גיאו-הנדסה היא מסוכנת ולא מוכחת, אבל בקרוב זה עשוי להיות נחוץ

מאמר זה הוא חלק מ פתרון בעיות ב-Earth: סדרה מרובת חלקים שחוקרת את הנועז, החדשני והפוטנציאלי מאמצים לשנות עולם להפעיל טכנולוגיה כנשק נגד שינויי אקלים.

דמיינו לעצמכם את השמים הכחולים של הקיץ דוהים ללבן מעורפל כאשר אירוסולים מפיצי אור מוזרקים לאטמוספירה העליונה של כדור הארץ. תארו לעצמכם כוכב לכת מכוסה בספוגים כימיים מלאכותיים ענקיים המוציא גזים מהאוויר שאנו נושמים. תאר לעצמך למלא את האוקיינוסים של כדור הארץ במיליוני קילוגרמים של סידן ביקרבונט כדי לשנות את רמות ההחמצה.

על הנייר (או, ובכן, על המסך) ההצעות הללו נוגעות יותר מקצת מעלילות סרטי ג'יימס בונד היותר אפוקליפטיות ומגלומניות של שנות ה-70.

במובן מסוים, הם לא כל כך שונים. כולן יוזמות שהוצעו במטרה מפורשת לשנות את "מערכת האדמה" המורכבת של הפלנטה שלנו בקנה מידה עולמי מסיבי. רק, בניגוד למאמצי השמדת האוכלוסייה המרושעים של הרעים בונד, סוג זה של שינוי - המכונה "גיאו-הנדסה" - נועד להתבצע לטובת המין האנושי.

או לפחות כך הטענה.

משחק אלוהים מכל הסיבות הנכונות

בסוף 1958, הארי וקסלר, מנהל המחקר המטאורולוגי דאז בלשכת מזג האוויר האמריקאית, תיאר אמצעי ל"שינוי מזג האוויר בקנה מידה גדול". ההצעה, פורסם בכתב העת מַדָע, דנו בשיטה להפקת כמות עצומה של קיטור באוקיינוס ​​הארקטי. זה, הוא הציע, יתעבה ליצירת ענן קרח המכסה את האזור במטרה להפחית "בחצי את אובדן החום על ידי קרינה מפני השטח של כדור הארץ סביב הקוטב." לעשות כן יהיו השפעות משמעותיות ומשנות אקלים על הפלנטה שלנו כפי שאנו מכירים אותו. כיצד ניתן להשיג את ענן הקיטור ההיפותטי הזה? פשוט: על ידי פיצוץ עשר פצצות 10 מגה טון באוקיינוס ​​במהלך החורף.

מיותר לציין שההצעה של וקסלר לא התקבלה. אבל 60 שנה מאוחר יותר הרעיון מאחוריו - שלמין האנושי יש את הכוח ואולי גם את הציווי המוסרי לשנות את האקלים שלנו למען טוב עולמי - ממשיך לפתות מדענים וחוקרים אחרים.

ההבדל בין 1958 להיום הוא שכאן ב-2019, אנחנו יודעים הרבה יותר על ההשפעות של שינויי האקלים. חששות שרק החלו לעלות בסוף שנות ה-50, כמו התגלית של צ'רלס דיוויד קילינג שרמת הפחמן-דו-חמצני באטמוספרה עלתה, מובנות היום. בחלקים רבים של העולם, השפעות שינויי האקלים, למרבה הצער, ברורות מדי מכדי לראות דרך אירועי מזג אוויר קיצוניים.

הפחתת רמות הפחמן-דו-חמצני וגזי חממה אחרים באטמוספרה היא בעיה שדורשת דחיפות גוברת ככל שעובר הזמן. גם אם לא נגדיל באופן פעיל את כמות הפחמן הדו-חמצני הנשאבת לאדם, ה האוכלוסייה הגדלה בעולם פירושה שהבעיה יחמיר באופן אקספוננציאלי אם רק נישאר עדכניים קוּרס.

בשנת 1800, אוכלוסיית העולם עמדה על כמיליארד איש. עד שנת 1900, הנתון הזה עלה ל-1.6 מיליארד. היום זה אי שם צפונית ל-7 מיליארד. עד שנת 2100, תחזיות מצביעות על כך שהוא עשוי להגיע ל-10 מיליארד. לכן יש להוריד את רמות הפחמן הדו-חמצני, לנפש, פשוט כדי שנישאר באותה רמה בלתי ברת קיימא בה אנו נמצאים כעת.

ליצור מחדש את כדור הארץ

אחד הספרים הטובים ביותר שנכתבו על גיאו-הנדסה הוא הספר של אוליבר מורטון The Planet Remade. זה מתחיל בכך שמורטון שואל אותנו את שתי השאלות שהובילו רבים להתייחס לזה כאחד הפתרונות הקיימא היחידים לשינויי אקלים.

