碳是地球生命的脊梁，也是人类文明的背梁。人类圈的秘密就在于建构和管理碳化学。人类排放的CO₂带来气候变暖、自然混乱的全球负外部性。没有一个全球性的世界政府可以制定实施统一政策以消除这一负外部性。各国政府要协同行动，科学管理碳行为，逐步削减碳足迹，全面实现碳中和。全世界要联合起来，树牢地球家园意识，增强集体排碳理性，世代守好碳开关，永葆地球温室之美。

——是为题记

碳是一种化学元素，但不是一般的化学元素。一个碳原子有6个质子6个中子6个电子，这一神奇的结构使其成为通用的功能元素，关系地球生命系统和人类文明发展的根本元素，也是值得全人类共同管理的关键元素。

站在人与自然和谐共生的高度，全球碳问题说到底是气候变化问题、可持续发展问题。气候变化原本是地球环境发展的常态，也是人与自然已经适应的常态。然而，人类圈的迅速发展，深刻的改变了自然地理，特别是工业革命以来，短短200年时间就颠覆了地球碳循环碳秩序，导致温室气体累积增强，地球气候加速暖化，人与自然关系出现了重大的危机与挑战。科学应对这一新问题、新挑战，必须全面认识地球碳循环，优化调整人类碳行为，恢复重建地球碳秩序。

地球碳源及本初碳循环

138亿年前，宇宙中只有氢、氦、锂三大元素。宇宙大爆炸后最先产生了氢，随后形成了氦和锂。恒星（如太阳）是由引力凝聚在一起的球型发光等离子体，恒星内部温度极高，可以引发核聚变反应，从而产生大量的光和热能。当宇宙进入恒星时代，恒星内部的核聚变过程产生了碳、氮、氧等更重的元素。在恒星内部难以想象的高温高压下，氢原子核聚变为氦原子核，3个氦原子核聚合成1个碳原子核，由此产生了碳元素。2个氢原子与1个氧原子合成了水。至此，生命基建材料——构建生命的基本元素已经形成。这是恒星时代赐予地球生命世代共享的巨大财富。大约46亿年前，在宇宙漫长的演化中产生了太阳系。初生的太阳系已拥有较丰富的元素种类，各种元素在太阳系内组成尘埃、颗粒，以及天体，包括后来形成的围绕太阳转动的地球（行星）。数十万亿亿吨的碳元素，在地球生长的过程中以尘埃、颗粒、天体碰撞的形式来到地球。约45亿年前，在一场史诗级的巨大撞击事件中形成了地球的卫星——月球。撞击事件并没有就此结束。地球成长初期，外来天体曾以十倍音速“轰炸”地球，地表的一切融化岩浆之海。气体从岩浆中释放大量的CO₂和水蒸气，并逐渐为地球盖上被子——大气层。这是本初的温室气体。那时的温室气体含量远高出现代大气水平，炽热的地球表面持续加热大气，大气温度高达1200摄氏度。随着撞击事件逐渐减少，地表和大气降温，大气中的温室气体开始回落地面，水蒸气凝结为水滴，为地球带来一场连绵千年的降雨。约44亿年前，雨水汇集成汪洋大海。CO₂溶入雨水来到地表，这些酸性雨水侵蚀地表岩石，并将剥落的矿物质带入海洋，生成碳酸盐（如石灰石、大理石、鹿角石、重晶石等）沉没海底，这便形成海洋碳库和岩石圈碳库。地球板块运动为碳循环形成了新的支点。在地表大幅降温后，其下方的软流圈仍处在部分熔融状态，恰似一个巨大的传送带，让漂浮其上的大洋板块向陆地板块俯冲碰撞，曾经的碳酸盐岩将与其他岩石一同融化成岩浆并生成了CO₂，在火山的怒吼中重新喷出地表，补充大气中的温室气体，维系大气、海洋、岩石圈中的碳平衡。大约40亿年前，形成了早期的地球无机碳循环。地球无机碳循环提供了恰到好处的温室效应，使地球塑成为适宜生命诞生的温暖家园。

