Kas yra geoinžinerija?
Tradiciškai geoinžinerija apima du labai skirtingus dalykus: kaip
Pirmuoju metodu, vadinamu „pašalinimu“anglies“ arba „neigiamų emisijų technologijų“ mokslininkai dabar iš esmės sutinka. Tokie metodai turės būti naudojami siekiant išvengti pavojingo planetos atšilimo lygio. Dauguma tyrinėtojų šio metodo net nebepriskiria prie geoinžinerijos. Skirtingai nuo antrojo, prieštaringesnio metodo, žinomo kaipsaulės geoinžinerija.
Tai bendras terminas, apimantis tokiusidėjos, pavyzdžiui, kosmose įrengti kremus nuo saulės arba mikroskopines daleles įvairiais būdais išsklaidyti į orą, kad pakrančių debesys geriau atspindėtų, išsklaidyti šilumą sulaikančius plunksninius debesis ar saulės spindulių išsklaidymo į stratosferą.
Pats žodis „geoinžinerija“ reiškiatechnologija planetos mastu. Tačiau kai kurie tyrėjai svarstė galimybę atlikti panašius eksperimentus ir technologijas vietiniais būdais, tyrinėdami skirtingus metodus, kurie galėtų apsaugoti koralinius rifus, miškus ir ledo sluoksnius.
Iš kur kilo geoinžinerijos idėja?
Apskritai tai nėra naujausia idėja. 1965 m. Prezidento Lyndono Johnsono mokslinis patariamasis komitetas perspėjo, kad norint atsverti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą gali tekti padidinti Žemės atspindį. Pažymėtina, kad šiame pirmame prezidento pranešime apie klimato kaitos grėsmę neatrodė verta paminėti išmetamųjų teršalų mažinimo idėjos, kaip pažymi autorius Jeffas Goodellas savo knygoje „Kaip atvėsinti planetą“.
Tačiau garsiausia saulės geoinžinerijos formaapima dalelių purškimą į stratosferą. Kartais tai vadinama „stratosferos įpurškimu“ arba „stratosferos aerozolio sklaida“. Iš dalies dėl to, kad gamta jau parodė, kad tai įmanoma.
Garsiausias natūralios saulės pavyzdysGeoinžinerija buvo Pinatubo kalno išsiveržimas Filipinuose 1991 m. Vasarą. Tada į atmosferą buvo išleista apie 20 milijonų tonų sieros dioksido. Atspindėdamos saulės šviesą atgal į kosmosą, stratosferos dalelės per ateinančius dvejus metus padėjo sumažinti pasaulio temperatūrą maždaug 0,5 ° C.
Ir, nors mokslininkai neturi tikslių duomenų, didžiulisVulkanų išsiveržimai tolimoje praeityje turėjo panašių pasekmių. Yra žinoma, kad po Tamboros kalno sprogimo Indonezijoje 1815 m. sekė „Metai be vasaros“ 1816 m. – tamsus laikotarpis, kuris galėjo paskatinti sukurti dvi žymiausias ir tamsiausias literatūros būtybes – vampyrus ir Frankenšteino monstras.
Sovietų klimatologas Michailas Budyko paprastailaikomas pirmuoju, kuris siūlo, kad galime kovoti su klimato pokyčiais imituodami šį vulkaninį reiškinį. Savo problemą dėl sieros deginimo stratosferoje jis iškėlė savo 1974 m.
Vėlesniais dešimtmečiais ši koncepcija buvo retkarčiaislaikui bėgant pasirodė moksliniuose straipsniuose ir mokslinėse konferencijose. Tačiau tai nesulaukė didelio dėmesio iki 2006 m. vasaros pabaigos, kai Nobelio premijos laureatas atmosferos chemijos srityje Paulas Crutzenas žurnale Climatic Change straipsnyje paragino atlikti geoinžinerinius tyrimus. Tai tapo plačiai aptarinėjamu įvykiu, nes Crutzenas gavo Nobelio premiją už augančios ozono skylės pavojų tyrimus, o vienas iš žinomų sieros dioksido padarinių yra ozono sluoksnio ardymas.
