【编者按】
今年10月初，撒哈拉沙漠部分地区遇到罕见降雨，雨量之大，导致一些地方出现水从沙丘中冒出的奇景。在19世纪中后期，欧洲人开始思考全球范围内的气候变化问题，法国人弗朗索瓦·鲁代雷希望通过“撒哈拉海计划”将地中海的海水引入沙漠来形成人造水域。20世纪初，德国人也提出过“亚特兰特罗帕计划”和“东方总计划”。尽管这些计划都失败了，但其幽灵仍然萦绕在今天的气候工程学领域。在可预见的未来，气候变化带来的焦虑和寄希望于气候工程技术的故事仍将继续。
本文是加州大学河滨分校历史系助理教授菲利普·莱曼（Philipp Lehmann）关于20世纪下半叶荒漠化研究和气候工程历史简短概述，他的研究方向包括全球环境史、知识交流实践、气候史等。本文摘自《撒哈拉海计划：技术、殖民与气候危机》，[美]菲利普·莱曼著，赵昱辉译，中国科学技术出版社·中科书院2024年9月版。
《撒哈拉海计划: 技术、殖民与气候危机》，【美】菲利普·莱曼/著，赵昱辉/译，中国科学技术出版社·中科书院，2024年9月版
撒哈拉海项目的漫长生命
20世纪60年代末，现代环境运动兴起，萨赫勒地区的干旱和荒漠化状况不仅是国际组织和刚刚获得独立的非洲各国政府要面临的问题。随着人们对“地球太空船”（Spaceship Earth）上环境和有限资源之间的相互联系有了新的认识，荒漠化再次成了一个公共问题。人们过去对沙漠扩张和环境恶化的焦虑又出现在了报纸和杂志文章中，西方世界本就将沙漠视为一个不利于人类生产、荒凉贫瘠的环境，而这些文章也支持了这种普遍的印象：人们把撒哈拉沙漠描绘成一个恶棍，总是在“行进”或“悄悄”向南入侵肥沃的土地，带来摧毁世界森林的威胁。这种被认为来自干旱环境的危险使得决策制定者重新对阻止并扭转沙漠扩张的方案设计产生了兴趣，他们提出了各种建议，小到在当地实施植树造林和灌溉项目，大到开展国际层面的全面行动计划。关于大型气候工程计划的旧想法再次被提起，新想法也层出不穷。
从19世纪70年代到20世纪40年代，人们对环境不稳定及恶化的普遍担忧一直是气候工程项目的强大驱动力，它牢牢地掌控着大众的想象空间。一方面，20世纪二三十年代，米卢廷·米兰科维奇（Milutin Milankovi?）发现了轨道变化及其对入射太阳辐射的影响，在这个发现之上，人们计算出了下一个全球冰川期，对即将到来的冰河时代的担忧再次出现。冷却假说的支持者还依赖于世界各地的各种温度记录，这些记录表明，从 20 世纪40 年代开始，全球温度趋于平稳甚至下降。20世纪70年代，科学家们仍然普遍认为地球大气层有冷却的趋势，不过这种假设基于的时间跨度较短，并且没有足够的证据。即将到来的新冰河时代的判断并不是学术界独有的：罗厄尔·庞特（Lowell Ponte）在1976年出版的《冷却》（The Cooling）一书以流行而生动的方式表达了这一想法，其中讨论了美国和俄罗斯的气候工程项目，同时对全球气候控制进行了反思。然而，就在此书出版的前一年，霍华德·威尔考克斯（Howard Wilcox）在《温室地球》（Hothouse Earth）中提出了相反的发展趋势，即全球正在变暖。同时，关于全球变暖的学术论文数量也在成倍增加。如19世纪末一样，20世纪70年代的专业人士对全球气温的发展趋势存在分歧。
