Geoingineria este riscantă și nedovedită, dar în curând ar putea fi necesară

Acest articol face parte din Depanarea Pământului: o serie cu mai multe părți care explorează îndrăznețul, inovația și potențialul eforturi de schimbare a lumii să folosească tehnologia ca armă împotriva schimbărilor climatice.

Imaginați-vă că cerul albastru azur al verii se estompează într-un alb cețos pe măsură ce aerosolii care împrăștie lumina sunt injectați în atmosfera superioară a Pământului. Imaginați-vă o planetă acoperită cu bureți chimici artificiali giganți care scot gaze din aerul pe care îl respirăm. Imaginați-vă că umpleți oceanele Pământului cu milioane de kilograme de bicarbonat de calciu pentru a modifica nivelurile de acidificare.

Pe hârtie (sau, ei bine, pe ecran) aceste sugestii sunt mai mult decât puțin din intrigile mai apocaliptice și megalomane ale filmului James Bond din anii 1970.

Într-un fel, ele nu sunt atât de diferite. Toate acestea sunt inițiative propuse cu scopul expres de a modifica „sistemul pământesc” complex al planetei noastre la scară globală masivă. Numai că, spre deosebire de eforturile sinistre de distrugere a populației ale răi ai Bond, acest tip de modificare – denumită „geoinginerie” – este destinat să fie efectuat pentru binele omenirii.

Sau așa spune argumentul.

Jucându-te la Dumnezeu din toate motivele corecte

La sfârșitul anului 1958, Harry Wexler, pe atunci director de cercetare meteorologică la U.S. Weather Bureau, a descris un mijloc de „modificare a vremii la scară largă”. Propunerea, publicat în jurnal Ştiinţă, a discutat despre o metodă de producere a unei cantități masive de abur în Oceanul Arctic. Acesta, a sugerat el, se va condensa pentru a forma un nor de gheață care acoperă regiunea cu scopul de a reduce „la jumătate pierderea de căldură de către radiații de la suprafața Pământului în jurul Polului.” Acest lucru ar avea efecte majore, de modificare a climei asupra planetei noastre așa cum o cunoaștem. Cum ar putea fi realizat acest nor masiv de abur ipotetic? Simplu: prin detonarea a zece bombe de 10 megatone în ocean în timpul iernii.

Inutil să spun că propunerea lui Wexler nu a fost acceptată. Dar, 60 de ani mai târziu, ideea din spatele ei - că omenirea are puterea și, probabil, imperativul moral de a ne schimba climatul pentru binele global - continuă să atragă oamenii de știință și alți cercetători.

Diferența dintre 1958 și astăzi este că, aici, în 2019, știm mult mai multe despre efectele schimbărilor climatice. Preocupările care tocmai începeau să fie ridicate la sfârșitul anilor 1950, cum ar fi descoperirea lui Charles David Keeling că nivelul de dioxid de carbon din atmosferă crește, sunt astăzi înțelese pe scară largă. În multe părți ale lumii, efectele schimbărilor climatice sunt, din păcate, prea evidente pentru a vedea prin evenimentele meteorologice extreme.

Reducerea nivelurilor de dioxid de carbon și de alte gaze cu efect de seră din atmosferă este o problemă care devine din ce în ce mai urgentă pe măsură ce trece timpul. Chiar dacă nu creștem în mod activ cantitatea de dioxid de carbon pompată per persoană, populația în creștere a lumii înseamnă că problema se va agrava exponențial dacă ne rămânem actuali curs.

În 1800, populația lumii era de aproximativ 1 miliard de oameni. Până în 1900, această cifră a crescut la 1,6 miliarde. Astăzi, este undeva la nord de 7 miliarde. Până în 2100, previziunile sugerează că ar putea atinge 10 miliarde. Prin urmare, nivelurile de dioxid de carbon trebuie reduse, pe cap de locuitor, pur și simplu pentru ca noi să rămânem la același nivel nesustenabil la care ne aflăm în prezent.

Refacerea planetei

Una dintre cele mai bune cărți scrise despre geoinginerie este cea a lui Oliver Morton Planeta refăcută. Începe cu Morton care ne pune cele două întrebări care i-au determinat pe mulți să considere aceasta drept una dintre singurele soluții viabile la schimbările climatice.

