Carbon’s New Math
A. Here’s how it works. Before the industrial revolution, the Earth’s atmosphere contained about 280 parts per million of carbon dioxide. That was a good amount “good” defined as “what we were used to.” Since the molecular structure of carbon dioxide traps heat near the planet’s surface that would otherwise radiate back out to space, civilization grew up in a world whose thermostat was set by that number. It equated to a global average temperature of about 57 degrees Fahrenheit (about 14 degrees Celsius), which in turn equated to all the places we built our cities, all the crops we learned to grow and eat, all the water supplies we learned to depend on, even the passage of the seasons that, at higher latitudes, set our psychological calendars.
Đây là cách nó vận hành. Trước cuộc cách mạng công nghiệp, bầu khí quyển Trái Đất chứa khoảng 280 phần triệu khí carbon dioxide. Đó là một mức “tốt” — “tốt” theo nghĩa “chúng ta đã quen như vậy”. Vì cấu trúc phân tử của carbon dioxide giữ nhiệt gần bề mặt hành tinh — phần nhiệt lẽ ra sẽ bức xạ trở lại vào không gian — nên nền văn minh đã lớn lên trong một thế giới mà bộ “nhiệt kế” được đặt theo con số đó. Nó tương ứng với nhiệt độ trung bình toàn cầu khoảng 57°F (chừng 14°C), kéo theo tất cả những nơi chúng ta xây thành phố, tất cả giống cây trồng ta học cách trồng và ăn, tất cả nguồn nước ta dựa vào, thậm chí cả nhịp điệu mùa mà — ở các vĩ độ cao — định hình lịch tâm lý của chúng ta.
B. Once we started burning coal and gas and oil to power our lives, that 280 number started to rise. When we began measuring in the late 1950s, it had already reached the 315 level. Now it’s at 380, and increasing by roughly two parts per million annually. That doesn’t sound like very much, but it turns out that the extra heat that CO2 traps, a couple of watts per square meter of the Earth’s surface, is enough to warm the planet considerably. We’ve raised the temperature more than a degree Fahrenheit (0.56 degrees Celsius) already. It’s impossible to precisely predict the consequences of any further increase in CO2 in the atmosphere. But the warming we’ve seen so far has started almost everything frozen on Earth to melting; it has changed seasons and rainfall patterns; it’s set the sea to rising.
Khi ta bắt đầu đốt than, khí và dầu để vận hành cuộc sống, con số 280 ấy bắt đầu tăng. Khi khởi sự đo đạc vào cuối những năm 1950, nó đã chạm mức 315. Giờ đây là 380, và đang tăng khoảng hai phần triệu mỗi năm. Nghe có vẻ không nhiều, nhưng lượng nhiệt bổ sung mà CO₂ giữ lại — vài oát trên mỗi mét vuông bề mặt Trái Đất — đủ để làm hành tinh ấm lên đáng kể. Chúng ta đã nâng nhiệt độ hơn một độ F (0,56°C). Không thể dự đoán chính xác hậu quả của bất kỳ mức tăng CO₂ nào nữa trong khí quyển. Nhưng sự ấm lên đã thấy đến nay đã khiến hầu như mọi thứ đóng băng trên Trái Đất bắt đầu tan chảy; nó làm thay đổi mùa và mô hình mưa; và khiến mực nước biển dâng.
C. No matter what we do now, that warming will increase some—there’s a lag time before the heat fully plays out in the atmosphere. That is, we can’t stop global warming. Our task is less inspiring: to contain the damage, to keep things from getting out of control. And even that is not easy. For one thing, until recently there’s been no clear data suggesting the point where catastrophe looms. Now we’re getting a better picture—the past couple of years have seen a series of reports indicating that 450 parts per million CO2 is a threshold we’d be wise to respect. Beyond that point, scientists believe future centuries will likely face the melting of the Greenland and West Antarctic ice sheets and a subsequent rise in sea level of giant proportion. Four hundred fifty parts per million is still a best guess (and it doesn’t include the witches’ brew of other, lesser, greenhouse gases like methane and nitrous oxide). But it will serve as a target of sorts for the world to aim at. A target that’s moving fast. If concentrations keep increasing by two parts per million per year, we’re only three and a half decades away.
