Geoengineering er risikabelt og uprøvd, men snart kan det bli nødvendig

Denne artikkelen er en del av Feilsøking av Earth: en serie med flere deler som utforsker det dristige, nyskapende og potensielle verdensendrende innsats å bruke teknologi som et våpen mot klimaendringer.

Se for deg den asurblå sommerhimmelen blekner til en disig hvit når lysspredende aerosoler sprøytes inn i jordens øvre atmosfære. Se for deg en planet dekket med gigantiske kunstige kjemiske svamper som suger ut gasser fra luften vi puster inn. Tenk deg å fylle jordens hav med millioner av pund kalsiumbikarbonat for å endre nivåene av forsuring.

På papiret (eller vel, på skjermen) smaker disse forslagene mer enn litt av de mer apokalyptiske, megalomane James Bond-filmplottene på 1970-tallet.

På en måte er de ikke så forskjellige. Alle er initiativer foreslått med det uttrykkelige målet om å modifisere planetens komplekse "jordsystem" på en massiv, global skala. Bare, i motsetning til den uhyggelige befolkning-ødeleggende innsatsen til Bond-skurkene, er denne typen modifikasjoner - referert til som "geoengineering" - ment å bli utført til beste for menneskeheten.

Eller så går argumentet.

Å spille gud av alle de riktige grunnene

På slutten av 1958 beskrev Harry Wexler, daværende direktør for meteorologisk forskning ved U.S. Weather Bureau, et middel for å «modifisere været i stor skala». Forslaget, publisert i tidsskriftet Vitenskap, diskuterte en metode for å produsere en enorm mengde damp i Polhavet. Dette, foreslo han, ville kondensere og danne en issky som dekker regionen med mål om å redusere "med halvparten av tapet av varme med stråling fra jordoverflaten rundt polen." Å gjøre det ville ha store, klimaendrende effekter på planeten vår slik vi kjenner den. Hvordan kan denne hypotetiske massive dampskyen oppnås? Enkelt: ved å detonere ti 10-megatonnbomber i havet om vinteren.

Unødvendig å si at Wexlers forslag ikke ble tatt opp. Men 60 år senere fortsetter ideen bak det – at menneskeheten har makten og kanskje det moralske imperativet til å endre klimaet vårt for globalt gode – å lokke forskere og andre forskere.

Forskjellen mellom 1958 og i dag er at vi her i 2019 vet langt mer om effektene av klimaendringer. Bekymringer som nettopp begynte å bli reist på slutten av 1950-tallet, som Charles David Keelings oppdagelse av at nivået av karbondioksid i atmosfæren økte, er i dag allment forstått. I mange deler av verden er virkningene av klimaendringene dessverre alt for tydelige til å se gjennom ekstreme værhendelser.

Å redusere nivåene av karbondioksid og andre drivhusgasser i atmosfæren er et problem som øker påtrengende etter hvert som tiden går. Selv om vi ikke aktivt øker mengden karbondioksid som pumpes ut per person, vil verdens økende befolkning betyr at problemet vil bli eksponentielt verre hvis vi bare holder oss nåværende kurs.

I 1800 var verdens befolkning på anslagsvis 1 milliard mennesker. I 1900 hadde dette tallet steget til 1,6 milliarder. I dag er det et sted nord for 7 milliarder. Innen 2100 antyder anslag at den kan nå 10 milliarder. Nivåene av karbondioksid må derfor senkes, per innbygger, rett og slett for at vi skal holde oss på det samme uholdbare nivået vi er på nå.

Gjenopprette planeten

En av de beste bøkene som er skrevet om geoengineering er Oliver Mortons Planeten gjenskapt. Det begynner med at Morton stiller oss de to spørsmålene som har fått mange til å vurdere dette som en av de eneste levedyktige løsningene på klimaendringer.

