Uradi sam na planetarnom nivou

Od sadnje šuma na kontinentalnom nivou do veštačkog izazivanja padavina, naučnici su počeli da predlažu, testiraju i u nekim slučajevima implementiraju geoinženjerske projekte velikih razmera kako bi radikalno transformisali planetu (1). Ovi projekti su osmišljeni za rješavanje globalnih problema kao što su dezertifikacija, suša ili višak ugljičnog dioksida u atmosferi, ali su sami po sebi vrlo problematični.

Najnovija fantastična ideja za poništavanje efekata globalnog zagrijavanja odguruje našu planetu na orbitu dalje od Sunca. U nedavnom kineskom naučnofantastičnom filmu Lutajuća zemlja, čovječanstvo mijenja Zemljinu orbitu koristeći ogromne potisnike kako bi izbjeglo širenje (2).

Da li je ovako nešto moguće? Stručnjaci su izvršili proračune, čiji su rezultati pomalo alarmantni. Kada bi se, na primjer, koristili raketni motori Falcon Heavy kompanije SpaceX, bilo bi potrebno 300 milijardi "vatra" punom snagom da se Zemlja dovede u orbitu Marsa, dok bi većina Zemljinog materijala bila iskorištena za izgradnju i napajanje. Ovo. Nešto efikasniji bi bio jonski motor postavljen u orbitu oko Zemlje i na neki način vezan za planetu - navodno bi koristio 13% Zemljine mase da prenese preostalih 87% u dalju orbitu. Pa možda? Morao bi biti skoro dvadeset puta veći od prečnika Zemlje, a putovanje do Marsove orbite bi i dalje trajalo... milijardu godina.

2. Snimak iz filma "Zemlja lutalica"

Stoga se čini da se projekat "guranja" Zemlje u hladniju orbitu mora odlagati na neodređeno vrijeme u budućnosti. Umjesto toga, jedan od projekata je već u toku na više mjesta izgradnja zelenih barijera na velikim površinama planete. Sastoje se od autohtone vegetacije i zasađene su na rubovima pustinja kako bi se zaustavila daljnja dezertifikacija. Dva najveća zida poznata su po svom engleskom nazivu u Kini, koja pokušava da obuzda širenje pustinje Gobi duž 4500 km, a Veliki zeleni zid u Africi (3), do 8 km na granici Sahare.

3. Sadrži Saharu u Africi

Međutim, čak i najoptimističnije procjene pokazuju da će nam trebati najmanje milijardu hektara dodatnih šuma da bismo neutralizirali potrebnu količinu CO2 obuzdali efekte globalnog zagrijavanja. Ovo je područje veličine Kanade.

Prema naučnicima sa Potsdamskog instituta za istraživanje klime, sadnja drveća takođe ima ograničen uticaj na klimu i podiže nesigurnost da li je uopšte efikasna. Zaljubljenici u geoinženjering traže radikalnije načine.

Blokiranje sunca sivom bojom

Tehnika predložena prije mnogo godina disperzija jedinjenja sa visokim sadržajem sumpora u atmosferu, također poznat po akronimu SRM (upravljanje sunčevim zračenjem) je reprodukcija uslova koji se javljaju tokom velikih vulkanskih erupcija koje oslobađaju ove supstance u stratosferu (4). To doprinosi, između ostalog, stvaranju oblaka i smanjenju sunčevog zračenja koje dopire do površine Zemlje. Naučnici su dokazali, na primjer, da je odličan Pinatubo na Filipinima je 1991. godine uzrokovao pad globalnih temperatura za oko 0,5°C najmanje dvije godine.

4. Utjecaj sumpornih aerosola

Zapravo, naša industrija, koja decenijama emituje ogromne količine sumpor-dioksida kao zagađivača, dugo je doprinijela smanjenju prijenosa sunčeve svjetlosti. Procjenjuje se da ovi zagađivači u toplotnom bilansu pružaju oko 0,4 vata „reljefa“ Zemlji po kvadratnom metru. Međutim, zagađenje koje proizvodimo ugljičnim dioksidom i sumpornom kiselinom nije trajno.

