Jeomühendislik riskli ve kanıtlanmamıştır, ancak yakında gerekli olabilir

Bu makalenin bir parçası Earth Sorunlarını Giderme: cesur, yenilikçi ve potansiyeli araştıran çok bölümlü bir seri dünyayı değiştiren çabalar Teknolojiyi iklim değişikliğine karşı bir silah olarak kullanmak.

Işık saçan aerosoller Dünya'nın üst atmosferine enjekte edilirken yazın masmavi gökyüzünün puslu bir beyaza dönüştüğünü hayal edin. Soluduğumuz havadaki gazları emen dev yapay kimyasal süngerlerle kaplı bir gezegen hayal edin. Asitlenme seviyelerini değiştirmek için Dünya okyanuslarının milyonlarca kilo kalsiyum bikarbonatla doldurulduğunu hayal edin.

Kâğıt üzerinde (ya da ekranda) bu öneriler, 1970'lerin daha kıyametvari, megalomanyak James Bond filmi olay örgüsünden biraz daha fazlasını andırıyor.

Bir anlamda o kadar da farklı değiller. Bunların hepsi, gezegenimizin karmaşık “dünya sistemini” devasa, küresel ölçekte değiştirme hedefiyle önerilen girişimlerdir. Ancak, Bond'un kötü adamlarının nüfusu yok eden uğursuz çabalarından farklı olarak, "jeomühendislik" olarak adlandırılan bu tür değişikliklerin insanlığın iyiliği için yapılması amaçlanıyor.

Ya da argüman böyle devam ediyor.

Tüm doğru sebeplerden dolayı tanrıyı oynamak

1958'in sonlarında, ABD Hava Durumu Bürosu'nun meteorolojik araştırma direktörü Harry Wexler, "hava durumunu büyük ölçekte değiştirmenin" bir yolunu açıkladı. Teklif, dergide yayınlandı Bilim, Arktik Okyanusu'nda büyük miktarda buhar üretmenin bir yöntemini tartıştı. Bunun, "ısı kaybını yarı yarıya azaltmak" amacıyla bölgeyi kaplayan bir buz bulutu oluşturacak şekilde yoğunlaşacağını öne sürdü. Kutup etrafındaki Dünya yüzeyinden gelen radyasyon. Bunu yapmanın, bildiğimiz şekliyle gezegenimiz üzerinde büyük, iklimi değiştiren etkileri olacaktır. Bu varsayımsal devasa buhar bulutu nasıl elde edilebilir? Basit: Kış aylarında okyanusta on adet 10 megatonluk bomba patlatarak.

Wexler'in teklifinin dikkate alınmadığını söylemeye gerek yok. Ancak 60 yıl sonra bunun arkasındaki fikir, yani insanlığın iklimimizi küresel iyilik için değiştirme gücüne ve belki de ahlaki zorunluluğuna sahip olduğu fikri, bilim insanlarını ve diğer araştırmacıları cezbetmeye devam ediyor.

1958 ile bugün arasındaki fark, 2019'da iklim değişikliğinin etkileri hakkında çok daha fazla şey biliyor olmamızdır. Charles David Keeling'in atmosferdeki karbondioksit seviyesinin yükseldiğini keşfetmesi gibi 1950'lerin sonlarında yeni yeni ortaya çıkmaya başlayan endişeler, bugün geniş çapta anlaşılmaktadır. Dünyanın pek çok yerinde iklim değişikliğinin etkileri ne yazık ki aşırı hava olaylarıyla görülemeyecek kadar açık.

Atmosferdeki karbondioksit ve diğer sera gazı seviyelerinin azaltılması, zaman geçtikçe aciliyeti artan bir sorundur. Kişi başına dışarı pompalanan karbondioksit miktarını aktif olarak artırmasak bile, Dünyanın artan nüfusu, mevcut durumumuzu sürdürürsek sorunun katlanarak daha da kötüleşeceği anlamına geliyor kurs.

1800 yılında dünya nüfusu tahminen 1 milyar kişiydi. 1900 yılına gelindiğinde bu rakam 1,6 milyara yükseldi. Bugün 7 milyarın kuzeyinde bir yerde. 2100 yılına gelindiğinde tahminler bu sayının 10 milyara ulaşabileceğini gösteriyor. Bu nedenle, şu anda bulunduğumuz sürdürülemez seviyede kalabilmemiz için kişi başına düşen karbondioksit seviyelerinin düşürülmesi gerekiyor.

Gezegeni yeniden yaratmak

Jeomühendislik hakkında yazılmış en iyi kitaplardan biri Oliver Morton'un kitabıdır. Gezegenin Yeniden Yapımı. Her şey Morton'un bize birçok kişinin bunu iklim değişikliğine karşı tek geçerli çözümlerden biri olarak görmesine yol açan iki soruyu sormasıyla başlıyor.