碳基生命与全球碳循环

在微观世界，控制电子是地球生命过程的化学密码。地球生命过程是永不落幕的电子舞蹈。

碳基生命极为复杂精妙的根源在于碳化学特性。碳原子得到电子、失去电子、共享电子，与数十种化学元素结合成单键、双键、三键的分子链、环、支，进而聚合成链状环状树状笼状。碳的结合力远超其他任何元素。地球上存在着数百万种不同类型的富碳分子。人体包含至少10万种蛋白质，比一座山的矿物种类还要多得多。无论是蛋白质还是脂肪，遗传物质DNA还是许多激素，所有生命分子全由碳原子黏合连接。可见，碳是化学元素中的和事佬、黏合剂、连接器。大自然以碳原子为骨架，开启了建构碳基生命体系和形成生物圈、水圈、大气圈、岩石圈协同演化的煌煌历程。

大约38亿年前，在海洋深处的某个角落，碳与氧、氢、氮等元素生成碳基化合物——氨基酸，不同种类的氨基酸首尾相连形成聚合物——蛋白质，进一步排列组合，逐渐演变成了原核生物——蓝绿藻。原核生物是原始微生物，其个体很小，用高倍显微镜才能观察到。叠层石是原核生物的纪念碑。原核生物“以矿物为食物”，利用岩石化学能生存，至今依然是地球生命的重要组成部分。所有生命应当具有生长、繁殖、环境适应并演化出新属性的能力。原核生物具有裸体DNA，具备了自我复制的本领，标志着碳基生命已经在地球成功上线！

约27亿年前，打破了深海宁静，在浅海出现了与叶绿体共生的新生命——蓝细菌。由此，地球生命升级进入“以光子和CO₂为食”的新时代。光子为光合细胞提供能源，大气中的CO₂提供养料，光子能量推动水分子中的氢与CO₂给合生成了葡萄糖，水分子中的氧则成为光合作用释放了的副产品。于是，形成了新的碳循环以及碳-氧循环。

约26亿年前，大气中的游离氧含量突然增加，史称“大气氧化事件”（实际只有现代大气氧含量的1-2%）。大气氧化事件中，氧气吞噬了能够找到的每一个电子，使地球矿物成分发生变化，同时，也为日后“以氧为养”的动物出现提供了可能性。

约在24亿年前，因CO₂转化为有机碳，大气中的CO₂一时无法填补，温室气体浓度下降，温室效应趋弱，地球变成了“雪球”。3亿年冰封岁月，使地球光合作用弱化，大气中CO₂浓度慢慢回升，地表温度缓慢回归。经过冰封与温度回升磨砺，加速了地球生物向真核生物演化。

约15亿年前，原核细胞融化发展，演化出规模更大、结构更完整、功能更强大的真核单细胞生物。

约5.75亿年前，真核细胞走上分工合作之路，演化出细胞联合体，形成了多细胞生物。

约5.42亿年前到5.3亿年前，寒武纪地层在2000多万年时间内突然出现门类众多的无脊椎动物化石，节肢、腕足、蠕形、海绵、脊索动物“集体亮相”。用地球生命史中不到1%的时间，涌现了90%以上的动物门类。这种多种动物门类异常繁荣的景象，史称“寒武纪生物大爆发”。特别是穿戴碳酸盐外壳的生物的出现，增加了海洋的储碳能力。

约4.5亿年前，微小的无根植物率先出海，为与海相连的湿地增添了一抹绿。约4.3亿年前，出现了小根植物，小心翼翼的离开湿地，扎根陆地，植物的根与岩石相互适应，创建新的生态系统。约4亿年前，植物发明了木质素，可以长得又高又大，陆地植物形成了森林，地球上有了宏阔壮丽的绿色景观，可以存储生物圈中90%以上的有机碳。距今约3.55亿年至2.95亿年的6500万年，被称为石炭纪。这一时期植物繁茂，而分解木质素的真菌尚未演化出来。枯死的树木层层堆积，越埋越深，最终形成了煤。动物登陆比植物晚，但从海洋到湿地再到陆地，从水生到两栖再到陆生，其过程更加波澜壮阔、惊心动魄。动物捕食植物获得有机碳，形成生物圈中的有机碳链。微生物分解植物动物尸体，有机碳还原为无机碳，有机碳循环与无机碳循环连成一个体，形成了新型碳循环模式。

