没有人可以预测未来。但有时我们可以通过回顾过去来大致了解即将发生的事情。在著名气候科学家迈克尔·曼恩的新书《我们脆弱的时刻：地球过去的教训如何帮助我们度过气候危机》中，他根据我们从地球四十亿年历史中的特定时期所了解到的地球极端炎热或极端寒冷的情况，描述了气候变化正在创造的世界。
《大众科学》请宾夕法尼亚大学佩恩科学、可持续发展和媒体中心主任曼恩为我们总结了每个时代的主要教训，并解释了它们为今天和未来提供的警告和希望。正如曼恩在他的书的引言中所说，“来自地球过去气候变化的古气候记录的集体证据……实际上为我们需要做什么来保护我们在这个脆弱时刻提供了蓝图”，在一个经历了比我们人类所能承受的更多的地球上。
[以下是采访的编辑稿。]
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让我们从前两个时代开始：暗淡太阳时代发生在三十亿年前，然后是雪球地球时期，发生在 8 亿到 5.5 亿年前。发生了什么，我们学到了什么？
早期，太阳亮度降低了 30%，但地球并没有结冰；海洋中已经充满了生命。随着太阳逐渐变得越来越亮，大气中二氧化碳的浓度在数十亿年间变得越来越低。随着生物体的扩散，它们调节了大气和温度。这表明存在恢复机制——生命本身有助于将地球保持在适宜居住的范围内。但这只是在一定程度上！
蓝藻将氧气加载到地球大气中，而之前大气中基本上是缺氧的[缺氧]。氧气清除甲烷，因此甲烷迅速消失；地球失去了早期的甲烷温室效应。正反馈循环发生了。地球失控地变成了一个雪球。
生命可以帮助将地球保持在适宜居住的范围内，但它也可能将地球推向这些范围之外。今天，我们是正在影响我们气候的生物。我们的未来是充满韧性还是不稳定？古气候记录告诉我们，我们介于两者之间。我们仍然可以实现稳定，但如果我们继续燃烧化石燃料，我们将面临不稳定。
大约 2.5 亿年前，二叠纪时期大气中二氧化碳的大量积累导致了大灭绝，当时地球上大部分生命被 wipe out。它告诉我们关于我们现在所处的所谓第六次灭绝什么？
二叠纪有记录以来最严重的灭绝事件——大约 90% 的生命灭绝。当时发生了巨大的自然变暖，这是由异常活跃的火山活动驱动的，火山活动将二氧化碳加载到大气中。它在 geological 时间尺度上迅速使地球变暖，尽管它远不及我们今天所做的速度。
有些人引用这个时代作为理由，相信我们正在经历失控的变暖，并且我们的灭绝现在已成定局。他们说我们正在经历来自永冻土融化的失控的甲烷驱动变暖——而且现在做任何事情都为时已晚；我们都会灭绝。但我花了很多时间查阅文献，结果站不住脚。没有证据表明当时有大量甲烷释放。有很多事情使它成为今天的不良类比。我在书中详细介绍了它们。例如，当时有一块巨大的大陆，非常干燥，早期森林非常脆弱，很容易受到野火和崩塌的影响。因此，大规模森林砍伐的可能性更大，因此氧气含量大幅降低。海洋中的硫也大幅增加，这可能消灭了相当多的海洋生物。
所有这些因素都促成了那场特殊的灾难，而这些灾难与今天的情况并不相似。没有证据表明我们将看到我们所做的任何事情导致氧气浓度大幅降低。没有证据表明我们看到大量硫释放——尽管像黑海经历过的那样，脱氧作用，伴随着更大的缺氧区和生物死亡，是一个有点警告的信号。
大约 5600 万年前，地球再次变得非常炎热——和以往一样炎热。这就是所谓的古新世-始新世热最大值，PETM。我们是否正朝着这个方向前进？
这与大灭绝相同。科学家不再认为甲烷在 PETM 中起主要作用。但这里有一个不同的教训。PETM 以快速升温而闻名——它不是发生在数百万年的时间跨度内，而是在短短 10,000 或 20,000 年内发生的。从 geological 的角度来看，这非常快速，尽管，再说一次，它比今天慢 100 倍。升温高峰发生在已经温暖的星球之上；它将地球带到了比 geological 记录中记载的任何温度都高的温度。
PETM 达到的高温水平对人类来说是危险的，而且我们已经遇到了一些地区的致命湿球温度[温度和湿度影响的估计值]。PETM 将是一个地球大部分地区对人类来说太热的世界。因此，人们说，“哦，看，生命适应了。” 一些物种发生了大规模的小型化。马缩小了 30% 以适应[较小的身体，表面积与体积的比率较高，更容易散热]。现实情况是，当你看到像马缩小 30% 这样戏剧性的事情时，这意味着会有大量的适应不良物种；沿途将会有大量生命的损失。人类可以适应的想法，但那些选择压力并不偏袒任何人。