İlk olarak Morton şu soruyu soruyor: İklim değişikliği risklerinin, onları azaltmaya yönelik ciddi eylemleri hak ettiğine inanıyor muyuz? İkinci olarak, mevcut yöntemlerimizi kullanarak bir ekonominin karbondioksit emisyonlarını sıfıra yakın bir düzeye indirmenin gerçekten çok zor olduğuna mı inanıyoruz? Bu soruların her ikisine de “evet” yanıtı vermek, daha sert bir iklim eylemi biçimine yol açacak şeydir. Jeomühendisliğe girin.

"Dünyanın jeomühendisliği daha iyi anlaması gerektiğini düşünmemin nedeni, karbonsuzlaştırmayla ilgili en iyimser tahminlerin bile bunu anlamamasıdır. Morton, Digital'e yaptığı açıklamada, dünyayı Paris Anlaşması'nın önerdiği [3,6 derece Fahrenheit] sınırlar içinde tutacak karbondan arındırma gösterisini gösteriyor" dedi. Trendler. “Dünyanın endüstriyel ekonomilerini karbon azaltma eğrisinin ilk yarısında aşağıya çekebilecek politikaların ikinci yarıda işe yarayıp yaramayacağı da belli değil. Elektrik kullanımımızı azaltmak mümkün olabilir ancak karbonu azaltmanın çok daha zor olabileceği pek çok başka yer de var. Güneş ve rüzgârın son derece memnuniyet verici genişlemesinde gördüğümüz şeyin bir dereceye kadar alçakta kalan meyveler olduğu düşünülebilir. Bir elektrik şebekesini karbondan arındırmak, örneğin çelik fabrikalarından veya çimento fabrikalarından daha kolaydır."

Jeomühendisliğe farklı yaklaşımlar

Gezegenimiz olan karmaşık sistemi değiştirmek kulağa zor geliyor. Bu kadarı açık. Ancak iyi haber şu ki, eğer buzulların erimesi ve artan sayıdaki tuhaf hava olayları "iyi" olarak değerlendirilebilirse, bunun yapılabileceğini biliyoruz. Bunu daha önce yapmıştık. İklim değişikliğinin mevcut düzeyine yol açan sanayileşme, kasıtsız da olsa, bir tür jeomühendislikti.

Neyse ki günümüzün jeomühendislik önerileri Harry Wexler'in meteorolojik bombalama kampanyası kadar kıyamet gibi değil. Genel olarak konuşursak, iki kamptan birine giriyorlar. Birincisi, Güneş Radyasyonu Yönetimi (SRM) veya güneş jeomühendisliği olarak bilinen şeydir: Güneş enerjisinin bir kısmını yansıtır. uzaya geri dönerek sera gazlarının artan seviyelerinin neden olduğu sıcaklık artışını dengeledi. atmosfer.

Güneş jeomühendisliğini gerçekleştirmek için önde gelen önerilerden ikisi şunları içerir: güneş ışığının bir kısmını engellemek için alan reflektörleri Dünya'ya ulaşmadan önce veya stratosferik aerosollerin kullanılması Güneş ışığını üst atmosferden yansıtan küçük, yansıtıcı parçacıklar içerir.

Diğer köşede Sera Gazı Giderimi (GGR) veya karbon jeomühendisliği adı verilen şey var. Bu, karbondioksiti ve diğer sera gazlarını havadan emerek atmosferden uzaklaştırmayı amaçlıyor. Bu, (diğer potansiyel yöntemlerin yanı sıra) büyük ağaç dikme çalışmaları yoluyla, atmosferden karbondioksit çekmek için okyanusa besin maddeleri ekleyerek veya büyük makineler inşa etmek karbondioksiti ortam havasından uzaklaştırır ve depolar.

Şu anda, hem yasa yapma hem de finansman açısından karbon jeomühendisliğine çok daha fazla odaklanılıyor. Örneğin yakın zamanda Kanadalı Carbon Engineering şirketi, atmosferdeki karbonu yakalamak üzere tasarlanan teknolojisi için 68 milyon dolarlık bir özsermaye finansmanı turunu tamamladı.

Güneş jeomühendisliği kendi başına son derece umut verici olsa da aynı fırsatlara sahip değil. Bu muhtemelen kısmen bu tür projelerin devasa ölçeğinden kaynaklanıyor. Ancak iklim değişikliğini anlamlı bir şekilde ele almak, bu iki yaklaşımın birlikte çalışmasını pekâlâ gerektirebilir.

Endişelenmeli miyiz?

Paradigmayı değiştiren her önemli gelişmede olduğu gibi, jeomühendislik konusunda da büyük endişeler var. İlginç bir şekilde Morton, iklim değişikliğinin etkileriyle mücadeleye yönelik büyük ölçekli çabalara ilişkin endişelerin, iklim değişikliği hakkındaki bilgilerimiz arttıkça aslında daha da kötüleştiğini öne sürüyor.

