Geoinženýrství je riskantní a neprokázané, ale brzy může být nezbytné

Tento článek je součástí Odstraňování problémů se Zemí: vícedílná série, která zkoumá odvážné, inovativní a potenciálně svět měnící úsilí používat technologii jako zbraň proti změně klimatu.

Představte si, že azurově modrá letní obloha se vytrácí do mlhavé bílé, když jsou do horní atmosféry Země vstřikovány aerosoly rozptylující světlo. Představte si planetu pokrytou obřími umělými chemickými houbami, které vylučují plyny ze vzduchu, který dýcháme. Představte si, že naplníte zemské oceány miliony liber hydrogenuhličitanu vápenatého, abyste změnili úroveň okyselení.

Na papíře (nebo, dobře, na obrazovce) tyto návrhy zavání více než jen málo z apokalyptičtějších, megalomanských filmových zápletek Jamese Bonda ze 70. let.

V jistém smyslu nejsou až tak odlišní. Všechny z nich jsou iniciativy navržené s výslovným cílem modifikovat komplexní „zemský systém“ naší planety v masivním, globálním měřítku. Pouze, na rozdíl od zlověstných snah Bondových padouchů o ničení populace, je tento typ modifikace – označovaný jako „geoinženýrství“ – určen k provádění pro dobro lidstva.

Nebo tak zní argument.

Hraní si na boha ze všech správných důvodů

Na konci roku 1958 popsal Harry Wexler, tehdejší ředitel meteorologického výzkumu v americkém meteorologickém úřadu, způsob „úpravy počasí ve velkém měřítku“. Návrh, zveřejněno v časopise Věda, diskutovali o metodě výroby obrovského množství páry v Severním ledovém oceánu. To by podle jeho názoru zkondenzovalo a vytvořilo oblak ledu pokrývající oblast s cílem snížit „na polovinu ztráty tepla záření z povrchu Země kolem pólu." To by mělo zásadní vliv na změnu klimatu na naši planetu, jak ji známe. Jak lze dosáhnout tohoto hypotetického masivního oblaku páry? Jednoduché: odpálením deseti 10megatunových bomb v oceánu během zimy.

Netřeba dodávat, že Wexlerův návrh nebyl přijat. Ale o 60 let později myšlenka, která za tím stojí – že lidstvo má moc a možná i morální imperativ změnit naše klima pro globální dobro – nadále láká vědce a další výzkumníky.

Rozdíl mezi rokem 1958 a dneškem je v tom, že zde v roce 2019 víme mnohem více o dopadech změny klimatu. Obavy, které se teprve začaly objevovat koncem padesátých let, jako je objev Charlese Davida Keelinga, že hladina oxidu uhličitého v atmosféře stoupá, jsou dnes široce chápány. V mnoha částech světa jsou dopady změny klimatu bohužel příliš patrné na to, aby bylo vidět přes extrémní jevy počasí.

Snížení úrovně oxidu uhličitého a dalších skleníkových plynů v atmosféře je problém, který postupem času nabývá na naléhavosti. I když aktivně nezvyšujeme množství odčerpávaného oxidu uhličitého na osobu Rostoucí světová populace znamená, že se problém exponenciálně zhorší, pokud zůstaneme stávající chod.

V roce 1800 se světová populace odhadovala na 1 miliardu lidí. Do roku 1900 toto číslo vzrostlo na 1,6 miliardy. Dnes je to někde severně od 7 miliard. Do roku 2100 by projekce naznačovaly, že by to mohlo dosáhnout 10 miliard. Úrovně oxidu uhličitého proto musí být sníženy na hlavu, jednoduše proto, abychom zůstali na stejné neudržitelné úrovni, na které jsme v současnosti.

Přetvoření planety

Jedna z nejlepších knih napsaných o geoinženýrství je Oliver Morton Předělaná planeta. Začíná tím, že nám Morton položil dvě otázky, které mnohé vedly k tomu, aby to považovali za jedno z jediných životaschopných řešení změny klimatu.

