지구공학은 위험하고 입증되지 않았지만 곧 필요할 수도 있습니다.

이 기사는 다음의 일부입니다. 어스 문제 해결: 대담하고 혁신적이며 잠재적인 가능성을 탐구하는 여러 부분으로 구성된 시리즈 세상을 바꾸는 노력 기술을 기후 변화에 맞서는 무기로 사용하는 것입니다.

빛을 산란시키는 에어로졸이 지구의 상층 대기에 주입되면서 여름의 푸른 푸른 하늘이 흐릿한 흰색으로 변하는 것을 상상해 보십시오. 우리가 숨쉬는 공기에서 가스를 빨아들이는 거대한 인공 화학 스폰지로 덮인 행성을 상상해 보세요. 산성화 수준을 변경하기 위해 지구의 바다를 수백만 파운드의 중탄산칼슘으로 채우는 것을 상상해 보십시오.

서류상(또는 화면상)에서 이러한 제안은 1970년대의 묵시적이고 과대망상적인 제임스 본드 영화 줄거리보다 더 많은 느낌을 줍니다.

어떤 의미에서는 그다지 다르지 않습니다. 이들 모두는 우리 행성의 복잡한 “지구 시스템”을 대규모, 전 지구적 규모로 수정하려는 명시적인 목표를 가지고 제안된 계획입니다. 다만, 채권 악당들의 사악한 인구 파괴 노력과는 달리, "지구 공학"이라고 불리는 이러한 유형의 수정은 인류의 이익을 위해 수행되도록 의도되었습니다.

아니면 논쟁이 진행됩니다.

모든 정당한 이유로 신을 연기하는 것

1958년 말, 당시 미국 기상청 기상 연구 책임자였던 해리 웩슬러(Harry Wexler)는 “날씨를 대규모로 수정하는” 방법을 설명했습니다. 제안, 저널에 게재됨 과학, 북극해에서 대량의 증기를 생산하는 방법에 대해 논의했습니다. 그는 이것이 응축되어 "열 손실을 절반으로 줄인다"는 목표로 지역을 덮는 얼음 구름을 형성할 것이라고 제안했습니다. 극 주변의 지구 표면에서 나오는 방사선입니다.” 그렇게 하면 우리가 알고 있듯이 지구에 기후를 변화시키는 중대한 영향을 미칠 것입니다. 이 가상의 거대한 증기 구름은 어떻게 달성될 수 있을까요? 간단합니다. 겨울 동안 바다에서 10메가톤 폭탄 10개를 터뜨리면 됩니다.

말할 필요도 없이 웩슬러의 제안은 받아들여지지 않았습니다. 그러나 60년이 지난 후에도 인류가 지구의 이익을 위해 기후를 바꿀 수 있는 힘과 아마도 도덕적 의무를 가지고 있다는 생각은 계속해서 과학자와 다른 연구자들을 유혹하고 있습니다.

1958년과 오늘날의 차이점은 2019년 현재 우리는 기후 변화의 영향에 대해 훨씬 더 많이 알고 있다는 것입니다. 대기 중 이산화탄소 농도가 상승하고 있다는 찰스 데이비드 킬링(Charles David Keeling)의 발견과 같이 1950년대 후반에 막 제기되기 시작한 우려는 오늘날 널리 이해되고 있습니다. 불행하게도 세계의 많은 지역에서 기후 변화의 영향은 극단적인 기상 현상을 간파하기에는 너무 명백합니다.

대기 중 이산화탄소와 기타 온실가스 수준을 줄이는 것은 시간이 지날수록 점점 더 시급해지는 문제입니다. 1인당 배출되는 이산화탄소의 양을 적극적으로 늘리지 않더라도, 세계의 인구 증가는 우리가 현재 상태를 유지한다면 문제가 기하급수적으로 악화될 것임을 의미합니다. 강의.

1800년에 세계 인구는 약 10억 명이었습니다. 1900년에는 그 숫자가 16억 명으로 늘어났습니다. 오늘날에는 70억 북쪽 어딘가에 있습니다. 2100년에는 그 수가 100억 명에 이를 것으로 예상됩니다. 따라서 현재와 동일한 지속 불가능한 수준을 유지하려면 1인당 이산화탄소 수준을 낮추어야 합니다.

행성을 재창조하다

지구공학에 관해 쓰여진 최고의 책 중 하나는 올리버 모튼(Oliver Morton)의 책입니다. 더 플래닛 리메이크. 많은 사람들이 이것을 기후 변화에 대한 유일하게 실행 가능한 해결책 중 하나로 간주하게 만든 두 가지 질문을 Morton이 묻는 것으로 시작됩니다.

