Η ηλιακή γεωμηχανική: πώς να αλλάξετε το κλίμα με τη βοήθεια καθρεφτών στο διάστημα και τεχνητών ηφαιστειακών εκρήξεων

Στην πραγματικότητα, υπάρχει πρόοδος, αλλά δεν φαίνεται αρκετή: τώρα οι περισσότεροι επιστήμονες συμφωνούν αυτό

Η κλιματική αλλαγή είναι πραγματική και συμβαίνει γρήγορα.Τον τελευταίο αιώνα, η θερμοκρασία της επιφάνειας της Γης έχει αυξηθεί σχεδόν κατά 1°C και, σύμφωνα με την IPCC (Διακυβερνητική Επιτροπή για την Κλιματική Αλλαγή - Hi-Tech), έως το 2100 θα αυξηθεί κατά 0,3–1,7°C ακόμη (με σημαντική μείωση των εκπομπών) ή 2,6–4,8°C (με αυξανόμενες εκπομπές). Τα χειρότερα νέα: Η Γη δεν απειλείται. Ο πλανήτης θα συνεχίσει να υπάρχει ό,τι κι αν του κάνουμε. Όλη η ζωή, η οποία σίγουρα δεν είναι ακόμη προσαρμοσμένη σε διαφορετικό κλίμα, απειλείται.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο συζητούν ορισμένοι επιστήμονεςτην ανάγκη για πιο αποφασιστική δράση για να σταματήσει η πλανητική καταστροφή. Η γεωμηχανική είναι μεταξύ τους. Όλο και περισσότεροι ερευνητές μιλούν για την ανάγκη "επεξεργασίας" της θερμοκρασίας στη Γη.


Το λιώσιμο των παγετώνων της Ανταρκτικής επιβραδύνει τη διαδικασίαυπερθέρμανση του πλανήτη. Ως αποτέλεσμα της εξαφάνισής τους, μια κρίσιμη αύξηση της θερμοκρασίας της ατμόσφαιρας της Γης κατά 2°C θα συμβεί όχι το 2053, όπως πιστεύαμε προηγουμένως, αλλά το 2065.

Γεωμηχανική ή "Γημηχανική" - μοντέρναένας όρος για παρεμβάσεις μεγάλης κλίμακας στο έργο του πλανήτη για να επιβραδύνει ή να αντιστρέψει τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής. Θεωρητικά, ο όρος "γεωμηχανική" μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να περιγράψει οποιοδήποτε σχέδιο μεγάλης κλίμακας επίλυσης προβλημάτων. Για παράδειγμα, εάν εκατομμύρια άνθρωποι φυτεύουν σε ένα δέντρο, αυτό θα μειώσει την ποσότητα του διοξειδίου του άνθρακα - αυτό μπορεί επίσης να ονομάζεται γεω-μηχανική. Εάν όλοι μεταπηδήσουν στην χρήση ανακυκλωμένου χαρτιού ταυτόχρονα, αυτό θα μπορούσε να ονομαστεί γεωμηχανική, καθώς θα μειώσουμε τον αριθμό των δέντρων που κόπηκαν. Αυτό ταιριάζει επίσης στη μαζική κατασκευή ανεμογεννητριών.

Αλλά πιο συχνά εννοούμε ασυνήθιστα έργα,οι οποίοι προσπαθούν να αποκαταστήσουν την ισορροπία του κλίματος της Γης με άμεσες, μεγάλης κλίμακας ανθρωπογενείς επιπτώσεις στη γη, στους ωκεανούς ή στην ατμόσφαιρα του πλανήτη. Ένας από τους κύριους τομείς εργασίας των επιστημόνων είναι μια προσπάθεια να κρυώσει ο πλανήτης μειώνοντας την ποσότητα της εισερχόμενης ηλιακής ενέργειας. Στην αγγλική γλώσσα, ονομάζεται διαχείριση ηλιακής ακτινοβολίας (SRM).

Μείωση της ηλιακής ακτινοβολίας

Εάν το πρόβλημα είναι ότι ο πλανήτης παίρνει πάρα πολύπολύ ηλιακή ακτινοβολία, είναι δυνατόν να το λύσουμε παρεμποδίζοντας μέρος του κόσμου, όπως κάνουν οι αγρότες - καλύπτοντας θερμοκήπια με κουρτίνες ή ασβέστη; Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι ναι και προσπαθούν να μας σώσουν από τις "έξτρα" ακτίνες με εντελώς διαφορετικούς τρόπους.