人们对气候变化的持续讨论和焦虑，以及长期以来用技术解决气候问题的信念，有助于媒体和大众就气象工程和气候变化进行公开辩论。此外，第二次世界大战催生了对天气和气候工程的军事调查。战后，东西方军事机构的研究人员继续开展战时的云散播实验，以此探查“修复天空”能带来的农业和军事效益。这些试图通过干预大气来改变天气，甚至可能改变气候的尝试，与基于计算机兴起的天气数值和气候分析密切相关：毕竟，只有足够准确地预测云的移动及由此产生的天气模式，云散播才能成功。此外，数值天气预报从一开始就自觉地与天气控制和气候控制联系在一起：数学家约翰·冯·诺依曼（John von Neumann）研究了第一个基于计算机的天气预报，他认为普林斯顿高等研究所（Advanced Study in Princeton）的气象学项目迈出了“通过合理的人为干预影响天气的第一步”。这些想法是应用气象学研究项目的重要组成部分。1975年的一项研究对人为影响天气的潜在危害发出了警告，其中提到，已有60多个国家进行了这方面的实验。
通过改变地理条件和地质条件来改变气候的计划也依旧存在。与19世纪末一样，规划者在沙漠环境中特别活跃，尽管在19世纪和20世纪之交存在各种乐观的言论，但沙漠环境并不符合人们对于环境变化和气候变化的预测。北非仍然是人们关注的焦点之一，因为它与欧洲距离较近，同时法国在阿尔及利亚实行殖民统治。法国的海外帝国在战后土崩瓦解，但一些法国评论家将撒哈拉沙漠夸大为“未来之地”，声称那里可能成为一个力量更强大、技术更先进、组织更合理的帝国中心，只不过其规模较小，形式上也不够正式。1957 年，人们在阿尔及利亚发现石油后，这一言论再次甚嚣尘上。同年的一本书描述了一系列新项目，从灌溉措施到矿产开采以及石油钻探，声称这些项目将把阿尔及利亚南部完全转变为拥有高度工业化中心的农田。制度的发展反映了开发撒哈拉的殖民动力。1957年，在法国领导的撒哈拉地区组织（ Organisation commune des régions sahariennes，OCRS）成立之际，法国科学院发表了庆祝演讲，一位发言人将撒哈拉的发展描述为“法国在20世纪最伟大的事业”。
鲁代雷在撒哈拉挖掘内陆湖泊的项目依旧有人效仿。就在20世纪50年代初，当索尔格尔的亚特兰特罗帕项目最终被人遗忘时，法国工程师路易斯·科夫兰（Louis Kervran）成立了撒哈拉内海研究技术研究协会（Technical Research Association for the Study of the Saharan Inland Sea），为撒哈拉海项目的愿景注入了新的活力。如今，科夫兰因其在非常规生物演变理论方面的工作而为人所知，他曾想过利用地中海和盐湖盆地之间的斜坡进行水力发电。法国某科普杂志发表的一篇文章称，鲁代雷项目的这一最新演绎将建立在“坚实的基础上”。虽然科学界或政界完全没有认真考虑过科夫兰的计划，但这些计划本身确实引发了新一波类似的想法和项目。其中不少项目都遵循了鲁代雷对阿尔及利亚和突尼斯边境盐湖盆地的设计——有时这些项目会在撒哈拉海项目的基础上进行扩展，比如增加运河和隧道，甚至考虑改变尼日尔河的部分河道，使其流至加贝湾来填满盐湖盆地。1955年，在一篇法语文章中，亚特兰特罗帕项目的评论家库尔特·希勒（Kurt Hiehle）公开反对进行鲁代雷计划的后续项目。他又一次提及了鲁代雷在 19 世纪 70 年代经常受到的批评，即海水会很快将被淹没的盐滩恢复到原来的状态——只不过平添更多的盐层罢了。
尽管面临这些质疑，撒哈拉海项目依旧保持着强大的生命力，只不过后人对其的改动非常之大。1958年的一篇文章提到了美国和苏联的实验，其中认为，通过应用有针对性的地下核弹爆炸释放的热核能源，将使鲁代雷的计划（甚至对此计划的拓展）最终成为可能。然而，相较于鲁代雷最初设计的气候改变方案，上述项目几乎完全致力于创建一个进入撒哈拉的入口，然后用油轮将石油运出沙漠。就在这篇文章发表的前一年，撒哈拉沙漠研究技术协会成立了，该协会的主要目标是研究在盐湖盆地地区建造内海的可行性，借此开发通往内陆的通道，同时在本地区建立对人有利的小气候。最终的评估结果（如果有的话）至今仍是个谜。无论如何，撒哈拉沙漠研究技术协会本身也很快就被历史淘汰了。阿尔及利亚持续的殖民危机和1962年法国殖民统治的终结，阻碍了那些仿鲁代雷项目的后续行动以及针对撒哈拉沙漠的开发计划。法国政府为了提高声望而进行的项目现在主要集中在法国本土，比如建造核反应堆，从而满足本国日益增长的能源需求。这标志着关于撒哈拉海项目的第二波讨论就此结束，或者至少是暂时的结束。
