Co je to geoinženýrství?
Geoinženýrství tradičně zahrnuje dvě velmi odlišné věci: jak
Na první metodě, známé jako "pohlcování uhlíku" nebo "technologie negativních emisí", se dnes vědci do značné míry shodují.Takové techniky budou muset být použity, aby se zabránilo nebezpečným úrovním oteplování planety.Většina vědců ani nepovažuje tuto metodu za geoinženýrství.Na rozdíl od druhé, kontroverznější metody známé jakosolární geoinženýrství.
Je to zastřešující termín, který zahrnuje nápady, jako je instalace opalovacích krémů ve vesmíru nebo rozptylování mikroskopických částic ve vzduchu různými způsoby, aby pobřežní mraky více odrážely, rozptýlily cirry zachycující teplo nebo rozptylovaly sluneční světlove stratosféře.
Někteří vědci však uvažovali o provádění podobných experimentů a technologií lokalizovanými způsoby a zkoumali různé metody, které by mohly chránit korálové útesy, lesy a ledové příkrovy.
Odkud pochází nápad na geoinženýrství?
Obecně to není nejnovější nápad.V roce 1965 varoval vědecký poradní výbor prezidenta Lyndona Johnsona, že bude možná nutné zvýšit odrazivost Země, aby se vyrovnaly rostoucí emise skleníkových plynů. Je příznačné, že v této vůbec první prezidentské zprávě o hrozbě změny klimatu se zdálo, že myšlenka snižování emisí nestojí za zmínku, jak uvádí autor Jeff Goodell ve své knize Jak ochladit planetu.
Ale nejslavnější forma solárního geoinženýrstvízahrnuje rozprašování částic do stratosféry. Někdy se jí říká „stratosférická injekce“ nebo „stratosférický aerosolový rozptyl“. Částečně proto, že sama příroda již prokázala, že je to možné.
Nejslavnější příklad přírodní sluneční energieGeoinženýrství byla erupce Mount Pinatubo na Filipínách v létě 1991. Poté bylo do atmosféry vypuštěno asi 20 milionů tun oxidu siřičitého. Odrazem slunečního světla zpět do vesmíru pomohly částice ve stratosféře během příštích dvou let snížit globální teplotu přibližně o 0,5 ° C.
A přestože vědci mají nepřesná data, obrovské sopečné erupce v dávné minulosti měly podobné důsledky.Po výbuchu hory Tambora v Indonésii v roce 1815 následoval "Rok bez léta" v roce 1816, temné období, které možná pomohlo inspirovat dvě z nejslavnějších a nejtemnějších bytostí v literatuře – upíry a Frankensteinovo monstrum.
Sovětský klimatolog Michail Budyko obvykleje považován za první, který naznačuje, že můžeme čelit změně klimatu napodobováním tohoto vulkanického jevu. Ve své publikaci z roku 1974 nastolil otázku možnosti spalování síry ve stratosféře.
V následujících desetiletích se tento koncept sporadicky objevoval ve výzkumných pracích a na vědeckých konferencích.Velkou pozornost však vzbudil až na konci léta 2006, kdy laureát Paul CrutzenNobelova cena za atmosférickou chemii vyzvala ke geoinženýrství ve svém článku v časopise Climatic Change.To se stalo velmi diskutovanou událostí, protože Crutzen získal Nobelovu cenu za svůj výzkum nebezpečí rostoucí ozonové díry a jedním z dobře známých účinků oxidu siřičitého je poškozování ozonové vrstvy.
Jinými slovy, věřil, že změna klimatu je takovou hrozbou, že stojí za to "Studujte lék", o kterém se domníval, že je to "jed".
Jaké jsou vedlejší účinky strategií geoinženýrství?
Vědci přišli s nejrůznějšími řešeními boje proti změně klimatu, včetně řady kontroverzních strategií geoinženýrství.
Mezi mnoha lze rozlišit několik.
-
Zalesňování</ p>
Podstata metody: umožní zavlažování pouští, například v Austrálii a severní Africe, k výsadbě milionů stromů, které mohou absorbovat oxid uhličitý.
Nevýhoda: Tato vegetace také přiláká další sluneční světlo.