Ένας από αυτούς βασίζεται στο γεγονός ότι μεγάλοοι ηφαιστειακές εκρήξεις οδηγούν όχι μόνο σε νέες θεαματικές φωτογραφίες στις τράπεζες αρχείων αλλά και στη μείωση της διαφάνειας της ατμόσφαιρας γύρω. Η καταστροφή μειώνει την εισερχόμενη ηλιακή ακτινοβολία εκπέμποντας διοξείδιο του θείου. Μόλις φτάσει στην ατμόσφαιρα, αντιδρά με υδρατμούς, σχηματίζοντας σταγόνες θειικού οξέος, τα σύννεφα από τα οποία διασκορπίζουν το φως του ήλιου πίσω.

Μπορούν οι άνθρωποι να αντιμετωπίσουν την κλιματική αλλαγή,προσπαθώντας τεχνητά να κάνετε κάτι τέτοιο; Για να γίνει αυτό, δεν χρειάζεται να σχεδιάσετε ένα ηφαίστειο - απλώς "αντλούν" το διοξείδιο του θείου στην ατμόσφαιρα. Ένας από τους πρώτους που το έκανε αυτό προτάθηκε από τον σοβιετικό κλιματολόγο Mikhail Budyko. Ο Αμερικανός εξερευνητής της Γης και ο ωκεανογράφος Wallace Broker πήρε αυτή την ιδέα στη δεκαετία του 1980 όταν προσέφερε να προσλάβει ένα στόλο 700 αεριωθούμενων αεροσκαφών Jumbo για να απελευθερώσει περίπου την ίδια ποσότητα διοξειδίου του θείου ανά έτος με την έκρηξη Pinatubo Mount.

Μπορεί να κοστίσει δεκάδες δισεκατομμύρια δολάρια. Ο Ken Caldeira από το Τμήμα Παγκόσμιας Οικολογίας του Ινστιτούτου Carnegie στο πανεπιστήμιο του Στάνφορντ καταμέτρησε τους αριθμούς και πρότεινε να προστεθεί αρκετό θείο στην ατμόσφαιρα "χρησιμοποιώντας έναν πυροσβεστικό σωλήνα αναστέλλονται από μπαλόνια" για σχετικά χαμηλό κόστος 100 εκατομμυρίων δολαρίων ετησίως. Ωστόσο, επισημαίνει ότι ο κίνδυνος άλλων προβλημάτων, όπως η μαζική ατμοσφαιρική ρύπανση ή η καταστροφή του στρώματος όζοντος, είναι μεγάλη.


Οι ηφαιστειακές εκρήξεις μπορούν να σταματήσουν την αύξηση της θερμοκρασίας της επιφάνειας της Γης απελευθερώνοντας διοξείδιο του θείου στην ατμόσφαιρα.

Από την άλλη πλευρά, υπάρχουν μελέτεςπου λένε ότι η μέθοδος μπορεί να είναι ασφαλής. Ωστόσο, ακόμη και την ίδια στιγμή, είναι πολύ νωρίς για να αναπτυχθεί η αποστολή, λένε οι επιστήμονες - η τεχνική πρέπει να μελετηθεί λεπτομερέστερα. "Δεν μπορούμε να πούμε αν αξίζει να συνεχιστεί η υπερθέρμανση του πλανήτη να αποφασιστεί αν θα αρχίσει να ψεκάζεται ύλη στη στρατόσφαιρα", δήλωσε ο Alan Robock, καθηγητής γεωφυσικής και ερευνητής στο Πανεπιστήμιο Rutgers στο New Jersey. "Πρέπει να απαντήσουμε σε αυτή την ερώτηση, αλλά έχουμε πολύ λίγα στοιχεία." Ταυτόχρονα, πραγματοποιούνται ήδη πρακτικές μελέτες αυτής της μεθόδου - επιστήμονες από το Χάρβαρντ κατά το πρώτο εξάμηνο του 2019 θα ξεκινήσουν ένα ελεγχόμενο μπαλόνι 20 χιλιόμετρα πάνω από τα νοτιοδυτικά των Ηνωμένων Πολιτειών. Θα ψεκάσουν μια μικρή ποσότητα ανθρακικού ασβεστίου σε μερίδια των 100 γραμμαρίων και θα παρατηρήσουν πώς διαλύονται και επηρεάζουν την ατμόσφαιρα.

