全世界都欠胖子们一句“谢谢”
2019/11/24 7:00:00 科学大院
今天这个题目或许会得到体胖人士的更多关注。
但，这是一篇正儿八经的科普文章，旨在介绍全球变化研究中大家关注的热点问题。
为什么会用这个题目呢？
身边不乏体胖的人，当然也有许多本身不胖却天天嚷嚷着要减肥的人。
(图片来源：veer图库)
看到那些一门心思地节食和运动，时时处处痛苦地坚持，期望一个好身材的人们，我总想为他们心安理得地维持身材现状再多找一些理由，避免抵御美食诱惑的痛苦。
于是，这样一个对气候变化有着近乎疯狂思考的全球变化研究者，试图从胖子们对减缓气候变暖有巨大贡献的角度，找一些理由和借口。
对，这是开展全球变化科普，一个很不错的切入点。
基本逻辑是这样的：当前全球气候问题已经成为全人类的共同挑战；已有的科学认知认为碳(特别是人为排放的二氧化碳)在气候变化中居于核心地位，需想方设法降低大气中二氧化碳浓度；胖子身体内储存了比瘦人更多的碳，同时因为运动量少，他们消耗的碳也要少，因此胖人对减缓全球变暖有重要贡献。
气候问题成为全人类的共同挑战
气候作为人类赖以生存的自然环境的一个重要组成部分，它的任何变化都会对自然生态系统以及社会经济产生不可忽视的影响。气候观测表明，最近几十年全球正经历一次以变暖为主要特征的显著变化。IPCC(联合国政府间气候变化专门委员会)的评估报告认为当前气候变暖与人类活动密切相关，工业革命以来人类使用化石燃料(煤、石油、天然气等)，向大气排放了大量二氧化碳，而大规模的森林砍伐和草原破坏则加剧了全球气候变暖的进程。
与上世纪七十年代之前科学家们渲染全球变冷的危害一样，当前全球变暖已经对自然生态系统产生了重要影响)，如海平面升高、冰川退缩、冻土融化、河湖封冻期缩短、中高纬生长季延长、动植物分布向高纬度和高海拔地区延伸、动植物数量减少、物种灭绝、植物花期紊乱等。更重要的是，全球变暖导致一系列极端灾害事件，如干旱、洪水、热浪、雪崩、沙尘暴、森林火灾等发生频率增加。几乎人类能够看到的所有自然生态现象和极端气象灾害事件都与全球变化有联系。
应对气候变化，减缓气候变化带来的危害，不是一个人、一个国家可以独立完成的。
大道之行也，天下为公。这是全人类的共同使命。
代表全人类利益的“跑了替身”(Politician)们，每次都会冲在推动气候问题政治化的前沿。在他们的努力下，气候问题已经成为关乎全球未来发展的重要议题。
1992年5月9日联合国大会通过一项公约：《联合国气候变化框架公约》。同年6月该公约在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展会议期间开放签署。1994年3月21日，该公约生效。截至2016年6月，全球197个主权国家全部参加了该公约。1995年以来，每年召开一次缔约国大会，共同研究减缓气候变化的举措。缔约国大会也是各国围绕发展与责任开展博弈的阵地。
历次缔约国大会
1995，COP1，德国柏林
1996，COP2，瑞士日内瓦
1997，COP3，日本京都
1998，COP4，布宜诺斯艾利斯
1999，COP5，德国波恩
2000，COP6，荷兰海牙
2001，COP7，摩洛哥马拉喀什
2002，COP8，印度新德里
2003，COP9，意大利米兰
2004，COP10，阿根廷布宜诺斯艾利斯
2005，COP11，加拿大蒙特利尔