Kitaip tariant, jis tikėjo, kad klimato kaita kelia tokią grėsmę, kad verta „ištirti vaistą“ nuo to, ką jis laikė „nuodu“.
Koks yra geoinžinerijos strategijų šalutinis poveikis?
Mokslininkai pateikė įvairiausių kovos su klimato kaita sprendimų, įskaitant daugybę prieštaringų geoinžinerijos strategijų.
Tarp daugelio galima išskirti keletą.
-
Apželdinimas mišku</ p>
Metodo esmė: tai leis drėkinti dykumas, pavyzdžiui, Australijoje ir Šiaurės Afrikoje, pasodinti milijonus medžių, kurie sugeria anglies dioksidą.
Trūkumas: Ši augmenija taip pat pritrauks papildomos saulės šviesos.
- Dirbtinis vandenyno pakėlimas
Metodo esmė: Inžinieriai ilgais vamzdžiais pumpuos šaltą vandenį, kuriame gausu maistinių medžiagų, kad atvėsintų vandenyno paviršinius vandenis.
Trūkumas: Jei šis procesas kada nors sustos, tai gali sukelti šilumos pusiausvyros pasikeitimą vandenynuose ir spartų klimato pokyčius.
- Šarmina vandenyną
Metodo esmė: Procesas apima kalkių išmetimą į vandenyną, kad chemiškai padidėtų anglies dioksido absorbcija.
Trūkumas: Tyrimai rodo, kad jis yra mažai naudingas mažinant pasaulinę temperatūrą.
- Tręšti vandenynus geležimi
Metodo esmė: Tai reiškia geležies išmetimą į vandenynus, kad pagerėtų fotosintetinių organizmų, galinčių absorbuoti anglies dioksidą, augimas.
Trūkumas: Tyrimai rodo, kad jis yra mažai naudingas mažinant pasaulinę temperatūrą.
- Saulės valdymas
Metodo esmė: Tai sumažins saulės gaunamą saulės kiekį, kurį į atmosferą išleis atspindinčių sulfatų pagrindu pagaminti aerozoliai.
Trūkumas: Anglies dioksidas vis tiek kaupsis atmosferoje.
Geoinžinerija išspręs iškastinio kuro naudojimo problemą?
Ne, nors mintis, kad tai įmanoma, tikrai yrayra priežastis, kodėl kai kurie energetikos įmonių vadovai domisi geoinžinerija. Tačiau net jei tai pavyks, geriausiu atveju tai suteiks laikiną atokvėpį netolygioje kovoje su klimato kaita.
Be to, šis metodas nelabai padedakitų klimato pavojų pašalinimas. Pavyzdžiui, kai kalbama apie vandenynų rūgštėjimą arba didžiulę žalą aplinkai dėl iškastinio kuro gavybos ir deginimo. Geoinžinerijos plitimas gali pabloginti kitus klimato sistemos sutrikimus. Todėl tai negali visiškai išspręsti nuolat didėjančios emisijos problemos.
Kaip tiriama geoinžinerija?
Per metus nuo straipsnio paskelbimoCrutzenas, vis daugiau ir daugiau tyrinėtojų, tyrinėjo geoinžineriją, dažniausiai naudodamiesi kompiuterinėmis simuliacijomis ar mažais laboratoriniais eksperimentais, norėdami sužinoti, ar tai iš tikrųjų veikia, kaip tai galima padaryti, kokias daleles galima naudoti ir kokį šalutinį poveikį aplinkai jis gali sukelti.
Kompiuterinis modeliavimas nuosekliairodo, kad dėl to sumažės pasaulinė temperatūra, pakils jūros lygis ir atsiras keletas kitų klimato padarinių. Tačiau kai kurie tyrimai parodė, kad didelės tam tikrų dalelių dozės taip pat gali pakenkti apsauginiam ozono sluoksniui, pakeisti pasaulinį kritulių pobūdį ir sumažinti pasėlių augimą tam tikrose vietovėse.
