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天地‧有情‧無情 --- 拯救地球從二氧化碳開始

天地‧有情‧無情 --- 拯救地球從二氧化碳開始

前言
浸會大學開設名為《天地‧有情‧無情》課程,請來天文台台長林超英先生作講者,林先生稱課程屬聚會性質,而當中內容純屬分享,不要盡信。聚會到這個星期舉行了三次,林先生的分享精采絕倫,但筆者沒有亦未能全部摘錄,只能把記憶中最精采的內容粗疏地記下來,跟大家分享一下。 二氧化碳的重要性二氧化碳是一個普通不過的化學名詞,可能也是大家最早接觸的化學名詞。小學的常識課(也就是從前的社、科、健的合體)告訴我們二氧化碳是光合作用的重要氣體,告訴我們人植之別,人是吸氧氣排二氧化碳,植物在陽光下會做相反的氣體交換。後來,中學的化學課讓我們知道二氧化碳由二粒碳和一粒氧組成,是簡單分子結構(Simple Molecular Structure)的例子。但是,除了常常飲用的有汽物品外,我們好像對這化學物不太認識。

從地球出現到臭氧形成
要知道二氧化碳的重要性,先要從地球形成談起。地球和周圍仳鄰的星球不同的是,現時地球的二氧化碳佔空氣的大約比例只有百分之零點零三八一(0.0381%),而金星和火星則分別有百分之九十六(96%)和九十五點三二(95.32%)。然而,在地球形成之初,科學家相信三個星球的二氧化碳比例都是差不多的,也就是接近甚至超越百分之九十。地球之所以發展到今時今日的極低二氧化碳含量,是拜比細菌更簡單的微生物所賜。 不是所有生物也像動植物一樣透過氣體交換和呼吸而生存,有的微生物以另類的生物循環而存活在世上,好像有些在泥土下、依附在岩石邊的微生物,不需要光不需要氧,只要有硫(Sulphur)和氮(Nitrogen)便可繼續繁衍。透過微生物和細菌各式各樣的生活,改變地球本身的氣體化學結構,以及物種的不斷進化,慢慢衍生出海洋生物和海洋植物。氧氣在不同的生物循環中釋放,加上紫外光的催化,變成臭氧,臭氧集結在天空,形成臭氧層。 神奇的天工和冰河時期臭氧層形成以前,由於紫外光的直接照射,陸上沒有生機,只有荒漠泥土石頭。臭氧層的出現,令生物和植物能夠登岸。天工之奇奇在氧氣比例到了百分之二十一就停了下來,維持大致的均衡。其實,若果氧氣比例到了百分之二十五,所有東西都會燒著。百分之二十一,令物件的容易燃燒卻不會自動燃點。 同時,二氧化碳的變化也是不徐不疾。一般來說,陽光和熱力射入地球,便會經地面反射回到太空。眾所周知,二氧化碳是溫室氣體,即是它會把部份熱力鎖住,令地球溫度升高。因此,過多的二氧化碳會使地球溫度升高;另一邊廂,太陽和地球的距離則越來越近,也就是地球的溫度會因熱力而越來越高。二氧化碳的減少和外來熱力的增加,剛好互相抵消,達致地球溫度的有一段平衡的時間。然而,二氧化碳和氧氣的不斷起伏,卻會使地球的溫度失衡。過多的生物消耗二氧化碳,使地球失去了鎖熱的氣體,然後溫度變冷,便到了冰河時期。

不斷循環
冰河時期的出現使大量生物死亡,就連恐龍的滅亡說法也有一個是和冰河時期有關。在冰河時期得以存活的,是能適應極端環境的生物,好像地球原來的主人,微生物和細菌等簡單生物。冰河時期使地球二氧化碳含量再次增加,這時地球的保暖系統再次運作,溫度再次升高,又再步入溫暖期。歷史再次循環,而每次最多生物同時存在的二氧化碳含量時期,就是含量二百至三百(以ppm計算就是parts per million,氣體的量度單位)的時期。從中看到一個簡單道理,就是最多生物共同存在的時間,就是地球最適合生存的時間,這是強調生物多樣性(biological diversity)的其中一個原因。因此,當國家簽訂環保條約時,曾在生物多樣性有所著墨,形成各式各樣的生物多樣性公約(Convention on Biological Diversity, 1/6 -1992)。 地球的生命周期好像就在這種氣體波動中不斷循環,生物出現再滅亡,出現再滅亡,以物競天擇的方式,選擇最強的得以留下存活,比較每一次的氣候大變化,再次出現的總比之前的存活的生物更強,結構更複雜。在大約四十萬年前的二氧化碳波動的第三波中,人類的始祖開始出現。

京都條約
從上文所言,我們從二氧化碳切入看地球的經歷,便可理解二氧化碳這種簡單分子結構氣體在維持地球生態扮演的重要角色。自約二百年前的工業革命開始,我們學會各式各樣的機械,千變萬化的科技。我們有了電燈,打開與億萬年前的世界溝通的通道(有一個浪漫的說法,指電燈發放出來的光,來自發電的煤。這些煤來自古老的樹木,它們在億萬年前進行光合作用,吸收那世代的陽光,並鎖在自己的身體。在億萬年後的今天,燃燒發電的時候,這些封印良久的光經照明裝置釋放出來,這就是電燈打開與億萬年前的世界的溝通通道的原因)。我們有了發電廠,在燃燒的過程釋放大量二氧化碳,當然還有甲烷(methane)等溫室氣體。絕不能少的是汽車,除了排放二氧化硫(sulphur dioxide)和一氧化碳(carbon monoxide)等有害氣體,也是大量二氧化碳存在的其中一個主犯。 京都條約的簽訂,為的是控制全球的二氧化碳含量。一如前述,最好的生物同時存在的二氧化碳含量時期,就是含量二百至三百(ppm)的時期,那麼現在的二氧化碳含量是多少?根據年頭的報告,已穿越三百大關,同樣的二氧化碳含量,要在至少六十萬年前才找到。因此,京都條約對地球生態有重要的地位,縱使其條約內容牽引各種的政治關係,也把發展中國家和已發展國家的權利義務階段式的分開,但京都條約的精神,是應該予以尊重的。

後記
林超英先生在聚會時不斷強調,內容不要盡信,因為資訊都是不同的書本中獲取,而聚會分享為聽眾更易理解的簡化及筆者的轉折摘錄的可能謬誤,上文的內容、歷史的準確度,如有錯漏,希望大家能夠諒解及指正。談到這篇文章的基本精神,就是希望各位珍惜地球資源,減少排放二氧化碳。在香港缺乏社會責任團體,特首必然當選人對環境保護表現低分的情況下,即使救不到頭上的一片藍天,也要為自己或別人的下一代盡一分力。即使微不足道,可是每個人的一小步,必能構成地球村的一大步。

圖片來源:wikipedia

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