要減少澳大利亞各個經濟部門的溫室氣體排放,需要制定眾多策略,但減少反芻動物蓄養數量作為一種有效策略不應忽略。對個人而言,除了回應經常提倡的二氧化碳減排倡議,你可以減少肉類攝入。即使每週減少一餐肉食攝入,您的溫室氣體排放足跡也會有顯著改變。
本文作者:巴瑞·布魯克(Barry Brook)教授是休伯特·威爾金斯爵士氣候變遷基金會主席、阿德萊德大學氣候變遷和可持續發展研究院主任,傑夫·羅素(Geoff Russell)是澳大利亞動物解放組織成員。
關於甲烷排放量的新聞報導經常配以牛放屁或打嗝的漫畫,你會在報導中讀到:1噸甲烷相當於21噸二氧化碳;同樣1噸氧化亞氮(N2O)據說等於310噸二氧化碳。
這稱為氣體的暖化潛能值(GWP)。此方法便於計算,因為你可將所有不同種類的溫室氣體轉化為同一換算單位,即二氧化碳當量(CO2-e),然後相加,這正是澳大利亞溫室氣體辦公室所採用方法。
但這些氣體暖化潛能值是如何計算的,又如何將不同氣體在大氣中衰減的變化率算入氣體暖化潛能值?首先需要測算排放1噸氣體後在大氣中的剩餘量,這是一個關於時間的函數。圖1展示的是甲烷和二氧化碳的兩條衰減曲線(圖1),即氣體隨時間變化在大氣中的剩餘比率。甲烷在這一過程中自然分解為二氧化碳和水。
其次,每種氣體對全球變暖的影響體現在衰減曲線下方的面積。這種影響體現于輻射平衡變化--即地球接收太陽熱輻射量與反射熱輻射量之差。“輻射平衡”單位是每平方米暫態瓦特量(W/m2)。
目前,地球表面每平方米接收比反射的熱輻射多約1.6W。聽起來也許不多,但輻射平衡變化是由地球公轉軌道的緩慢改變和自轉時的擺動和傾斜造成的,其全球平均值約0.25W/m2。考慮到地球氣候對輻射平衡的放大功能導致冰河期與溫暖的間冰期(就像現在)交替出現,輻射平衡的全球平均值與實際數值間這種差異已足夠大。恰巧,二氧化碳通常需要數百年才消失,其衰變曲線很長,但影響很小。
根據《京都議定書》我們使用第一個100年的衰減曲線來比較各種氣體的排放。為計算某種氣體的暖化潛能值(GWP),我們以100年為期,算出此種氣體產生影響的平均值,再比較它和二氧化碳 在100年間產生影響的平均值,得出比率。
因此,兩種氣體的相對影響量關鍵取決於時間週期長短。如果你以20年為週期比較甲烷對二氧化碳的影響比率,則甲烷的影響相當於二氧化碳的72倍。1噸甲烷在10至15年內分解為二氧化碳和水,而1噸二氧化碳在大氣中存留活躍更長時間。且這1噸二氧化碳的四分之一在500年內仍將影響氣候變暖。
目前甲烷在大氣中含量較低,但卻是工業化前的2.5倍。相反,二氧化碳含量增加了37%。雖然由甲烷導致的全球變暖是二氧化碳的一半左右,但在一些國家,如澳大利亞,巴西和印度,由於其畜牧數量龐大,甲烷排放量大,導致大氣結構變化。
現在和將來的溫度控制
由於二氧化碳在大氣中存留期長達數百年,迅速減少二氧化碳排放量絕對至關重要。每年新增4噸二氧化碳中有1噸可在500年後依然作用於全球變暖。
因此,若不迅速採取行動控制二氧化碳排放量,我們為減少甲烷採取的任何行動對地球未來氣候不會有何實效。到2100年我們的後代將承受全球平均氣溫上升3-6攝氏度,格林蘭島和西部南極冰蓋最終(也許迅速)全部融化(隨之而來的是海平面上升12至14米),更頻繁嚴重的乾旱,更猛烈的洪災和生物多樣性喪失。厄爾尼諾現象可能持續發生,將導致熱帶季風氣候遭破壞,影響亞洲幾十億人口賴以生存的條件。
但樂觀看來,人類社會具有集體性和前瞻性,我們可作出必要的經濟和技術選擇,迅速減少二氧化碳排放量。一旦作出這樣的決定,則甲烷和其他溫室氣體變得至關重要,為什麼呢?
首先,甲烷是一種威力很強的溫室氣體,其在大氣中保留的壽命較短,這樣甲烷的減少會較快影響熱輻射平衡。
首先,甲烷是一種威力很強的溫室氣體,在大氣中存留時間較短。相對而言,甲烷的減少影響輻射平衡變化更快。其次,二氧化碳減排涉及眾多經濟部門,在技術操作層面複雜而昂貴,而甲烷減排通常簡單得多。例如,澳大利亞1990年有1.7億隻羊,現在降到9200萬。這一減少由市場力量驅動,並未事先計畫,但它確實顯示出甲烷減排可迅速實現。
畜牧業到底產生多少甲烷
每頭奶牛每天排放的氣體量對大多數人而言意義不大。最簡單的感知方法就是把牲畜氣體排放量與其他一些人們較熟知的氣體排放量進行比較。
在澳大利亞,牛的畜養數量比總人口還多,每人平均蓄養五隻綿羊。我們並非日夜不停地使用空調或者不停駕車,但牛羊通過其腸道發酵細菌作用卻在不間斷產生甲烷。澳大利亞牲畜每年生產300萬噸(Mt)甲烷。使用100年週期氣體暖化潛能值,這300萬噸甲烷相當於6300萬噸二氧化碳。作為比較,澳大利亞全部客運車輛的二氧化碳排放量約為4300萬噸。根據政府間氣候變遷專業委員會第四次評估報告, 使用20年週期甲烷對二氧化碳的影響比率(即甲烷的影響相當於二氧化碳的72倍),則這300萬噸甲烷要乘以72,相當於2.16億噸二氧化碳。很明顯,這300萬噸甲烷在未來20年裏足以影響全球暖化。這比澳大利亞所有燃煤發電站排放的二氧化碳造成全球暖化還要多得多!