Kiti tyrėjai nustatė, kad šią riziką galima sušvelninti, jei ne pašalinti, naudojant kitas nei sieros dioksido daleles ir ribojant geoinžinerijos taikymo sritį.
Pavyzdžiui, tuo tiki chemikai iš Harvardotai gali būti kalcio karbonatas – kreida, kalkakmenis, marmuras ir kriauklės. Tai gali būti mažiau kenksminga ozonui ir nekelia didelio pavojaus sveikatai. Keutscho tyrimų grupė tiria, kaip ši medžiaga veikia chlorą ir azoto oksidus, kurie taip pat yra stratosferoje – daugiausia dėl žmogaus sukeltų išmetamųjų teršalų – ir pagreitina ozono sluoksnio ardymą. Mokslininkai mano, kad kalcio karbonatas gali padėti sumažinti šių dujų kiekį.
Ir vis dėlto Harvardo vadovasPlanetos aušinimo aerozolių tyrimų grupė profesorius Frankas Keutschas nori aiškiai pasakyti, kad net jei jie gali „pašalinti visus geoinžinerijos projekto neaiškumus“ ir jis bus sėkmingas, tai nereiškia, kad klimato kaita bus išspręsta.
Priežastis akivaizdi, sakė Koichas.
„Tai neišsprendžia priežasties“, - sakė jis. "Taigi, kai visa tai darome ir toliau išmetame CO2, turime į atmosferą įleisti vis daugiau dalelių, o tam tikru momentu tai tiesiog tampa beprotišku scenarijumi, tiesa?"
Dienos pabaigoje vienintelis stabilus ir tikrassprendimas žmonėms yra pakeisti savo požiūrį ir elgesį. "Bet kokiu atveju turime sumažinti klimato" remisijų "skaičių", - sakė jis. „Manau, kad čia nėra klausimų. Ir tai yra pagrindas, atspirties taškas: turime sumažinti išmetamų teršalų kiekį “.
Bet niekas nepretenduos, kad mes atėjomegalutinį atsakymą į daugumą šių klausimų. Tyrėjai mano, kad turime atlikti daug daugiau modeliavimo darbų, kad galėtume išsamiau išnagrinėti šias problemas. Be to, akivaizdu, kad modeliavimas mums daug ko nepasako, todėl kai kurie siūlo nedidelius lauko eksperimentus.
Ar kas nors atliko tikrus geoinžinerijos eksperimentus?
- 2009 m. Rusijos mokslininkai vykdė kaiplaikomas pirmuoju atviru geoinžinerijos eksperimentu. Jie ant sraigtasparnio ir automobilio sumontavo aerozolių generatorius ir purškė iki 200 metrų aukščio daleles. Rusijos žurnale „Meteorology and Hydrology“ paskelbtame straipsnyje mokslininkai teigė, kad eksperimentas sumažino saulės spindulių kiekį, pasiekiantį paviršių. Tačiau verta paminėti, kad garsus klimato skeptikas Jurijus Izraelis buvo pagrindinis tyrimo autorius ir žurnalo redaktorius.
- Vienas pirmųjų bandymų atlikti eksperimentą,kuri buvo iš anksto atvirai reklamuota kaip susijusi su geoinžinerija, žinoma kaip SPICE projektas, galiausiai buvo atmesta. Idėja buvo pumpuoti daleles vamzdžiu ant baliono, kuris paskleis jas į stratosferą. Tačiau šis pasiūlymas sukėlė stiprią visuomenės reakciją, ypač po to, kai paaiškėjo, kad kai kurie tyrėjai jau kreipėsi dėl šios technologijos patentų.