2006，COP12，肯尼亚内罗毕
2007，COP13，印尼巴厘岛
2008，COP14，波兰波兹南
2009，COP15，丹麦哥本哈根
2010，COP16，墨西哥坎昆
2011，COP17，南非德班
2012，COP18，卡塔尔多哈
2013，COP19，波兰华沙
2014，COP20，秘鲁首都利马
2015，COP21，法国巴黎
2016，COP22，摩洛哥马拉喀什
2017，COP23，德国波恩
2018，COP24，波兰卡托维兹
2019，COP25，将于2019年12月在智利圣地亚哥召开
碳循环是当前气候变化的核心问题之一
蓝色地球被大气层包裹着。
大气层有一个特性：短波的太阳光通过大气层时，能量基本不被大气层吸收，而长波的红外线通过大气层时，能量被大气层吸收。这样的特性使得地球就像穿了一件外衣一样，在太阳照不到的夜间也不至于太冷。
大气中二氧化碳、水气、甲烷等气体对长波辐射的吸收能力更强，被称为“温室气体”，他们就像温室大棚一样阻挡地表热量的散失。当这些温室气体浓度升高时，地球表面温度就会升高。
温室气体在自然界各自有其循环过程，自然保持相对稳定的平衡状态。
但有一种温室气体却与人类的文明紧紧地联系在了一起，它就是二氧化碳。工业革命以来人类燃烧了大量化石燃料(煤炭、石油、天然气等)，向大气中排放了大量二氧化碳，打破了自然界原本可以自己达到平衡的碳循环。全球二氧化碳浓度不断升高使得大气层保温性能提高，全球温度随之升高。
人为碳排放成为当前全球增温的主要原因之一。
前面提到的《联合国气候变化框架公约》缔约国大会，争论的焦点就是碳排放权的问题。因为碳排放权关系到工厂能否运转、汽车能否上路等现实问题，所以排放权之争也是发展权之争。
在国家利益、民族利益、集团利益和全人类共同利益的权衡和多轮博弈中，各国纷纷承诺减排目标。碳排放权因此成为一种稀缺资源，获得更多碳排放权，则可创造更多物质财富。一些拥有碳排放权却用不完全的企业，可以通过转让碳排放权获得收益。全球变化经济学也因此而悄然兴起。
2015年全球二氧化碳平均浓度达到400ppm(Parts Per Million，即百万分之一)，而在刚刚过去2019年上半年，地球二氧化碳浓度则记录到了415ppm，成为有人类以来的最高值。人类活动正在成为一种重要营力改变着大气二氧化碳浓度，进而影响着地球气候变化的趋势。
(图片来源：中国气候变化蓝皮书)
减缓气候变暖需要一方面降低碳排放，另一方面积极将大气中的二氧化碳固定到大气以外。
固碳的方式有自然方式固碳和人为固碳两类。自然固碳主要包括：植物固碳、海洋吸碳、岩石化学风化消耗碳等。人为固碳包括：碳捕获与封存等。
植物固碳
绿色植物通过光合作用将大气中的二氧化碳和根部吸收的水分结合成碳水化合物(糖类物质)，再经过一系列生化反应，生成淀粉、脂类和蛋白类物质，从而将大气中的二氧化碳变成有机物储存下来。
海洋吸碳
海洋吸碳主要来自两个方面，一是海水溶解二氧化碳，二是海洋中藻类光合作用消耗二氧化碳。海洋生产力的高低是影响海洋吸碳效率的重要因素。而海洋生产力受到海水营养物质的影响，一些生命必须元素的多寡，直接影响到海洋生产力。一种理论认为，亚洲含铁粉尘被风力吹扬到太平洋地区沉降到海洋中，通过增加海洋铁元素促进大洋生产力，从而降低全球二氧化碳浓度。我们司空见惯甚至非常讨厌的沙尘暴，居然对降低大气二氧化碳做出了贡献!
