所谓封闭体系,就是和外界只有能量交流,没有物质交流。我们运气很好,地球自己几乎就是一个现成的封闭体系,所以只需做一个缩小版的地球就可以了……
但是这个“只需”二字还真是轻描淡写啊。要打造一个缩小版的地球其实是不可能的,因为会遭遇万恶的尺度问题。
现实中的地球并不是仅有生物圈这么一个薄薄的壳层,地球的每一个成分都是至关重要的。这里只举一个例子:大家平常大概会很痛恨板块运动,没有板块运动的话火山地震这些自然灾害就会基本消失,多好啊!可是长远来看,板块运动却对地球的碳循环至关重要;而一个迷你地球却无法有效地维持这样的运动。
我们知道,硅酸岩的化学风化过程,是空气中的二氧化碳溶解了硅酸钙等物质,变成水溶性的碳酸氢根离子和硅酸;而这些离子流入大海之后由于离子浓度和pH值的变化,大部分会变成不溶的碳酸钙和二氧化硅,沉积在海底。全过程相当于空气中的二氧化碳被变成了海底的石灰岩,而这些石灰岩正常情况下是永远不能得见天日的。这个过程很慢,对减少人类几十年内的碳排放量没有多大帮助,然而放任它继续下去的话,只需一万年就可以耗尽现在空气中所有的二氧化碳,再过三十万年连海洋里溶解的二氧化碳也可以吃光,到时候绿色植物就完全无法生存了,更别提动物了。