În primul rând, Morton se întreabă: credem că riscurile schimbărilor climatice merită acțiuni serioase menite să le diminueze? În al doilea rând, credem că reducerea emisiilor de dioxid de carbon ale unei economii la aproape zero este într-adevăr foarte dificilă folosind metodele noastre actuale? Răspunsul „da” la ambele întrebări este ceea ce duce la o formă mai drastică de acțiune climatică. Intră în geoinginerie.

„Motivul pentru care cred că lumea trebuie să înțeleagă mai bine geoingineria este pentru că nici cele mai optimiste proiecții despre decarbonizare nu arată decarbonizarea care va menține lumea în limitele [3,6 grade Fahrenheit] propuse de Acordul de la Paris”, a declarat Morton pentru Digital. Tendințe. „De asemenea, nu este clar că politicile care pot conduce economiile industriale ale lumii în jos în prima jumătate a curbei de reducere a carbonului vor funcționa în a doua jumătate. Este posibil să ne reducem consumul de energie electrică, dar există o mulțime de alte locuri în care ar putea fi mult mai greu să reducem carbonul. Este de imaginat că ceea ce vedem în expansiunea extrem de binevenită a energiei solare și eoliene să fie, într-o oarecare măsură, fructe de jos. Este mai ușor să decarbonezi o rețea de electricitate decât, să zicem, oțelării sau fabricilor de ciment.”

Diferite abordări ale geoingineriei

Schimbarea sistemului complex care este planeta noastră sună dificilă. Asta e clar. Cu toate acestea, vestea bună – dacă topirea calotelor glaciare și un număr tot mai mare de evenimente meteorologice ciudate pot fi vreodată considerate „bune” – este că știm că se poate face. Am mai făcut-o. Industrializarea care a condus la nivelul nostru actual de schimbări climatice a fost o formă de geoinginerie, deși neintenționată.

Din fericire, propunerile de geoinginerie de astăzi nu sunt la fel de apocaliptice precum campania de bombardamente meteorologice a lui Harry Wexler. În linii mari, ei cad într-una din cele două tabere. Primul este ceea ce este cunoscut sub numele de Solar Radiation Management (SRM) sau geoinginerie solară: reflectă o parte din energia Soarelui. înapoi în spațiu, compensând astfel creșterea temperaturii cauzată de nivelurile crescute de gaze cu efect de seră din atmosfera.

Două dintre cele mai importante sugestii pentru realizarea geoingineriei solare implică reflectoare spațiale pentru blocarea luminii solare înainte de a ajunge pe Pământ, sau folosind aerosoli stratosferici care conțin particule mici, reflectorizante, pentru a respinge lumina soarelui din atmosfera superioară.

În celălalt colț se află ceea ce se numește eliminarea gazelor cu efect de seră (GGR) sau geoingineria carbonului. Aceasta urmărește să elimine dioxidul de carbon și alte gaze cu efect de seră din atmosferă prin aspirarea acestuia din aer. Acest lucru ar putea fi realizat (printre alte metode potențiale) prin eforturi masive de plantare a copacilor, adăugând nutrienți în ocean pentru a extrage dioxid de carbon din atmosferă sau construirea de mașini mari care elimină dioxidul de carbon din aerul ambiant și îl depozitează.

În prezent, s-a concentrat mult mai mult pe geoingineria carbonului, atât în ​​ceea ce privește elaborarea legii, cât și finanțarea. Recent, de exemplu, compania canadiană Carbon Engineering a încheiat o rundă de finanțare prin capitaluri proprii de 68 de milioane de dolari pentru tehnologia sa concepută pentru a capta carbonul în atmosferă.

Geoingineria solară, deși extrem de promițătoare în sine, nu i s-a oferit aceleași oportunități. Acest lucru se datorează, probabil, parțial dimensiunii masive a unor astfel de proiecte. Dar abordarea schimbărilor climatice într-o capacitate semnificativă ar putea implica o combinație a acestor două abordări care lucrează împreună.

Ar trebui să ne facem griji?

Ca și în cazul oricărei dezvoltări majore care schimbă paradigma, există mari preocupări cu privire la geoinginerie. În mod interesant, Morton sugerează că îngrijorările legate de eforturile pe scară largă de a lupta împotriva efectelor schimbărilor climatice s-au înrăutățit pe măsură ce cunoștințele noastre despre schimbările climatice au crescut.