ראשית, שואל מורטון, האם אנו מאמינים שהסיכונים של שינויי אקלים ראויים לפעולה רצינית שנועדה להפחית אותם? שנית, האם אנו מאמינים שהפחתת פליטת הפחמן הדו-חמצני של הכלכלה לכמעט אפס היא אכן קשה מאוד באמצעות השיטות הנוכחיות שלנו? תשובה "כן" לשתי השאלות הללו היא מה שמוביל לצורה דרסטית יותר של פעולה אקלימית. היכנסו לגיאו-הנדסה.

"הסיבה שאני חושב שהעולם צריך להבין טוב יותר את הנדסת גיאוגרפיה היא כי אפילו התחזיות האופטימיות ביותר לגבי דה-קרבוניזציה לא הצג הצג דה-קרבוניזציה שתשמור את העולם בגבולות [3.6 מעלות פרנהייט] שהוצעו בהסכם פריז", אמר מורטון לדיגיטל טרנדים. "זה גם לא ברור שהמדיניות שעשויה להוביל את הכלכלות התעשייתיות של העולם במחצית הראשונה של עקומת חיתוך הפחמן תעבוד במחצית השנייה. אולי אפשר להפחית את השימוש בחשמל שלנו, אבל יש הרבה מקומות אחרים שאולי יהיה הרבה יותר קשה להפחית את הפחמן. ניתן להעלות על הדעת שמה שאנו רואים בהתרחבות המבורכת ביותר של השמש והרוח הם, במידה מסוימת, פירות בעלי תליה נמוכה. קל יותר לשחרר פחמן לרשת חשמל מאשר, למשל, מפעלי פלדה או מלט".

גישות שונות לגיאו-הנדסה

לשנות את המערכת המורכבת שהיא הפלנטה שלנו נשמע קשה. זה ברור. עם זאת, החדשות הטובות - אם נמסות כיפות קרח ומספר הולך וגדל של אירועי מזג אוויר מוזרים יכולים להיחשב "טובים" - היא שאנו יודעים שניתן לעשות זאת. עשינו את זה בעבר. התיעוש שהוביל לרמת שינויי האקלים הנוכחית שלנו היה סוג של הנדסה גיאוגרפית, אם כי לא מכוונת.

למרבה המזל, ההצעות הגיאו-הנדסיות של היום אינן אפוקליפטיות בדיוק כמו מסע ההפצצות המטאורולוגיות של הארי וקסלר. בגדול, הם נופלים לאחד משני מחנות. הראשון הוא מה שמכונה ניהול קרינת השמש (SRM) או הנדסה סולרית: משקף חלק מאנרגיית השמש חזרה לחלל, ובכך לקזז את עליית הטמפרטורה הנגרמת על ידי הרמות המוגברות של גזי החממה באזור אַטמוֹספֵרָה.

שתיים מההצעות המובילות לביצוע גיאו-הנדסה סולארית כוללות מחזירי חלל לחסימת אור שמש לפני שהוא מגיע לכדור הארץ, או באמצעות אירוסולים סטרטוספריים המכילים חלקיקים קטנים ומחזירי אור כדי להקפיץ את אור השמש מהאטמוספירה העליונה.

בפינה השנייה נמצא מה שנקרא הסרת גזי חממה (GGR) או הנדסת פחמן. זה שואף להסיר פחמן דו חמצני וגזי חממה אחרים מהאטמוספרה על ידי יניקתו מהאוויר. ניתן להשיג זאת (בין שיטות פוטנציאליות אחרות) באמצעות מאמצי נטיעת עצים מסיביים, הוספת חומרים מזינים לאוקיינוס ​​כדי לשאוב פחמן דו חמצני מהאטמוספירה, או בניית מכונות גדולות אשר מסירים פחמן דו חמצני מהאוויר הסביבה ומאחסנים אותו.

נכון לעכשיו, יש הרבה יותר התמקדות בהנדסת פחמן, הן מבחינת חקיקה והן מבחינת מימון. לאחרונה, למשל, סגרה חברת Carbon Engineering הקנדית סבב גיוס של 68 מיליון דולר עבור הטכנולוגיה שלה שנועדה ללכוד פחמן באטמוספרה.

גיאו-הנדסה סולארית, על אף שהיא מבטיחה ביותר בפני עצמה, לא ניתנה לאותן הזדמנויות. זה, ככל הנראה, נובע בחלקו מההיקף העצום של פרויקטים כאלה. אבל טיפול בשינויי אקלים בצורה משמעותית עשוי בהחלט לכלול שילוב של שתי הגישות הללו בעבודה משותפת.

האם עלינו לדאוג?

כמו בכל פיתוח גדול שמשנה פרדיגמה, יש דאגות גדולות לגבי הנדסה גיאוגרפית. באופן מעניין, מורטון מציע שהדאגות לגבי מאמצים בקנה מידה גדול להילחם בהשפעות שינויי האקלים למעשה החמירו ככל שהידע שלנו על שינויי האקלים גדל.

