這四大威脅也許可能置人類於死地

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太陽風暴會對電網和電子線路造成嚴重破壞。圖片來源:NASA/Martin Stojanovski
在一座昏暗的公寓大樓里,地球上最後的一家人圍在火堆旁,融化着一鍋氧氣。由於一顆「流氓」暗星奪走了太陽的溫暖,地球被「流放」到太陽系寒冷的外部邊緣。這個孤獨的倖存者家庭必須冒險進入茫茫黑夜,以獲取像雪一樣堆積起來的凍結的大氣層氣體。
作為人類終結的一個場景,來自弗里茨·萊伯1951年短篇小說《一桶空氣》的暗淡景象極少可能發生。思考此類事情的學者認為,諸如核戰爭或由生物工程引發的流行性疾病等人類誘導的災難最有可能置自身於死地。不過,一些其他極端自然災害,包括來自太空和地球的地質劇變的威脅,仍有可能像人們知道的那樣影響生命——摧毀先進文明、消滅數十億人,甚至可能讓人類滅絕。

威脅一:太陽風暴

近代歷史上最嚴重的日冕物質拋射(CME)事件發生在1989年。它燒毀了美國新澤西州的一個變壓器,並且讓加拿大魁北克省的600萬人失去電力供應。記錄中規模最大的CME是發生在1859年的卡林頓事件,論強度是前者的10倍。此次事件以見證了同時發生的太陽耀斑的英國天文學家命名。急劇增加的電流在通過電報電纜時引發火災並將接線員電暈,產生的北極光則南至古巴都能看到。
白宮科技政策辦公室空間氣象助理負責人Bill Murtagh介紹說,一些研究人員擔心,另一場類似於卡林頓的事件會破壞掉幾十到上百個變壓器,令整個大陸的大部分地區連續數周或幾個月,甚至好幾年陷入黑暗。這是因為定製的和房間一樣大的可替換變壓器無法在市面上買到。變壓器製造商堅持認為,此類擔心有點誇張,其實大多數設備都不會出現問題。不過,伊利諾伊大學香檳分校電氣工程師Thomas Overbye表示,沒有人知道確切的答案。「我們並沒有很多和大型太陽風暴相關的數據,因為它們很罕見」。
但有一點是清楚的,即大範圍的停電將是災難性的,尤其是在那些依靠高度發達電網的國家。屆時,從信息技術、燃料輸送管道到水泵、自動取款機,一切帶電插頭的東西都將變得毫無用處。「這將影響我們管理國家的能力。」Murtagh表示。
在我們的有生之年,一場大規模的太陽風暴可能會發生。研究顯示,類似於卡林頓的風暴每隔幾個世紀便會襲擊地球。同時,一項最新研究發現,此類風暴在未來十年發生的幾率為12%。

威脅二:宇宙碰撞

對於另一個來自天空的威脅——由巨大的小行星或彗星引發的撞擊事件,並沒有辦法限制其造成的損失。研究人員表示,人類保護自己的唯一方法是絕對預防撞擊的發生。
「這是我們作為一個物種,永遠絕對不能使其發生的一些事情。」Ed Lu表示,「否則,它將成為人類的末日。」2002年,曾經是宇航員的Lu在加州米爾谷成立B612基金會。這是一個私人機構,旨在保護地球免受近地物體的威脅。
紐約大學地球科學家Michael Rampino介紹說,每個人都知道幫助毀滅恐龍的10公里寬小行星,但即便規模只是其一部分的天體,也有可能摧毀人類。
撞擊點將被徹底破壞,大規模地震和海嘯則會蔓延至整個地球。不過,產生的「後遺症」將是最具毀滅性的。模型顯示,取決於逼近的速度和角度,一個小至1公里寬的物體將拋起足夠多的岩石微粒,從而連續數月將太陽遮住。落回地球的碎片所引發野火產生的煙灰,令遮擋物進一步增多。煙霧和塵埃使地球進入所謂的撞擊冬季,導致農作物歉收和大規模饑荒。

