嗎?何不放造冰機繼續造冰來抵銷?(如圖示、點選放大)

   這是加拿大 Alberta 大學的工業工程教授 Peter Flynn 提出的建議,用八千艘造冰船,製造一個相當美國新墨西哥州(約 31 萬平方公里)大小的鹽水冰塊。作法是把這些造冰船在秋季開到格陵蘭的岸邊,冬季到來溫度降到攝氏零下 10°C,強風就會吹動船上的噴水器,把海水從船底下吸上來,噴到鄰近的冰層,海水落到原有的冰層,立即結冰,於是在原有的冰層上再加一層新的鹽水冰,春天來了,上層的冰開始融化,但上層是新造的鹽水冰,融化後沈入海底,使海水維持暢流,但未動到原有的冰層。

   不過 Flynn 教授並不建議立刻去做這件事,只有在情況極端惡化、萬不得已的時候才考慮,他說這個構想甚至不是計畫 B、僅算是計畫 D,主要是花費太大,要有效的阻止北極的淡水冰融化,可能要花上 500 億美元。

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