Эта статья является частью Устранение неполадок Земли: серия из нескольких частей, в которой исследуются смелые, инновационные и потенциально усилия, меняющие мир использовать технологии как оружие против изменения климата.
Содержание
- Играть в бога по всем правильным причинам
- Переделка планеты
- Различные подходы к геоинженерии
- Стоит ли нам беспокоиться?
- Есть ли у нас время, которое мы можем терять?
Представьте себе, как лазурно-голубое летнее небо становится туманно-белым, когда в верхние слои атмосферы Земли впрыскиваются светорассеивающие аэрозоли. Представьте себе планету, покрытую гигантскими искусственными химическими губками, высасывающими газы из воздуха, которым мы дышим. Представьте себе, что океаны Земли наполняются миллионами фунтов бикарбоната кальция, чтобы изменить уровень закисления.
На бумаге (или, ну, на экране) эти предложения во многом напоминают апокалиптические сюжеты фильмов о Джеймсе Бонде 1970-х годов, страдающие манией величия.
Связанный
- Аналоговый ИИ? Это звучит безумно, но это может быть будущее
- Боты-смотрители и морские звезды-убийцы: познакомьтесь с технологией, которая защищает рифы Земли
- Вот ИИ. предварительный просмотр того, как изменение климата повлияет на ваш район
В каком-то смысле они не такие уж и разные. Все они представляют собой инициативы, предложенные с явной целью изменить сложную «систему Земли» нашей планеты в огромном глобальном масштабе. Только, в отличие от зловещих усилий злодеев из Бонда, направленных на уничтожение населения, этот тип модификации, называемый «геоинженерией», предназначен для осуществления на благо человечества.
По крайней мере, так звучит аргумент.
Играть в бога по всем правильным причинам
В конце 1958 года Гарри Векслер, тогдашний директор метеорологических исследований в Бюро погоды США, описал способ «масштабного изменения погоды». Предложение, опубликовано в журнале Наука, обсудили метод производства огромного количества пара в Северном Ледовитом океане. Он предположил, что это приведет к конденсации и образованию ледяного облака, покрывающего регион, с целью сократить «наполовину потери тепла излучение от поверхности Земли вокруг полюса». Это окажет серьезное, изменяющее климат воздействие на нашу планету, какой мы ее знаем. Как можно было бы создать это гипотетическое огромное облако пара? Все просто: взорвав зимой в океане десять 10-мегатонных бомб.
Излишне говорить, что предложение Векслера не было принято. Но 60 лет спустя лежащая в основе этого идея — что у человечества есть сила и, возможно, моральный долг изменить наш климат ради глобального блага — продолжает манить ученых и других исследователей.
Разница между 1958 годом и сегодняшним днем заключается в том, что здесь, в 2019 году, мы знаем гораздо больше о последствиях изменения климата. Проблемы, которые только начали высказываться в конце 1950-х годов, такие как открытие Чарльза Дэвида Килинга о повышении уровня углекислого газа в атмосфере, сегодня широко поняты. К сожалению, во многих частях мира последствия изменения климата слишком очевидны, чтобы их можно было увидеть через экстремальные погодные явления.
Вполне возможно, что то, что мы видим в чрезвычайно долгожданном расширении солнечной и ветровой энергии, в некоторой степени является легко висящим плодом.
Снижение уровня углекислого газа и других парниковых газов в атмосфере является проблемой, которая с течением времени становится все более актуальной. Даже если мы не будем активно увеличивать количество выбрасываемого углекислого газа на человека, растущее население мира означает, что проблема будет усугубляться в геометрической прогрессии, если мы просто останемся в нынешнем состоянии. курс.
В 1800 году население мира составляло примерно 1 миллиард человек. К 1900 году эта цифра выросла до 1,6 миллиарда. Сегодня оно где-то к северу от 7 миллиардов. По прогнозам, к 2100 году оно может достичь 10 миллиардов. Поэтому уровень углекислого газа на душу населения необходимо снизить просто для того, чтобы мы оставались на том же неустойчивом уровне, на котором находимся в настоящее время.
Переделка планеты
Одна из лучших книг, написанных о геоинженерии, — книга Оливера Мортона. Планета переделана. Все начинается с того, что Мортон задает нам два вопроса, которые заставили многих рассматривать это как одно из единственных жизнеспособных решений проблемы изменения климата.
