没有人能预测未来。但有时我们可以通过回顾过去，对即将发生的事情有一个确切的了解。著名气候科学家迈克尔·曼在他的新书《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，根据我们对地球40亿年历史中极端炎热或极端寒冷的特定时期的了解，描述了气候变化正在创造的世界。
《科学美国人》请宾夕法尼亚大学科学、可持续发展和媒体中心主任曼恩给我们讲讲每个时代的主要教训，并解释它们为今天和未来提供的警告和希望。正如曼恩在书的引言中所说，“来自……地球过去气候变化的古气候记录实际上为我们提供了一幅蓝图，告诉我们需要做些什么来保护我们脆弱的时刻”，在一个比我们人类生存得多得多的星球上。
[以下是经过编辑的采访实录。]
让我们从前两个时代开始:暗淡的年轻太阳时代是30亿年前，然后雪球地球发生在8亿到5.5亿年前。发生了什么，我们学到了什么?
早期，太阳的亮度低了30%，但地球并没有冻结;海洋里已经充满了生命。随着太阳逐渐变得越来越亮，在几十亿年的时间里，大气中的二氧化碳浓度越来越低。随着生物的扩散，它们缓和了大气和温度。这表明存在一种恢复机制——生命本身帮助地球保持在宜居范围内。但只是在一定程度上!
蓝藻使地球大气中充满了氧气，而以前地球大气基本上是缺氧的。氧气清除甲烷，所以甲烷迅速消失;地球失去了早期的甲烷温室效应。出现了正反馈循环。地球失去了控制，变成了一个雪球。
生命可以帮助地球保持在可居住的范围内，但它也可以推动地球超越这些界限。今天，我们是影响气候的生物。我们的未来是弹性的还是不稳定的?古气候记录告诉我们，我们正处于两者之间。我们仍然可以实现稳定，但如果我们继续燃烧化石燃料，就会出现不稳定。
2.5亿年前，在二叠纪时期，大气中二氧化碳的大量积累导致了大灭绝，地球上的大多数生命都灭绝了。关于我们现在所处的所谓第六次大灭绝，它告诉了我们什么?
二叠纪有最大规模的灭绝记录——大约90%的生命灭绝了。异常活跃的火山活动使大气中充满了二氧化碳，造成了巨大的自然变暖。在地质时间尺度上，它使地球迅速变暖，尽管远不及我们今天的速度。
有些人引用这个时代作为理由，认为我们正在经历失控的变暖，我们的灭绝现在已经确定。他们说，我们正在经历由永久冻土融化导致的失控的甲烷驱动的变暖，现在做任何事情都太晚了;我们都会灭绝。但我花了很多时间去查阅文献，发现它站不住脚。没有证据表明当时有任何大规模的甲烷释放。有一大堆的事情使它成为今天不好的类似物。我在书里一一列举了。例如，有一个巨大的大陆非常干燥，非常脆弱，早期的森林非常容易受到野火和倒塌的影响。因此，大规模砍伐森林的可能性要大得多，因此氧气含量也会大幅降低。海洋中的硫含量也大幅增加，这可能导致相当多的海洋生物灭绝。
所有这些因素都导致了那场特殊的灾难，而这些因素在今天是无法比拟的。没有证据表明我们所做的任何事情会显著降低氧浓度。没有证据表明我们看到了大量的硫释放——尽管黑海经历过的脱氧，更大的缺氧区和死亡，是一个警告。
大约5600万年前，地球再次变得非常热——和以往一样热。这就是所谓的古新世-始新世极热期，即PETM。我们会朝着那个方向前进吗?
这和伟大的死亡是一样的。科学家们不再认为甲烷在始新世新世时期起了主要作用。但还有一个不同的教训。始新世-始新世-始新世期以其快速升温而著称——它不是发生在数百万年的时间里，而是发生在短短1万或2万年的时间里。从地质学的角度来看，这是非常快的，尽管它比今天慢了100倍。变暖高峰发生在一个已经很温暖的星球上;它使地球的温度达到了地质记录中最高的温度。
PETM达到了对人类有危险的温度水平，我们已经遇到了湿球温度(对温度和湿度影响的一种估计)，这在世界上的一些地方是致命的。PETM时期，地球的大部分地区对人类来说都太热了。所以人们说，“哦，看，生活适应了。”一些物种出现了大规模的小型化。为了适应这种环境，马的体型缩小了30%(体型更小，表面积与体积的比例更高，散热的问题就更少)。现实情况是，当你看到马的数量减少了30%这样戏剧性的事情时，这意味着会有大量的不适应物种;沿途将会有大量的生命损失。这个想法是，人类可以适应，但这些选择压力对任何人都不利。
让我们回到距今1000万年前，距今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，迅速冷却了地球表面，杀死了陆地上的恐龙(不是鸟类)。这与早期的事件和今天的气候变化非常不同。这段插曲告诉了我们什么?
