Ce este Geoinginerie?
În mod tradițional, geoingineria implică două lucruri foarte diferite: cum
Cu prima metodă, cunoscută sub numele de „eliminare”carbon” sau „tehnologii cu emisii negative” acum oamenii de știință sunt în mare măsură de acord. Astfel de tehnici vor trebui folosite pentru a evita nivelurile periculoase de încălzire planetară. Majoritatea cercetătorilor nici măcar nu mai clasifică această metodă drept geoinginerie. Spre deosebire de a doua metodă, mai controversată, cunoscută cageoinginerie solară.
Acesta este un termen general care include astfelidei precum instalarea de creme de protecție solară în spațiu sau dispersarea particulelor microscopice în aer în diferite moduri pentru a face norii de coastă mai reflectorizați, dispersarea norilor cirus care captează căldura sau împrăștierea razelor solare în stratosferă.
Însuși cuvântul „geoinginerie” implicătehnologie la scară planetară. Dar unii cercetători s-au gândit să efectueze experimente și tehnologii similare în moduri localizate, explorând diferite metode care ar putea proteja recifele de corali, pădurile și calotele de gheață.
De unde a venit ideea pentru geoinginerie?
În general, aceasta nu este cea mai nouă idee.În 1965, comitetul științific consultativ al președintelui Lyndon Johnson a avertizat că reflectivitatea Pământului ar putea fi necesară pentru a compensa creșterea emisiilor de gaze cu efect de seră. În mod semnificativ, în acest prim raport prezidențial despre amenințarea schimbărilor climatice, ideea de reducere a emisiilor nu pare să merite menționată, așa cum remarcă autorul Jeff Goodell în cartea sa How to Cool the Planet.
Dar cea mai faimoasă formă de geoinginerie solarăimplică pulverizarea particulelor în stratosferă. Uneori este denumită „injecție stratosferică” sau „dispersie stratosferică de aerosoli”. În parte, deoarece natura a demonstrat deja că acest lucru este posibil.
Cel mai faimos exemplu de solar naturalGeoingineria a fost erupția Muntelui Pinatubo din Filipine în vara anului 1991. Apoi, aproximativ 20 de milioane de tone de dioxid de sulf au fost eliberate în atmosferă. Prin reflectarea luminii solare înapoi în spațiu, particulele din stratosferă au contribuit la reducerea temperaturii globale cu aproximativ 0,5 ° C în următorii doi ani.
Și, deși oamenii de știință nu au date exacte, uriașeErupțiile vulcanice din trecutul îndepărtat au avut consecințe similare. Se știe că explozia Muntelui Tambora din Indonezia din 1815 a fost urmată de „Anul fără vară” din 1816, o perioadă întunecată care poate să fi contribuit la inspirarea creării a două dintre cele mai faimoase și întunecate creaturi din literatură – vampirii și monstrul lui Frankenstein.
Climatologul sovietic Mikhail Budyko de obiceiconsiderat primul care sugerează că putem contracara schimbările climatice prin simularea acestui fenomen vulcanic. El a ridicat problema posibilității de a arde sulf în stratosferă în publicația sa din 1974.
În deceniile următoare, acest concept a fost din când în cânda apărut în articole de cercetare și la conferințe științifice de-a lungul timpului. Cu toate acestea, nu a primit prea multă atenție până la sfârșitul verii anului 2006, când Paul Crutzen, un laureat al Premiului Nobel pentru chimia atmosferică, a cerut cercetări de geoinginerie într-un articol din revista Climatic Change. Acesta a devenit un eveniment larg discutat, deoarece Crutzen a primit Premiul Nobel pentru cercetările sale asupra pericolelor găurii de ozon în creștere, iar unul dintre efectele cunoscute ale dioxidului de sulf este epuizarea stratului de ozon.
Cu alte cuvinte, el credea că schimbările climatice sunt o amenințare atât de mare, încât merită „explorarea unui leac” pentru ceea ce el considera „otrăvire”.
Care sunt efectele secundare ale strategiilor de geoinginerie?
Oamenii de știință au venit cu tot felul de soluții pentru combaterea schimbărilor climatice, inclusiv o serie de strategii controversate de geoinginerie.
Dintre multe, se pot distinge mai multe.
-
Împădurire</ p>
Esența metodei: va permite irigarea deșerturilor, de exemplu, în Australia și Africa de Nord, pentru a planta milioane de copaci care pot absorbi dioxidul de carbon.