Za prvé, Morton se ptá, věříme, že si rizika změny klimatu zasluhují seriózní opatření, jejichž cílem je je snížit? Za druhé, věříme, že snížení emisí oxidu uhličitého v ekonomice téměř na nulu je skutečně velmi obtížné při použití našich současných metod? Odpověď „ano“ na obě tyto otázky vede k drastičtější formě opatření v oblasti klimatu. Vstupte do geoinženýrství.

„Důvod, proč si myslím, že svět potřebuje lépe porozumět geoinženýrství, je ten, že ani ty nejoptimističtější projekce o dekarbonizaci ukázat dekarbonizaci, která udrží svět v hranicích [3,6 stupně Fahrenheita] navrhovaných Pařížskou dohodou,“ řekl Morton Digital Trendy. „Není také jasné, že politiky, které mohou stlačit průmyslové ekonomiky světa v první polovině křivky snižování emisí uhlíku, budou fungovat i ve druhé polovině. Možná je možné snížit naši spotřebu elektřiny, ale existuje spousta jiných míst, kde může být snížení uhlíku mnohem těžší. Je možné, že to, co vidíme v extrémně vítané expanzi slunce a větru, jsou do jisté míry nízko visící ovoce. Je snazší dekarbonizovat elektrickou síť než například ocelárny nebo cementárny.“

Různé přístupy ke geoinženýrství

Změna složitého systému, kterým je naše planeta, zní složitě. To je jasné. Dobrou zprávou však je, že víme, že víme, že to lze udělat, pokud lze někdy považovat tání ledovců a zvyšující se počet podivných povětrnostních událostí za „dobré“. Už jsme to dělali. Industrializace, která vedla k naší současné úrovni změny klimatu, byla formou geoinženýrství, i když neúmyslného.

Naštěstí dnešní geoinženýrské návrhy nejsou tak apokalyptické jako meteorologická bombardovací kampaň Harryho Wexlera. Obecně řečeno, spadají do jednoho ze dvou táborů. První je to, co je známé jako Solar Radiation Management (SRM) nebo solární geoinženýrství: Odrážejí část sluneční energie. zpět do vesmíru, čímž se vyrovná nárůst teploty způsobený zvýšenými hladinami skleníkových plynů v atmosféra.

Dva z hlavních návrhů pro provádění solárního geoinženýrství zahrnují prostorové reflektory pro blokování slunečního záření než dosáhne Země, popř pomocí stratosférických aerosolů obsahující malé, reflexní částice, které odrážejí sluneční světlo od horních vrstev atmosféry.

V druhém rohu je to, co se nazývá odstraňování skleníkových plynů (GGR) nebo uhlíkové geoinženýrství. To se snaží odstranit oxid uhličitý a další skleníkové plyny z atmosféry odsáváním ze vzduchu. Toho by mohlo být dosaženo (mimo jiné potenciální metody) masivním úsilím o výsadbu stromů, přidáváním živin do oceánu, aby se z atmosféry čerpal oxid uhličitý nebo stavba velkých strojů které odstraňují oxid uhličitý z okolního vzduchu a ukládají jej.

V současnosti se mnohem více zaměřuje na uhlíkové geoinženýrství, a to jak z hlediska tvorby zákonů, tak financování. Nedávno například kanadská společnost Carbon Engineering uzavřela kolo kapitálového financování ve výši 68 milionů dolarů pro svou technologii určenou k zachycování uhlíku v atmosféře.

Solární geoinženýrství, přestože je samo o sobě mimořádně slibné, nedostalo stejné příležitosti. To je pravděpodobně částečně způsobeno masivním rozsahem takových projektů. Ale řešení změny klimatu smysluplným způsobem by mohlo zahrnovat kombinaci těchto dvou přístupů, které budou spolupracovat.

Máme si dělat starosti?

Stejně jako u každého velkého vývoje, který mění paradigma, existují velké obavy ohledně geoinženýrství. Je zajímavé, že Morton naznačuje, že obavy z rozsáhlého úsilí v boji proti dopadům změny klimatu se ve skutečnosti zhoršily, jak se naše znalosti o změně klimatu zvýšily.