因此減少甲烷排放量是迅速有效減少全球變暖足跡的獨特機遇。通過迅速改變熱輻射平衡,我們可為開發部署二氧化碳減排技術爭取時間。這有點諷刺,因為當初以大規模燃氣發電站取代燃煤發電站也是為爭取時間。
減少甲烷排放使我們能夠相對迅速地縮小熱輻射不平衡,這是二氧化碳減排無法做到的。在澳大利亞,牲畜排放甲烷量約占全部甲烷排放量的60%。在美國,牲畜排放的甲烷比垃圾填埋、煤氣洩漏和煤礦開採產生的甲烷量少。和全世界人均飼養牲畜比例最高的澳大利亞相比,美國平均每3人蓄養1頭牛。此外,美國牧場蓄養的牛餵食穀物,比餵食草料的牛排放甲烷少得多。
飲食與駕車的比較
運用對比可證明,溫室氣體減排的方法可以實現。畜牧業溫室氣體排放量並不止於甲烷,澳大利亞溫室辦公室已經計算出生產1千克牛肉的100年週期溫室氣體強度,即生產每千克牛肉排放55.5千克二氧化碳當量。這是生產1千克鋁排放量的2倍。
這55.5千克是用100年週期氣體暖化潛能值計算得來的,是牲畜遭屠宰後每千克的二氧化碳排放數位。然而,每千克牛羊肉的二氧化碳實際排放量約80千克。以20年期計算,這一數字相當高(見表1)。
澳大利亞CSIRO完全健康飲食(CSIRO Total Wellbeing Diet)提供了對一個四口之家食物的溫室氣體排放量比較,其家庭用車是一輛2噸重的福特Territory。製造1噸重的汽車產生約17噸二氧化碳,行駛福特Territory每公里排放溫室氣體約300克。因此,如果此家庭每星期駕車200公里,則旅行排放量為60千克。此家庭可每週食用5.6千克牛肉,即人均每天食用200克牛羊肉。但如果保守計算,他們每週吃4千克牛肉,那麼與牛肉相關的二氧化碳排放當量超過每週200千克。因此,該家庭在5年間肉類消費產生的二氧化碳排放量輕易超過製造及駕駛Territory產生的二氧化碳排放量。
表 1:一些常見食物(單位千克)的排放強度──二氧化碳排放當量(CO2-e) |
食物 |
千克CO2-e/kg(20年) |
千克CO2-e/kg(100年) |
牛肉 |
111.1 |
55.5 |
羊肉及羊毛 |
96.3 |
32.7 |
豬肉 |
10.5 |
3.5 |
水稻 |
2.4 |
0.74 |
家禽 |
1.3 |
0.38 |
小麥 |
0.35 |
0.32 |
食品生產大量的甲烷,20年週期的二氧化碳排放量數字大大高於100年週期的二氧化碳排放量。資料來源:澳大利亞溫室辦公室 |
結論
大多數關於人們如何減少全球變暖足跡的資訊和公共活動沿襲固有模式,將發電站和汽車當做僅有的溫室氣體排放源,而甲烷的危害很為被公眾知曉,儘管它是排在二氧化碳後的第二大主要溫室氣體。全球範圍內,牲畜腸道發酵(主要是反芻動物)是最大的人為甲烷來源。傳統的牛羊肉生產排放甲烷約為稻米生長的2倍,而其卡路里僅為稻米10%。從這一意義上講,牛肉的"碳強度"約為大米的20多倍。
像澳大利亞和巴西這樣的國家,牲畜數量比人口還多。在中國傳統主食是大米,但現在牲畜蓄養量急劇上升。龐大且不斷增加的反芻動物總數對人類為減少地球熱輻射不平衡的努力是一種嚴重威脅,所以對我們遏止全球變暖也是嚴重阻礙。
在澳大利亞,由於綿羊數量下降,甲烷釋放大量減少,但由於對養牛數量增長沒有限制,這一減少已抵消。此外,我們的主要科研機構所提倡的飲食和就餐方法將進一步鼓勵反芻動物數量的增長。
要減少澳大利亞各個經濟部門的溫室氣體排放,需要制定眾多策略,但減少反芻動物蓄養數量作為一種有效策略不應忽略。對個人而言,除了回應經常提倡的二氧化碳減排倡議,你可以減少肉類攝入(表1)。即使每週減少一餐肉食攝入,您的溫室氣體排放足跡也會有顯著改變。
科學雜誌,2007年11/12月刊
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翻譯:元元 校對:Jennifer Wang,HCool