첫째, Morton은 기후 변화의 위험이 위험을 줄이기 위한 진지한 조치를 취할 가치가 있다고 믿는가에 대해 질문합니다. 둘째, 현재의 방법을 사용하여 경제의 이산화탄소 배출량을 거의 0으로 줄이는 것이 실제로 매우 어렵다고 생각합니까? 이 두 질문에 모두 "예"라고 답하는 것이 보다 과감한 형태의 기후 행동으로 이어지는 것입니다. 지구공학을 입력하세요.

“세계가 지구공학을 더 잘 이해해야 한다고 생각하는 이유는 탈탄소화에 대한 가장 낙관적인 전망조차 그렇지 않기 때문입니다. 파리 협약이 제안한 [화씨 3.6도] 경계 내에서 세계를 유지할 탈탄소화를 보여주세요.” Morton은 Digital과의 인터뷰에서 이렇게 말했습니다. 동향. “세계 산업 경제를 탄소 절감 곡선의 전반부로 몰아넣을 수 있는 정책이 후반부에도 효과가 있을지도 확실하지 않습니다. 전기 사용을 줄이는 것이 가능할 수도 있지만, 탄소를 줄이는 것이 훨씬 더 어려울 수 있는 다른 곳도 많이 있습니다. 태양광과 풍력의 매우 환영받는 확장에서 우리가 보고 있는 것은 어느 정도는 쉽게 얻을 수 있는 열매라고 생각할 수 있습니다. 제철소나 시멘트 공장보다 전력망을 탈탄소화하는 것이 더 쉽습니다.”

지구공학에 대한 다양한 접근 방식

우리 행성의 복잡한 시스템을 바꾸는 것은 어려운 일처럼 들립니다. 그 정도는 분명합니다. 그러나 좋은 소식은 만년설이 녹고 기이한 기상 현상이 늘어나는 것이 "좋은" 것으로 간주될 수 있다면 우리는 그것이 가능하다는 것을 알고 있다는 것입니다. 우리는 전에도 해본 적이 있습니다. 현재 수준의 기후 변화를 초래한 산업화는 비록 의도하지는 않았지만 지구공학의 한 형태였습니다.

다행스럽게도 오늘날의 지구공학 제안은 해리 웩슬러(Harry Wexler)의 기상 폭격 캠페인만큼 종말론적이지는 않습니다. 크게 보면 그들은 두 진영 중 하나에 속합니다. 첫 번째는 태양 복사 관리(SRM) 또는 태양 지구공학으로 알려진 것입니다. 태양 에너지의 일부를 반사합니다. 이를 통해 우주 공간의 온실가스 증가로 인한 기온 상승을 상쇄할 수 있습니다. 대기.

태양 지구공학을 수행하기 위한 두 가지 주요 제안은 다음과 같습니다. 일부 햇빛을 차단하기 위한 공간 반사판 지구에 도달하기 전에 또는 성층권 에어로졸을 사용하여 상부 대기로부터 햇빛을 반사시키는 작은 반사 입자를 함유하고 있습니다.

다른 코너에는 온실가스 제거(GGR) 또는 탄소 지구공학이라고 불리는 것이 있습니다. 이는 대기에서 이산화탄소와 기타 온실가스를 빨아들이는 방식으로 제거하는 것을 목표로 합니다. 이는 (다른 잠재적인 방법 중에서) 대규모 나무 심기 노력, 바다에 영양분을 추가하여 대기에서 이산화탄소를 끌어오는 방법 등을 통해 달성될 수 있습니다. 대형 기계 만들기 대기 중의 이산화탄소를 제거하고 저장하는 장치입니다.

현재 입법 및 자금 조달 측면에서 탄소 지구 공학에 훨씬 더 중점을 두고 있습니다. 예를 들어, 최근 캐나다 회사인 Carbon Engineering은 대기 중 탄소를 포집하도록 설계된 기술에 대한 6,800만 달러의 지분 자금 조달 라운드를 마감했습니다.

태양 지구공학은 그 자체로는 매우 유망하지만 동일한 기회를 얻지 못했습니다. 이는 아마도 부분적으로 그러한 프로젝트의 대규모 규모 때문일 것입니다. 그러나 의미 있는 역량으로 기후 변화를 해결하려면 이 두 가지 접근 방식을 함께 결합해야 할 수도 있습니다.

걱정해야 할까요?

주요 패러다임을 바꾸는 개발과 마찬가지로 지구공학에 대한 큰 우려가 있습니다. 흥미롭게도 Morton은 기후 변화에 대한 지식이 증가함에 따라 기후 변화의 영향에 맞서기 위한 대규모 노력에 대한 우려가 실제로 악화되었다고 제안합니다.