说来也巧，部分有机碳——陆地植物、海洋动物，在尚未被微生物分解之前就掩埋贮藏于地下，渐渐地转变为碳基燃料——煤炭、石油、天然气。碳基燃料脱离了生态系统碳链，已经是岩石圈中的黑碳。其中，煤炭是由碳、氢、氧、氮、硫和磷等组合成的高分子有机化合物；石油是海洋生物残骸堆积形成的液态碳氢化合物（各取“碳”“氢”之一部件，即合成“烃”）；天然气是气态碳氢化合物，主要是甲烷。当甲烷以固体形式存在于深海底时，即是可燃冰。在没有人类开发利用的情况下，碳基燃料需要经历数千万年的板块运动，或是抬升至地表被自然之火燃烧，或是俯冲至软流圈随岩浆一同喷出而完成了碳循环。因为人类的开发利用，这一切都发生了深刻的变化。

人类圈与全球碳循环

约7000万年前，非洲板块、印澳板块不断北移并与欧亚板块碰撞，阿尔卑斯-喜马拉雅一带，特别是青藏高原全面隆升，大量新鲜岩石随之出露地表，大气中CO₂侵蚀新鲜岩石而大量消耗，引致地球走上了降温之路。

约260万年前，南北极广布冰原，地球进入大冰期。在这寒冷时代，人属物种诞生！此时的人属物种与生物圈中的其他物种并无太大差别，皆在捕食与被食之间。

约100万年前，生物圈中出现了人类圈。人类发现火焰能够带来温暖，火成为人类自我升华的神圣之物。从那时起，人类用火将生物中的有机碳转变为无机碳，开始书写自己的碳足迹，义无反顾地踏上了参与全球碳循环之路。

约1万年前，人类圈碳足迹已遍布世界各地。猎业时代，人们采集狩猎，以碳基生命——生态产品为食物，对地球碳循环并没有造成实质性影响。农业时代是人类圈对地球碳循环造成切实影响的开端。人们以碳基生物质为基础能源，以碳基人畜力为基本动力。人类砍伐树木、焚烧森林以获得土地，本应在生物圈中存留数百年的碳提前进入到大气中。约7000年以来，大气中CO₂浓度因农业活动而缓慢上升。

18世纪工业革命以来，大量开采使用碳基燃料，形成了一个前所未有的碳排放模式。以碳基燃料——煤炭、石油、天燃气为能源主体，转化碳基电力、供热、制冷系统。碳基燃料不只是用于燃烧。碳基燃料也是碳基材料，其中的碳氢化合物是现代工业的基础原材料。由碳基材料制造的碳基化学品冥奠定了现代工业的基础。无数小分子首尾相连，形成了碳骨长链。碳基材料中的碳-碳键是我们生活的物质世界的基本特征，构筑了现代生活消费品的中心结构。碳基燃料-碳基材料在炼铁、炼钢、肥料、玻璃、水泥以及塑料制造、合成纤维、石墨烯生产，以及数百种日用化学品生产制造方面发挥着关键作用。同时，每年有无数的石灰石、大理石用于建造公路、铁路、机场、桥梁和建筑物，创造出四通八达、高楼林立的现代文明。如果缺少碳基燃料、碳基材料、碳基化合物、碳基制成品，就不会有现代工业、现代生活。不容忽视的问题是，人工制造的碳基产品特别是塑料用品，因难以解除聚合碳链，已经成为全球环境污染物的主要来源。

目前，人类正在迈入智业时代，似乎“硅基生命”呼之欲出。然而，硅是生命的死胡同。纵然人工智能以硅基芯片为基础，但无论是芯片制造还是人工智能运转，依然以神奇的碳链——碳基燃料、碳基材料、碳基化合物、碳基制成品为根基。况且，在半导体领域石墨烯已具备挑战硅的统治地位的潜力。展望未来，碳依然是人类文明的脊梁。

在一定意义上，生产力就是利用碳、改造碳的能力。从碳基生命到碳链文明，人类的生产生活生态皆以碳链为基础，人类圈深度镶嵌在全球碳循环中，碳元素深度参与了人类圈活动。因人类活动而导致的碳排放总量累计已达2万亿吨。进入21世纪，仅开发利用碳基燃料一项，每年向大气中排放的CO₂就超过400亿吨，远远超过了各种自然过程排放量总合。这在根本上改变了地球碳循环碳秩序。

迭代升级的碳循环与跌宕起伏的碳基生命

地球碳循环起初是无机界的“三圈循环”，亦是“三色循环”。其中一圈是大气中的碳，可称为灰碳；一圈是海洋中的碳，可称为蓝碳；一圈是埋藏在地层中的碳，可称为黑碳。三色碳相互转化，形成了全球三色碳循环闭环。生命系统将大气中的CO₂转化为有机碳，打通了无机界与有机界。