Dù giờ ta làm gì, sự ấm lên đó vẫn còn tăng thêm — có một độ trễ trước khi lượng nhiệt phát huy hết trong khí quyển. Nghĩa là ta không thể ngăn chặn biến đổi khí hậu. Nhiệm vụ của ta kém truyền cảm hứng hơn: kiềm giữ thiệt hại, đừng để mọi thứ vượt ngoài tầm kiểm soát. Và ngay cả việc đó cũng không dễ. Một điều là, cho đến gần đây chưa có dữ liệu rõ ràng chỉ ra điểm mà thảm họa rình rập. Giờ bức tranh rõ hơn đôi chút — vài năm gần đây xuất hiện một loạt báo cáo chỉ ra rằng 450 phần triệu CO₂ là ngưỡng nên tôn trọng. Vượt qua đó, các thế kỷ sau có lẽ sẽ chứng kiến băng lục địa Greenland và Tây Nam Cực tan chảy và kéo theo mực nước biển dâng khổng lồ. Bốn trăm năm mươi phần triệu vẫn chỉ là một ước đoán tốt (và không tính đến “hỗn hợp phù thủy” các khí nhà kính nhỏ hơn như mêtan và nitơ ôxít). Nhưng nó sẽ đóng vai một mục tiêu để cả thế giới nhắm tới — một mục tiêu đang tiến rất nhanh. Nếu nồng độ tiếp tục tăng thêm hai phần triệu mỗi năm, ta chỉ còn ba rưỡi thập kỷ nữa.
D. So the math isn’t complicated—but that doesn’t mean it isn’t intimidating. So far only the Europeans and Japanese have even begun to trim their carbon emissions, and they may not meet their own modest targets. Meanwhile, U.S. carbon emissions, a quarter of the world’s total, continue to rise steadily. China and India are suddenly starting to produce huge quantities of CO2 as well.
Bài toán không phức tạp — nhưng không vì thế mà bớt đáng ngại. Cho đến nay chỉ người châu Âu và Nhật Bản là bắt đầu cắt giảm phát thải carbon, và họ có thể còn không đạt được các mục tiêu khiêm tốn của chính mình. Trong khi đó, phát thải carbon của Mỹ — chiếm một phần tư tổng toàn cầu — vẫn tăng đều. Trung Quốc và Ấn Độ cũng đang bắt đầu thải ra lượng CO₂ khổng lồ.
E. Everyone involved knows what the basic outlines of a deal that could avert catastrophe would look like: rapid, sustained, and dramatic cuts in emissions by the technologically advanced countries, coupled with large-scale technology transfer to the developing world so that they can power up their emerging economies without burning up their coal. Everyone knows the big question, too: Are such rapid cuts even possible?
Ai tham gia cũng biết đại thể một thỏa thuận có thể tránh thảm họa sẽ trông ra sao: cắt giảm phát thải nhanh, bền bỉ và sâu ở các nước công nghệ tiên tiến, đi kèm chuyển giao công nghệ quy mô lớn cho thế giới đang phát triển để họ có thể tăng trưởng kinh tế mà không đốt sạch than của mình. Ai cũng biết câu hỏi lớn: liệu những đợt cắt giảm nhanh như vậy có khả thi không?
F. The question—is it even possible?—is usually addressed by fixating on some single new technology (hydrogen! ethanol!) and imagining it will solve our troubles. But the scale of the problem means we’ll need many strategies. Most people have heard of some of them: more fuel-efficient cars, better-built homes, wind turbines, biofuels like ethanol. Others are newer and less sure: plans for building coal-fired power plants that can separate carbon from the exhaust so it can be “sequestered” underground.
Câu hỏi “liệu có khả thi không?” thường được xử theo kiểu bám chặt một công nghệ mới duy nhất (hydrogen! ethanol!) và tưởng rằng nó sẽ giải quyết rắc rối. Nhưng quy mô vấn đề khiến ta cần nhiều chiến lược. Đa số người đã nghe nói tới vài giải pháp: xe tiết kiệm nhiên liệu, nhà xây tốt hơn, tua-bin gió, nhiên liệu sinh học như ethanol. Những giải pháp khác thì mới hơn và ít chắc chắn hơn: kế hoạch xây nhà máy nhiệt điện than có thể tách carbon khỏi khí thải để “cô lập” dưới lòng đất.