„S-ar putea să te gândești la asta ca fiind contraintuitiv”, a spus el. „V-ați imagina că, pe măsură ce oamenii au devenit conștienți de efectele schimbărilor climatice accidentale, vor căuta modalități de a le compensa. Dar cred că este absolut de înțeles și intuitiv. Pe măsură ce oamenii devin mai îngrijorați de ceea ce oamenii fac climei, există mai puțin apetitul pentru a face asta în mod deliberat. Asta pentru că o mare parte din discursul despre climă este despre incertitudine și consecințe neintenționate.”

Unele dintre problemele ridicate în jurul geoingineriei sunt cel mai probabil concepții greșite, cum ar fi credința că eforturile de geoinginerie solară ar trebui să continue la nesfârșit. Nu ar fi făcut-o. Alții s-au îngrijorat că eforturile precum geoingineria solară s-ar dovedi prohibitiv de costisitoare. Acest lucru este, de asemenea, neadevărat. A studiu de la Harvard a concluzionat recent că răspândirea particulelor în stratosferă pentru a lupta împotriva schimbărilor climatice poate costa doar 2 miliarde de dolari pe an din cele 500 de miliarde de dolari cheltuite în prezent pentru inițiativele de energie verde.

Dar încă și alte preocupări sunt valabile - și merită mai mult explorate. De exemplu, a Lucrare din 2018 publicată în revista Nature a sugerat că reflectarea razelor soarelui înapoi în spațiu ar putea duce la pierderea generală a recoltei. Acest lucru ar anula orice beneficii aduse agriculturii din reducerea încălzirii.

Cercetătorii și-au exprimat, de asemenea, îngrijorarea că geoingineria ar putea avea efecte devastatoare prin modificarea tiparelor de precipitații și furtuni în unele părți ale lumii; cauzate de răcirea planetei, menținând simultan niveluri masiv ridicate de dioxid de carbon în atmosferă.

Avem timp de pierdut?

În multe dintre aceste cazuri, juriul este încă afară. unu studiu recent în Nature Climate Change a remediat unele probleme potențiale.

„Studiul nostru a evaluat răspunsul climatic la un scenariu în care geoingineria solară a redus la jumătate încălzirea de la o dublare a concentrațiilor de CO2.” Peter Irvine, un bursier postdoctoral la Universitatea de la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences, a declarat pentru Digital Trends. „Am descoperit că înjumătățirea încălzirii a înjumătățit aproximativ schimbările climatice generale în toate variabilele pe care le-am analizat și a compensat cu peste 80% din creșterea intensității ciclonilor tropicali simulată în încălzirea globală scenariu. De asemenea, am testat dacă acest lucru a avut loc la scară locală sau dacă, în unele locuri, geoingineria solară a crescut amploarea schimbărilor climatice. Am descoperit că mai puțin de 0,5% din locuri au înregistrat schimbări mai mari în disponibilitatea apei sau extreme precipitații în scenariul nostru de geoinginerie solară decât ar fi văzut-o fără solar geoinginerie.”

În cele din urmă, geoingineria este încă o știință în curs de dezvoltare. Trebuie puse întrebări despre soluțiile îndrăznețe propuse, dar cea mai mare întrebare este cât timp ne rămâne pentru a pune în aplicare aceste schimbări. Există cu siguranță riscuri asociate cu orice efort de a schimba clima. Dar se pot dovedi și riscuri necesare.

„Oamenii au îngrijorări semnificative cu privire la ideea că ar putea exista o organizație care s-ar putea „juca de Dumnezeu” cu clima”, a spus Morton. „Împărtășesc cu siguranță această îngrijorare. Dar trebuie să echilibrez problema cu preocupările legate de faptul că clima este modificată fără ca cineva să se „juce de Dumnezeu” în acest fel.”

Pentru a consulta restul Troubleshooting Earth, mergeți la pagina de pornire a seriei.

Recomandările editorilor

• M-am înșelat. Bicicletele electrice sunt atât de practice, încât sunt un cod de cheat de tranzit
• Stocarea datelor și energie murdară: ceea ce angajamentele Big Tech lasă deoparte
• Dr. Cecilia Bitz urmărește gheața de mare pe măsură ce dispare la niveluri fără precedent
• Climeworks vrea să curețe atmosfera cu o flotă de aspiratoare de dimensiunile unei clădiri
• În planul ambițios al Ocean Cleanup de a elimina oceanul de deșeurile de plastic