“당신은 그것을 직관에 어긋난다고 생각할 수도 있습니다.”라고 그는 말했습니다. “사람들이 의도하지 않은 기후 변화의 영향을 알게 되면서 이를 상쇄할 방법을 찾게 될 것이라고 상상할 수 있습니다. 그러나 나는 그것이 절대적으로 이해 가능하고 직관적이라고 생각합니다. 인간이 기후에 어떤 일을 하고 있는지에 대해 사람들이 점점 더 걱정하게 되면서, 의도적으로 그렇게 하려는 욕구는 줄어들었습니다. 기후에 관한 담론의 대부분이 불확실성과 의도하지 않은 결과에 관한 것이기 때문입니다.”

지구공학과 관련하여 제기된 문제 중 일부는 태양 지구공학 노력이 무한정 계속되어야 한다는 믿음과 같은 오해일 가능성이 높습니다. 그들은 그렇지 않을 것이다. 다른 사람들은 태양 지구 공학과 같은 노력이 엄청나게 비용이 많이 들 것이라고 걱정했습니다. 이 역시 사실이 아니다. ㅏ 하버드 연구 최근 기후 변화에 맞서기 위해 성층권에 입자를 확산시키는 데 드는 비용은 현재 녹색 에너지 계획에 지출되는 5,000억 달러 중 연간 20억 달러에 불과할 수 있다는 결론을 내렸습니다.

그러나 여전히 다른 우려도 타당하며 더 탐구할 가치가 있습니다. 예를 들어, 2018년 네이처 저널에 논문 게재 태양 광선을 다시 우주로 반사하면 광범위한 농작물 실패를 초래할 수 있다고 제안했습니다. 이렇게 하면 온난화 감소로 인해 농업에 미치는 모든 이점이 상쇄됩니다.

연구자들은 또한 지구공학이 세계 일부 지역의 강우량과 폭풍 패턴을 변화시켜 파괴적인 영향을 미칠 수 있다는 우려를 제기했습니다. 지구를 냉각시키는 동시에 대기 중 이산화탄소 농도를 엄청나게 높게 유지함으로써 발생합니다.

낭비할 시간이 있나요?

이들 사건 중 상당수에서는 배심원단이 아직 나오지 않은 상태입니다. 하나 Nature Climate Change의 최근 연구 몇 가지 잠재적인 문제에 대해 반박했습니다.

"우리 연구에서는 태양 지구 공학이 CO2 농도를 두 배로 늘려 온난화를 절반으로 줄이는 시나리오에 대한 기후 반응을 평가했습니다." 피터 어바인, 하버드 대학의 박사후 연구원인 John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences는 Digital Trends에 말했습니다. “우리는 우리가 살펴본 모든 변수에서 온난화가 절반으로 줄어들면 전반적인 기후 변화가 대략 절반으로 줄어든다는 것을 발견했습니다. 지구 온난화로 시뮬레이션된 열대 저기압 강도 증가의 80% 이상을 상쇄합니다. 대본. 우리는 또한 이것이 지역 규모에서 유지되는지 또는 일부 장소에서 태양 지구 공학이 기후 변화의 규모를 증가시키는지 여부를 테스트했습니다. 우리는 0.5% 미만의 장소에서 물 가용성에 큰 변화가 있거나 극심한 변화를 겪었다는 사실을 발견했습니다. 태양 지구 공학 시나리오의 강수량은 태양열이 없었을 때보다 나타납니다. 지구공학.”

궁극적으로 지구공학은 여전히 ​​발전 중인 과학입니다. 제시된 대담한 해결책에 대해 질문을 던져야 하지만 가장 큰 질문은 이러한 변화를 실행하는 데 얼마나 많은 시간이 남아 있느냐는 것입니다. 기후를 변화시키려는 노력에는 확실히 위험이 따릅니다. 그러나 이는 필요한 위험으로 판명될 수도 있습니다.

Morton은 "사람들은 기후에 '신 역할'을 할 수 있는 조직이 있을 수 있다는 전체적인 생각에 대해 상당한 우려를 갖고 있습니다."라고 말했습니다. “저도 그런 우려에 전적으로 공감합니다. 하지만 이런 식으로 '신 역할'을 하는 사람이 아무도 없이 기후가 바뀌고 있다는 사실에 대한 우려와 균형을 맞춰야 합니다.”

Earth 문제 해결의 나머지 부분을 확인하려면, 시리즈 홈페이지로 이동.

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