Geoinženjering je riskantan i neprovjeren, ali uskoro bi mogao biti neophodan

Ovaj je članak dio Rješavanje problema sa Zemljom: višedijelna serija koja istražuje hrabro, inovativno i potencijalno nastojanja da se promijeni svijet koristiti tehnologiju kao oružje protiv klimatskih promjena.

Zamislite azurno plavo nebo ljeta koje blijedi u maglovito bijelo dok se aerosoli koji raspršuju svjetlost ubrizgavaju u Zemljinu gornju atmosferu. Zamislite planet prekriven golemim umjetnim kemijskim spužvama koje ispuštaju plinove iz zraka koji udišemo. Zamislite da ispunite Zemljine oceane milijunima funti kalcijevog bikarbonata kako biste promijenili razinu zakiseljavanja.

Na papiru (ili, dobro, na ekranu) ovi prijedlozi više nego malo podsjećaju na apokaliptičnije, megalomanske filmske zaplete o Jamesu Bondu iz 1970-ih.

U određenom smislu, oni nisu toliko različiti. Sve su to inicijative predložene s izričitim ciljem modificiranja složenog "zemaljskog sustava" našeg planeta na masovnoj, globalnoj razini. Samo, za razliku od zlokobnih napora Bondovih zlotvora za uništavanje populacije, ova vrsta modifikacije - koja se naziva "geoinženjering" - namijenjena je za dobrobit čovječanstva.

Ili barem tako glasi argument.

Igrati se boga iz pravih razloga

Krajem 1958., Harry Wexler, tadašnji direktor meteoroloških istraživanja u Uredu za vremensku prognozu SAD-a, opisao je način "modificiranja vremena u velikim razmjerima". Prijedlog, objavljeno u časopisu Znanost, raspravljao je o metodi proizvodnje ogromne količine pare u Arktičkom oceanu. To bi se, sugerirao je, kondenziralo i formiralo oblak leda koji bi prekrivao regiju s ciljem smanjenja "za polovicu gubitka topline zračenje sa Zemljine površine oko pola." To bi imalo velike klimatske učinke na naš planet kakav poznajemo. Kako bi se mogao postići ovaj hipotetski golemi oblak pare? Jednostavno: detonacijom deset bombi od 10 megatona u oceanu tijekom zime.

Nepotrebno je reći da Wexlerov prijedlog nije prihvaćen. Ali 60 godina kasnije ideja koja stoji iza toga - da čovječanstvo ima moć i, možda, moralni imperativ promijeniti našu klimu za globalno dobro - i dalje mami znanstvenike i druge istraživače.

Razlika između 1958. i danas je u tome što, ovdje u 2019., znamo mnogo više o učincima klimatskih promjena. Zabrinutosti koje su se tek počele javljati u kasnim 1950-ima, kao što je otkriće Charlesa Davida Keelinga da razina ugljičnog dioksida u atmosferi raste, danas su široko shvaćene. U mnogim dijelovima svijeta učinci klimatskih promjena su, nažalost, previše očiti da bi se vidjeli kroz ekstremne vremenske prilike.

Smanjenje razine ugljičnog dioksida i drugih stakleničkih plinova u atmosferi problem je koji s vremenom postaje sve hitniji. Čak i ako aktivno ne povećavamo količinu ugljičnog dioksida koja se ispumpava po osobi, rastuća svjetska populacija znači da će se problem eksponencijalno pogoršati ako samo ostanemo pri sadašnjem tečaj.

Godine 1800. svjetska populacija iznosila je oko 1 milijardu ljudi. Do 1900. ta je brojka porasla na 1,6 milijardi. Danas je to negdje sjeverno od 7 milijardi. Do 2100., projekcije sugeriraju da bi mogao dosegnuti 10 milijardi. Razine ugljičnog dioksida moraju se stoga smanjiti, po glavi stanovnika, jednostavno kako bismo ostali na istoj neodrživoj razini na kojoj se trenutno nalazimo.

Ponovno stvaranje planeta

Jedna od najboljih knjiga napisanih o geoinženjeringu je knjiga Olivera Mortona Ponovno napravljeni planet. Počinje tako što nam Morton postavlja dva pitanja koja su mnoge navela da ovo smatraju jednim od jedinih održivih rješenja za klimatske promjene.