G. These approaches have one thing in common: They’re more difficult than simply burning fossil fuel. They force us to realize that we’ve already had our magic fuel and that what comes next will be more expensive and more difficult. The price tag for the global transition will be in the trillions of dollars. Of course, along the way it will create myriad new jobs, and when it’s complete, it may be a much more elegant system. And since we’re wasting so much energy now, some of the first tasks would be relatively easy. If we replaced every incandescent bulb that burned out in the next decade anyplace in the world with a compact fluorescent, we’d make an impressive start on one of the 15 wedges. But in that same decade we’d need to build 400,000 large wind turbines—clearly possible, but only with real commitment. We’d need to follow the lead of Germany and Japan and seriously subsidize rooftop solar panels; we’d need to get most of the world’s farmers plowing their fields less, to build back the carbon their soils have lost. We’d need to do everything all at once.
Các hướng tiếp cận này có một điểm chung: chúng khó hơn nhiều so với đơn giản đốt nhiên liệu hoá thạch. Chúng buộc ta nhận ra rằng ta đã có “nhiên liệu thần kỳ” rồi, và những gì kế tiếp sẽ đắt đỏ và khó khăn hơn. Hóa đơn cho chuyển dịch toàn cầu sẽ lên tới hàng nghìn tỷ đô la. Dĩ nhiên, trên đường đi nó tạo ra vô số việc làm mới, và khi hoàn tất, có thể đó sẽ là một hệ thống tinh gọn hơn nhiều. Và vì giờ ta đang lãng phí quá nhiều năng lượng, vài việc đầu tiên sẽ tương đối dễ. Nếu thay mọi bóng sợi đốt hỏng trong thập niên tới ở bất kỳ đâu bằng đèn huỳnh quang compact, ta sẽ khởi đầu ấn tượng cho một trong 15 “nêm”. Nhưng trong cùng thập niên ấy, ta cần xây 400.000 tua-bin gió lớn — hoàn toàn khả thi, nhưng chỉ khi có cam kết thực sự. Ta cần theo gương Đức và Nhật và trợ cấp nghiêm túc điện mặt trời mái nhà; cần khiến phần lớn nông dân cày xới ít đi để xây lại carbon mà đất đã mất. Ta cần làm mọi thứ cùng một lúc.
H. As precedents for such collective effort, people sometimes point to the Manhattan Project to build a nuclear weapon or the Apollo Program to put a man on the moon. But those analogies don’t really work. They demanded the intense concentration of money and intelligence on a single small niche in our technosphere. Now we need almost the opposite: a commitment to take what we already know how to do and somehow spread it into every corner of our economies, and indeed our most basic activities. It’s as if NASA’s goal had been to put all of us on the moon.
Là tiền lệ cho nỗ lực tập thể, người ta đôi khi viện tới Dự án Manhattan làm bom hạt nhân hay Chương trình Apollo đưa người lên Mặt Trăng. Nhưng các phép so sánh đó không thật đúng. Chúng đòi hỏi tập trung dữ dội tiền bạc và trí tuệ vào một ngách nhỏ của “quả cầu công nghệ”. Còn nay ta cần gần như điều ngược lại: cam kết đem những gì đã biết làm toả vào mọi ngóc ngách của nền kinh tế — và cả các hoạt động cơ bản nhất. Như thể mục tiêu của NASA là đưa tất cả chúng ta lên Mặt Trăng vậy.