生命系统一经出现，即成为地球碳循环的新生力量，推动了地球碳循环升级。陆地生态系统中的有机碳，可称为绿碳。于是，地球碳循环由“三色循环”发展升级为“四色循环”，即绿碳、蓝碳、灰碳、黑碳循环。

一直以来，从微生物到动植物，活细胞使用和再利用碳原子的速度远远超过非生命世界的碳循环。新兴的“四色循环”非常活跃。特别是“寒武纪生命大爆发”过后，相继涌现了五次全球性生物大灭绝事件。导致全球生物大灭绝事件的具有原因各不相同，但与碳-氧循环变化、温室气体增减引起的气候波动有着密切的关系。

（1）奥陶纪大灭绝事件。大约4.4亿年前，奥陶纪末期，发生了地球生命史上第一次生物大灭绝事件。约85%的物种灭绝，生活在水体的无脊椎动物荡然无存。主要原因是全球气候变冷，冰川锁住了水，海洋严重缩水。亦有观点认为是伽马射电暴击中地球。

（2）泥盆纪大灭绝事件。大约3.65亿年前，泥盆纪晚期，发生了第二次生物大灭绝事件。约70%的物种灭绝，海洋生物遭遇重创。泥盆纪晚期植物已登上陆地，缺少植食动物，植物疯狂生长，导致碳-氧循环失去平衡，氧气含量不断上升，CO₂浓度不断降低，地球气候变冷和海洋退却，无法适应寒冷的生物灭绝。

（3）二叠纪大灭绝事件。距今2.5亿年前，二叠纪末期，发生了第三次生物大灭绝事件。这是最为严重的大灭绝事件，估计地球上有96%的物种灭绝，其中90%的海洋生物和70%的陆地脊椎动物灭绝。在海洋中生活了3亿年的三叶虫，躲过了奥陶纪、泥盆纪大灭绝事件，没能躲过二叠纪大灭绝事件。科学家认为，可能是地球海平面下降、大陆漂移，气候突变、沙漠范围扩大、火山爆发等一系列复杂的原因，造成了物种生存环境变化。

（4）三叠纪大灭绝事件。大约2.08亿年前，三叠纪晚期，发生了第四次生物大灭绝事件。约25%的物种濒临灭绝，主要是海洋生物灭绝。科学家认为可能与小行星撞击地球、超级火山爆发引发的气候变化有关。

（5）白垩纪-恐龙大灭绝事件。在6500万年前的白垩纪，发生了第五次生物大灭绝事件。约80%的物种灭绝。恐龙家族躲过了三叠纪大灭绝事件，没能躲过白垩纪大灭绝事件。白垩纪-恐龙大灭绝事件的原因，人们普遍接受的观点是，小行星撞击，一场或多场流星雨，全球气温急剧下降，导致全球生态系统崩溃。

生物大灭绝事件并非全是坏事，只不过是灭绝物种家族的厄运而已。每一次生物大灭绝事件，都是地球生命系统的一次“自我更新”，也是生物世界的一次“改朝换代”。每一次生物大灭绝事件过后，自然生态系统的面貌都会焕然一新，形成新的系统结构与系统功能。已经灭绝的物种让出了生态位，腾出了生态空间，新的物种便趁势而上，迅速补位，创建前所未有、诗意盎然的新的生态样貌。恐龙曾经是三叠纪、侏罗纪和白垩纪“三纪霸主”。不可一世的恐龙家族覆灭让人们记忆极为深刻。前后跨越1.8亿年的恐龙时代终结（想一想恐龙，是不是觉得人类还很年轻），为哺乳动物和现代鸟类涌现打开了机遇之门，同时，迎来了人类破茧成蝶的新曙光。科学家相信，地球有100亿岁寿命，如今地球的年龄为46亿岁，正值中年。现在谈论地球末日为时尚早。未来地球的岁月依然很长，碳循环与碳基生命迭代升级永远在路上。