Dezavantaj: Această vegetație va atrage și lumina solară suplimentară.
- Upwelling artificial al oceanului
Esența metodei: Inginerii vor folosi țevi lungi pentru a pompa apă rece, bogată în nutrienți, în sus, pentru a răci apele de la suprafața oceanului.
Dezavantaj: Dacă acest proces se oprește vreodată, ar putea duce la o schimbare a balanței de căldură în oceane și schimbări climatice rapide.
- Alcalinizarea oceanului
Esența metodei: Procesul implică aruncarea varului în ocean pentru a crește chimic absorbția dioxidului de carbon.
Dezavantaj: Cercetările arată că este de puțin folos în reducerea temperaturilor globale.
- Fertilizarea oceanelor cu fier
Esența metodei: Aceasta implică aruncarea fierului în oceane pentru a îmbunătăți creșterea organismelor fotosintetice care pot absorbi dioxidul de carbon.
Dezavantaj: Cercetările arată că este de puțin folos în reducerea temperaturilor globale.
- Controlul solar
Esența metodei: Aceasta va reduce cantitatea de lumină solară primită de Pământ prin eliberarea în atmosferă a aerosolilor reflectorizanți pe bază de sulfat.
Dezavantaj: Dioxidul de carbon se va acumula în continuare în atmosferă.
Geoingineria va rezolva problema utilizării combustibililor fosili?
Nu, deși ideea că este posibil este cu siguranțăeste motivul pentru care unii directori de companii energetice sunt interesați de geoinginerie. Dar chiar dacă funcționează, va oferi, în cel mai bun caz, un răgaz temporar în lupta inegală împotriva schimbărilor climatice.
În plus, această metodă nu ajută prea mult îneliminarea altor pericole climatice. De exemplu, când vine vorba de acidificarea oceanelor sau de daune uriașe asupra mediului cauzate de extracția și combustia combustibililor fosili. Proliferarea geoingineriei poate agrava alte perturbări ale sistemului climatic. Prin urmare, nu poate rezolva complet problema creșterii constante a emisiilor.
Cum se cercetează geoingineria?
În anii de la publicarea articoluluiCrutzen, din ce în ce mai mulți cercetători au studiat geoingineria, folosind în principal simulări pe computer sau mici experimente de laborator pentru a afla dacă funcționează efectiv, cum se poate face, ce tipuri de particule pot fi folosite și ce efecte secundare de mediu poate produce.
Simulare computerizată secvențialarată că acest lucru va duce la o scădere a temperaturii globale, la creșterea nivelului mării și la alte impacturi climatice. Dar unele studii au arătat că dozele mari de anumite particule pot deteriora și stratul protector de ozon, pot modifica tiparul global de precipitații și pot reduce creșterea culturilor în anumite zone.
Alți cercetători au descoperit că aceste riscuri pot fi atenuate, dacă nu eliminate, prin utilizarea de particule, altele decât dioxidul de sulf și prin limitarea domeniului geoingineriei.
De exemplu, chimiștii de la Harvard cred astapoate fi carbonat de calciu - cretă, calcar, marmură și scoici. Acest lucru poate fi mai puțin dăunător pentru ozon și nu prezintă un mare pericol pentru sănătate. Grupul de cercetare Keutsch studiază modul în care această substanță afectează clorul și oxizii de azot, care există și în stratosferă - în principal din cauza emisiilor provocate de om - și accelerează epuizarea stratului de ozon. Oamenii de știință cred că carbonatul de calciu poate ajuta la reducerea nivelului acestor gaze.
Și, totuși, șeful de la HarvardProfesorul Frank Keutsch, grupul de cercetare pentru aerosoli de răcire a planetei, dorește să clarifice că, chiar dacă pot „înlătura toate incertitudinile proiectului de geoinginerie” și are succes, asta nu înseamnă că schimbările climatice vor fi rezolvate.
Motivul este evident, a spus Koich.
„Nu rezolvă motivul”, a spus el.„Deci, pe măsură ce facem toate acestea și continuăm să emitem CO2, trebuie să punem tot mai multe particule în atmosferă și, la un moment dat, devine doar un scenariu nebunesc, nu?”