For det første stiller Morton spørsmålet, tror vi at risikoen for klimaendringer fortjener seriøs handling ment å redusere dem? For det andre, tror vi at det er veldig vanskelig å redusere en økonomis karbondioksidutslipp til nær null ved å bruke våre nåværende metoder? Å svare «ja» på begge disse spørsmålene er det som fører til en mer drastisk form for klimatiltak. Gå inn i geoengineering.

"Grunnen til at jeg tror verden trenger å forstå geoengineering bedre er fordi selv de mest optimistiske anslagene om dekarbonisering ikke vis vis avkarbonisering som vil holde verden innenfor [3,6 grader Fahrenheit]-grensene foreslått av Paris-avtalen," sa Morton til Digital Trender. "Det er heller ikke klart at politikken som kan drive industriøkonomiene i verden ned den første halvdelen av karbonkuttekurven vil fungere for andre halvdel. Det kan være mulig å redusere strømbruken vår, men det er mange andre steder det kan være mye vanskeligere å redusere karbon. Det kan tenkes at det vi ser i den ekstremt velkomne utvidelsen av sol og vind til en viss grad er lavthengende frukt. Det er lettere å dekarbonisere et strømnett enn for eksempel stålverk eller sementverk.»

Ulike tilnærminger til geoengineering

Å endre det komplekse systemet som er planeten vår høres vanskelig ut. Så mye er klart. Men den gode nyheten - hvis smeltende iskapper og økende antall freak værhendelser noen gang kan betraktes som "gode" - er at vi vet at det kan gjøres. Vi har gjort det før. Industrialiseringen som førte til vårt nåværende nivå av klimaendringer var en form for geoengineering, om enn en utilsiktet.

Heldigvis er dagens geoingeniørforslag ikke fullt så apokalyptiske som Harry Wexlers meteorologiske bombekampanje. Stort sett faller de inn i en av to leire. Den første er det som er kjent som Solar Radiation Management (SRM) eller solar geoengineering: reflekterer noe av solens energi tilbake til verdensrommet, og oppveier dermed temperaturøkningen forårsaket av de økte nivåene av klimagasser i atmosfære.

To av de ledende forslagene for å utføre solenergi geoengineering involverer romreflektorer for å blokkere litt sollys før den når jorden, eller ved bruk av stratosfæriske aerosoler som inneholder små, reflekterende partikler for å sprette sollys fra den øvre atmosfæren.

I det andre hjørnet er det som kalles Greenhouse Gas Removal (GGR) eller karbon geoengineering. Dette forsøker å fjerne karbondioksid og andre drivhusgasser fra atmosfæren ved å suge det ut av luften. Dette kan oppnås (blant andre potensielle metoder) gjennom massiv treplanting, tilførsel av næringsstoffer til havet for å trekke karbondioksid fra atmosfæren, eller bygge store maskiner som fjerner karbondioksid fra omgivelsesluften og lagrer det.

For tiden har det vært mye mer fokus på karbon geoengineering, både når det gjelder lovgivning og finansiering. Nylig avsluttet for eksempel det kanadiske selskapet Carbon Engineering en aksjefinansieringsrunde på 68 millioner dollar for sin teknologi designet for å fange karbon i atmosfæren.

Solar geoengineering, selv om det er ekstremt lovende i seg selv, har ikke fått de samme mulighetene. Dette er sannsynligvis delvis på grunn av den massive skalaen til slike prosjekter. Men å håndtere klimaendringer på en meningsfull måte kan godt innebære en kombinasjon av disse to tilnærmingene som jobber sammen.

Bør vi bekymre oss?

Som med enhver stor paradigmeendrende utvikling, er det store bekymringer rundt geoengineering. Interessant nok antyder Morton at bekymringer for storstilt innsats for å bekjempe virkningene av klimaendringer faktisk har blitt verre ettersom kunnskapen vår om klimaendringer har økt.

