早在10年前，我采访过的大多数科学家以及在会议上发言的人都不支持地球工程作为应对气候变化的一种方式。无论是将大量的二氧化硫释放到平流层“阻挡”太阳的加热，还是在海洋中撒播铁以增强吸入二氧化碳的藻类的活力，研究人员原则上是抵制的：不要干扰自然系统，因为意想不到的后果可能会毁坏地球。他们还担心，即使是小规模地尝试这些技术也可能成为滑坡，导致更广泛的部署，而且各国会以地球工程的承诺为借口，继续燃烧排放碳的化石燃料。
但是今天，越来越多的气候科学家公开支持试验这些和其他提出的策略，部分原因是企业家和组织无论如何都在继续使用这些方法——通常基于很少的数据或实地试验。科学家们希望进行受控实验，以了解这些方法是否有效，测试后果，并可能客观地表明这些方法可能会造成严重问题。
“我们确实需要尝试这些技术来弄清楚它们，”斯坦福大学教授、国际研究伙伴关系全球碳项目主席、《进入蔚蓝天空》（斯克里布纳出版社，2024年）一书的作者罗伯·杰克逊说。“但是进行研究确实使它们更有可能发生。这是这一切棘手的部分。”
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科学家和企业家之间可能正在开始一场默认的竞赛。为研究人员提供的资金越来越多，对将从事地球工程的公司的投资也在增长。2023年，一家名为“Make Sunsets”的初创公司发射了装有二氧化硫的气球进入平流层，向公司和个人出售“冷却信用”。9月初，非营利联盟“探索海洋铁解决方案”的23位学者公布了一项计划，以评估铁施肥可以在深海中固存多少二氧化碳，他们希望在2026年在东北太平洋开始试验。包括石油公司在内的大型企业已经在建设大型工业设施，以从空气中提取二氧化碳，美国政府正在向他们提供数十亿美元。
也存在困惑。一些科学家说，“地球工程”一词应仅指改变地球系统的技术。例如，平流层中的二氧化硫会产生微小的液滴，将入射的阳光反射回太空，这种方法称为太阳辐射管理（SRM）。但是这种方法也可能影响天气模式或削弱保护我们免受紫外线辐射的臭氧层。通过从下方用海洋雾气喷洒云层来使其变亮可以减少阳光，但可能会干扰降雨模式。在海洋中撒播铁有助于浮游植物生长并消耗二氧化碳，但这些生物也会消耗其他营养物质，这可能会使海洋生物挨饿。在海面上撒播某些种类的粉碎岩石可以使水更碱性，从而使其从空气中吸收更多的二氧化碳，但这也可能影响海洋化学。
相比之下，一些人认为，使用机器从空气中提取二氧化碳（一种称为直接空气捕获（DAC）的技术）不会直接干扰自然系统，因此不应称为地球工程。但是，社会关注度仍然可能很高；例如，需要数百万台这样的机器才能在有意义的程度上减少变暖，而这将需要大量的能源。如果它们像理想情况下那样由风能和太阳能驱动，以避免更多的温室气体排放，那么这些装置可能会与农业争夺土地。
多年来，杰克逊拒绝支持DAC，但他现在支持研究。他的态度转变了，因为变暖正在无情地上升，化石燃料的使用也在增加，造成了危险的洪水、干旱和热浪，正在全世界范围内夺走人们的生命。“我们已经没有时间和选择了，”他说，“这是我们在气候问题上不作为的不幸结果。”
他说，他还没有完全准备好支持SRM，“因为我不相信我们有能力在世界各地公平地做到这一点。”阻挡某些国家上空的阳光可能会改变其他地方的降雨模式，如果这种情况发生在较贫穷的地区，可能会特别成问题。研究表明，1991年菲律宾皮纳图博火山的大规模爆发向平流层喷射了约2000万吨二氧化硫，最终加剧了世界某些地区的干旱，并使臭氧层减少了很小的百分比。杰克逊问道，如果一个国家向平流层发射硫，谁来为另一个国家发生的干旱买单？
斯坦福大学卡内基科学研究所全球生态学部的长期气候研究员肯·卡尔代拉说，当他在2000年开始研究地球工程时，年长的研究人员警告他，深入研究这个禁忌话题会危及他的职业生涯。确实进行了一些小型研究，但公众舆论反对地球工程，大多数工作都停止了。
2018年，政府间气候变化专门委员会发布了《全球升温1.5°C特别报告》，这是一个重大转变。报告指出，如果没有碳去除或其他技术，世界几乎没有机会将升温控制在前工业化水平以上不超过1.5摄氏度（2.7华氏度），这是2015年《巴黎气候协定》中商定的目标。“那是一个转折点，”杰克逊说。“它指出了在不去除碳的情况下，实现1.5摄氏度目标，甚至2摄氏度目标的难度，几乎是不可能的。”即使碳去除不被认为是地球工程，该报告也增强了一些科学家进行实验的意愿。
哈佛大学前应用物理学教授和公共政策教授戴维·基思是其中之一，他更喜欢用“气候工程”一词来指代SRM等技术。二十多年来，基思一直在研究SRM。2021年，他和其他人即将在瑞典进行世界首次实地试验，但土著人民和其他团体的抗议说服瑞典政府取消了试验。去年，芝加哥大学聘请基思负责一项名为“气候系统工程倡议”的新项目，这可能是第一个专门聘请人员进行SRM研究的项目。基思也驳斥了滑坡论。“没有任何道德理由不进行研究，”他说。
然而，许多科学家和环保组织仍然持怀疑态度——他们一直在向《大众科学》表达他们的警惕。《国际环境法中心》的分析师莉莉·富尔在《大众科学》九月刊一篇关于DAC的文章中接受采访时说，“对这些未来投机性技术修复的依赖会延误现在的真正气候行动。”斯克里普斯海洋研究所的深海专家丽莎·莱文在9月12日一篇关于铁施肥的文章中接受采访时说，这项技术可能会“影响我们还不真正了解的东西”。
但是对于在2006年被认为是“太阳辐射管理”一词的创造者卡尔代拉来说，这就是进行“户外研究”的原因——而不仅仅是计算机建模研究。“关键是找出可能出错的地方，并演示如何出错，”他说。“你可以做哪些实验来缩小关于一项技术是坏还是好的不确定性？”他说，如果结果对环境或人类构成威胁，“我们现在就应该知道这一点。”
尽管卡尔代拉没有追求它，但一个有趣的想法是配备一支快速动员的飞机团队，他们可以驾驶一架经过专门改装的飞机飞到突然发生的火山爆发上方，以测试各种平流层参数。但是，将资金投入到一架特殊飞机上是很困难的，因为这架飞机大部分时间都会闲置在机库里。
卡尔代拉认为，对SRM的支持将继续扩大，特别是如果气候变化造成的干旱和饥荒（已经开始）年复一年地发生，并且不成比例地影响较贫穷的国家。“SRM是在几年内开始冷却地球的唯一方法，”他说。“较贫穷的受影响国家的政治领导人将面临越来越大的压力来部署它。或者至少，他们可以利用SRM的威胁来从富裕国家获得更多援助。”