Какво е геоинженеринг?
Традиционно геоинженерството включва две много различни неща: как
С първия метод, известен като "премахване"въглерод“ или „технологии за отрицателни емисии“ учените вече са до голяма степен съгласни. Такива техники ще трябва да се използват, за да се избегнат опасни нива на планетарно затопляне. Повечето изследователи вече дори не класифицират този метод като геоинженерство. За разлика от втория, по-противоречив метод, известен катослънчева геоинженерия,
Това е общ термин, който включва такиваидеи като инсталиране на слънцезащитни продукти в космоса или разпръскване на микроскопични частици във въздуха по различни начини, за да направят крайбрежните облаци по-отразителни, разпръскване на улавяне на топлината перести облаци или разпръскване на слънчева светлина в стратосферата.
Самата дума „геоинженерство“ предполагатехнологии в планетарен мащаб. Но някои изследователи обмислят провеждането на подобни експерименти и технологии по локализирани начини, изследвайки различни методи, които биха могли да защитят кораловите рифове, горите и ледените покривки.
Откъде дойде идеята за геоинженерство?
Като цяло това не е най-новата идея. През 1965 г. научният консултативен комитет на президента Линдън Джонсън предупреждава, че отражателната способност на Земята може да се наложи да се увеличи, за да компенсира нарастването на емисиите на парникови газове. Показателно е, че в този първи по рода си президентски доклад за заплахата от изменението на климата, идеята за намаляване на емисиите изглежда не си струва да се споменава, както отбелязва авторът Джеф Гудел в книгата си „Как да охлаждаме планетата“.
Но най-известната форма на слънчево геоинженерствовключва пръскане на частици в стратосферата. Понякога се нарича "стратосферна инжекция" или "разпръскване на аерозол в стратосфера". Отчасти защото природата вече е доказала, че това е възможно.
Най-известният пример за естествена слънчева енергияГеоинженерството е изригването на връх Пинатубо във Филипините през лятото на 1991 година. След това в атмосферата бяха изпуснати около 20 милиона тона серен диоксид. Като отразяват слънчевата светлина обратно в космоса, частиците в стратосферата спомагат за намаляване на глобалната температура с около 0,5 ° C през следващите две години.
И въпреки че учените нямат точни данни, огромниВулканичните изригвания в далечното минало са имали подобни последствия. Известно е, че експлозията на планината Тамбора в Индонезия през 1815 г. е последвана от „Годината без лято“ през 1816 г., тъмен период, който може да е помогнал за вдъхновение за създаването на две от най-известните и мрачни създания в литературата - вампири и Чудовището на Франкенщайн.
Съветският климатолог Михаил Будико обикновеносчита за първото, което предполага, че можем да се противопоставим на изменението на климата, като имитираме този вулканичен феномен. Той повдига въпроса за възможността за изгаряне на сяра в стратосферата в своята публикация от 1974 г.
През следващите десетилетия тази концепция беше от време на времесе появява в научни статии и на научни конференции с течение на времето. Въпреки това не получи много внимание до края на лятото на 2006 г., когато Пол Крутцен, носител на Нобелова награда за атмосферна химия, призова за геоинженерни изследвания в статия в списанието Climatic Change. Това се превърна в широко обсъждано събитие, тъй като Крутцен получи Нобелова награда за изследването си на опасностите от нарастващата озонова дупка, а един от известните ефекти на серния диоксид е изчерпването на озона.
С други думи, той вярваше, че изменението на климата е такава заплаха, че си струва да се „проучи лек“ за това, което той смяташе за „отрова“.
Какви са страничните ефекти на геоинженерните стратегии?
Учените са измислили всякакви решения за борба с изменението на климата, включително редица противоречиви геоинженерни стратегии.
Сред многото могат да се разграничат няколко.
-
Залесяване</ P>
Същност на метода: ще позволи напояването на пустините, например в Австралия и Северна Африка, да засади милиони дървета, които могат да абсорбират въглероден диоксид.
Недостатък: Тази растителност също ще привлече допълнителна слънчева светлина.
- Изкуствен океански подем
Същност на метода: Инженерите ще използват дълги тръби, за да изпомпват студена, богата на хранителни вещества вода нагоре, за да охладят повърхностните води на океана.
Недостатък: Ако този процес някога спре, това може да доведе до промяна в баланса на топлината в океаните и бързи климатични промени.
- Алкализиране на океана
Същност на метода: Процесът включва изхвърляне на вар в океана, за да се увеличи химически абсорбцията на въглероден диоксид.
Недостатък: Изследванията показват, че е от малка полза за намаляване на глобалните температури.
- Торене на океаните с желязо
Същност на метода: Това включва изхвърляне на желязо в океаните, за да се подобри растежът на фотосинтетичните организми, които могат да абсорбират въглероден диоксид.
Недостатък: Изследванията показват, че е от малка полза за намаляване на глобалните температури.
- Слънчев контрол
Същност на метода: Това ще намали количеството слънчева светлина, получено от Земята чрез изпускане на отразяващи аерозоли на основата на сулфат в атмосферата.
Недостатък: Въглеродният диоксид все още ще се натрупва в атмосферата.
