人类历史上最热的九年发生在过去十年。如果这种气候轨迹没有重大转变，地球上生命的未来就会受到质疑，这就提出了一个新问题：以化石燃料为燃料的社会正在推动气候变化的人类是否应该使用技术来阻止全球变暖?
密歇根州立大学社区生态学家 Phoebe Zarnetske 是气候干预生物学工作组的联合负责人，该工作组由国际公认的气候科学和生态学专家组成，致力于将科学应用于地球工程地球工程的问题和后果。
该小组的论文“通过反射阳光冷却地球对气候干预的潜在生态影响”发表在最近一期的美国国家科学院院刊或PNAS 上。
“缺乏关于气候干预对生态影响的知识，”密歇根州立大学自然科学学院综合生物学系副教授、该论文的第一作者 Zarnetske 说。“作为科学家，我们需要了解和预测它可能对自然世界产生的正面和负面影响，确定关键的知识差距，并开始预测如果它被采用，可能对陆地、海洋和淡水物种和生态系统产生什么影响。未来。”
2018 年，石溪大学生态与进化系特聘教授兼工作组共同负责人 Jessica Gurevitch 与罗格斯大学环境科学系特聘教授 Alan Robock 之间的对话催生了开创性小组，这比大多数人更清楚地球大气工程不仅仅是科幻小说的场景。
将太阳的热量反射回太空所需的成本和技术目前比其他气候干预想法(如从空气中吸收二氧化碳)更容易实现。工作组预计其讨论和开放获取论文将鼓励对气候干预策略(称为太阳辐射修改或 SRM)与温室气体减排相结合将如何影响自然世界进行大量科学调查。
全球范围的 SRM 工作的可行性取决于地球工程模型比对项目 (GeoMIP) 的完善计算机模拟所提供的无数结果的准确预测。在PNAS论文奠定了扩大GeoMIP的范围，包括地球生态系统的令人难以置信的范围和多样性的基础。
“虽然气候模型在预测各种地球工程情景的气候结果方面已经变得相当先进，但我们对这些情景可能对物种和自然系统造成的风险知之甚少，”古列维奇说。“灭绝、物种群落变化和生物迁移以在 SRM 下生存的风险是否大于气候变化的风险，或者 SRM 是否降低了气候变化引起的风险?”
“大多数 GeoMIP 模型只模拟非生物变量，但所有受气候影响并依赖太阳能量的生物呢?”Zarnetske 说，他也是密歇根州立大学生态、进化和行为项目的教员。“我们需要更好地了解 SRM 对从土壤微生物到帝王蝶迁徙到海洋系统的一切可能产生的影响。”
Zarnetske 的空间和社区生态实验室，或称 SpaCE 实验室，专门预测生态社区如何应对从微观世界到全球各个尺度的气候变化，使其独特地准备协助工作组阐明未来 SRM 情景(如平流层)的重要数据气溶胶干预或 SAI，是论文的重点。
SAI 将通过将阳光反射回太空来减少一些太阳的入射辐射，例如大型火山爆发后发生的情况。从理论上讲，可以不断补充云并控制其厚度和位置以达到所需的目标温度。
但该论文揭示了不同 SAI 情景下生态系统功能与气候之间级联关系的复杂性研究不足。事实上，科学家们认为，无论是否采用 SRM，减缓气候变化都必须继续下去，问题仍然是，除了脱碳努力之外，某些或任何 SRM 是否还能带来好处。
“尽管 SAI 可能会将地球表面冷却到全球温度目标，但冷却可能分布不均，影响许多生态系统功能和生物多样性，”Zarnetske 说。“降雨和地表紫外线辐射会发生变化，SAI 会增加酸雨，但不会减轻海洋酸化。”
换句话说，SRM 不是解决气候变化的灵丹妙药。在工作组的努力激发对不同气候干预情景影响的新研究之前，SRM 更像是在黑暗中进行的一次射击。
“参与这个工作组让我大开眼界，”生态系统生态学家、纽约市立大学研究生中心和卡里生态系统研究所高级科学研究中心教授彼得格罗夫曼说。“我不知道模拟气候干预是如此先进，而且我认为气候建模者没有意识到受到影响的生态系统的复杂性。这强烈提醒人们需要对环境科学中的复杂问题进行多学科分析的重要性.”
“我们希望这篇论文能引起人们对这个问题的更多关注，并激发气候科学和生态学领域科学家之间更大的合作，”Gurevitch 说。