Ove supstance se ne dižu u stratosferu, gde bi mogle da formiraju trajni antisolarni film. Prema istraživačima, da bi se izbalansirao efekat koncentracije u Zemljinoj atmosferi, najmanje 5 miliona tona ili više bi moralo biti upumpano u stratosferu.₂ i druge supstance. Zagovornici ove metode, poput Justina McClellana iz kompanije Aurora Flight Sciences u Massachusettsu, procjenjuju da bi trošak takve operacije bio oko 10 milijardi dolara godišnje – značajan iznos, ali nedovoljan da zauvijek uništi čovječanstvo.

Nažalost, metoda sumpora ima još jedan nedostatak. Hlađenje dobro funkcioniše u toplijim krajevima. Blizu stubova - skoro da nema. Dakle, kao što možete pretpostaviti, proces topljenja leda i podizanja nivoa mora na ovaj način se ne može zaustaviti, a pitanje gubitaka od plavljenja nižih obalnih područja ostat će realna prijetnja.

Nedavno su naučnici sa Harvarda izveli eksperiment uvođenja tragova aerosola na visinu od oko 20 km – nedovoljno da bi imali značajan uticaj na stratosferu Zemlje. One (SCoPEx) su izvedene balonom. Aerosol je sadržavao i.i. sulfati, koji stvaraju izmaglicu koja reflektuje sunčevu svetlost. Ovo je jedan od mnogih geoinženjerskih projekata ograničenog obima koji se odvijaju na našoj planeti u iznenađujuće velikom broju.

Svemirski kišobrani i povećanje Zemljinog albeda

Među ostalim projektima ovog tipa, ideja privlači pažnju lansiranje džinovskog kišobrana u svemir. Ovo bi ograničilo količinu sunčeve radijacije koja bi stigla do Zemlje. Ova ideja postoji već decenijama, ali je trenutno u kreativnoj fazi razvoja.

Članak objavljen 2018. godine u časopisu Aerospace Technology and Management opisuje ono što autori nazivaju projektom. Planira da postavi tanku, široku traku od karbonskih vlakana na Lagrangeovu tačku, koja je relativno stabilna tačka u složenom sistemu gravitacionih interakcija između Zemlje, Meseca i Sunca. List blokira samo mali dio sunčeve radijacije, ali to može biti dovoljno da se globalne temperature smanje ispod granice od 1,5°C koju je odredio Međunarodni panel za klimu.

Oni predstavljaju donekle sličnu ideju velika prostorna ogledala. Predložio ih je ranih 1-ih astrofizičar Lowell Wood iz Nacionalne laboratorije Lawrence Livermore u Kaliforniji. Da bi koncept bio efikasan, refleksija mora pasti na najmanje 1,6% sunčeve svjetlosti, a ogledala moraju imati površinu od XNUMX miliona km².².

Drugi žele da blokiraju sunce stimulacijom i stoga koristeći proces poznat kao zasijavanje oblaka. „Sjemenke“ su potrebne za stvaranje kapljica. Naravno, kapljice vode formiraju se oko čestica prašine, polena, morske soli, pa čak i bakterija. Poznato je da se za to mogu koristiti hemikalije poput srebrnog jodida ili suvog leda. To se može dogoditi s onim već poznatim i korištenim metodama posvjetljivanje i izbjeljivanje oblaka, koji je predložio fizičar John Latham 1990. godine. Projekat Sea Cloud Lightning na Univerzitetu Washington u Seattleu predlaže postizanje efekta izbjeljivanja prskanjem morske vode na oblake iznad okeana.

Ostali značajni prijedlozi povećanje Zemljinog albeda (odnosno, omjer reflektiranog i upadnog zračenja) također su korisni za farbanje kuća u bijelo, sadnju raznobojnih biljaka, a možda čak i za postavljanje reflektirajućih listova u pustinji.

Nedavno smo opisali tehnike apsorpcije uključene u geoinženjerski arsenal u MT. Oni, po pravilu, nisu globalnog razmjera, iako ako se njihov broj poveća, posljedice mogu postati globalne. Međutim, u toku je potraga za metodama koje zaslužuju naziv geoinženjering. Uklanjanje CO₂ iz atmosfere može, prema nekima, proći zasijavanje okeanakoji su, na kraju krajeva, jedan od glavnih ponora ugljika na našoj planeti, odgovorni za smanjenje od približno 30% CO₂. Ideja je da se poveća njihova efikasnost.