Prvo, Morton postavlja pitanje, vjerujemo li da rizici klimatskih promjena zaslužuju ozbiljnu akciju s ciljem njihovog smanjenja? Drugo, vjerujemo li da je smanjenje emisija ugljičnog dioksida u gospodarstvu gotovo na nulu vrlo teško korištenjem naših trenutnih metoda? Odgovor "da" na oba ova pitanja je ono što vodi do drastičnijeg oblika klimatskih akcija. Upiši geoinženjering.

“Razlog zašto mislim da svijet treba bolje razumjeti geoinženjering je taj što čak ni najoptimističnije projekcije o dekarbonizaciji ne pokazati pokazati dekarbonizaciju koja će zadržati svijet u granicama [3,6 stupnjeva Fahrenheita] predloženim Pariškim sporazumom,” rekao je Morton za Digital Trendovi. “Također nije jasno hoće li politike koje bi mogle dovesti industrijska gospodarstva svijeta niz prvu polovicu krivulje smanjenja ugljika funkcionirati u drugoj polovici. Možda je moguće smanjiti našu potrošnju električne energije, ali postoji mnogo drugih mjesta gdje bi moglo biti puno teže smanjiti ugljik. Zamislivo je da je ono što vidimo u izuzetno dobrodošloj ekspanziji sunca i vjetra, u određenoj mjeri, nisko visi plod. Lakše je dekarbonizirati električnu mrežu nego, recimo, čeličanu ili cementaru.”

Različiti pristupi geoinženjeringu

Promjena složenog sustava koji čini naš planet zvuči teško. To je jasno. Međutim, dobra vijest - ako se topljenje ledenih kapa i sve veći broj neobičnih vremenskih događaja ikada može smatrati "dobrim" - je da znamo da se to može učiniti. Već smo to radili. Industrijalizacija koja je dovela do naše trenutne razine klimatskih promjena bila je oblik geoinženjeringa, iako nenamjeran.

Srećom, današnji prijedlozi geoinženjeringa nisu toliko apokaliptični kao kampanja meteorološkog bombardiranja Harryja Wexlera. Općenito govoreći, spadaju u jedan od dva tabora. Prvi je ono što je poznato kao upravljanje sunčevim zračenjem (SRM) ili solarni geoinženjering: reflektirati dio Sunčeve energije natrag u svemir, nadoknađujući tako porast temperature uzrokovan povećanim razinama stakleničkih plinova u atmosfera.

Dva vodeća prijedloga za izvođenje solarnog geoinženjeringa uključuju prostorni reflektori za blokiranje sunčeve svjetlosti prije nego što stigne do Zemlje, ili pomoću stratosferskih aerosola koji sadrži male reflektirajuće čestice koje odbijaju sunčevu svjetlost od gornje atmosfere.

U drugom kutu nalazi se ono što se naziva uklanjanje stakleničkih plinova (GGR) ili ugljični geoinženjering. Ovo nastoji ukloniti ugljični dioksid i druge stakleničke plinove iz atmosfere isisavanjem iz zraka. To bi se moglo postići (između ostalih potencijalnih metoda) masovnim naporima sadnje drveća, dodavanjem hranjivih tvari u ocean kako bi se izvukao ugljični dioksid iz atmosfere, ili izgradnja velikih strojeva koji uklanjaju ugljični dioksid iz okolnog zraka i skladište ga.

Trenutačno je mnogo više fokusa na geoinženjering ugljika, kako u smislu donošenja zakona tako i u smislu financiranja. Nedavno je, na primjer, kanadska tvrtka Carbon Engineering zatvorila rundu udjela vrijednu 68 milijuna dolara za svoju tehnologiju dizajniranu za hvatanje ugljika u atmosferi.

Solarni geoinženjering, iako sam po sebi iznimno obećava, nije dobio iste prilike. To je, vjerojatno, djelomično zbog golemih razmjera takvih projekata. Ali rješavanje klimatskih promjena u značajnom kapacitetu moglo bi uključivati ​​kombinaciju ova dva pristupa koja rade zajedno.

Trebamo li se brinuti?

Kao i kod svakog većeg razvoja koji mijenja paradigmu, postoji velika zabrinutost oko geoinženjeringa. Zanimljivo, Morton sugerira da su se brige oko velikih napora u borbi protiv učinaka klimatskih promjena zapravo pogoršale kako se naše znanje o klimatskim promjenama povećavalo.