"Mohli byste to považovat za kontraintuitivní," řekl. „Představovali byste si, že když si lidé uvědomí důsledky neúmyslné změny klimatu, budou hledat způsoby, jak to kompenzovat. Ale myslím, že je to naprosto srozumitelné a intuitivní. S tím, jak se lidé stále více obávají toho, co lidé dělají s klimatem, je méně chuti dělat to záměrně. Je to proto, že velká část diskursu o klimatu je o nejistotě a nezamýšlených důsledcích."

Některé z problémů vznesených kolem geoinženýrství jsou s největší pravděpodobností mylné představy, jako je víra, že úsilí o solární geoinženýrství bude muset pokračovat donekonečna. Nemohli. Jiní se obávají, že úsilí, jako je solární geoinženýrství, by se ukázalo neúměrně drahé. To také není pravda. A Harvardské studium nedávno dospěli k závěru, že šíření částic ve stratosféře v boji proti změně klimatu může stát pouhé 2 miliardy dolarů ročně z 500 miliard dolarů, které jsou v současnosti vynakládány na iniciativy v oblasti zelené energie.

Ale ještě další obavy jsou platné – a stojí za další prozkoumání. Například a 2018 článek publikovaný v časopise Nature naznačil, že odraz slunečních paprsků zpět do vesmíru by mohl způsobit rozsáhlé neúrody. To by zrušilo veškeré výhody pro zemědělství plynoucí ze snížení oteplování.

Výzkumníci také vyjádřili obavy, že geoinženýrství by mohlo mít ničivé dopady změnou dešťových srážek a vzorců bouří v některých částech světa; způsobené ochlazováním planety při současném udržování masivně zvýšených hladin oxidu uhličitého v atmosféře.

Máme čas ztrácet čas?

V mnoha z těchto případů je porota stále mimo. Jeden nedávná studie v Nature Climate Change čelil některým potenciálním problémům.

„Naše studie hodnotila klimatickou odezvu na scénář, kdy solární geoinženýrství snížilo oteplování na polovinu ze zdvojnásobení koncentrací CO2,“ Peter Irvine, postdoktorand na Harvardu John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, řekl Digital Trends. „Zjistili jsme, že snížení oteplování na polovinu snížilo celkovou změnu klimatu ve všech proměnných, které jsme sledovali, zhruba na polovinu kompenzuje více než 80 procent nárůstu intenzity tropických cyklónů simulovaných v našem globálním oteplování scénář. Také jsme testovali, zda to platí v místním měřítku, nebo zda na některých místech solární geoinženýrství zvýšilo rozsah změny klimatu. Zjistili jsme, že méně než 0,5 procenta míst zaznamenalo větší změnu v dostupnosti vody nebo extrémní srážky v našem scénáři solárního geoinženýrství, než jaké by viděli bez Slunce geoinženýrství."

Nakonec je geoinženýrství stále rozvíjející se vědou. Je třeba si klást otázky ohledně předložených odvážných řešení, ale největší otázkou je, kolik času nám zbývá na provedení těchto změn. S každou snahou o změnu klimatu jsou jistě spojena rizika. Mohou se ale také ukázat jako nezbytná rizika.

„Lidé mají značné obavy z celé myšlenky, že by mohla existovat organizace, která by si mohla ‚hrát na boha‘ s klimatem,“ řekl Morton. "Naprosto sdílím tuto obavu. Ale musím to vyvážit obavami z toho, že se klima mění, aniž by si někdo takto ‚hrál na boha‘.“

Chcete-li se podívat na zbytek Troubleshooting Earth, přejděte na domovskou stránku seriálu.

Doporučení redakce

• Mýlil jsem se. Elektrokola jsou tak praktická, že jsou to tranzitní cheaty
• Úložiště dat a špinavá energie: Co vynechávají závazky Big Tech uhlíkově neutrální
• Dr. Cecilia Bitz sleduje mořský led, jak mizí v bezprecedentních úrovních
• Climeworks chce vyčistit atmosféru flotilou vysavačů velikosti budovy
• Ambiciózní plán Inside the Ocean Cleanup zbavit oceán plastového odpadu