人类涌现是翻天覆地的大事件，再一次推动了地球碳循环和碳基生命的迭代升级。没有人确切知道地球上为什么会涌现人类这个超级物种。如果让地球生命重新演化一次，再次出现人类的机会为零。也许，人类本身就是地球生命系统中发生的一个意外。远不止一般生物“基因的自私性”，天生就有一副为自己谋利的灵魂。如今，全球人口规模竟然超过了80亿。人类凭借天赋异禀广得地球之利，而同时代的物种不胜其扰。一而再、再而三夺物取地，一次又一次掏挖侵蚀地球生命系统之基。从猎业到农业、工业再到智业，每一次生产力革命都把人类圈扩张带入新高度，并对生物圈、水圈、大气圈、岩石圈造成深远影响。人类摧毁森林、草原、湿地，将绿碳加速转化为灰碳；人类开发利用煤炭、石油、天然气，将黑碳加速转化为灰碳；人类创建海洋牧场，把蓝碳加速转化为灰碳。人类发展农业、工业、智业及其服务业，一条产业链就是一条与“四色循环”紧密相连的碳链。在绿色碳库、蓝色碳库、黑色碳库、灰色碳库之外，人类圈形成了独特的碳库，可称之为黄色碳库。

当一辆以油为动力的汽车在大街上疾驰的时候，就已经把人类圈-黄色碳库与大气圈-灰色碳库连通。每一次油动车发动之时，就是打开人类圈-黄色碳库向大气圈-灰色碳库排放CO₂开关之际。人类圈-黄色碳库拥有无数与大气圈-灰色碳库联通的“碳开关”，形成了规模宏大的“碳开关群”。一个“碳开关”所释放的CO₂足迹，可以进行数据管控。人类圈-黄色碳库“碳开关群”加入了地球碳循环，将“四大碳库”改造为“五大碳库”，也把“四色循环”升级为“五色循环”。如果把“五色循环”描绘成一个迷你甜甜圈的话，黄色即是中空部分。

人类圈-黄色碳库是“五大碳库”中最活跃的碳库，并已成为“五色循环”中的主导力量。由于人类圈-黄色碳库过为活跃，导致“五色循环”严重瘀滞，黑色碳库加速向黄色碳库转存，黄色碳库巨量释放，绿色、蓝色碳库接纳能力不足，灰色碳库因接纳过度而胀库——大气中CO₂浓度持续升高。科学家从冰芯采集的样品数据分析显示，过去100万年间，大气中CO₂浓度在90-280ppm之间。迄今为止，人类所排放的CO₂，约30%被陆地生态系统吸纳，约30%被海洋吸纳，约40%仍留在大气中。致使大气中CO₂浓度从工业革命前的280ppm上升至如今的415ppm。这已是200万年来大气中CO₂浓度的峰值，而且还在创建新的峰值。21世纪头20年已经比20世纪头20年年均气温高出了1℃。冰架、冰盖正在以前所未有的速度碎裂、融化、消失。

大多数综合“经济-气候”模型显示，到2050年温室气体浓度将是工业化前的两倍。科学家估计，21世纪人类圈-黄色碳库排放的CO₂，部分植入生物圈、充实绿色碳库，部分向海洋深处扩散、充实蓝色碳库，将有50-60%滞留于灰色碳库中，必将持续加剧温室效应，增强生态与环境灾害频次，必将掀起第六次生物大灭绝的更大波澜。

第六次生物大灭绝事件，人类涌现之后来势汹汹的全新世生物大灭绝。与以往五次生物大灭绝相比，第六次生物大灭绝来得更猛烈。人类不再置身生物大灭绝事件之外，而是身临其境、命运与共。事实上，人类是第六次生物大灭绝的直接推手。由单一物种行为触发的全球性生物大灭绝事件，这是地球生命史上的第一次。自从人类涌现以来，地球生命维持系统遭到了人类的深度蚕食。有科学家估计， 如果没有人类干扰，在过去2亿年中，每100年只有90种脊椎动物灭绝，不到4种高等植物灭绝。因为人类干扰，鸟类和哺乳类动物灭绝速度增加了100-1000倍。1600年以来的400年间，有记录的高等动植物已灭绝724种，绝大多数物种在人类不知道之前就已经灭绝。有很多实际已灭绝的物种并没有记录。有科学家估计，已经过去的20世纪，实际灭绝的物种在200万以上，每年灭绝的物种超过14万个。即使以最保守的方法估算，第六次全球生物大灭绝都是历次大灭绝事件中速度最快的一次。人类诞生以来，已经造成约83%的野生动物灭绝。尚有16%到33%脊椎动物遭受威胁或者濒危，大型动物面临着最高的衰退率，这种趋势与之前的大灭绝事件相匹配。大型动物灭绝会产生滴漏效应，动摇包括人类在内的生物多样性稳定性和持续性。当然，第六次生物大灭绝并不能全部归因于全球碳循环失序，但其影响亦不可小觑。