Во-первых, Мортон задается вопросом: считаем ли мы, что риски изменения климата заслуживают серьезных действий, направленных на их уменьшение? Во-вторых, верим ли мы, что сократить выбросы углекислого газа в экономике почти до нуля действительно очень сложно, используя наши нынешние методы? Ответ «да» на оба этих вопроса приведет к более решительным мерам по борьбе с изменением климата. Займитесь геоинженерией.
«Причина, по которой я считаю, что миру необходимо лучше понять геоинженерию, заключается в том, что даже самые оптимистичные прогнозы по декарбонизации не шоу-шоу декарбонизация, которая будет удерживать мир в границах [3,6 градуса по Фаренгейту], предложенных Парижским соглашением», — сказал Мортон Digital. Тенденции. «Также неясно, сработает ли политика, которая может привести индустриальные экономики мира вниз в первой половине кривой сокращения выбросов углекислого газа, во второй половине. Возможно, можно сократить потребление электроэнергии, но есть много других мест, где сократить выбросы углерода может быть гораздо сложнее. Вполне возможно, что то, что мы видим в чрезвычайно долгожданном расширении солнечной и ветровой энергии, в некоторой степени является легко висящим плодом. Легче обезуглерожить электросеть, чем, скажем, сталелитейный или цементный завод».
Различные подходы к геоинженерии
Изменение сложной системы, которой является наша планета, кажется трудной задачей. Это ясно. Однако хорошая новость — если таяние ледяных шапок и увеличение числа аномальных погодных явлений можно когда-либо считать «хорошими» — заключается в том, что мы знаем, что это возможно. Мы делали это раньше. Индустриализация, которая привела к нынешнему уровню изменения климата, была формой геоинженерии, хотя и непреднамеренной.
Существует преобладающая обеспокоенность тем, что такие усилия, как солнечная геоинженерия, окажутся непомерно дорогими. Это неправда.
К счастью, сегодняшние геоинженерные предложения не столь апокалиптичны, как кампания метеорологических бомбардировок Гарри Векслера. Грубо говоря, они попадают в один из двух лагерей. Первый — это то, что известно как управление солнечным излучением (SRM) или солнечная геоинженерия: отражать часть солнечной энергии. обратно в космос, тем самым компенсируя повышение температуры, вызванное увеличением уровня парниковых газов в атмосфера.
Два ведущих предложения по осуществлению солнечной геоинженерии включают: космические отражатели для блокировки солнечного света прежде чем он достигнет Земли, или с помощью стратосферных аэрозолей содержащий мелкие светоотражающие частицы, отражающие солнечный свет от верхних слоев атмосферы.
В другом углу находится то, что называется удалением парниковых газов (GGR) или углеродной геоинженерией. Целью проекта является удаление углекислого газа и других парниковых газов из атмосферы путем высасывания их из воздуха. Этого можно достичь (среди других потенциальных методов) за счет масштабной посадки деревьев, добавления питательных веществ в океан для извлечения углекислого газа из атмосферы или строить большие машины которые удаляют углекислый газ из окружающего воздуха и хранят его.
В настоящее время углеродной геоинженерии уделяется гораздо больше внимания, как с точки зрения законотворчества, так и с точки зрения финансирования. Недавно, например, канадская компания Carbon Engineering закрыла раунд финансирования акционерного капитала на сумму 68 миллионов долларов США для своей технологии, предназначенной для улавливания углерода в атмосфере.
Солнечная геоинженерия, хотя и чрезвычайно многообещающая сама по себе, не получила таких же возможностей. Вероятно, отчасти это связано с масштабностью подобных проектов. Но серьезное решение проблемы изменения климата вполне может включать в себя сочетание этих двух подходов, работающих вместе.
Стоит ли нам беспокоиться?
Как и в случае с любым крупным событием, меняющим парадигму, геоинженерия вызывает большие опасения. Интересно, что Мортон предполагает, что опасения по поводу крупномасштабных усилий по борьбе с последствиями изменения климата на самом деле усилились по мере расширения наших знаний об изменении климата.
«Люди серьезно обеспокоены самой идеей… организации, которая может «играть в бога» с климатом».