"Bunun mantığa aykırı olduğunu düşünebilirsiniz" dedi. "İnsanların kasıtsız iklim değişikliğinin etkilerinin farkına vardıkça bunu dengelemenin yollarını arayacaklarını hayal edersiniz. Ama bence kesinlikle anlaşılır ve sezgisel. İnsanlar, insanların iklime yaptıkları konusunda daha fazla endişe duymaya başladıkça, bunu kasıtlı olarak yapma isteği de azalıyor. Bunun nedeni, iklimle ilgili söylemin çoğunun belirsizlik ve istenmeyen sonuçlarla ilgili olmasıdır."

Jeomühendislik etrafında ortaya çıkan sorunlardan bazıları, büyük olasılıkla, güneş jeomühendisliği çabalarının süresiz olarak devam etmesi gerektiği inancı gibi yanlış anlamalardır. Yapmazlar. Diğerleri ise güneş enerjisi jeomühendisliği gibi çabaların aşırı pahalı olacağından endişe ediyor. Bu da doğru değil. A Harvard çalışması yakın zamanda, iklim değişikliğiyle mücadele etmek için stratosfere parçacık yaymanın, şu anda yeşil enerji girişimlerine harcanan 500 milyar dolardan yılda sadece 2 milyar dolara mal olabileceği sonucuna vardı.

Ancak yine de başka endişeler geçerli ve daha fazla araştırılmaya değer. Örneğin, bir Nature dergisinde yayınlanan 2018 makalesi Güneş ışınlarını uzaya geri yansıtmanın yaygın mahsul kıtlığına neden olabileceğini öne sürdü. Bu, ısınmanın azalmasının çiftçiliğe sağlayacağı faydaları ortadan kaldıracaktır.

Araştırmacılar ayrıca jeomühendisliğin dünyanın bazı yerlerinde yağış ve fırtına düzenlerini değiştirerek yıkıcı etkilere sahip olabileceği yönündeki endişelerini de dile getirdiler; Gezegenin soğuması ve aynı zamanda atmosferdeki karbondioksit miktarının çok yüksek seviyelerde kalmasından kaynaklanıyor.

Kaybedecek vaktimiz var mı?

Bu davaların çoğunda jüri hâlâ dışarıdadır. Bir Doğa İklim Değişikliği ile ilgili son çalışma bazı potansiyel sorunlara karşı çıktı.

"Çalışmamız, güneş enerjisi jeomühendisliğinin CO2 konsantrasyonlarının iki katına çıkmasından kaynaklanan ısınmayı yarıya indirdiği bir senaryoya iklim tepkisini değerlendirdi." Peter IrvineHarvard'da doktora sonrası araştırmacı olan John A. Paulson Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Okulu, Digital Trends'e şunları söyledi: "Isınmanın yarıya indirilmesinin, incelediğimiz tüm değişkenlerde genel iklim değişikliğini kabaca yarı yarıya azalttığını gördük ve küresel ısınmamızda simüle edilen tropik siklon yoğunluğundaki artışın yüzde 80'inden fazlasını dengeledi senaryo. Ayrıca bunun yerel ölçekte geçerli olup olmadığını veya bazı yerlerde güneş enerjisi jeomühendisliğinin iklim değişikliğinin büyüklüğünü artırıp artırmadığını da test ettik. Yerlerin yüzde 0,5'inden azında su mevcudiyetinde daha fazla değişiklik ya da aşırı artış yaşandığını tespit ettik. Güneş enerjisi jeomühendisliği senaryomuzda güneş olmadan göreceğimizden daha fazla yağış jeomühendislik.”

Sonuçta jeomühendislik hala gelişmekte olan bir bilimdir. Ortaya atılan cesur çözümlere ilişkin soruların sorulması gerekiyor, ancak en büyük soru, bu değişiklikleri hayata geçirmek için ne kadar zamanımız kaldığıdır. İklimi değiştirmeye yönelik herhangi bir çabanın kesinlikle riskleri vardır. Ancak bunların aynı zamanda gerekli riskler olduğu da ortaya çıkabilir.

Morton, "İnsanların, iklimle 'tanrı rolü oynayacak' bir örgütün olabileceği fikriyle ilgili önemli endişeleri var" dedi. “Bu endişeyi kesinlikle paylaşıyorum. Ancak bunu, kimsenin bu şekilde 'tanrıyı oynamadan' iklimin değiştirildiği gerçeğiyle ilgili endişelerle dengelemem gerekiyor."

Dünya Sorunlarını Giderme'nin geri kalanına göz atmak için, serinin ana sayfasına gidin.

Editörlerin Önerileri

• Yanılmışım. E-bisikletler o kadar pratik ki, onlar bir geçiş hile kodu
• Veri depolama ve kirli enerji: Big Tech'in karbon nötr taahhütlerinin dışarıda bıraktığı şeyler
• Dr. Cecilia Bitz eşi benzeri görülmemiş seviyelerde kaybolan deniz buzunu izliyor
• Climeworks, bina büyüklüğündeki elektrikli süpürgelerden oluşan bir filoyla atmosferi temizlemek istiyor
• Ocean Cleanup'ın okyanusu plastik atıklardan arındırmaya yönelik iddialı planının içi