"אתה עלול לחשוב על זה כמנוגד לאינטואיציה," הוא אמר. "אתה יכול לדמיין שכאשר אנשים היו מודעים להשפעות של שינויי אקלים בשוגג, הם היו מחפשים דרכים לקזז אותם. אבל אני חושב שזה בהחלט מובן ואינטואיטיבי. ככל שאנשים נעשים מודאגים יותר ממה שבני אדם עושים לאקלים, יש פחות תיאבון לעשות זאת בכוונה. זה בגלל שכל כך הרבה מהשיח על אקלים הוא על אי ודאות והשלכות לא מכוונות".

חלק מהנושאים שהועלו סביב הנדסה גיאוגרפית הן ככל הנראה תפיסות שגויות, כמו האמונה שמאמצי הנדסה סולרית יצטרכו להימשך ללא הגבלת זמן. הם לא היו. אחרים חששו שמאמצים כמו הנדסת גיאוגרפיה סולארית יתגלו יקרים מאוד. גם זה לא נכון. א מחקר של הרווארד לאחרונה הגיע למסקנה כי פיזור חלקיקים בסטרטוספירה כדי להילחם בשינויי האקלים עשוי לעלות רק 2 מיליארד דולר בשנה מתוך 500 מיליארד הדולרים המושקעים כיום על יוזמות אנרגיה ירוקה.

אבל עדיין דאגות אחרות תקפות - וראויות לחקירה נוספת. לדוגמה, א מאמר 2018 שפורסם בכתב העת Nature הציע שהחזרה של קרני השמש לחלל עלולה לגרום לכישלון יבול נרחב. זה יבטל את כל היתרונות לחקלאות מהפחתת ההתחממות.

חוקרים גם העלו חששות שלגיאו-הנדסה עשויה להיות השפעות הרסניות על ידי שינוי דפוסי גשמים וסופה בחלקים מסוימים של העולם; נגרם על ידי קירור כוכב הלכת ובו זמנית שמירה על רמות גבוהות מאוד של פחמן דו חמצני באטמוספירה.

יש לנו זמן לבזבז?

ברבים מהמקרים הללו, חבר המושבעים עדיין בחוץ. אחד מחקר שנערך לאחרונה ב- Nature Climate Change התמודד עם כמה בעיות פוטנציאליות.

"המחקר שלנו העריך את תגובת האקלים לתרחיש שבו הנדסת גיאו סולארית הפחיתה בחצי את ההתחממות מהכפלת ריכוזי ה-CO2," פיטר אירווין, פוסט דוקטורט באוניברסיטת הרווארד ג'ון א. בית הספר להנדסה ולמדעים שימושיים פולסון, אמר ל-Digital Trends. "מצאנו שחצי התחממות הפחיתה בערך בחצי את שינוי האקלים הכולל בכל המשתנים שבדקנו ו קיזז מעל 80 אחוז מהעלייה בעוצמת הציקלון הטרופי המדומה בהתחממות הגלובלית שלנו תַרחִישׁ. בדקנו גם אם זה התקיים בקנה מידה מקומי או שמא במקומות מסוימים הנדסת גיאו סולארית הגדילה את עוצמת שינויי האקלים. מצאנו שפחות מ-0.5 אחוז מהמקומות ראו שינוי גדול יותר בזמינות המים או קיצוני משקעים בתרחיש הגיאו-הנדסה הסולרית שלנו ממה שהם היו רואים ללא השמש גיאוגרפיה."

בסופו של דבר, גיאו-הנדסה היא עדיין מדע מתפתח. יש לשאול שאלות לגבי הפתרונות הנועזים שהוצגו, אבל השאלה הגדולה ביותר היא רק כמה זמן נשאר לנו לממש את השינויים האלה. יש בהחלט סיכונים הקשורים לכל מאמץ לשנות את האקלים. אבל הם גם עשויים להתברר כסיכונים הכרחיים.

"לאנשים יש דאגות משמעותיות לגבי כל הרעיון שאולי יש ארגון שעשוי 'לשחק אלוהים' עם האקלים", אמר מורטון. "אני בהחלט שותף לדאגה הזו. אבל אני צריך לאזן את זה עם החששות מהעובדה שהאקלים משתנה מבלי שאף אחד 'משחק אלוהים' בצורה זו".

כדי לבדוק את שאר הבעיות ב-Earth, עבור אל דף הבית של הסדרה.

המלצות עורכים

• טעיתי. אופניים חשמליים הם כל כך פרקטיים, שהם קוד רמאות לתחבורה ציבורית
• אחסון נתונים ואנרגיה מלוכלכת: מה שההבטחות ניטרליות הפחמן של Big Tech משאירות
• ד"ר ססיליה ביץ עוקבת אחרי קרח ים כשהוא נעלם ברמות חסרות תקדים
• Climeworks רוצה לנקות את האווירה עם צי של שואבי אבק בגודל בניין
• התוכנית השאפתנית של Inside the Ocean Cleanup לפטור את האוקיינוס ​​מפסולת פלסטיק