Το ανθρακικό ασβέστιο είναι διαφορετικό από το διοξείδιο του θείου,που εκπέμπονται από το ηφαίστειο Pinatubo. Όπως σημειώνει ο Josef Tollefson, ένα από τα μέλη της ομάδας, μια έκρηξη θα επιταχύνει επίσης την εξάντληση του στρώματος του όζοντος. Οι ερευνητές ελπίζουν ότι το ανθρακικό ασβέστιο θα έχει λιγότερες επιπτώσεις στο όζον. Αλλά επειδή δεν υπάρχει φυσικά στη στρατόσφαιρα, η επίδραση του ανθρακικού ασβεστίου είναι πιο δύσκολη στην παρακολούθηση χωρίς ένα πείραμα.

Καθρέπτες στο διάστημα

Υποθέστε ότι οι ουσίες μπορεί να είναι επικίνδυνες γιατην ατμόσφαιρα του πλανήτη, αλλά οι επιστήμονες μπορούν να κάνουν χωρίς αυτούς - γιατί να μην οικοδομήσουμε έναν καθρέφτη που θα αντικατοπτρίζει τις ακτίνες του ήλιου; Ταυτόχρονα, ακόμη και οι προκαταρκτικοί υπολογισμοί είναι φανταστικοί - για να αλλάξετε τη θερμοκρασία στη Γη, θα χρειαστείτε έναν καθρέφτη μεγέθους της Γροιλανδίας (υπάρχουν επιλογές για τις οποίες θα χρησιμοποιούν μερικούς μικρότερους καθρέφτες). Φαίνεται να είναι τρέλα, αλλά το 2001 αυτή η επιλογή προσφέρθηκε στην αμερικανική κυβέρνηση και συνεχίζουν να την θεωρούν ως έναν από τους τρόπους διατήρησης μιας φυσιολογικής θερμοκρασίας στη Γη.

Roger Angel από το Πανεπιστήμιο της Αριζόνα πρότεινεχρησιμοποιήστε περίπου τρισεκατομμύρια εξαιρετικά λεπτά κάτοπτρα πάχους περίπου 60 cm για να δημιουργήσετε ένα τεχνητό κοσμικό σύννεφο, το πλάτος του οποίου είναι περίπου διπλάσιο από το πλάτος της Γης. Μια εκτίμηση για το ακαθάριστο κόστος προϋποθέτει ότι το σχέδιο θα είναι πολύ ακριβό - από εκατοντάδες δισεκατομμύρια έως εκατοντάδες τρισεκατομμύρια δολάρια. Από την άλλη πλευρά, αν η ανθρωπότητα είναι πραγματικά απειλητική, είναι απίθανο ο καθένας να υπολογίζει τον αριθμό των μηδενικών σε αυτό το σχήμα.

Σπορά τα σύννεφα

Τα σύννεφα αντικατοπτρίζουν φυσικά τον ήλιο.το φως επιστρέφει στο διάστημα, οπότε γιατί όχι μόνο να προσπαθήσουμε να αυξήσουμε την κάλυψη σύννεφο της Γης; Από τη δεκαετία του 1940, αρκετές δεκαετίες μετά την εφεύρεση του αεροσκάφους, έγιναν πολλές προσπάθειες να δημιουργηθούν τα αποκαλούμενα "σύννεφα" πειράματα.

Πλευρική γραμμή

Μπορούν, για παράδειγμα, να τροποποιηθούν - ψεκάζονται σεατμόσφαιρα θαλασσινού νερού και να αυξήσει την ανακλαστικότητα των νεφών. Ή πρόσθετοι πυρήνες συμπύκνωσης που δημιουργούνται με ψεκασμό θα αλλάξουν την κατανομή μεγέθους των σταγονιδίων στα σύννεφα, καθιστώντας τα πιο λευκά. Την ίδια στιγμή, σύμφωνα με τους επιστήμονες, αυτή η μέθοδος θα είναι σε θέση να διατηρήσει μια κανονική θερμοκρασία στη Γη, ακόμη και αν η ποσότητα του CO2 διπλασιάζεται.

