《环境研究通讯》最新研究指出,通过向平流层注入二氧化硫来给地球降温的气候干预技术,可能会降低全球农作物的营养价值。

罗格斯大学科学家利用全球气候与作物模型,评估了平流层气溶胶干预——一种太阳地球工程技术——对全球四大主粮作物(玉米、水稻、小麦和大豆)蛋白质水平的影响。该技术模拟火山喷发原理,通过向平流层释放二氧化硫形成硫酸颗粒,在大气高层形成持久云层,反射部分太阳辐射从而冷却地球。
尽管这些谷物主要提供碳水化合物,但它们仍为全球大量人口贡献了重要比例的膳食蛋白质。模型模拟显示:二氧化碳浓度上升会降低四种作物的蛋白质含量,而温度升高则倾向于提升作物蛋白质含量。由于平流层气溶胶干预会抑制温度上升,升温对蛋白质的补偿效应将消失,导致作物蛋白质含量相较于未实施该技术的暖化世界有所下降。
该研究主要作者、罗格斯大学环境与生物科学学院前博士生布伦丹·克拉克(Brendan Clark)表示:“平流层气溶胶干预无法完全抵消气候变化的影响,反而会创造一种二氧化碳与地表温度关联性被打破的新型气候状态。这很可能降低作物蛋白质含量,并以我们尚未完全掌握的其他方式影响植物生态系统。”
模型表明,平流层气溶胶干预对作物蛋白质的影响存在区域差异,在本就营养不良和蛋白质缺乏的国家跌幅最为显著。作者强调需开展更多实地研究和模型优化,以便为平流层气溶胶干预决策提供更充分依据。
研究合著者、罗格斯大学环境科学系杰出教授艾伦·罗博克(Alan Robock)指出:“我们是否愿意承受所有这些潜在影响来换取减缓全球变暖?这正是我们试图探讨的核心问题。我们正努力量化每个潜在风险与收益,为未来制定明智决策提供依据。”
布伦丹·克拉克现任康奈尔大学博士后研究员。参与研究的其他科学家包括罗格斯大学助理研究教授夏丽丽(Lili Xia)、美国国家科学基金会国家大气研究中心的萨姆·拉宾(Sam Rabin)、美国宇航局戈达德空间研究所的何塞·瓜林(Jose Guarin)以及哥伦比亚大学的约纳斯·耶格迈尔(Jonas Jägermeyr)。



