大約 6600 萬年前,一顆直徑 10-15 公里大小的小行星以每小時(shí) 72000 公里的速度撞擊了墨西哥的??颂K魯伯,地球上大約 3/4 的物種死亡。
硫酸鹽和煙塵漂浮在大氣中,阻隔了陽光;地球變冷,氣候異常,初級(jí)生產(chǎn)力(生態(tài)系統(tǒng)中植物群落在單位時(shí)間、單位面積上所產(chǎn)生有機(jī)物質(zhì)的總量)崩潰,全球食物短缺。
隨著時(shí)間的推移,那些沒有像恐龍一樣快速滅絕的物種,一部分也最終死于饑餓。
圖 直徑為 180 公里的??颂K魯伯隕石坑邊界。(來源:NASA)
事實(shí)上,任何能夠向大氣中釋放大量氣溶膠的機(jī)制,比如大規(guī)模火山爆發(fā),都可能干擾全球天氣,并改變世界糧食安全。
核戰(zhàn)爭(zhēng),也是如此。
根據(jù)羅格斯大學(xué)氣候科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)評(píng)估核沖突后全球作物產(chǎn)量的研究,假如美國和俄羅斯爆發(fā)全面核戰(zhàn)爭(zhēng),全球范圍內(nèi)將會(huì)有 50 多億人死于饑餓。即使是小規(guī)模的核沖突,也會(huì)使農(nóng)作物減產(chǎn),并導(dǎo)致大范圍饑荒。
包括俄羅斯和美國等主要出口國家在內(nèi)的中高緯度國家的農(nóng)作物減產(chǎn)將最為嚴(yán)重,這可能引發(fā)出口限制,并對(duì)依賴進(jìn)口的非洲和中東國家造成嚴(yán)重破壞。
這些變化將導(dǎo)致全球糧食市場(chǎng)出現(xiàn)災(zāi)難性的混亂。即使全球農(nóng)作物產(chǎn)量下降 7%,也將超過自 1961 年聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織開始觀測(cè)記錄以來的最大異常。
在最嚴(yán)重的戰(zhàn)爭(zhēng)情況下,地球上超過 75% 的人將在兩年內(nèi)挨餓。
相關(guān)研究論文以“Global food insecurity and famine from reduced crop, marine fishery and livestock production due to climate disruption from nuclear war soot injection”為題,已發(fā)表在科學(xué)期刊 Nature Food 上。羅格斯大學(xué)環(huán)境科學(xué)系的助理研究教授夏麗麗(Lili Xia)是該論文的第一作者。
“這些數(shù)據(jù)告訴我們:人類必須防止核戰(zhàn)爭(zhēng)發(fā)生?!?羅格斯大學(xué)環(huán)境科學(xué)系氣候科學(xué)教授、該論文的作者之一 Alan Robock 說。
圖 1952 年 10 月 3 日,英國第一次核武器測(cè)試颶風(fēng)行動(dòng)產(chǎn)生的爆炸云。(來源:維基百科)
在此次工作中,研究團(tuán)隊(duì)模擬計(jì)算了核武器爆炸引發(fā)的火焰風(fēng)暴會(huì)導(dǎo)致多少阻擋陽光的煙塵進(jìn)入大氣層,并研究了地表氣溫、降水、太陽輻射等影響植物生長(zhǎng)的因素,以及海洋魚類生產(chǎn)的情況。
同時(shí),他們根據(jù)每個(gè)國家核武庫的規(guī)模,計(jì)算了 6 場(chǎng)假設(shè)戰(zhàn)爭(zhēng)(5 場(chǎng)小規(guī)模的印巴戰(zhàn)爭(zhēng)和 1 場(chǎng)大規(guī)模的美俄戰(zhàn)爭(zhēng))情景下的煙塵擴(kuò)散情況。
他們發(fā)現(xiàn),即使是最小的核沖突,也就是印度和巴基斯坦之間的局部戰(zhàn)爭(zhēng),全球平均熱量產(chǎn)量(caloric production)在沖突發(fā)生后的 5 年內(nèi)下降了 7%。在試驗(yàn)過的最大規(guī)模的戰(zhàn)爭(zhēng)情景中——美俄全面核沖突——戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后 3-4 年,全球平均熱量產(chǎn)量下降了約 90%。
圖 在不同情況下,核武器數(shù)量、爆炸造成的直接死亡人數(shù),以及因饑荒而面臨死亡危險(xiǎn)的人數(shù)。(來源:論文)
極端的情況是,在一次大規(guī)模的核戰(zhàn)爭(zhēng)中,有 150 Tg(1.5 億噸)煙塵進(jìn)入平流層,覆蓋地球并阻斷了陽光。盡管發(fā)生這樣一場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)的可能性很低,但在核武器爆炸后的 1-2 年內(nèi),全球溫度將會(huì)下降 14.8 攝氏度。
到了第二年,除了澳大利亞、一些非洲國家和一些南美國家,幾乎所有其他國家的人都會(huì)挨餓。研究人員考慮了將飼養(yǎng)牲畜的農(nóng)作物用作人類食物或減少食物浪費(fèi)是否可以抵消戰(zhàn)爭(zhēng)后的熱量損失,但在大規(guī)模核戰(zhàn)爭(zhēng)的背景下,節(jié)省的熱量是微乎其微的。
“未來的工作將為作物模型加入更多的粒度,” 夏說,“例如,平流層升溫會(huì)破壞臭氧層,在地表產(chǎn)生更多的紫外線輻射,我們需要了解這對(duì)食物供應(yīng)的影響?!?/p>
Robock 說,他們已經(jīng)掌握了足夠多的信息,知道任何規(guī)模的核戰(zhàn)爭(zhēng)都將摧毀全球糧食系統(tǒng),在這個(gè)過程中殺死數(shù)十億人。
“只要核武器存在,就可能會(huì)被使用,世界已經(jīng)多次接近核戰(zhàn)爭(zhēng),” Robock 說?!敖购宋淦魇俏ㄒ坏拈L(zhǎng)期解決辦法?!?/p>
明尼蘇達(dá)大學(xué)研究科學(xué)家 Deepak K. Ray 在評(píng)論文章中表示,這一研究工作起到了警示作用,如果所有核國家都簽署不首先使用核武器的政策,世界將變得更安全。
“然而,我驚訝地發(fā)現(xiàn),目前只有兩個(gè)核武器國家簽署了不首先使用核武器的政策——中國和印度?!?Ray 說。
這項(xiàng)工作提供了核戰(zhàn)爭(zhēng)后新的國家層面的糧食安全評(píng)估和一系列戰(zhàn)爭(zhēng)情景下的全球總結(jié),但仍然需要進(jìn)一步研究,比如介紹戰(zhàn)爭(zhēng)場(chǎng)景、繪制被摧毀地區(qū)和從特定核打擊地點(diǎn)注入煙塵的地圖,國際貿(mào)易也需要考慮在內(nèi)。
此外,此次研究的作物數(shù)量有限,控制實(shí)驗(yàn)(沒有核戰(zhàn)爭(zhēng)的情景)模擬作物的準(zhǔn)確性仍需要進(jìn)一步分析。
然而,這項(xiàng)研究將氣候影響與全球糧食結(jié)合起來,為核戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)全球糧食安全的間接影響提供了一個(gè)更好的圖景。
參考鏈接:
https://www.nature.com/articles/s43016-022-00573-0
https://www.nature.com/articles/s43016-022-00575-y