- Umělé navýšení oceánu
Podstata metody: Inženýři budou používat dlouhé potrubí k čerpání studené vody bohaté na živiny směrem nahoru k ochlazování povrchových vod oceánu.
Nevýhoda: Pokud se tento proces někdy zastaví, mohlo by to vést ke změně rovnováhy tepla v oceánech a rychlé změně klimatu.
- Alkalinizace oceánu
Podstata metody: Proces zahrnuje vypouštění vápna do oceánu za účelem chemického zvýšení absorpce oxidu uhličitého.
Nevýhoda: Výzkum ukazuje, že při snižování globálních teplot je málo užitečný.
- Hnojení oceánů železem
Podstata metody: Zahrnuje vypouštění železa do oceánů, aby se zlepšil růst fotosyntetických organismů, které mohou absorbovat oxid uhličitý.
Nevýhoda: Výzkum ukazuje, že při snižování globálních teplot je málo užitečný.
- Solární ovládání
Podstata metody: Tím se sníží množství slunečního světla přijímaného Zemí uvolňováním reflexních aerosolů na bázi síranů do atmosféry.
Nevýhoda: Oxid uhličitý se bude stále hromadit v atmosféře.
Geoinženýrství vyřeší problém používání fosilních paliv?
Ne, i když myšlenka, že je to možné, je rozhodně důvodem, proč se někteří vedoucí pracovníci v energetice zajímají o geoinženýrství.Ale i kdyby to fungovalo, poskytne to v nejlepším případě dočasný oddech od nerovného boje proti změně klimatu.
Kromě toho tato metoda příliš nepomůževyloučení dalších klimatických rizik. Například pokud jde o okyselování oceánů nebo obrovské škody na životním prostředí z těžby a spalování fosilních paliv. Šíření geoinženýrství může zhoršit další narušení klimatického systému. Proto nemůže zcela vyřešit problém stále rostoucích emisí.
Jak se zkoumá geoinženýrství?
V průběhu let od zveřejnění článkuCrutzen, stále více vědců studovalo geoinženýrství, hlavně pomocí počítačových simulací nebo malých laboratorních experimentů, aby zjistili, zda to skutečně funguje, jak je to možné, jaké druhy částic lze použít a jaké vedlejší účinky na životní prostředí může vyvolat.
Počítačová simulace postupněukazuje, že to povede ke snížení globální teploty, zvýšení hladiny moře a některých dalších klimatických dopadů. Některé studie však ukázaly, že vysoké dávky určitých částic mohou také poškodit ochrannou ozonovou vrstvu, změnit vzor globálních srážek a snížit růst plodin v určitých oblastech.
Jiní vědci zjistili, že tato rizika lze snížit, ne-li eliminovat, použitím jiných částic než oxidu siřičitého a omezení rozsahu geoinženýrství.
Například chemici z Harvardu se domnívají, že by to mohl být uhličitan vápenatý – křída, vápenec, mramorMůže být méně škodlivý pro ozon a nepředstavujeVýzkumný tým Keutsch studuje, jak tato látka ovlivňujeoxidy dusíku, které se vyskytují i ve stratosféře – zejména v důsledku antropogenních emisí – a urychlujíVědci se domnívají, že uhličitan vápenatý můžepomáhají snižovat hladiny těchto plynů.
A přesto šéf Harvardské skupiny pro aerosoly ochlazující planetu, profesorFrank Koitsch se snaží objasnit, že i když se jim podaří "odstranit všechny nejistoty geoinženýrského projektu", tak se to staneTo neznamená , že problém změny klimatu bude vyřešen.
Důvod je zřejmý, řekl Koich.
"Nevyřeší to důvod," řekl.„Takže když to všechno děláme a pokračujeme v emisi CO2, musíme do atmosféry dávat stále více a více částic, a v určitém okamžiku se z toho stane jen šílený scénář, že?“
Nakonec jediný stabilní a pravdivýřešením pro lidi je změna jejich postojů a chování. "V každém případě musíme snížit počet" remisí "klimatu," řekl. "Myslím, že tu nejsou žádné otázky." A to je základ, výchozí bod: musíme snížit emise. “
Ale nikdo nebude tvrdit, že jsme přišlidefinitivní odpověď na většinu z těchto otázek. Vědci se domnívají, že je třeba udělat mnohem více modelování, abychom mohli tyto problémy studovat podrobněji. Je také zřejmé, že simulace nám toho moc neřekne, a proto někteří navrhují malé venkovní experimenty.