20世纪70年代，萨赫勒的干旱和对荒漠化的最新研究使得关于大型沙漠工程计划的讨论重点从撒哈拉北部地区转移到了南部地区。在人们对不断扩张的沙漠感到焦虑的背景下（无论是人为的还是自然发生的，无论是地区性的还是全球范围的），大规模环境规划和工程再次出现在西方媒体中。即使荒漠化防治措施不涉及明确的环境工程成分，人们仍然认为这些项目是无所不包的激进措施，它们会在不同的地区和国家引发全面的环境和社会变革。在1974年《纽约时报》的一篇专题文章中，马丁·沃克（Martin Walker）没有遵循荒漠化成因的研究范式，而是将萨赫勒的干旱描述为天气模式变化的结果。沃克认为，阻止撒哈拉扩张的快速解决方案几乎不可能存在，但他依旧呼吁实施一项新的带有殖民主义色彩的“大规模再教育项目”，从而“将游牧民族变成定居的农民”。
还有一些评论家认为，大规模应用现代技术和工程措施可以解决荒漠化问题。20世纪70年代的一项“让撒哈拉焕发生机的计划”使用了沙漠工程界可能早已被过度使用的陈词滥调，那就是通过搭建水泵网络灌溉撒哈拉沙漠。该计划呼吁开展一个试点项目，为建立更大规模的泵站提供蓝图，最终形成一条从塞内加尔到乍得的长达2000英里（约3219千米）的灌溉带，项目的支持者认为这将“阻止撒哈拉的猛攻”。使用森林或植被带来阻止沙漠的扩张在19世纪就曾成为讨论的主题，在20世纪30年代，它又成为斯特宾阻止沙漠侵蚀的建议的基础。事实证明，这一想法具有强大的生命力，一直激励着世界各地的干旱地区开展类似的项目。同样在非洲，横跨非洲大陆的绿色之墙如今仍然是一个讨论的话题，尽管其确切形式和位置尚未确定。就森林来说，它究竟是人们期待已久的能阻止沙漠威胁的一种补救措施，还是像前美国国际开发署的工作人员所说的那样，仅仅是一种“妄想”，还有待观察。无论如何，森林带的效用可能更多地在于其固碳的能力，而不是调节水文条件或在物理层面阻止不断扩张的沙漠。
当地时间2024年10月2日，摩洛哥莫鲁加，暴雨导致沙漠中的棕榈树被淹没。
保护性的荒漠化防治带一般并不完全侧重于树木和植被。20世纪80年代，比利时生物学家、联合国教科文组织官员乔治斯·亨瑟（Georges Hense）制订了一项技术上更为复杂的计划：修建一条穿越撒哈拉的超长盐水运河，从毛里塔尼亚经尼日尔和乍得通往埃及和利比亚边境地中海沿岸。亨瑟提议在运河沿岸建造脱盐厂，为灌溉提供淡水。除此之外，他还希望这条盐水运河能为海洋生物提供适宜的生存环境，然后这些海洋生物能够成为撒哈拉居民新的食物来源。运河计划中有一些尚未解决的技术难题，比如运河的预计路线需要穿过撒哈拉中部提贝斯蒂山脉（Tibesti）海拔500米的山口，除此之外，该计划没有考虑到盐水可能污染拟建运河土壤下的淡水储备。与建造森林带的计划不同，除了非洲几个零星的大型水道项目，跨撒哈拉运河的想法并没有为人所接受。
然而，大约在亨瑟计划的同一时期，鲁代雷的项目又一次卷土重来，这次是在阿尔及利亚和突尼斯两个独立国家的支持下。为了加强双边关系，两国于1983年签署了一项条约，其中包括成立一个研究在盐湖盆地地区建立内海的协会（SETAMI）。一年后，突尼斯-阿尔及利亚联合委员会求助于瑞典研究小组SWECO，对撒哈拉海项目的气象、气候、水文、水动力、农学和经济方面进行计算。计算结果令人震惊，据SWECO估计，该项目的高成本与尚不确定的收益完全不成正比，项目所期望的经济和农业方面的收益无法确定。对这项研究来说也许最为重要的一点是，撒哈拉海项目造成的气象和气候影响几乎可以忽略不计。