Dva najvažnija načina su oplodnja mora gvožđem i kalcijumom. To stimulira rast fitoplanktona, koji usisava ugljični dioksid iz atmosfere i pomaže da se taloži na dnu. Dodavanje jedinjenja kalcijuma će izazvati reakciju sa CO.₂ već rastvoren u okeanu i stvaranje bikarbonatnih jona, čime se smanjuje kiselost okeana i čini ih podložnim da apsorbuju više CO₂.

Ideje iz Exxon Stables

Najveći finansijeri istraživanja geoinženjeringa su Institut Heartland, Institut Hoover i American Enterprise Institute, koji svi rade za industriju nafte i plina. Stoga koncept geoinženjeringa često kritiziraju zagovornici smanjenja emisije ugljičnog dioksida, što, po njihovom mišljenju, odvlači pažnju sa suštine problema. Osim toga korištenje geoinženjeringa bez smanjenja emisija čini čovječanstvo ovisnim o ovim metodama bez rješavanja pravog problema.

Naftna kompanija ExxonMobil poznata je po svojim hrabrim globalnim projektima razvijenim od 90-ih godina. Osim gnojenja okeana gvožđem i izgradnje solarnog štita od 10 triliona dolara u svemiru, ona je također predložila izbjeljivanje površine okeana nanošenjem svijetlih slojeva, pjene, plutajućih platformi ili drugih "refleksija" na površinu vode. Druga opcija je bila odvući arktičke sante leda na niže geografske širine kako bi bjelina leda odražavala sunčeve zrake. Naravno, odmah je uočena opasnost od kolosalnog povećanja zagađenja okeana, a da ne spominjemo ogromne troškove.

Stručnjaci Exxon-a su također predložili korištenje velikih pumpi za pomicanje vode ispod antarktičkog morskog leda, a zatim je raspršivanje u atmosferu da bi sletjelo kao snijeg ili čestice leda na ledeni pokrivač istočnog Antarktika. Zagovornici su tvrdili da bi, ako bi se na ovaj način pumpalo tri triliona tona godišnje, na ledenom pokrivaču bilo 0,3 metra više snijega, ali zbog enormnih troškova energije, projekat se više nikada nije spominjao.

Još jedna ideja iz Exxon štale su tankoslojni aluminijski baloni punjeni helijumom u stratosferi, postavljeni do 100 km iznad površine Zemlje kako bi raspršili sunčevu svjetlost. Također je predloženo da se ubrza cirkulacija vode u svjetskim okeanima regulacijom saliniteta nekih ključnih regija, kao što je Sjeverni Atlantik. Da bi vode postale slanije, vjerovalo se da će se očuvati ledeni pokrivač Grenlanda, što će spriječiti njegovo brzo otapanje. Međutim, nuspojava zahlađenja Sjevernog Atlantika dovela bi do hlađenja Evrope, što bi ljudima otežalo preživljavanje. Sitnica.

Podaci su dostavljeni Geoinženjering Monitor – zajednički projekat Biofuelwatcha, ETC Grupe i Fondacije Heinrich Boell – pokazuje da je dosta geoinženjering projekata implementirano širom svijeta (5). Karta prikazuje aktivno, završeno i napušteno. Čini se da još uvijek nema koordinisanog međunarodnog upravljanja ovim aktivnostima. Dakle, ovo nije striktno globalno geoinženjering. Više kao okovi.

5. Karta geoinženjerskih projekata prema sajtu map.geoengineeringmonitor.org

Većina projekata, više od 190, već je realizovano. sekvestracija ugljika, odnosno hvatanje i skladištenje ugljika (CCS), i otprilike 80 – hvatanje, korištenje i skladištenje ugljika (, KUSS). Bilo je 35 projekata gnojidbe okeana i više od 20 projekata ubrizgavanja stratosferskog aerosola (SAI). Na listi Geoinženjering Monitor nalazimo i neke aktivnosti vezane za oblak. Najveći broj projekata kreiran je za modifikaciju vremena. Podaci pokazuju da su bile 222 radnje povezane sa povećanjem količine padavina i 71 radnja povezana sa smanjenom količinom padavina.