- Harvardo mokslininkai (Koicho grupė) pasiūlėkitas ir oficialiausias iki šiol atliktas geoinžinerijos eksperimentas. Jie tikisi paleisti balioną su sraigtais ir jutikliais, kuris purškia nedidelį kiekį kalcio karbonato į stratosferą. Tada lėktuvas skrisdavo per plunksną ir bandydavo išmatuoti tokius dalykus, kaip, pavyzdžiui, kiek dalelių išsibarstę, kaip jos sąveikauja su kitomis dujomis ir kiek jos atsispindi. Komanda jau surinko lėšų, sukūrė patariamąjį komitetą, sudarė sutartis su oro balionų kompanija ir pradėjo kurti reikiamą įrangą.
- Tuo tarpu tyrėjai iš VašingtonoUniversitetas, bendradarbiaudamas su „Xerox“ tyrimų centru Palo Alto mieste ir kitomis grupėmis, pasiūlė nedidelius eksperimentus kaip didesnės mokslinių tyrimų programos dalį, kad sužinotų daugiau apie „ryškesnių jūros debesų“ potencialą. Britų fiziko Johno Lathamo pradėta idėja 1990 m. Yra ta, kad purškiant mažas druskos daleles iš jūros vandens į žemai esančius debesis, esančius virš jūros, gali atsirasti papildomų lašelių, padidinančių debesų plotą - taigi ir atspindį. Šiuo metu komanda renka lėšas „debesų fizikos tyrimų įrankiui“ sukurti ir išbandyti purškiant nedidelį kiekį jūros druskos rūko prie Ramiojo vandenyno JAV krantų.
- Pasak „Nature“, taip pat buvo bandymųkai kurie ankstyvi bandymai kitose geoinžinerijos srityse, įskaitant daugiau nei dešimt vadinamųjų atvirojo vandenyno geležies tręšimo eksperimentų. Idėja yra tai, kad geležies išsiskyrimas į vandenį paskatins fitoplanktono augimą, kuris ištrauks anglies dioksidą iš oro. Tačiau mokslininkams kyla klausimas, kaip jis gerai veikia ir kokį šalutinį poveikį jis gali sukelti vandenyno ekosistemai. Aplinkos apsaugos grupės ir kitos organizacijos taip pat kritikavo ankstyvus bandymus šioje srityje teigdami, kad jie buvo įgyvendinti be tinkamo leidimo ar mokslinės priežiūros.
Ar kas nors iš tikrųjų užsiima geoinžinerija?
Tyrėjai pabrėžia, kad šie eksperimentainėra tiesa geoinžinerija: medžiagos kiekis yra per mažas, kad pakeistų pasaulinę temperatūrą. Tiesą sakant, šiandien niekas nedaro geoinžinerijos planetos mastu, nepaisant įvairių šio balo sąmokslo teorijų.
Žinoma, deginant didžiulį kiekįIškastinis kuras yra geoinžinerijos forma, tačiau netyčia, kvaila ir pavojinga. Be to, dėl anglies gamyklų ir laivų užterštos siera greičiausiai sumažėjo pasaulinė temperatūra. Taip, naujosios JT taisyklės, reikalaujančios, kad laivai išmeta mažiau sieros, iš tikrųjų gali šiek tiek pakelti temperatūrą.
Taip pat yra ilga ir turtinga istorijaJAV ir Kinijos bandymai pasėti debesis dalelėmis, kad padidėtų sniego ar kritulių kiekis. Tačiau rezultatai yra labai įvairūs, o besikeičiantys vietiniai orai yra per toli nuo bandymo pakeisti visą klimato sistemą.
Kiek ginčų kelia geoinžinerija?
Daug. Mokslo bendruomenė iš tikrųjų susirūpinusi dėl geoinžinerijos vykdymo, tyrimo ar net aptarimo.
Kritikai teigia, kad atviras pokalbis apietechnologinio klimato kaitos „sprendimo“ potencialas palengvins spaudimą spręsti pagrindinę problemos priežastį: didėjančią šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisiją. Kai kurie žmonės mano, kad lauko eksperimentai yra slidus šlaitas. Tai galėtų sukurti paskatas dar didesniems eksperimentams, o kol kas kol kas dar nepriimtas sprendimas dėl geoinžinerijos saugumo.