悠悠万事，唯此为大。人类是当今的地球霸主，在迅猛发展的第六次生物大灭绝事件中，人类的前途与命运几何？主动让出生态位？被动撤离生态位？还是死守生态位？值得高度关注、深度观察。面对未来的不确定性，决不是事不关己高高挂起。不能赌，赌不起，更输不起。

关注自然圈变量，全力控制人类圈碳变量

地球上的自然碳库由灰色碳库（大气中的碳）、蓝色碳库（海洋中的碳）、绿色碳库（陆地生态系统中的碳）以及黑色碳库（地表以下埋藏的碳）组成。科学家提供的数据显示，地球上的自然碳库总储量约为18.5亿兆吨（1兆吨等于10亿吨），其中黑色碳库（包括化石燃料）碳储量为14.15亿兆吨（地球深部究竟有多少碳储量，目前仍存在着较大的争议）、占76.4%；蓝色碳库、绿色碳库、灰色碳库三大地表碳库碳储量为4.35万吉吨、占23.6%。三大地表碳库中，（1）蓝色碳库约占94%，其中85.1%埋藏在海底深处、6.9%为海洋生物沉积物、2%在海洋表层；（2）绿色碳库占4.6%；（3）灰色碳库占1.4%。灰色碳库是典型的“关键少数”。

人类利用自然、改造自然，一直在扰动自然碳库，并从四大自然碳库中分割出人类圈-黄色碳库。黄色碳库既与四大自然碳库互动联通，又相对独立存在。绿色碳库中的农田、牧场、渔塘、商品林，蓝色碳库中的海洋养殖场、捕捞场，以及工矿、城镇、乡村与碳有关的经济社会活动，共同构成了人类圈-黄色碳库。人类圈-黄色碳库的碳排放水平和碳封存能力是灰色碳库CO₂增减消长的最大变量、关键变量。过去，人们普遍担心碳基燃料会被用光。现在，担心碳基燃料引发温室气体浓度过高。解铃还须系铃人。增强人类圈-黄色碳库管理是全球碳循环管理的根本。

地球上所有的碳——无论那个碳库的碳都会参与全球碳循环。影响全球碳循环的变量很多，有自然变量亦有人工变量，有自变量亦有因变量，有慢变量亦有快变量，有可控变量亦有不可控变量，一定要精准识别变量，优化管理举措。对三色碳循环、四色碳循环和五色碳循环分类处置，既要制定宏观政策，又要建立微观机制。

首先，关注无机碳循环过程。无机碳循环是自然过程，人类无法控制因素。地球碳储存主要在黑色碳库中，地壳岩石中的碳通过化学反应逐渐释放到蓝色碳库、灰色碳库中。石灰岩、白云石和碳质页岩等碳质岩化学分解，以CO₂形式进入大气，对全球碳平衡产生长期影响。地震、火山爆发，将黑碳、绿碳转化为灰碳。全球2000多座火山，其中约500座是活火山，定期或是不定期喷发。火山喷发是地球深部碳参与碳循环的重要路径。这部分碳循环是地球本初形成的“三色循环”的重要组成部分，也是不受人类控制的自然过程，可以关注，亦要顺应，但不可以违反自然强加管理。

其次，向自然生态系统施以保护修复之策。在无机碳循环基础上的自然生态系统——绿色碳库，比如森林、草原、湿地、荒漠，有可能成为碳汇——CO₂吸收能力大于排放能力，灰碳转化为绿碳，绿色碳库盈余，有利于降低温室气体浓度。同时，有的自然生态系统又可能成为碳源——CO₂吸收能力小于排放能力，绿碳转化为灰碳，绿色碳库亏空，增加了温室气体供给。天然演化发育成熟的自然生态系统，既是碳汇又是碳源，二者总是处于碳平衡状态，也就是生态系统碳中和。但是，经过人类圈的长期利用、持续掏挖，情况变得相当复杂。有的生态系统已严重衰败，经过保护恢复，具有较大的碳汇能力。有的生态空间上，存在大小不一、深浅不同如溃疡一般的碳塌陷、碳窟窿，急需要填补。要区别对待、精准施策。完善绿色碳库扩容增储机制，持续开展植树种草修补绿碳窟窿，严格管理自然保护地，切实防治外来生物入侵，防止人为的森林草原火灾。