因此，SETAMI在正式成立之前就受到了沉重的打击，阿尔及利亚-突尼斯项目从未启动。然而，撒哈拉海的故事还没有完全结束。2011年，著名的施普林格出版社出版了一篇关于阿尔及利亚和突尼斯“人工海湾形成计划”（Artificial Gulf Formation Scheme）的文章。这篇文章的三位作者之一是性格古怪而成果丰硕的大工程学倡导者理查德·卡斯卡特（Richard Cathcart），他在1980年发表了一本关于“工程师”赫尔曼·索尔格尔的传记，呼吁重新评估索尔格尔的计划。30年后，卡斯卡特在与其他人合作制订的阿尔及利亚-突尼斯盐湖盆地方案（Chotts Algeria Tunisine Scheme，CATS）中采纳了鲁代雷的计划，他们将其描述为“景观恢复大工程项目”（在文章的另一处，他们使用了一个更加令人困惑的描述，称这是一个“可行的理想大工程项目”）。拟议中的方案包括修建特里托尼斯港——一个位于新撒哈拉海边的新大型工业港口。为了坚定地推行该计划，方案还将盐湖盆地当作溢流池，从而抵消全球变暖导致的海平面上升。
超越撒哈拉海
卡斯卡特重新构想的大工程学新水体至少到目前为止尚未实现，但近年来，阿拉伯半岛沙漠湖泊的数量有所增加。不过，这些湖泊并不是精心策划的产物，因此在一开始确实引起了一些困惑。据美国国家公共广播电台（NPR）的《万事皆晓》（All Things Considered）栏目报道，这些湖泊实际上是该地区的现代供水系统带来的意外结果：来自海洋的水脱盐后被输送到内陆城市，供居民的日常饮食和起居使用，之后，这些水经过处理再次于花园和公园中使用。然后，水渗入地下，以类似于绿洲形成的方式，在一定距离外重新渗透形成一个湖泊。阿拉伯联合酋长国的艾因市（Al Ain）附近，距离大海约150英里（约241千米）的绵延沙丘之间，一个湖泊正在形成。虽然这个湖泊尚未（至少目前还没有）对气候条件产生显著的影响，但它已经改变了当地的生态系统。一些物种（如拟食虫虻）已经从湖面附近的地区迁走，而另一些物种，如鸟类，甚至鱼类，则在沙漠中部找到了新的家园。无论最终对这一过程作出怎样的评估，由于新湖泊的产生，当地的生态系统显然正在经历快速的变化。正如大多数关于人类干预会彻底改变环境的故事一样，这种变化无论是否有意，都有其益处和代价。但无论如何，气候变化总是难以预测的。
以阿拉伯沙漠中一个神秘湖泊的规模来看，这种变化可能相当有限，也相对可控。虽然拟食虫虻可能不会再回到该地区产卵，但广阔的沙漠为昆虫的繁殖提供了理想的条件。湖中及其周围鸟类数量的增加，如苍鹭、鸬鹚和铁鸭等，甚至可以被视为朝着维持其种群数量迈出的积极一步。不过，这些鸟类对周围沙漠生态系统的影响仍有待观察。对人们来说，来自海洋的脱盐水有可能让他们在艾因市定居、生存和生活，而这个新的、意想不到的湖泊只是沙漠景观中一个偶然的意外，甚至可能给人带来美学上的舒适感。湖泊带来的长期影响很难以任何程度的确定性来加以预测。它也许能提高当地的湿度，并稍稍降低周围地区的干旱程度。然而，从世界各地干旱地区使用灌溉措施之后的结果来看，淡水的沥水效应（Leeching Effect）更有可能调动土壤中的盐分，然后使土地逐渐盐碱化，最终形成盐湖或盐滩，与突尼斯南部的盐湖盆地并无二致。