«Вы можете подумать, что это противоречит здравому смыслу», — сказал он. «Можно представить, что, когда люди узнают о последствиях непреднамеренного изменения климата, они начнут искать способы компенсировать это. Но я думаю, что это абсолютно понятно и интуитивно понятно. Поскольку люди все больше беспокоятся о том, что люди делают с климатом, у них меньше желания делать это намеренно. Это потому, что большая часть дискуссий о климате связана с неопределенностью и непредвиденными последствиями».
Некоторые из вопросов, поднятых вокруг геоинженерии, скорее всего, являются заблуждениями, например, вера в то, что усилия по солнечной геоинженерии придется продолжать бесконечно. Они бы этого не сделали. Другие обеспокоены тем, что такие усилия, как солнечная геоинженерия, окажутся непомерно дорогими. Это также неверно. А Гарвардское исследование недавно пришли к выводу, что распространение частиц в стратосфере для борьбы с изменением климата может стоить всего 2 миллиарда долларов в год из 500 миллиардов долларов, которые в настоящее время тратятся на инициативы в области зеленой энергетики.
Но есть и другие опасения, которые заслуживают дальнейшего изучения. Например, Статья 2018 года опубликована в журнале Nature. предположил, что отражение солнечных лучей обратно в космос может вызвать массовый неурожай. Это сведет на нет любые выгоды для сельского хозяйства от сокращения потепления.
Мы можем контролировать климат, но стоит ли нам это делать? Этика геоинженерии | Дэвид Шурман | TEDxBrownU
Исследователи также выразили обеспокоенность тем, что геоинженерия может иметь разрушительные последствия, изменяя характер осадков и штормов в некоторых частях мира; вызвано охлаждением планеты при одновременном сохранении значительно повышенного уровня углекислого газа в атмосфере.
Есть ли у нас время, которое мы можем терять?
Во многих из этих случаев присяжные все еще отсутствуют. Один недавнее исследование в журнале Nature Climate Change противодействовал некоторым потенциальным проблемам.
«В нашем исследовании оценивалась реакция климата на сценарий, в котором солнечная геоинженерия вдвое сократила потепление за счет удвоения концентрации CO2», Питер Ирвин, постдокторант Гарвардского университета имени Джона А. Школа инженерии и прикладных наук Полсона рассказала Digital Trends. «Мы обнаружили, что сокращение потепления вдвое уменьшило общее изменение климата по всем переменным, которые мы рассматривали, примерно вдвое. компенсировать более 80 процентов увеличения интенсивности тропических циклонов, смоделированного в нашем глобальном потеплении. сценарий. Мы также проверили, справедливо ли это в местном масштабе или же в некоторых местах солнечная геоинженерия увеличила масштабы изменения климата. Мы обнаружили, что менее чем в 0,5 процента мест наблюдались большие изменения в доступности воды или экстремальные изменения. осадков в нашем сценарии солнечной геоинженерии, чем они могли бы увидеть без солнечной энергии. геоинженерия».
В конечном счете, геоинженерия все еще остается развивающейся наукой. Необходимо задавать вопросы о предлагаемых смелых решениях, но самый большой вопрос заключается в том, сколько времени у нас осталось для принятия этих изменений. Конечно, существуют риски, связанные с любыми попытками изменить климат. Но они также могут оказаться необходимыми рисками.
«Люди серьезно обеспокоены самой идеей о том, что может существовать организация, которая может «играть в бога» с климатом», — сказал Мортон. «Я абсолютно разделяю эту обеспокоенность. Но я должен сбалансировать это с опасениями по поводу того, что климат меняется, и никто таким образом не «играет в бога».
Чтобы просмотреть остальную часть Troubleshooting Earth, перейти на главную страницу сериала.
Рекомендации редакции
- Я был неправ. Электронные велосипеды настолько практичны, что это чит-код для общественного транспорта.
- Хранение данных и грязная энергия: что не учитывают обещания углеродно-нейтральных компаний Big Tech
- Доктор Сесилия Битц отслеживает исчезновение морского льда на беспрецедентных уровнях
- Climeworks хочет очистить атмосферу с помощью парка пылесосов размером со здание
- Амбициозный план Ocean Cleanup по избавлению океана от пластиковых отходов