"Du kan tenke på det som kontraintuitivt," sa han. "Du kan forestille deg at når folk ble klar over virkningene av utilsiktede klimaendringer, ville de lete etter måter å kompensere for det. Men jeg synes det er helt forståelig og intuitivt. Etter hvert som folk blir mer bekymret for hva mennesker gjør med klimaet, er det mindre appetitt på å gjøre det bevisst. Det er fordi så mye av diskursen om klima handler om usikkerhet og utilsiktede konsekvenser.»

Noen av problemene som reises rundt geoengineering er mest sannsynlig misoppfatninger, for eksempel troen på at solenergi geoingeniørarbeid må fortsette på ubestemt tid. Det ville de ikke. Andre har bekymret seg for at innsats som solar geoengineering ville vise seg uoverkommelig dyrt. Dette er også usant. EN Harvard-studie konkluderte nylig med at spredning av partikler i stratosfæren for å bekjempe klimaendringer kan koste bare 2 milliarder dollar per år av de 500 milliarder dollar som for tiden brukes på initiativer til grønn energi.

Men fortsatt andre bekymringer er gyldige - og verdig mer utforskning. For eksempel, en 2018-artikkel publisert i tidsskriftet Nature antydet at reflektering av solstrålene tilbake i verdensrommet kan forårsake utbredt avlingssvikt. Dette vil oppheve eventuelle fordeler for oppdrett fra reduksjonen i oppvarmingen.

Forskere har også reist bekymring for at geoengineering kan ha ødeleggende konsekvenser ved å endre nedbørs- og stormmønstre i enkelte deler av verden; forårsaket av avkjøling av planeten samtidig som det holder massivt forhøyede nivåer av karbondioksid i atmosfæren.

Har vi tid å kaste bort?

I mange av disse sakene er juryen fortsatt ute. En fersk studie i Nature Climate Change motarbeidet noen potensielle problemer.

"Vår studie evaluerte klimaresponsen på et scenario der solenergi-geoengineering halverte oppvarmingen fra en dobling av CO2-konsentrasjoner," Peter Irvine, en postdoktor ved Harvards John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, fortalte Digital Trends. "Vi fant at halvering av oppvarmingen omtrent halverte de samlede klimaendringene i alle variabler vi så på og oppveide over 80 prosent av økningen i tropisk syklonintensitet simulert i vår globale oppvarming scenario. Vi testet også om dette holdt seg i lokal skala eller om geoengineering av solenergi noen steder økte omfanget av klimaendringene. Vi fant at mindre enn 0,5 prosent av stedene så større endring i vanntilgjengelighet eller ekstreme nedbør i vårt solar geoengineering scenario enn de ville ha sett uten solenergi geoengineering."

Til syvende og sist er geoengineering fortsatt en vitenskap i utvikling. Spørsmål må stilles om de dristige løsningene som stilles, men det største spørsmålet er hvor mye tid vi har igjen til å gjennomføre disse endringene. Det er absolutt risiko forbundet med enhver innsats for å endre klimaet. Men de kan også vise seg å være nødvendige risikoer.

"Folk har betydelige bekymringer om hele ideen om at det kan være en organisasjon som kan "leke gud" med klimaet," sa Morton. «Jeg deler absolutt den bekymringen. Men jeg må balansere det med bekymring for det faktum at klimaet endres uten at noen «spiller gud» ​​på denne måten.»

For å sjekke ut resten av Feilsøking Earth, gå over til seriens hjemmeside.

Redaktørenes anbefalinger

• Jeg tok feil. El-sykler er så praktiske at de er en juksekode for transitt
• Datalagring og skitten energi: Hva Big Techs karbonnøytrale løfter utelater
• Dr. Cecilia Bitz sporer havisen når den forsvinner på enestående nivåer
• Climeworks ønsker å rense atmosfæren med en flåte av støvsugere i bygningsstørrelse
• Inside the Ocean Cleanups ambisiøse plan for å befri havet for plastavfall