与地方干预的这些潜在后果相比，全球大气工程项目的受益规模和随之而来的意外后果要大得多。如今，这些大型地球工程项目在如何缓解全球变暖的讨论中占据着重要的地位。不过，在20世纪，气候学已经从大地科学转向了大气科学，因此气候工程的愿景也越发关注固定的大气条件，而不是地质或地理条件。事实上，地球工程几乎已经成为试图改变大气参数的代名词，比如，美国国家科学院就将该术语定义为“为了对抗或抵消大气化学变化的影响而对我们的环境开展的大规模工程”。
今天讨论的大多数地球工程项目旨在抵消大气中二氧化碳以及其他温室气体含量增加而造成的影响。这些方法大致可分为两类：第一类的关注重点在于通过各种机制从大气中去除碳，固碳方式既包括植树造林，也包括海洋中的铁肥料效应；第二类方法侧重于通过各种方式减少太阳的影响来调节太阳辐射，比如向大气中注入化学物质，相当于在沙漠甚至外层空间安装了多个大型镜子。《纽约客》的一篇文章尖锐地批评道，在这两类方法中，各种具体措施“有的看似合理，有的荒谬可笑”。
各国领导人似乎无法就减少温室气体排放的方式甚至必要性达成一致。在这样一个世界里，减少大气中二氧化碳的努力以及减少太阳辐射影响的尝试都可以带来希望。但即使有办法立即减少碳排放，世界也无法免受气候变化带来的潜在深远影响。联合国政府间气候变化专门委员会在第五次报告中曾经预测，即使立即停止碳排放，气候变化所造成的影响也将持续几个世纪。面对这种相当悲观的前景，哈佛大学地球工程倡导者大卫·基思（David Keith）正在积极地证明地球工程研发的合理性，并在碳捕获技术上投入了资金。剑桥大学启动了平流层注入粒子的气候工程项目（Stratospheric Particle Injection for Climate Engineering Project，SPICE），至于开展这个项目的原因，工程学教授休·亨特（Hugh Hunt）提出了一个相当无奈的理由：“这不是什么灵丹妙药，但它很可能是一种最不坏的选择。”
地球工程的支持者当然有他们的道理。然而，对于正在进行的减少温室气体排放和开发新的无排放或减排技术来说，接受“最不坏的选择”也可能分散并浪费其中的资源。即使在模型中测试或只是小规模的测试，地质工程的具体风险根本难以预测。哪怕是最新一代的全球气候机制也是如此。尽管基于计算机的气候模型在过去30年中取得了巨大的发展，但它们并不是准确无误的预言家。事实上，气候模型现在面临的困境是，它们要么有助于以一种简化的方式描述气候变化，要么就是过于复杂，无法发挥实际作用。尽管一开始看起来很矛盾，但这两种可能性实际上是一枚硬币的两面。正如迈克·胡尔姆（Mike Hulme）所说，预测性自然科学描绘了一种未来情景，在其中，起决定性作用的几乎完全是气候及依赖气候的力量。虽然这样的情景包括全球气温上升造成的环境变化，但往往没有考虑到历史学家所关注的社会、政治、经济或文化发展的偶然性方面。然而，倘若将这些维度纳入方法更全面的气候模型，就需应对数据可用性和可公度性以及应用规模等重要问题。包容性模型的复杂性也导致了更多潜在的误差源，这使得我们更难知道地质工程干预措施在实践中会产生何种影响。
受过大气科学训练的历史学家吉姆·弗莱明（Jim Fleming）在其对地球工程的重要观点中警告说，直到今天，我们仍然必须依赖那些粗略的计算以及简单的计算机模型。不过，即使有复杂的气候模型，地球工程学仍然是一片未知的领域，从军事化和技术官僚对国际政治的重塑，到深刻改变人类与自然的关系，地球工程学为一系列潜在的危险打开了大门。2009年，弗莱明在美国国会发表声明时补充道：“在应用地球工程学时，我们的决策不应该基于我们认为‘现在’和不久的将来可以做什么。相反，我们的知识是由我们过去已经做过和没有做过的事情决定的。这才是做出明智决策的方式。”