Technologija, kuri taip pat neturi nacionalinių ribųkelia sunkius, jei ne neįveikiamus, geopolitinius klausimus. Kas turėtų nuspręsti ir kas galėtų pasakyti, ar verta toliau mokytis geoinžinerijos? Kaip pasirinkti vieną vidutinę vidutinę temperatūrą, kurios reikia siekti, nes ji skirtingai paveiks įvairias šalis? Ir jei žmonija negali pasiekti bendro sutarimo, ar toks globalus darbas su daugeliu klausimų ir kintamųjų gali išprovokuoti konfliktus ir net karus?
Kai kurie ginčytųsi tuo, kad susipainiojisudėtinga sistema, kaip ir klimatas, žmogui nerūpi. Arba paprasčiausia kvaila neutralizuoti vieną teršėją prieš kitą arba bandoma taisyti technokratinę nesėkmę technokratiniu sprendimu.
Kodėl šios idėjos apskritai diskutuojamos?
Nedaugelis rimtų mokslininkų apibūdintų save kaip geoinžinerijos šalininkus.
Ją studijuojantys mokslininkai išpažįstaambivalenciją ir atvirai pripažinti, kad tai nėra geriausias klimato kaitos problemos sprendimas. Tačiau jie taip pat susirūpinę, kad visuomenė nepaiso pavojingo atšilimo ir ekstremalių oro sąlygų, nes ji ir toliau kuria elektrines, automobilius ir miestus, kurie dešimtmečius gamins šiltnamio efektą sukeliančias dujas. Taigi vis daugiau mokslininkų teigia, kad būtų tiesiog neatsakinga neištirti, kas gali išgelbėti daug daug gyvybių, taip pat rūšis ir ekosistemas. Tačiau su sąlyga, kad nebus pamiršta apie darbą mažinant išmetimą.
Geoinžinerijos šalininkai pripažįsta pavojų, tačiauužduoti sau klausimą - palyginti su kuo? Ar geoinžinerija yra pavojingesnė nei badas, potvyniai, gaisrai, išnykimas ir migracija, kurią sukelia klimato kaita - reiškiniai, su kuriais jau susiduriame? Šiems padariniams blogėjant, visuomenė ir politikos formuotojai gali pagalvoti, kad verta rizikuoti visos planetos atmosfera.
Didėjantis geoinžinerijos atvejis
Keisti be ryžtingų veiksmųklimatas dėl alkio, potvynių, karščio ir žmogaus konfliktų kasmet gali nužudyti apie pusę milijono žmonių. Šiuo metu beveik neįmanoma užkirsti kelio iki 2 ° C aukštesnei nei priešindustrinei temperatūrai, kuri ilgą laiką buvo laikoma pavojinga zona, kurios reikia vengti bet kokia kaina. Pasak Jungtinių Tautų tarpvyriausybinės klimato kaitos komisijos, tai reikštų, kad iki 2050 m. Šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimas sumažėtų net 70 proc. Tam gali reikėti sukurti technologijas, kurios galėtų iš atmosferos išsiurbti milijardus tonų anglies dioksido.
Remiantis Londono komiteto 2006 mklimato kaita, vieno ar net dviejų laipsnių skirtumas - tai dar ketvirtis milijardo žmonių, neturintys patikimos prieigos prie vandens, daugiau nei šimtas milijonų žmonių yra jautrūs potvyniams ir žymiai sumažina derlingumą visame pasaulyje.
Taip pat skaitykite
3 ligos dieną dauguma COVID-19 pacientų praranda kvapo pojūtį ir dažnai kenčia nuo slogos
Surasta 24 planetos, tinkamesnės gyvenimui nei Žemė
Doomsday ledynas pasirodė pavojingesnis, nei manė mokslininkai. Mes pasakome pagrindinį dalyką