Naučnici nastavljaju da se svađaju

Cijelo vrijeme entuzijazam pokretača razvoja klimatskih, atmosferskih i okeanskih pojava u globalnim razmjerima postavlja pitanja: znamo li zaista dovoljno da se bez straha posvetimo geoinženjeringu? Šta ako, na primjer, zasijavanje oblaka velikih razmjera promijeni protok vode i odgodi kišnu sezonu u jugoistočnoj Aziji? Šta je sa usevima pirinča? Što ako, na primjer, bacanje tona željeza u ocean uništi riblje populacije duž obale Čilea?

u okeanu, prvi put implementiran kod obala Britanske Kolumbije u Sjevernoj Americi 2012. godine, brzo je doveo do negativnih posljedica u vidu cvjetanja algi velikih razmjera. Prethodno, 2008. godine, 191 zemlja UN-a odobrila je zabranu gnojidbe okeanom, strahujući od nepoznatih nuspojava, mogućih modifikacija lanca ishrane ili stvaranja područja sa niskim sadržajem kisika u vodenim tijelima. U oktobru 2018. više od stotinu nevladinih organizacija osudilo je geoinženjering kao "opasan, nepotreban i nepravedan".

Kao što je slučaj s medicinskim tretmanima i mnogim lijekovima, geoinženjering provocira nuspojavešto će zauzvrat zahtijevati posebne mjere za njihovo sprječavanje. Kao što je Bred Plumer primetio u Washington Postu, kada počnu geoinženjerski projekti, teško ih je zaustaviti. Kada, na primjer, prestanemo prskati reflektirajuće čestice u atmosferu, Zemlja će se početi zagrijavati vrlo brzo. A iznenadni su mnogo gori od sporih.

Nedavna studija objavljena u Journal of Geophysical Research to jasno pokazuje. Njegovi autori su prvi put koristili jedanaest klimatskih modela kako bi predvidjeli šta bi se moglo dogoditi ako bi svijet koristio solarni geoinženjering kako bi nadoknadio jedno posto godišnje povećanje globalne emisije ugljičnog dioksida. Dobra vijest je da model može stabilizirati globalne temperature, ali se čini da bi, ako se geoinženjering zaustavi nakon što se to postigne, došlo do katastrofalnih temperaturnih skokova.

Stručnjaci također strahuju da bi najpopularniji geoinženjerski projekat, upumpavanje sumpor-dioksida u atmosferu, mogao ugroziti neke regije. Zagovornici ovakvih akcija se protive. Studija objavljena u časopisu Nature Climate Change u martu 2019. uvjerava da će negativni utjecaji takvih projekata biti vrlo ograničeni. Koautor studije, prof. David Keith sa Harvarda, stručnjak za inženjering i javnu politiku, kaže da naučnici ne bi trebali samo dodirivati ​​geoinženjering, posebno solarno.

- - On je rekao. -

Keithov rad već je bio na udaru kritika onih koji se brinu da naučnici precjenjuju postojeće tehnologije i da bi njihov optimizam u vezi sa tehnikama geoinženjeringa mogao obeshrabriti napore javnosti da se smanje emisije stakleničkih plinova.

Postoje mnoge studije koje pokazuju koliko geoinženjering može biti frustrirajući. Godine 1991. 20 megatona sumpor-dioksida ispušteno je u visoku atmosferu, prekrivajući cijelu planetu slojem sulfata koji je reflektirao velike količine vidljive svjetlosti. Zemlja se ohladila za oko pola stepena Celzijusa. Ali u roku od nekoliko godina, sulfati su nestali iz atmosfere, a klimatske promjene su se vratile na svoj stari, alarmantni tok.

Zanimljivo, u prigušenom, hladnijem svijetu nakon Pinatuba, biljke su izgledale dobro. Posebno šume. Jedno istraživanje je pokazalo da se za sunčanih dana 1992. godine fotosinteza u šumi Massachusettsa povećala za 23% u odnosu na prije erupcije. Time je potvrđena hipoteza da geoinženjering ne ugrožava poljoprivredu. Međutim, detaljnije studije su pokazale da su nakon erupcije vulkana globalni prinosi kukuruza pali za 9,3%, a pšenice, soje i pirinča za 4,8%.

A to bi trebalo da ohladi pristalice globalnog hlađenja svijeta.