弗莱明的这段声明可以作为本章一个恰当的结语，或者是这篇关于20世纪下半叶荒漠化研究和气候工程历史简短概述的另一种解读。尽管如此，我最后还是想暂时回到19世纪，回到北非，在巴尔特、菲舍尔和鲁代雷的世界与我们目前的局势之间建立一些初步的联系。在这项研究中，我提到了“气候变化”“干旱化”和“荒漠化”，有时我甚至会互换使用这些术语，因为它们的定义总是在不断变化并且有所重叠。然而，像雷特这样的科学家所思考的大规模气候变化显然与我们今天所说的“全球变暖”不同。在雷特自己的分析中，他无法确定气候变化的原因，而且他关注的是北非的地面环境，而不是大气气体和环流模型。尽管人为原因造成的变暖确实在19世纪迅速发展的工业化中兴起，甚至在当时开始被理论化，但直到20世纪下半叶人们才看到其全部的影响，它也因此成为一种广为接受的理论。同样，尽管雷特和他的同事们已经假设了全球干旱和气候变化的过程，但直到过去的50年里，全球环境互联（在其中气候可能成为一种全球现象）的想法才得到了充分的发展。
然而，19世纪潜在的大规模气候变化和环境变化引发的焦虑和恐惧，依然以一种熟悉的旋律在我们耳边回响。对气候灾难，甚至是全球灾难的担忧，其历史可以追溯到20世纪下半叶，当时，这种担忧通常被置于日益高涨的环境运动和人们发现全球变暖的背景之下。然而，这并不是说当时以及现在的焦虑有着相同的基础或同等的可信性，甚至，如一种恶意解读所说的那样，今天的恐惧只是环境和气候恐慌漫长历史中又一次夸张的过度反应。事实上，人类的过去是一个陌生的领域。19世纪和20世纪之交的科学家们对大规模气候变化及其潜在的机制有着各式各样不同的看法，并且始终无法达成一致，但如今，大规模全球气候变化背后的机制得到了科学共识强有力的支持，这一共识实际上比当前大多数科学问题所达成的共识都要强大。高度复杂的现代全球大气环流模型仍然会面临规模问题，同时，它们常常不够完整或者其中出现各种异构数据集，但很难否认人类对大气条件（以及随之而来的气候条件）的巨大影响（尽管许多人仍然试图狡辩）。越来越明显的是，那些否认气候变化的群体更关心政治利益和个人经济利益，而不是完整的科学实践。
然而，我们和那个时代之间仍存在一些潜在的联系。一方面，气候科学再次显示出方法上更加包容的迹象，不仅越来越多地考虑大气因素，同时还考虑长期气候变化中的陆上因素。气候科学方法的多样化，加上该领域越来越重视气候变化的社会和文化层面，这为跨学科方法提供了肥沃的孕育土壤，当然，这一过程也许很难忽略地理学家的重要作用。除了内部的学科动态，气候学的过去和现在之间也存在着联系，其与社会背景有关。正如艾米·达汉（Amy Dahan）所说，自20世纪90年代以来，气候并没有从“复杂的科学问题”转变为“热门的政治问题”。气候科学和气候工程从一开始就高度政治化，无论是从殖民地到后殖民地，还是从国家到国际，向来如此。
然而，这并不意味着要普遍放弃气候科学及其全部发现，而是要密切关注该领域的研究问题和实践。批判性地检验气候研究与直接拒绝研究结果确实不同（而且确实要更负责任），这一点有时会在当今美国关于全球变暖的激烈公开辩论中被人忽略。其他更具历史意义的联系也可以阐明当前气候变化讨论的一些动态：一些对气候趋势的最新预测表明，部分科学家在19世纪末担心的北非干旱，在全球变暖的推动下，实际上正在21世纪发生着。在这种背景下，政策制定者以及地方和国际利益相关者对全球荒漠化的焦虑仍在持续，这一点不足为奇。尽管气候学界已经达成共识，认为全球变暖既是真实的，也是人为的，但气候变化的地方性和社会政治性影响仍然是极具争议的辩论主题。即使是最新的气候模型也无法在非常短的时间范围内准确预测全球气温上升对特定地区的影响。对非洲及其他地区气候变化、干旱化和荒漠化背后的各种潜在机制的研究仍在继续。在可预见的未来，气候变化带来的焦虑和寄希望于气候工程技术获取安全的故事仍将继续。