În cele din urmă, singurul stabil și adevăratsoluția pentru oameni este schimbarea atitudinilor și comportamentului lor. "În orice caz, trebuie să reducem numărul de" remisiuni "ale climei", a spus el. „Cred că nu există întrebări aici. Și acesta este baza, punctul de plecare: trebuie să reducem emisiile. "
Dar nimeni nu va pretinde că am ajunsrăspunsul definitiv la majoritatea acestor întrebări. Cercetătorii cred că trebuie să facem mult mai multe lucrări de modelare pentru a studia aceste probleme în detaliu. De asemenea, este evident că simulările nu ne spun prea multe, motiv pentru care unii sugerează mici experimente în aer liber.
A făcut cineva experimente reale de geoinginerie?
- În 2009, oamenii de știință ruși au condus ambeleconsiderat primul experiment de geoinginerie deschis. Au instalat generatoare de aerosoli pe un elicopter și o mașină și au pulverizat particule de până la 200 de metri înălțime. Într-un articol publicat în revista rusă Meteorology and Hydrology, oamenii de știință au spus că experimentul a redus cantitatea de lumină solară care ajunge la suprafață. Cu toate acestea, este demn de remarcat faptul că Yuri Izrael, un renumit sceptic climatic, a fost autorul principal al studiului, precum și editorul revistei.
- Una dintre primele încercări de a efectua un experiment,care a fost publicat în mod deschis în prealabil ca fiind legat de geoinginerie, cunoscut sub numele de proiectul SPICE, a fost în cele din urmă respins. Ideea era să pompăm particulele printr-o țeavă pe un balon, care să le împrăștie în stratosferă. Dar propunerea a atras o reacție puternică a publicului, mai ales după ce a apărut că unii cercetători au solicitat deja brevete pentru tehnologie.
- Oamenii de știință de la Harvard (grupul Koich) au sugeraturmătorul și cel mai formal experiment de geoinginerie până în prezent. Ei speră să lanseze un balon echipat cu elice și senzori care vor pulveriza cantități mici de carbonat de calciu în stratosferă. Avionul ar zbura apoi prin pană și va încerca să măsoare lucruri precum cantitatea de particule împrăștiate, modul în care interacționează cu alte gaze și cât de mult sunt reflectate. Echipa a strâns deja fonduri, a înființat un comitet consultativ, a contractat cu o companie de baloane și a început să dezvolte echipamentul necesar.
- Între timp, cercetătorii din WashingtonUniversitatea, în colaborare cu Centrul de Cercetare Xerox din Palo Alto și alte grupuri, a propus mici experimente ca parte a unui program de cercetare mai amplu pentru a afla mai multe despre potențialul „luminării norilor mării”. Ideea, inițiată de fizicianul britanic John Latham în 1990, este că pulverizarea particulelor minuscule de sare din apa de mare pe nori joși deasupra mării poate crea picături suplimentare, crescând suprafața - și, prin urmare, reflectivitatea - norilor. În prezent, echipa strânge fonduri pentru a dezvolta un „instrument de cercetare a fizicii norilor” și a-l testa prin pulverizarea unei cantități mici de ceață de sare de mare în largul coastei Pacificului Statelor Unite.
- Potrivit Nature, au existat și încercăriunele încercări timpurii în alte domenii de geoinginerie, inclusiv mai mult de o duzină de așa-numitele experimente de fertilizare a fierului în ocean deschis. Ideea este că eliberarea fierului în apă va stimula creșterea fitoplanctonului, care va scoate dioxidul de carbon din aer. Dar oamenii de știință se întreabă cât de bine funcționează și ce efecte secundare ar putea avea asupra ecosistemului oceanului. Grupurile ecologiste și alte organizații au criticat, de asemenea, încercările timpurii în acest domeniu, susținând că au fost puse în aplicare fără autorizație adecvată sau supraveghere științifică.
Face cineva de fapt geoinginerie?
Cercetătorii subliniază că aceste experimentenu sunt adevărate geoinginerii: cantitatea de material implicată este prea mică pentru a modifica temperatura globală. De fapt, nimeni nu face geoinginerie la scară planetară astăzi, în ciuda diferitelor teorii ale conspirației pe acest scor.
Desigur, arderea unei cantități uriașeCombustibilii fosili sunt o formă de geoinginerie, dar neintenționată, stupidă și periculoasă. În plus, poluarea cu sulf a centralelor de cărbune și a navelor a dus probabil la scăderea temperaturilor globale. Și, da, noile norme ONU care impun navelor să emită mai puțin sulf ar putea crește ușor temperaturile.