Геоинженерингът ще реши проблема с използването на изкопаеми горива?
Не, въпреки че идеята, че е възможно, определено е такавае причината някои ръководители на енергийни компании да се интересуват от геоинженерство. Но дори и да проработи, в най-добрия случай ще осигури временен отдих в неравномерната борба с изменението на климата.
Освен това този метод не помага много впремахване на други климатични опасности. Например, когато става въпрос за подкисляване на океана или огромни екологични щети от добива и изгарянето на изкопаеми горива. Разпространението на геоинженерството може да влоши други смущения в климатичната система. Следователно тя не може напълно да реши проблема с постоянно увеличаващите се емисии.
Как се изследва геоинженерството?
В годините след публикуването на статиятаCrutzen, все повече изследователи са изучавали геоинженерството, използвайки най-вече компютърни симулации или малки лабораторни експерименти, за да разберат дали действително работи, как може да се направи, какви частици може да се използва и какви странични ефекти върху околната среда може да предизвика.
Компютърна симулация последователнопоказва, че това ще доведе до намаляване на глобалната температура, повишаване на морското равнище и някои други климатични въздействия. Но някои проучвания показват, че високите дози от определени частици могат също да повредят защитния озонов слой, да променят глобалния модел на валежите и да намалят растежа на реколтата в определени райони.
Други изследователи са открили, че тези рискове могат да бъдат намалени, ако не елиминирани, чрез използване на частици, различни от серен диоксид и чрез ограничаване на обхвата на геоинженерството.
Така например вярват химици от Харвардможе да бъде калциев карбонат - креда, варовик, мрамор и миди. Това може да е по-малко вредно за озона и не представлява голяма опасност за здравето. Изследователската група на Keutsch проучва как това вещество влияе на хлора и азотните оксиди, които също съществуват в стратосферата - главно поради причинени от човека емисии - и ускоряват изтъняването на озона. Учените смятат, че калциевият карбонат може да помогне за намаляване на нивата на тези газове.
И въпреки това, ръководителят на ХарвардИзследователската група за аерозолно охлаждане на планетата, професор Франк Кийч, иска да изясни, че дори ако могат да „премахнат всички несигурности на проекта за геоинженерство“ и той е успешен, това не означава, че изменението на климата ще бъде решено.
Причината е очевидна, каза Коич.
"Това не решава причината", каза той."Така че, докато правим всичко това и продължаваме да излъчваме CO2, трябва да вкарваме все повече частици в атмосферата и в един момент това просто се превръща в луд сценарий, нали?"
В края на деня, единственият стабилен и истинскирешението за хората е да променят своите нагласи и поведение. „Във всеки случай трябва да намалим броя на„ ремисиите “на климата“, каза той. „Мисля, че тук няма въпроси. И това е основата, отправна точка: трябва да намалим емисиите. "
Но никой няма да твърди, че сме стигналиокончателният отговор на повечето от тези въпроси. Изследователите смятат, че трябва да направим много повече работа по моделиране, за да проучим тези въпроси по-подробно. Също така е очевидно, че няма много какво може да ни каже симулацията, така че някои предлагат малки експерименти на открито.
Някой правил ли е реални експерименти с геоинженерство?
- През 2009 г. руски учени извършиха каксчита за първия открит експеримент по геоинженерство. Те монтираха аерозолни генератори на хеликоптер и кола и пръскаха частици с височина до 200 метра. В статия, публикувана в руското списание Meteorology and Hydrology, учените заявяват, че експериментът намалява количеството слънчева светлина, достигащо повърхността. Заслужава да се отбележи обаче, че Юрий Израел, известен скептик по отношение на климата, беше водещ автор на изследването, както и редактор на списанието.
- Един от първите опити за провеждане на експеримент,който беше открито рекламиран предварително като свързан с геоинженерството, известен като проект SPICE, в крайна сметка беше отхвърлен. Идеята беше частиците да се изпомпват през тръба върху балон, който да ги разпръсне в стратосферата. Но предложението предизвика силна обществена реакция, особено след като беше разкрито, че някои изследователи вече са подали заявки за патенти за технологията.
- Предполагат учени от Харвард (група Коич)следващият и най-официален експеримент за геоинженерство до момента. Те се надяват да изстрелят балон, оборудван с витла и сензори, който ще пръска малки количества калциев карбонат в стратосферата. След това самолетът ще лети през шлейфа и ще се опита да измери неща като това колко частици са разпръснати, как те взаимодействат с други газове и колко са отразени. Екипът вече е събрал средства, създал е консултативен комитет, сключил е договор с компания за балони и е започнал да разработва необходимото оборудване.
- Междувременно изследователи от ВашингтонУниверситетът, в сътрудничество с изследователския център Xerox в Пало Алто и други групи, предложи малки експерименти като част от по-голяма изследователска програма, за да научи повече за потенциала за „озаряване на морските облаци“. Идеята, пионер на британския физик Джон Латъм през 1990 г., е, че пръскането на малки частици сол от морската вода върху ниско разположени облаци над морето може да създаде допълнителни капчици, увеличавайки повърхността - и следователно отражателната способност - на облаците. В момента екипът набира средства за разработване на „инструмент за изследване на физиката на облака“ и тестване чрез пръскане на малко количество морска солена мъгла край тихоокеанското крайбрежие на САЩ.
