另外一些活动可以去除大气中的二氧化碳，就像水从浴缸中流走。在工业时代之前，植物生长所吸收的二氧化碳足够多，可以抵消植物和动物呼吸排入大气中的二氧化碳。

　　不过如今，大部分由于化石燃料的使用，我们将二氧化碳排入大气的速度比自然消化的速度要快得多。结果就是，二氧化碳的“水位”在大气浴缸中快速升高。

　　大气中二氧化碳的浓度，由夏威夷的莫纳罗亚天文台记录。该曲线呈锯齿状，因为二氧化碳水平每年会随植物生长周期轻微上升和回落。图片来源：斯克里普斯海洋研究所

　　当生物燃料燃烧时，同样能量单位所释放的二氧化碳量与石油燃料相当。因此，使用生物燃料取代化石燃料并不能改变二氧化碳流入大气浴缸的速度。为了限制大气中二氧化碳水平的增长，生物燃料生产必须打开二氧化碳的排水口——也就是，必须要加快大气中排除碳的净速率。

　　通过取代其他农作物，种植更多的玉米和大豆可以将二氧化碳的“排水口”开得更大。特别是玉米，它可以更多地从大气中吸收碳，大约是每英亩两吨，比其他大部分农作物都快。

　　尽管如此，用于生产生物燃料而扩大生产的玉米和大豆仅能抵消37%燃烧生物燃料所产生的二氧化碳。此外，在生产生物燃料过程中，例如发酵、农场经营以及燃料炼制还会产生其他的温室气体，这远远不能被抵消。再有，当农民将草原、湿地以及其他储存大量碳的生态环境改造成农田时，也会释放大量的二氧化碳。

　　错误的模型

　　我们的最新研究引发了争议，因为它与许多先前的分析相矛盾。这些研究使用的方法称为生命周期分析（LCA），其中包括生产及使用某一产品所产生的所有温室气体。其结果俗称为产品的“碳足迹”。

　　LCA被用来证明和管理可再生燃料政策，它仅仅评估二氧化碳的排放量，而不能评估生物燃料的生产是否可以加速农田对大气中二氧化碳的消除速率。相反，LCA只是简单的假设，由于像玉米以及大豆这种作物每年会重新生长，它们自然能消除与生物燃料燃烧时所产生同样多的碳。这个关键的假设被硬编码到LCA的计算机模型中。

　　内华达州、爱荷华州的林肯路能源乙醇厂。图片来源：photolibrarian/Flickr

　　不幸的是，LCA是可再生燃料标准以及加利福尼亚州低碳燃料标准的基础（该州雄心勃勃的气候行动计划中的一个关键要素）。它也被用于其他的机构、研究所以及对交通运输燃料感兴趣的企业中。

　　我曾一度接受了生物燃料是天生碳中性的这一观点。二十年前，第一篇论文为了燃料政策建议使用LCA，而我是这篇论文的主作者。经过许多研究，引用了多个文献，这篇汇总型的分析被发表在2006年的《科学》杂志上，它表示使用玉米乙醇比起石油汽油可以显著降低温室气体排放。

　　然而，其他学者担心，大范围种植能源作物可能会改变土地用途。在2008年初，《科学》杂志刊登了两篇著名的文章。一篇描述了生物能源作物如何直接取代了富碳的自然环境，比如草原。另外一篇表明了种植用于生物燃料的作物所产生的间接破坏性影响，比如由于农民争夺肥沃土地所导致的森林砍伐。

　　LCA的后续开发者将他们的模型做得越来越复杂用以确认燃料生产的影响。但由此产生的不确定性却如此之大，以至于它已经不可能确定生物燃料是否可以帮助改善气候。2011年，国家研究理事会在可再生燃料标准的报告中得出的结论是，基于农作物的生物燃料，如玉米乙醇，“还没有被最终证明可以减少温室气体排放，并实际上可能会使其增加。”

　　这些不确定性促使我开始对LCA进行解构。2013年，我在《气候变化》杂志上发表的论文表示，生物燃料生产所抵消的二氧化碳比假设的要少得多。在随后的综述论文中，我详列了使用LCA对生物燃料进行评估所产生的错误。这些研究为我们在美国的新发现提供了基础，到目前为止，可再生燃料实际上比汽油对气候更有害。

　　现在仍十分迫切需要减少石油的二氧化碳排放，这是美国最大的人为二氧化碳排放源，以及继煤炭之后的全球第二大排放源。但是我们的分析可以确定，作为气候变化的治愈方法，生物燃料“比疾病本身更糟糕”。

　　减少以及消除