Există, de asemenea, o istorie lungă și bogatăîncercările SUA și Chinei de a însămânța norii cu particule pentru a crește cantitatea de zăpadă sau precipitații. Dar rezultatele sunt foarte mixte, iar schimbarea vremii locale este un pas prea departe de a încerca să schimbe întregul sistem climatic.
Câtă controversă este geoingineria?
Multe. Comunitatea științifică are adevărate îngrijorări cu privire la efectuarea, cercetarea sau chiar discutarea geoingineriei.
Criticii susțin că această conversație deschisă desprepotențialul unei „soluții” tehnologice la schimbările climatice va ușura presiunea pentru a aborda cauza principală a problemei: creșterea emisiilor de gaze cu efect de seră. Unii oameni cred că experimentarea în aer liber este o pantă alunecoasă. Acest lucru ar putea crea stimulente pentru experimente și mai mari și, între timp, nu s-a luat încă o decizie colectivă privind siguranța geoingineriei.
Tehnologie care nu cunoaște nici granițe naționalepune întrebări geopolitice dificile, dacă nu chiar de netrecut. Cine ar trebui să decidă și cine ar putea avea un cuvânt de spus, dacă merită să continuați studierea geoingineriei? Cum să alegeți o singură temperatură medie globală pentru a căuta, deoarece aceasta va afecta diferite țări în moduri diferite? Și dacă omenirea nu poate ajunge la un consens, o astfel de lucrare globală cu multe întrebări și variabile poate provoca conflicte și chiar războaie?
Unii susțin că se încurcă cu astasistemul complex, la fel ca clima, nu este o preocupare a omului. Sau că este o prostie să contracarezi un poluator împotriva altui sau să încerci să remediezi un eșec tehnocratic cu o soluție tehnocratică.
De ce se discută deloc aceste idei?
Puțini oameni de știință serioși s-ar descrie ca avocați ai geoingineriei.
Cercetătorii care o studiază mărturisescambivalență și recunosc în mod deschis că aceasta nu este cea mai bună soluție la problema schimbărilor climatice. Dar sunt îngrijorați și de faptul că societatea ignoră nivelurile periculoase de încălzire și de vreme extremă, deoarece continuă să construiască centrale electrice, mașini și orașe care vor produce gaze cu efect de seră timp de decenii. Astfel, un număr tot mai mare de oameni de știință spun că ar fi pur și simplu iresponsabil să nu investigăm ce ar putea salva multe, multe vieți, precum și specii și ecosisteme. Dar cu condiția ca lucrarea privind reducerea emisiilor să nu fie uitată.
Avocații geoingineriei recunosc pericolul, darpune întrebarea - în comparație cu ce? Geoingineria este mai periculoasă decât foametea, inundațiile, incendiile, disparițiile și migrația cauzate de schimbările climatice - fenomene cu care ne confruntăm deja? Pe măsură ce aceste efecte se înrăutățesc, publicul și factorii de decizie politică ar putea crede că amestecul cu atmosfera planetei este un risc demn de luat.
Argumente în creștere pentru geoinginerie
Schimbați-vă fără nicio acțiune decisivăclima poate ucide anual aproximativ jumătate de milion de oameni până la mijlocul acestui secol din cauza foamei, inundațiilor, stresului termic și conflictelor umane. Prevenirea temperaturilor cu până la 2 ° C peste nivelurile preindustriale, considerată de mult timp o zonă periculoasă care trebuie evitată cu orice preț, pare acum aproape imposibilă. Potrivit Grupului interguvernamental al ONU privind schimbările climatice, aceasta ar însemna reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră cu până la 70% până în 2050. Acest lucru poate necesita dezvoltarea unor tehnologii care ar putea aspira miliarde de tone de dioxid de carbon din atmosferă.
Potrivit unui studiu al Comitetului de la Londra privindschimbările climatice, o diferență de unul sau chiar două grade - acesta este încă un sfert de miliard de oameni fără acces fiabil la apă, mai mult de o sută de milioane de oameni sunt vulnerabili la inundații și o scădere semnificativă a randamentelor la nivel mondial.
Citește și
În ziua a 3-a de boală, majoritatea pacienților cu COVID-19 își pierd simțul mirosului și suferă adesea de un nas curgător
S-au găsit 24 de planete mai potrivite pentru viață decât Pământul
Ghețarul Doomsday s-a dovedit a fi mai periculos decât credeau oamenii de știință. Spunem principalul lucru