Provedl někdo skutečné experimenty s geoinženýrstvím?
- V roce 2009 provedli ruští vědci obojípovažován za první otevřený experiment geoinženýrství. Instalovali aerosolové generátory na vrtulník a auto a stříkali částice vysoké až 200 metrů. V článku publikovaném v ruském časopise Meteorology and Hydrology vědci uvedli, že experiment snížil množství slunečního světla dopadajícího na povrch. Stojí za zmínku, že Yuri Izrael, proslulý skeptik v oblasti klimatu, byl hlavním autorem studie i redaktorem časopisu.
- Jeden z prvních pokusů o provedení experimentu,který byl předem otevřeně inzerován jako geoinženýrství, známý jako projekt SPICE, byl nakonec zamítnut. Cílem bylo pumpovat částice potrubím na balón, který by je rozptýlil do stratosféry. Návrh však vyvolal silnou reakci veřejnosti, zejména poté, co se ukázalo, že někteří vědci již požádali o patenty na tuto technologii.
- Vědci z Harvardu (skupina Koich) navrhlidalší a dosud nejformálnější geoinženýrský experiment. Doufají, že vypustí balón vybavený vrtulemi a senzory, který bude do stratosféry stříkat malé množství uhličitanu vápenatého. Letadlo by poté prolétlo oblakem a pokusilo se změřit například to, jak moc jsou částice rozptýleny, jak interagují s jinými plyny a kolik se odráží. Tým již získal finanční prostředky, vytvořil poradní výbor, uzavřel smlouvu s balónovou společností a začal vyvíjet potřebné vybavení.
- Mezitím vědci z WashingtonuUniverzita ve spolupráci s výzkumným centrem Xerox v Palo Alto a dalšími skupinami navrhla malé experimenty jako součást rozsáhlejšího výzkumného programu, aby se dozvěděla více o potenciálu „rozjasnění mořských mraků“. Myšlenka, kterou propagoval britský fyzik John Latham v roce 1990, spočívá v tom, že postřik drobných částic soli z mořské vody na nízko položené mraky nad mořem může vytvořit další kapičky, čímž se zvětší povrchová plocha - a tedy i odrazivost - mraků. Tým v současné době získává finanční prostředky na vývoj „nástroje pro výzkum fyziky mraků“ a jeho testování postřikem malého množství mlhy mořské soli u tichomořského pobřeží USA.
- Podle Nature také došlo k pokusůmněkteré rané pokusy v jiných oblastech geoinženýrství, včetně více než tuctu takzvaných experimentů s otevřeným oceánským hnojením železem. Předpokládá se, že uvolňování železa do vody bude stimulovat růst fytoplanktonu, který bude ze vzduchu vytahovat oxid uhličitý. Vědci se ale zajímají o to, jak dobře funguje a jaké vedlejší účinky může mít na ekosystém oceánu. Ekologické skupiny a další organizace také kritizovaly rané pokusy v této oblasti a tvrdily, že byly implementovány bez řádného povolení nebo vědeckého dohledu.
Opravdu někdo dělá geoinženýrství?
Vědci zdůrazňují, že tyto experimentynejsou skutečným geoinženýrstvím: množství použitého materiálu je příliš malé na to, aby změnilo globální teplotu. Ve skutečnosti dnes nikdo nedělá geoinženýrství v planetárním měřítku, a to navzdory různým konspiračním teoriím o tomto skóre.
Samozřejmě pálení obrovského množstvíFosilní paliva jsou formou geoinženýrství, ale neúmyslné, hloupé a nebezpečné. Znečištění sírou z uhelných elektráren a lodí navíc pravděpodobně vedlo ke snížení globálních teplot. A ano, nová pravidla OSN požadující, aby lodě vypouštěly méně síry, by ve skutečnosti mohly mírně zvýšit teploty.