威脅三:超級火山

不過,對人類現代文明最無情的威脅是「土生土長的」,而且和大規模宇宙撞擊事件相比,它會更加頻繁地來襲。每10萬年左右,在地球上某個地方,直徑達50公里的破火山口便會倒塌並且猛烈地噴射出大量累積的岩漿。由此導致的超級火山既不可阻擋,又具有強烈的破壞性。7.4萬年前印尼多巴火山的大規模爆發可能令地球上的大多數人滅絕,並且引發了在人類DNA中仍明顯存在的種群遺傳瓶頸效應,儘管該觀點頗具爭議。
根據地質學上約定俗成的觀點,超級火山指爆裂噴發時產生超過450立方公里岩漿的火山——約是1815年印尼坦博拉火山噴發量的50倍,是1991年菲律賓皮納圖博火山噴發量的500倍。地質學家從由噴發物質形成、被稱為凝灰岩的沉積物中了解此類火山爆發的歷史。同時,岩石記錄顯示,超級火山往往是「慣犯」。現在仍然活躍的地點包括多巴、美國西北部的黃石熱點、加州東部的長谷破火山口、新西蘭的陶波火山帶以及安第斯山脈的一些地方。
這些危險區域目前並未造成威脅。不過,一旦這些火山再次爆發,方圓100公里左右的所有東西都會被燒成灰,而灰燼將把整個大陸遮蔽。英國布里斯托爾大學火山學家Susanna Jenkins介紹說,僅僅幾毫米厚的灰燼便能殺死作物,一米多厚的灰燼則會使土地在幾十年內無法使用。灰燼還會壓倒建築物、堵塞水源供應、使飛機停飛,並且刺激人類肺部。
這些區域性的影響會以意想不到的方式在全球引發連鎖反應。即便是2010年冰島艾雅法拉火山(離超級火山相距甚遠)爆發后空中交通僅受到輕微干擾,也給肯雅農民造成數百萬美元的損失——當地出口到歐洲的易腐貨物因為此次火山爆發而壞掉。「我們的社會變得愈發相互關聯,就越容易受到地球另一端發生的哪怕是極小事件的影響。」密爾頓凱斯開放大學火山學家Hazel Rymer表示。

威脅四:尋找退路

最終,再多的研究也無法預防超級火山,或者諸如附近的超新星爆發等反常事件。人類從這些事件中倖存下來的唯一希望是制定退路計劃,而此類計劃的底線是食物。
至少有兩名科學家已草擬出相關藍圖。在2015年出版的《無論如何都能養活每個人》一書中,David Denkenberger和Joshua Pearce提出了在沒有太陽的幫助下養活幾十億人的若干種辦法。
幾年前,自從田納西州立大學建築工程師Denkenberger 在閱讀了真菌可能在此前的地球大規模滅絕事件后茁壯生長,便開始把災難研究當成第二職業。他在思考,如果人類面臨類似威脅,「為何我們不能僅通過食用蘑菇避免走向滅絕」?
Denkenberger介紹說,人們能在落葉層和死於災難中的樹樁上種植蘑菇。甚至更理想的狀況是培養能消化甲烷的細菌,或者將植物生物量中的纖維素轉化成糖分。這個過程已被用於製造生物燃料。據Denkenberger和密歇根理工大學工程教授Pearce估算,通過改造現有的工業廠房,災難的倖存者能產生足夠的此類替代食物,從而養活全球人口。
當然,一些其他要素也不得不倖存下來:基礎設施、國際合作和法治。位於紐約的全球災難風險研究所執行理事Seth Baum表示,人類社會將延續下去還是突然停止仍然未知,而其他一切都取決於此。
「我們將面臨什麼樣的結局?我認為,此時能給出的唯一合理答案是我們完全不知道。」Baum表示。對他來說,災難過後的社會適應力是科學家需要解決的另一個問題,而不是把它留給反烏托邦作家和世界末日的倡導者。(宗華)
《中國科學報》 (2016-07-25 第3版 國際)
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