- Според Природата също е имало опитинякои ранни опити в други области на геоинженерството, включително повече от дузина така наречените експерименти за торене с желязо в открит океан. Идеята е, че освобождаването на желязо във водата ще стимулира растежа на фитопланктона, който ще изтегли въглеродния диоксид от въздуха. Но учените се чудят колко добре работи и какви странични ефекти може да има върху екосистемата на океана. Групите за опазване на околната среда и други организации също критикуват ранните опити в тази област, като твърдят, че те са били приложени без подходящо разрешение или научен надзор.
Някой всъщност занимава ли се с геоинженерство?
Изследователите подчертават, че тези експериментине са истинско геоинженерство: количеството включен материал е твърде малко, за да промени глобалната температура. Всъщност днес никой не се занимава с геоинженерство в планетарен мащаб, въпреки различни конспиративни теории в тази насока.
Разбира се, изгаряне на огромно количествоИзкопаемите горива са форма на геоинженерство, но непреднамерено, глупаво и опасно. В допълнение, замърсяването със сяра от въглищни инсталации и кораби вероятно е довело до намаляване на глобалните температури. И да, новите правила на ООН, изискващи корабите да отделят по-малко сяра, всъщност биха могли да повишат леко температурите.
Има и дълга и богата историяопитите на САЩ и Китай да засяват облаци с частици, за да увеличат количеството сняг или валежи. Но резултатите са много смесени и промяната на местното време е стъпка твърде далеч от опитите да се промени цялата климатична система.
Колко противоречия е геоинженерството?
Много. Научната общност има реални опасения относно провеждането, изследването или дори обсъждането на геоинженерството.
Критиците твърдят, че открит разговор запотенциалът за технологично „решение“ на изменението на климата ще намали натиска за справяне с основната причина за проблема: нарастващите емисии на парникови газове. Някои хора смятат, че експериментите на открито са хлъзгав наклон. Това може да създаде стимули за още по-големи експерименти, а междувременно все още не е взето колективно решение за безопасността на геоинженерството.
Технология, която също не познава национални границипоставя трудни, ако не и непреодолими, геополитически въпроси. Кой трябва да реши и кой може да каже дали си струва да продължим да учим геоинженерство? Как да изберем една средна глобална температура, към която да се стремим, защото тя ще повлияе на различните страни по различен начин? И ако човечеството не може да стигне до консенсус, може ли такава глобална работа с много въпроси и променливи да провокира конфликти и дори войни?
Някои твърдят, че се забъркват с товасложната система, като климата, не е грижа на човека. Или че е просто глупаво да противодействаме на един замърсител срещу друг или да се опитваме да поправим технократичен провал с технократично решение.
Защо изобщо се обсъждат тези идеи?
Малко сериозни учени биха се определили като защитници на геоинженерството.
Изследователите, които го изучават, изповядватамбивалентност и открито признават, че това не е най-доброто решение на проблема с изменението на климата. Но те също са загрижени, че обществото пренебрегва опасните нива на затопляне и екстремните метеорологични условия, тъй като продължават да строят електроцентрали, автомобили и градове, които ще произвеждат парникови газове в продължение на десетилетия. По този начин все по-голям брой учени казват, че би било просто безотговорно да не се разследва какво потенциално може да спаси много, много животи, както и видове и екосистеми. Но при условие, че работата по намаляване на емисиите не се забравя.
Защитниците на геоинженерството осъзнават опасността, нозадайте си въпроса - в сравнение с какво? По-опасно ли е геоинженерството от глада, наводненията, пожарите, изчезването и миграцията, причинени от изменението на климата - явления, с които вече се сблъскваме? Тъй като тези ефекти се влошават, обществеността и политиците може да мислят, че бъркането в атмосферата на цялата планета е риск, който си струва да се поеме.
Нарастващият случай за геоинженерство
Промяна без решителни действияклиматът може да убие около половин милион души годишно до средата на този век поради глад, наводнения, топлинен стрес и човешки конфликт. Предотвратяването на температури до 2 ° C над нивата от преди индустрията, отдавна считано за опасна зона, която трябва да се избягва на всяка цена, сега изглежда почти невъзможно. Според Междуправителствената група на ООН по изменението на климата това би означавало намаляване на емисиите на парникови газове с цели 70 процента до 2050 г. Това може да се наложи разработването на технологии, които биха могли да изсмукат милиарди тонове въглероден диоксид от атмосферата.
Според проучване на Лондонския комитет наклиматични промени, разлика от една или дори две градуса - това са още четвърт милиард души без надежден достъп до вода, повече от сто милиона души са уязвими от наводнения и значително намаляване на добивите в световен мащаб.
Прочетете също
На 3-ти ден от заболяването повечето пациенти с COVID-19 губят обонянието си и често страдат от хрема
Открити са 24 планети, по-подходящи за живот от Земята
Ледникът на Страшния съд се оказа по-опасен, отколкото учените смятаха. Казваме основното