尘埃迅速冷却了地球，所以任何不能在地下挖洞或找到避难所的动物——任何比狗大的动物——基本上都灭绝了。关于气候的故事是，尽管这是一个全球变冷而不是全球变暖的场景，但它是迅速的。[这一事件也被称为K-Pg边界，即白垩纪和古近纪之间的过渡。]
这也与社会脆弱性有关。在冷战最激烈的时候，我们专注于核冬天。一场全面的核战争将使地球笼罩在尘埃、烟雾和灰烬之中。降临在恐龙身上的命运可能就是我们的命运。卡尔·萨根当然是真正唤起人们意识的人。他和他的同事们在1983年底发表了一篇论文，说我们不仅仅会受到物理上的破坏;真正让我们遭殃的是地球的快速降温。
随着冷战的结束，世界感到这一特殊威胁已经减弱。但随着俄罗斯入侵乌克兰以及普京威胁使用战术核武器引发的近期紧张局势，这种威胁突然又出现了。从恐龙的角度来看，今天的绝对温度水平并不重要;这是我们进化的星球。恐龙是为某种气候而进化的，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。讽刺的是，这是我们的祖先，早期哺乳动物。从某种意义上说，我们在这里是因为恐龙灭绝了。如果我们有80亿人适应了一种正在消失的气候，因为我们继续使地球变暖，这是一个真正的危险。
最近我们经历了几个冰河时期;末次冰期高峰发生在大约2万年前。这些寒冷时期揭示了我们现在越来越热的时期的什么?
K-Pg事件是在一个温暖的时代中间歇性的降温。大约300万年前，二氧化碳水平下降到接近今天的水平。在某种程度上，更新世(大约260万年前开始)是我们今天气候的一个更好的类比。没有格陵兰冰盖。海平面至少高了10英尺，也许20英尺。那时的地球比现在暖和。这就是我们现在所致力于的未来吗?由于迟滞(物理变化滞后于产生它的力)，答案并不那么明确。在变冷的情况下事物的行为不同于在变暖的情况下事物的行为。你可以到达同样的地点，但气候可能看起来非常不同，这取决于你到达那里的方式。我们可能还没有对格陵兰冰盖的融化做出承诺。这种滞后效应给我们带来了一点误差范围，但不是很大。也许它能让我们的气温上升半度。它再一次向我们展示了这个时刻的脆弱本质。如果我们继续沿着现在的道路走下去，我们可能很快就会超过这个弹性范围。
书中的最后一个时间框架是“共同时代”(Common Era)，过去2000年，人类统治了地球上的生命。你谈到了我们今天面临的问题:气候变暖将如何影响厄尔尼诺现象或亚洲夏季季风?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?考虑到这些，你最担心的是什么?什么让你感到惊讶?
最让我担心的不仅仅是曲棍球棒。“曲棍球棒”是曼恩和其他人在1999年发表的一个图表。结果表明，从20世纪中期到1999年，全球平均气温在900多年的时间里保持不变或略有下降，然后急剧上升。它看起来就像一根曲棍球棒，侧边放着，最右边的刀刃指向空中。与过去事件的明显区别是，在这段时间内，我们使气候变暖的速度要快得多。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:其中一些事情的变化发生得比我们预期的要快。
其中之一是大西洋经向翻转环流，简称amoc——海洋传送带。这是一个令人惊讶的现象:我们已经看到了经济的急剧放缓。在过去的一个世纪里，这种环流急剧放缓，尽管模型说任何放缓都只会在即将到来的下个世纪发生。冰球棍的刀刃来得早了大约一个世纪。其中一个原因可能是我们正在更快地失去格陵兰岛的冰，所以我们已经有更多的淡水比我们预期的更早地流入北大西洋。
什么给了你最大的希望?
我们不知道我们离触发某个可能威胁人类文明的毁灭性临界点还有多远。过去的集体证据告诉我们，我们仍然有一个安全边际。科学告诉我们，如果我们迅速采取行动，如果我们采取戏剧性的行动，我们就可以避免气候变暖带来更糟糕的后果。这就是当下的脆弱性:我们有一点安全边际，但不是很大的安全边际。这些天我经常使用的一个短语，也是这本书所要传达的信息的特征，就是紧迫性和能动性的结合。是的，这很糟糕，如果我们不采取行动，我们将面临更糟糕的后果。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，我们还没有引发失控的变暖。如果我们迅速而有力地采取行动，我们就可以避免这一不归路。这是机构。我们有40亿年的地球历史。让我们试着从中吸取教训。
