《SCIENCE》：Democratizing climate change mitigation pathways using modernized stabilization wedges
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面对缓解人为气候变化的复杂挑战，如何让决策过程更包容、更易被社会接受？研究人员对经典的“稳定楔块”框架进行了现代化更新，提出了一个涵盖电力、工业、交通、建筑、土地和食物等6大领域的36种缓解策略组合。研究表明，要将全球变暖控制在工业化前水平以上1.5°C，需要在现有政策基础上再部署20个楔块（每个楔块到2050年每年可减少20亿吨CO2e排放），并且存在近6.9万亿种策略组合可实现此目标。这项工作为公众构建和辩论个性化的脱碳路径提供了可及的工具包，有助于将社会偏好融入气候行动。其成果发表在《SCIENCE》上。
气候变化是当今社会面临的最严峻挑战。达成《巴黎协定》设定的将全球变暖限制在1.5°C以内的目标，需要全球温室气体排放到本世纪中叶减少约80%。这一宏大的“深度脱碳”愿景，意味着能源生产、商品和服务消费方式将发生根本性转变。谁来决定我们应该走哪条路？
长期以来，集成评估模型（Integrated Assessment Models, IAMs）主导了关于脱碳路径的讨论。这些复杂的模型能够生成成千上万条成本最优化的技术-政策情景，试图以最低的经济成本实现气候目标。然而，IAMs如同一座精密但封闭的“黑箱”：其背后数以百万计的假设、固有的复杂性以及使用的技术壁垒，将大多数公众排除在对话之外。更重要的是，这些模型聚焦于成本最小化，往往优先考虑技术解决方案（如可再生能源、碳捕集），而忽视了基于自然的解决方案（如森林恢复）和行为改变策略（如减少肉类消费、航空旅行），尽管后者同样具有巨大的减缓潜力。这导致模型产生的路径可能与公众的价值观念和接受度存在偏差。在气候行动亟需广泛社会认同的今天，如何打破专业壁垒，让每个人都能基于自己的优先事项和价值观，理解和参与构建通往未来的脱碳蓝图？
二十年前，Pacala和Socolow提出了“稳定楔块”框架，将庞大的减排问题分解为多个独立的、可量化的行动“楔块”，每个楔块代表一种可以利用现有技术大规模部署的缓解活动。这一框架因其简洁和直观，被广泛用于气候沟通和教育。时过境迁，全球排放持续上升，气候目标更加严格，新的缓解方案不断涌现。为此，Johnson和Staffell在《科学》杂志上发表的研究，对这一经典框架进行了全面的现代化更新，旨在使其重新成为一个强大、包容的规划工具包，补足IAMs的不足，让脱碳路径的讨论真正“民主化”。
研究人员主要采用了概念框架构建、量化分析与情景比对相结合的方法。首先，他们重新定义了“楔块”单位，即一项活动在2020年至205年间线性扩展，最终在2050年实现每年避免20亿吨二氧化碳当量（2 GtCO2e）排放，这相当于当前全球年排放量的约4%。其次，他们通过系统文献综述，识别并最终确定了涵盖电力、工业、交通、建筑、土地和食物六大经济领域的36种缓解策略，确保每种策略至少能贡献一个楔块的潜力。接着，他们建立了一套量化计算框架，基于多种基线情景数据，估算了每种策略为实现一个楔块在2050年所需达到的全球部署规模（例如，风电或太阳能发电需提供全球约7%的电力）。此外，研究还纳入了对策略间主要相互作用（如电气化策略对清洁电力的额外需求）的评估，以及对策略技术、生物物理和社会经济上限的界定。最后，为了揭示主流模型思维的共识与偏好，研究团队将IPCC第六次评估报告（AR6）数据库中数百条IAM脱碳路径“翻译”成楔块语言，对比分析了这些成本最优模型所青睐的策略组合。
一个基于楔块的缓解方法
研究构建了一个清晰的缓解路径构建逻辑：用户首先根据其温控目标（如1.5°C）和选择的基线情景，确定需要实现的楔块总数。分析表明，相对于“无政策”基线，现有气候政策预计可提供17个楔块，这对应于约2.5°C的温升路径。而要将升温限制在1.5°C，则需要在“当前政策”基础上额外增加20个楔块，相当于将减排努力翻倍。这些新增的楔块可能因涉及“难以减排”的部门而更具挑战性。
能够实现一个楔块的选项
研究详细量化了36种策略各自所需的具体努力。例如，在电力领域，每年多发2800太瓦时（TWh）来自太阳能、风能或核能的电（约占2050年全球发电量的7%）可构成一个楔块。在交通领域，让电动汽车占据全球约20%的客运里程，或减少约70%的航空旅行，也能分别实现一个楔块。在建筑领域，为全球约40%的建筑安装热泵供暖是一个楔块。在工业领域，为全球约90%的水泥厂配备碳捕集与封存（CCS），或每年生产1.5亿吨清洁氢，均可贡献一个楔块。在土地和食物领域，将肉类消费减少30%，或将食物浪费减少50%，或重新营造1.04亿公顷热带森林，都能分别达成一个楔块。所有这些策略都受到技术、生物物理或社会经济上限的约束，但组合空间依然巨大：实现20个额外楔块的目标，存在约6.9万亿种不同的策略组合，这为优先考虑社会接受度和协同效益（而不仅是成本）的个性化路径提供了可能。
IAM结果以楔块语言呈现
通过将IAM路径转化为楔块，研究揭示了成本最优模型的典型偏好。在IAM设想的深度脱碳路径中，缓解努力主要集中在电力（38%）和工业（26%）部门，交通、土地和建筑的占比较小。可再生能源（风电和太阳能）是最大的贡献者，平均各贡献约3个楔块，碳捕集与封存（CCS）总计贡献约2个楔块，核能和电动汽车的贡献也超过1个楔块。相比之下，基于自然的行为改变策略在IAM中扮演的角色非常有限，所有评估的IAM策略仅覆盖了本研究提出的36种策略中的17种。这表明，IAM由于专注于成本优化，系统性地低估或忽略了非生产性但可能更受公众欢迎的缓解选项。
讨论与结论
该研究得出结论，有效的全球气候响应需要迅速减少社会各领域的排放。现代化后的“气候楔块”框架将这一巨大挑战分解为更易管理的离散选择。要实现1.5°C目标，全球需要在现有政策已承诺的17个楔块之外，再从36种策略中选出并部署20个楔块。这要求绝大多数策略实现数量级的规模扩张，并以最佳实践方式组合部署，以规避负面相互作用。
这项工作标志着从常规科学思维向后常规科学（postnormal science）的迈进，后者强调在存在深度不确定性和价值冲突的问题中，需要包容更广泛的社会观点和参与。气候楔块框架的易懂性和灵活性，与IAM的精确性和复杂性形成互补。它的核心优势在于其“民主化”潜力：通过将复杂的减缓方案空间转化为清晰的选项清单，该框架赋能普通公众、决策者和利益相关者，基于成本之外的多元标准（如便利性、风险认知、伦理和文化接受度），来构建、辩论和选择他们更愿意支持的脱碳路径。研究指出，未来可以将此框架下移到国家或机构层面，其揭示的社会偏好信息反过来可用于约束和指导IAM建模，从而产生既符合成本效益又凝聚社会共识的气候行动方案。