I. Not all the answers are technological, of course—maybe not even most of them. Many of the paths to stabilization run straight through our daily lives, and in every case they will demand difficult changes. Air travel is one of the fastest growing sources of carbon emissions around the world, for instance, but even many of us who are noble about changing lightbulbs and happy to drive hybrid cars chafe at the thought of not jetting around the country or the world. By now we’re used to ordering take-out food from every corner of the world every night of our lives—according to one study, the average bite of food has traveled nearly 1,500 miles (2,414 kilometers) before it reaches an American’s lips, which means it’s been marinated in (crude) oil. We drive alone, because it’s more convenient than adjusting our schedules for public transit. We build ever bigger homes even as our family sizes shrink, and we watch ever bigger TVs, and—well, enough said. We need to figure out how to change those habits.
Không phải mọi câu trả lời đều là công nghệ — thậm chí có lẽ phần lớn không phải. Nhiều con đường ổn định đi xuyên thẳng qua đời sống hằng ngày, và mọi trường hợp đều đòi hỏi những đổi thay khó khăn. Du lịch hàng không là một trong những nguồn phát thải carbon tăng nhanh nhất khắp thế giới; nhưng ngay cả nhiều người sẵn sàng thay bóng đèn và vui vẻ lái xe hybrid cũng “khó chịu” trước ý nghĩ không bay vòng quanh đất nước hay thế giới. Đến giờ ta quen gọi đồ ăn từ mọi góc thế giới mỗi tối trong đời — theo một nghiên cứu, trung bình mỗi miếng thức ăn đã đi gần 1.500 dặm (2.414 km) trước khi tới môi người Mỹ — nghĩa là nó đã được “ướp” dầu. Ta lái xe một mình vì tiện hơn là điều chỉnh lịch cho phương tiện công cộng. Ta xây nhà càng lúc càng lớn dù quy mô gia đình thu nhỏ, và xem TV càng lúc càng to — nói thế là đủ. Ta cần tìm cách đổi các thói quen ấy.
J. Probably the only way that will happen is if fossil fuel costs us considerably more. If what we paid for a gallon of gas reflected even a portion of its huge environmental cost, we’d be driving small cars to the train station, just like the Europeans. And we’d be riding bikes when the sun shone.
Có lẽ cách duy nhất để điều đó xảy ra là nhiên liệu hoá thạch phải đắt hơn nhiều. Nếu giá một gallon xăng phản ánh dù chỉ một phần chi phí môi trường khổng lồ của nó, ta sẽ lái xe nhỏ tới ga tàu, như người châu Âu. Và ta sẽ đi xe đạp khi trời nắng.
K. The most straightforward way to raise the price would be a tax on carbon. But that’s not easy. Since everyone needs to use fuel, it would be regressive—you’d have to figure out how to keep from hurting poor people unduly. And we’d need to be grown-up enough to have a real conversation about taxes—say, about switching away from taxes on things we like (employment) to taxes on things we hate (global warming).
Cách thẳng thắn nhất để tăng giá là áp thuế carbon. Nhưng điều đó không dễ. Vì ai cũng cần nhiên liệu nên nó sẽ là thuế lũy thoái — bạn sẽ phải tìm cách tránh làm tổn hại người nghèo quá mức. Và ta cần trưởng thành đủ để có một cuộc thảo luận nghiêm túc về thuế — chẳng hạn chuyển gánh thuế khỏi những gì ta thích (việc làm) sang những gì ta ghét (ấm lên toàn cầu).
L. In the end, global warming presents the greatest test we humans have yet faced. Are we ready to change, in dramatic and prolonged ways, in order to offer a workable future to subsequent generations and diverse forms of life? If we are, new technologies and new habits offer some promise. It’s our coming-of-age moment, and there are no certainties or guarantees. Only a window of possibility, closing fast but still ajar enough to let in some hope.
Cuối cùng, biến đổi khí hậu đặt ra phép thử lớn nhất mà loài người từng đối mặt. Ta đã sẵn sàng thay đổi — sâu rộng và lâu dài — để trao một tương lai có thể vận hành cho các thế hệ sau và cho các dạng sống đa dạng chưa? Nếu có, công nghệ mới và thói quen mới mang lại hy vọng. Đây là khoảnh khắc trưởng thành của chúng ta, và chẳng có điều gì chắc chắn hay bảo đảm. Chỉ có một cánh cửa cơ hội, đang đóng lại nhanh chóng nhưng vẫn hé đủ để lọt vào chút hy vọng.