第三，切实管理人类圈-黄色碳库。这是人工过程、人为因素，完全可控因素。CO₂是人类圈泄漏的副产品。人类开采利用碳基燃料——煤炭、石油、天燃气，将黑色碳库中的碳转化为黄色碳库中的碳，再转化为大气圈-灰色碳库中的CO₂。人类开发利用自然之地，将其转化为人工之地——农场、工厂、商店，将绿色碳库转化为黄色碳库，并将黄碳转化为灰碳。这种人为的碳排放是导致大气中CO₂浓度显著升高的关键因素，也是全球碳管理的关键领域和控制大气中CO₂浓度的总开关。要坚持走资源集约节约、绿色低碳发展之路，把碳达峰碳中和规划变为现实行动和真实图景，设置排碳权，超排惩戒，以及碳税壁垒等政策工具。人类文明面临选择发展道路的重大挑战，要么转型利用非碳基能源——光能、风能、地热能、海浪能、核能，走出脱碳发展之路；要么把碳基燃料“吃干榨净”，实现CO₂超低排放直至零排放。这是人类文明史上具有划时代意义的发展转型，也是具有强烈阵痛感的发展转型。

把控好手中“碳开关”，永葆地球温室之美

地球之美，美在温室。温室效应是CO₂为地球生命系统提供的最普惠的公共产品。太阳的热辐射到达地球大气层后，约30%被反射回空间，其余被大气和地球表面所吸收。地球表面因吸收了太阳热辐射短波红外线而变得温暖。当地球变得温暖后，以长波红外线形式向外辐射热量，而大气中的CO₂和甲烷、水蒸汽能够吸收长波红外线而不是短波红外线，因此截留了地球温暖后向外的辐射热量，这就是地球温室效应。如果没有温室效应，地球表面的温度将是-19℃，而不是当今的14℃。年平均气温14℃堪称是人类圈的黄金温度。世界著名的古都北京、西安、雅典、罗马，年平均气温分别为13℃、14℃、15℃和15℃。

地球上的所有生命得益于早就存在的温室效应。历次生物大灭绝事件表明，如果这一全球生命系统的公共产品出现严重的质量问题，地球将变成决不留情的巨大的生命坟场。我们与我们共生的生物伙伴，是同时代地球温室里的生命，世代享受着地球温室效应带来的好处。

现在，以至将来，不是不要温室效应，也不是不要温室气体，而是要把温室气体控制在合理阈值，维护高质量的温室效应，切实防止因温室气体浓度持续升高而导致的温室效应加剧，以及随之而来的全球气候变暖、自然生态系统崩溃、生态环境灾难频发。现代地球温室效应约有一半功劳属于水蒸气和云，反过来，当气温升高时会增强水蒸气和云，触发升温循环。长此以往，升温走向不可逆。

温室气体就如同是地球上盖的被子，理想的被子要薄厚适宜。对于地球生命而言，地球的被子薄厚要恰到好，不能太薄也不能太厚。如果地球被子太薄，热量损失太多会变冷；如果地球被子太厚，太多的热量会被困在地球上。无论变冷抑或是变暖，你都会不舒服，我也会不舒服，万物皆会不舒服。现在，我们生活的地球不是怕冷，而是怕热，尤其不需要越来越厚的厚被子。

人类文明转型并走上脱碳之路是大势所趋。这是人类文明发展的重大转型升级，也是保护地球温室效应的伟大行动。全球碳管理的核心是CO₂排放管理，把大气中CO₂浓度严格控制在安全阈值之内，把全球升温幅度控制在安全范围之内，永葆地球温室之美。如今，决定地球温室气体浓度的“碳开关群”就掌握在当代人类手中。

转型一小步，文明迈大步。地球是唯一的生命家园。我们是生物一种，世世代代以地球为家园。全人类的一个共同愿景，就是建度美丽地球，实现人与自然和谐共生。全球80多亿人口，人人手中都有关系地球温室气体浓度的碳开关。让我们一起行动，管理好自己手中的“碳开关”，在控制温室气体浓度上贡献属于自己的那一份碳力量！（文/党双忍）

注：本文为《和谐》系列9。我们所处的知识爆炸时代，也是知识容易变得陈旧酸腐的时代。加快知识更新，就能尝到新鲜知识的美味，并带给自己愉悦的心情。相信此刻，你已尝到美味，享受愉悦。2024年5月20日成稿于磨香斋。