让我们跳回到 PETM 之前的 1000 万年，即 6500 万年前。一颗巨大的小行星撞击了地球，使地球笼罩在尘埃中，这迅速冷却了地球表面，杀死了陆地恐龙（不是鸟类恐龙）。这与早期的事件和今天的气候变化非常不同。那次事件能告诉我们什么？
尘埃非常迅速地冷却了地球，因此任何不能钻入地下或找到庇护所的动物——基本上是所有大于狗的动物——都灭绝了。气候故事是，即使这是一个全球降温而不是全球变暖的情景，它也是快速的。[该事件也称为 K-Pg 界线，是白垩纪时期和古近纪时期之间的过渡。]
这也关系到社会脆弱性。在冷战高峰期，我们关注的是核冬天。一场全面的核战争会将地球笼罩在尘埃、烟雾和灰烬中。恐龙的命运可能就是我们的命运。当然，卡尔·萨根是真正提高人们意识的人。他和他的同事在 1983 年底发表了一篇论文，指出不仅仅是物理破坏会让我们遭殃；真正会让我们遭殃的是地球的快速冷却。
随着冷战的结束，世界感觉这种特殊的威胁已经减弱。但随着最近与俄罗斯入侵乌克兰的紧张关系以及普京威胁使用战术核武器，这种威胁突然重新出现。从恐龙身上适用的观点是，今天重要的不是绝对的温暖程度；而是我们进化所适应的星球。恐龙已经进化适应了某种气候，当气候迅速变冷时，它们就灭绝了。其他动物能够利用出现的生态位。具有讽刺意味的是，那是我们的祖先，早期的哺乳动物。从某种意义上说，我们之所以在这里，是因为恐龙灭绝了。如果我们有 80 亿人适应了随着我们继续使地球变暖而正在消失的气候，那将是一个真正的危险。
最近，我们经历了几个冰河时代；上次冰期最大值大约发生在 20,000 年前。这些寒冷时期揭示了我们现在日益炎热的时期什么？
K-Pg 事件是一个间断的降温间隔，发生在原本温暖的时代。大约三百万年前，二氧化碳水平降至接近今天的水平。在某种程度上，更新世[大约在 260 万年前开始]更适合类比我们今天的气候。当时没有格陵兰冰盖。海平面至少高出 10 英尺，可能高出 20 英尺。地球比今天更温暖。那是我们现在注定要面对的未来吗？答案并不那么明确，因为存在滞后效应[当物理变化滞后于产生它的力时]。当您处于降温情景时，事物的行为与您处于升温情景时的事物的行为是不同的。您可以达到相同的点，并且气候可能看起来非常不同，具体取决于您如何到达那里。我们可能尚未注定要融化格陵兰冰盖。滞后效应为我们赢得了一点误差范围，但不大。也许它为我们赢得了额外半度的升温。它再次向我们展示了这个时刻的脆弱性。如果我们继续走我们现在的道路，我们可能很快就会超出韧性的范围。
本书中的最后一个时间范围是公元，即过去 2000 年，人类在地球生命中占据主导地位。您解决了我们今天面临的问题：变暖将如何影响厄尔尼诺现象或亚洲夏季风？北大西洋的传送带环流会改变吗？我们的气候模型是否低估了正在发生的变化的速度和程度？鉴于所有这些，您最担心什么？什么让您感到惊讶？
我最担心的是超出曲棍球棒曲线。[“曲棍球棒”是曼恩和其他人在 1999 年发布的一张图表。它显示，全球平均气温在 900 多年里保持不变或略有下降，然后从 20 世纪中期到 1999 年急剧上升。它看起来像一根侧放的曲棍球棒，刀片在最右端指向上空。] 与过去事件的明显不同之处在于，我们在这个时间范围内使气候变暖的速度如此之快。事实证明，厄尔尼诺现象、海平面上升和北极海冰水平都可以遵循曲棍球棒模式。有一个主题：其中一些事物的变化发生的时间比我们预期的要早。
其中之一是大西洋经向翻转环流，或 AMOC——海洋传送带。这是令人惊讶的事情之一：我们已经看到的急剧减速。过去一个世纪，这种环流已经急剧减速，即使模型表明任何减速都只应在即将到来的下一个世纪发生。曲棍球棒的刀片大约提前了一个世纪到来。原因之一可能是格陵兰冰盖融化的速度更快，因此我们比预期的更早地将更多的淡水径流排入北大西洋。
什么给您带来最大的希望？
我们不确切知道我们离触发可能威胁人类文明的毁灭性临界点有多近。来自过去的集体证据告诉我们，我们仍然有一定的安全边际。科学告诉我们，如果我们迅速行动，如果我们采取戏剧性的行动，我们可以避免导致更严重后果的变暖。这就是这个时刻的脆弱性：我们有一点安全边际，但安全边际不大。我现在经常使用的一个短语，一个概括了本书信息的短语，是将紧迫性和能动性配对。是的，情况很糟糕，如果我们不采取行动，我们将面临更严重的后果。我们已经可以看到毁灭性的气候后果。这就是紧迫性。但古气候记录告诉我们，我们尚未触发失控的变暖。如果我们迅速而果断地采取行动，我们可以避免那个不归路点。这就是能动性。我们有 40 亿年的地球历史。让我们尝试从中学习。