岩石化学风化消耗碳
消耗碳的化学风化主要包括碳酸盐岩风化和硅酸盐岩化学风化，这是地质历史时期调制全球碳平衡或是引起地气候境强烈变化的重要机制之一。
含有碳酸盐的岩石在水的作用下风化成可溶的碳酸氢钙，随着河流汇集到海洋中
CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2
含有硅酸盐的岩石吸收二氧化碳形成碳酸盐和二氧化硅
CaSiO3+CO2=CaCO3+SiO2
以上两个反应都可消耗大气中的二氧化碳，从而降低二氧化碳浓度。
碳捕获与封存技术
碳捕集与封存(Carbon Capture and Storage，简称CCS)是指将化石燃料所产生的二氧化碳(CO2)收集起来，并用各种方法储存以避免其排放到大气中的一种技术。
可以发现，人们为了降低大气二氧化碳浓度，可谓挖空心思，却收效甚微。
但有些人却在默默地以一己之力为降低大气二氧化碳做出贡献。
胖人积蓄更多的碳
发胖的实质是将碳存在人的身体里。
碳在自然界的循环路径：
尽管光合作用的过程是一个复杂的过程，其中涉及能量的利用和转化，主要有碳三和碳四两种途径，前者是一种较为古老但一直被利用的方式，后者是适应气候暖干有效利用水分而出现的方式。但如果省略掉中间过程，从开始状态到最终结果，可以将光合作用视为二氧化碳和水在能量和酶的作用下生成碳水化合物(糖类物质)和氧气的过程。在这一过程中，大气中的二氧化碳被固定在植物体内，同时太阳能被转化为化学能并被保存在新生成的糖类物质中。
植物将光合作用生成的糖类物质分别转化为淀粉、脂类和蛋白质，为植物生长发育利用，植物生长过程中呼吸作用释放一部分二氧化碳。草食性动物食用植物，使光合作用固定的碳流向动物界，动物呼吸作用又释放一部分二氧化碳。人类食用植物和动物，使光合作用固定的碳也成为人体的一部分，人的呼吸作用再释放一部分二氧化碳。
植物、动物和人类死后的残体被微生物分解，释放二氧化碳，未被分解的动植物残体则被埋入地层中被保存起来，或在地层中被缓慢降解。
在以上过程中，植物多固定二氧化碳，动物和人类少排放二氧化碳，同时微生物少分解动植物残体是降低大气二氧化碳浓度的途径。然而自然界各要素的变化基本是较为稳定的，能够调控的，更多地依赖人类自身的排放。 研究表明，人类每燃烧10公斤脂肪(以甘油三脂为代表)，需要消耗29公斤氧气，释放28公斤二氧化碳和10公斤水分。
运动减肥的人们在运动时消耗的脂肪有84%用于产生二氧化碳，16%用于产生水分。可见运动多的人比运动少的人排放更多的二氧化碳。
(图片来自BMJ)
按照当前全球有6亿人肥胖计算，如果平均每人比正常体重超出10公斤，那么，全球体胖的人士一共多存储了16800000000公斤的二氧化碳，这相当于4个装机容量为100万千瓦的火力发电站全年二氧化碳排放量。可以请碳经济学家们计算一下，这些排放在碳交易市场相当于多少金钱!
胖子们牺牲了形态美，把碳固定在身体上，为减少碳排放事业默默地做出了贡献。做出贡献不被表扬也便罢了，他们还经常引来别人异样的目光，想想都替胖子们委屈。
所以全世界都欠胖子们一句“谢谢”
但愿那些因为体态不美而整日郁闷的胖子们，那些信誓旦旦要节食运动却被美食诱惑到“明天再开始”的胖子们，那些渴望被理解被爱的胖子们，看到此文能够找到些许心理平衡，能够多一个借口，能够获得理解与爱的泽润。
毕竟他们在有意无意之间也为减缓全球变暖做出了贡献。
全世界都要向他们说一声“谢谢”!
鞠躬完毕，我才意识到似乎有点不太对。
胖子们积累一生的碳，到最后岂不是也要付之一炬，重新回到大气中去吗。想到此，真有一种马拉松比赛中眼看到终点却不幸扭伤而眼睁睁退出比赛的遗憾。
当然，胖子们也不都是“破了事美客”(Policy Maker)，他们一时也改变不了这种制度化的丧葬方式。
既然如此，惟愿所有人身体健康，永远无恙。
愿那些整日因为体态不美而闷闷不乐的胖子们知道自己做出的贡献!
参考文献:
1.国家气候变化对策协调小组办公室/中国21世纪议程管理中心，全球气候变化——人类面临的挑战，商务印书馆，2004
2.中国气象局，中国气候变化蓝皮书：2018
3.Ruben Meerman & Andrew J Brown. When somebody losesweight, where does the fat go? BMJ 2014;349:g7257 doi: 10.1136/bmj.g7257
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10.如若当初他能留下来，是否会摘得诺奖的桂冠呢？
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