Κρύα στέγη και ανακλαστικές πλάκες

Η νομοθεσία ορισμένων χωρών - για παράδειγμα, οι ΗΠΑενθαρρύνει τη βαφή υλικών στέγης σε λευκό ή χλωμό για να αντικατοπτρίζει την ηλιακή ακτινοβολία, αλλά η έκθεση της Royal Society του 2009 αναφέρει ότι αυτή η μέθοδος θα καλύψει μόνο το 1% της Γης και θα είναι αναποτελεσματική. Στο «μη ρεαλιστικό» τμήμα προστέθηκαν αρκετά περισσότερα έργα: βρίσκονται σε μεγάλες περιοχές - για παράδειγμα, η έρημος της Σαχάρας, τα φύλλα που αντικατοπτρίζουν τις ακτίνες, αλλά το αποτέλεσμα θα είναι πολύ τοπικό και δεν θα βοηθήσει να λιώσει τα παγόβουνα ή να φυτέψουν περισσότερα δέντρα ή καλλιέργειες φως

Κριτική

Όπως η Βασιλική Εταιρεία κατέληξε στο δικό τηςΈκθεση του 2009: "Οι μέθοδοι γεωπληροφορικής δεν αντικαθιστούν τον μετριασμό της κλιματικής αλλαγής και πρέπει να θεωρηθούν μόνο ως μέρος μιας ευρύτερης δέσμης λύσεων για το πρόβλημα" - για να το πούμε απλά, οι ειδικοί πιστεύουν ότι η γεωμηχανική πιθανότατα δεν θα μπορέσει να μας βοηθήσει.

Υπάρχουν εκείνοι που είναι πιο ριζοσπαστικοί -Εμπειρογνώμονες από το Γερμανικό Κέντρο Ερευνών για το Κλιματικό Analytics ζήτησαν την πλήρη απαγόρευση της ηλιακής γεωτεχνικής. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, το κλίμα της Γης μπορεί να επηρεαστεί σοβαρά από την ψύξη της ατμόσφαιρας και η προσοχή που δίδεται σε αυτή τη μέθοδο αποσπά την προσοχή της ανθρωπότητας.

Σύμφωνα με τους εμπειρογνώμονες της Climate Analytics, SRMμπορεί να καλύψει τα πιο σημαντικά προβλήματα που πρέπει να αντιμετωπιστούν - τη μείωση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα, τη μετάβαση από ορυκτά καύσιμα σε ανανεώσιμα. Οι ερευνητές ανησυχούν ότι ακόμα και αν λειτουργούν οι παραπάνω μέθοδοι, θα αντικαταστήσουμε ένα πρόβλημα με ένα άλλο. Κατά τη γνώμη τους, πολλοί καθησυχάζονται από την ιδέα ότι η γεωϊατρική ελαφρώς "διορθώνει" το κλίμα της Γης και θα σώσει τον κόσμο από μια καταστροφή σχετικά γρήγορα, ανέξοδα και ανώδυνα και θα αντικρούσει με αποφασιστικότητα αυτή τη διατριβή.

Σχεδόν όλοι οι συμμετέχοντες στη διαδικασία είναι σίγουροι ότιγια να καταλάβουμε πόσο ρεαλιστικά είναι αυτά τα σχέδια, χρειάζεται περαιτέρω έρευνα. Μια έκθεση του Εθνικού Συμβουλίου Έρευνας του 2015 σχετικά με τις διάφορες τεχνολογίες αποκλεισμού του ηλιακού φωτός κατέληξε στο συμπέρασμα ότι «δεν θα απαιτηθούν σημαντικές τεχνολογικές καινοτομίες» αλλά όχι «μπορούν να εξαλείψουν τις ζημιές στη Γη ως αποτέλεσμα της κλιματικής αλλαγής». Σε κάθε περίπτωση, είναι απαραίτητο να μειωθούν οι εκπομπές, να στραφούν και στην πράσινη ενέργεια, διαφορετικά οι υποσχέσεις τους θα φαίνονται "παράλογες και ανεύθυνες", συνοψίζουν.