"Možda biste to smatrali kontraintuitivnim", rekao je. “Mogli biste zamisliti da bi ljudi, kako bi postali svjesni učinaka nenamjernih klimatskih promjena, tražili načine da ih neutraliziraju. Ali mislim da je to apsolutno razumljivo i intuitivno. Kako ljudi postaju sve zabrinutiji o tome što ljudi rade klimi, sve je manje apetita da se to namjerno čini. To je zato što se velik dio diskursa o klimi odnosi na neizvjesnost i neželjene posljedice.”

Neka od pitanja koja se postavljaju u vezi s geoinženjeringom najvjerojatnije su pogrešna shvaćanja, poput uvjerenja da će se napori u solarnom geoinženjeringu morati nastaviti na neodređeno vrijeme. Oni ne bi. Drugi su zabrinuti da će se napori poput solarnog geoinženjeringa pokazati pretjerano skupima. Ovo je također neistina. A studija na Harvardu nedavno je zaključio da bi širenje čestica u stratosferi u borbi protiv klimatskih promjena moglo stajati samo 2 milijarde dolara godišnje od 500 milijardi dolara koliko se trenutno troši na inicijative za zelenu energiju.

Ali još uvijek postoje druge nedoumice - i vrijedne detaljnijeg istraživanja. Na primjer, a Rad iz 2018. objavljen u časopisu Nature sugerirali da bi odbijanje sunčevih zraka natrag u svemir moglo uzrokovati rasprostranjeni propast usjeva. To bi poništilo sve koristi za poljoprivredu od smanjenja zagrijavanja.

Istraživači su također izrazili zabrinutost da bi geoinženjering mogao imati razorne učinke mijenjanjem uzoraka padalina i oluja u nekim dijelovima svijeta; uzrokovano hlađenjem planeta dok istovremeno održava masivno povišene razine ugljičnog dioksida u atmosferi.

Imamo li vremena za gubljenje?

U mnogim od ovih slučajeva, porota još uvijek nije izašla. Jedan nedavna studija u Nature Climate Change otklonio neke potencijalne probleme.

"Naša studija procijenila je klimatski odgovor na scenarij u kojem je solarni geoinženjering prepolovio zagrijavanje zbog udvostručenja koncentracija CO2," Peter Irvine, postdoktorand na Harvardu John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, rekao je za Digital Trends. "Otkrili smo da je prepolovljeno zagrijavanje otprilike prepolovilo ukupne klimatske promjene u svim varijablama koje smo promatrali i nadoknaditi više od 80 posto povećanja intenziteta tropskog ciklona simuliranog u našem globalnom zatopljenju scenarij. Također smo testirali vrijedi li to na lokalnoj razini ili je solarni geoinženjering na nekim mjestima povećao veličinu klimatskih promjena. Otkrili smo da je manje od 0,5 posto mjesta zabilježilo veću ili ekstremnu promjenu u dostupnosti vode padalina u našem scenariju solarnog geoinženjeringa nego što bi vidjeli bez solarne energije geoinženjering.”

U konačnici, geoinženjering je još uvijek znanost u razvoju. Treba postaviti pitanja o hrabrim postavljenim rješenjima, ali najveće je pitanje koliko nam je vremena preostalo da donesemo te promjene. Svakako postoje rizici povezani sa svakim naporom da se promijeni klima. No, oni se također mogu pokazati neophodnim rizicima.

"Ljudi imaju značajne brige oko cijele ideje da bi mogla postojati organizacija koja bi se mogla 'igrati Boga' s klimom", rekao je Morton. “Apsolutno dijelim tu zabrinutost. Ali moram to uravnotežiti sa zabrinutošću zbog činjenice da se klima mijenja, a da se nitko na ovaj način ne 'igra boga'."

Da biste provjerili ostatak Troubleshooting Earth, idite na početnu stranicu serije.

Preporuke urednika

• Bio sam u krivu. E-bicikli su toliko praktični da su šifra za prijevoz
• Pohranjivanje podataka i prljava energija: Što izostavljaju obećanja Big Tech-a o neutralnosti ugljika
• Dr. Cecilia Bitz prati morski led dok nestaje na neviđenim razinama
• Climeworks želi očistiti atmosferu s flotom usisavača veličine zgrade
• Unutar ambicioznog plana organizacije Ocean Cleanup za uklanjanje oceana od plastičnog otpada