Existuje také dlouhá a bohatá historie pokusů USA a Číny osít mraky částicemi, aby se zvýšil obsah sněhu nebo srážek.Výsledky jsou však velmi smíšené a změna místního počasí je příliš dalekopokusy o změnu celého klimatického systému.
Jak velká kontroverze je geoinženýrství?
Tolik. Vědecká komunita má skutečné obavy z provádění, výzkumu nebo dokonce diskuse o geoinženýrství.
Kritici tvrdí, že otevřený rozhovor opotenciál technologického „řešení“ změny klimatu zmírní tlak na řešení hlavní příčiny problému: rostoucí emise skleníkových plynů. Někteří lidé si myslí, že venkovní experimentování je kluzký svah. To by mohlo vytvořit pobídky pro ještě větší experimenty a mezitím ještě nebylo učiněno kolektivní rozhodnutí o bezpečnosti geoinženýrství.
Technologie, která také nezná národní hraniceklade obtížné, ne -li nepřekonatelné, geopolitické otázky. Kdo by měl rozhodnout a kdo by mohl mít slovo, zda má cenu pokračovat ve studiu geoinženýrství? Jak vybrat jednu globální průměrnou teplotu, o kterou se budeme snažit, protože bude různými způsoby ovlivňovat různé země? A pokud lidstvo nemůže dosáhnout konsensu, může takové globální dílo s mnoha otázkami a proměnnými vyvolávat konflikty a dokonce i války?
Někteří by tvrdili, že se s tím pohrávajísložitý systém, stejně jako klima, není starostí člověka. Nebo že je prostě hloupé bojovat proti jednomu znečišťovateli proti druhému, nebo se pokoušet technokratické selhání napravit technokratickým řešením.
Proč se o těchto myšlenkách vůbec diskutuje?
Jen málo vážných vědců by se označilo za zastánce geoinženýrství.
Vědci, kteří to studují, tvrdíambivalence a otevřeně přiznat, že to není nejlepší řešení problému změny klimatu. Obávají se však také toho, že společnost ignoruje nebezpečné úrovně oteplování a extrémního počasí, protože nadále staví elektrárny, auta a města, která budou po celá desetiletí produkovat skleníkové plyny. Rostoucí počet vědců proto říká, že by bylo prostě nezodpovědné nezkoumat, co by potenciálně mohlo zachránit mnoho a mnoho životů, stejně jako druhy a ekosystémy. Ale za podmínky, že se nezapomene na práci na snižování emisí.
Obhájci geoinženýrství nebezpečí uznávají, alepoložit otázku - ve srovnání s čím? Je geoinženýrství nebezpečnější než hladomor, záplavy, požáry, vyhynutí a migrace způsobené změnou klimatu - jevy, se kterými se již potýkáme? Jak se tyto efekty zhoršují, veřejnost a tvůrci politik si mohou myslet, že pohrávat si s atmosférou celé planety je riziko, které stojí za to podstoupit.
Rostoucí případ pro geoinženýrství
Změňte bez jakékoli rozhodné akceklima může do poloviny tohoto století zabít zhruba půl milionu lidí ročně v důsledku hladu, záplav, tepelného stresu a lidských konfliktů. Zabránit teplotám až o 2 ° C nad předindustriální úrovní, dlouho považovanou za nebezpečnou oblast, které je třeba se za každou cenu vyhnout, se nyní zdá téměř nemožné. Podle mezivládního panelu OSN pro změnu klimatu by to do roku 2050 znamenalo snížení emisí skleníkových plynů až o 70 procent. To může vyžadovat vývoj technologií, které by mohly vysávat miliardy tun oxidu uhličitého z atmosféry.
Podle studie londýnského výboru ozměna klimatu, rozdíl o jeden nebo dokonce dva stupně - to je další čtvrt miliardy lidí bez spolehlivého přístupu k vodě, více než sto milionů lidí je ohroženo záplavami a významným poklesem výnosů na celém světě.
Přečtěte si také
Ve 3. dni nemoci většina pacientů COVID-19 ztratí čich a často trpí rýmou.
Nalezeno 24 planet vhodnějších pro život než Země
Ledovec Doomsday se ukázal být nebezpečnějším, než si vědci mysleli. Říkáme hlavní věc