Čo je to geoinžinierstvo?
Tradične geoinžinierstvo zahŕňa dve veľmi odlišné veci: ako
S prvou metódou, známou ako „odstránenie“uhlík“ alebo „technológie s negatívnymi emisiami“, vedci sa teraz do značnej miery zhodujú. Takéto techniky sa budú musieť použiť, aby sa zabránilo nebezpečným úrovniam planetárneho otepľovania. Väčšina výskumníkov už túto metódu ani neklasifikuje ako geoinžinierstvo. Na rozdiel od druhej, kontroverznejšej metódy, známej tzvsolárne geoinžinierstvo,
Toto je všeobecný pojem, ktorý zahŕňa naprnápady ako inštalácia opaľovacích krémov vo vesmíre alebo rozptyľovanie mikroskopických častíc do vzduchu rôznymi spôsobmi, aby sa pobrežné oblaky viac odrážali, rozptyľovanie cirrusových oblakov zachytávajúcich teplo alebo rozptyl slnečného svetla do stratosféry.
Samotné slovo „geoinžinierstvo“ naznačujetechnológie v planetárnom meradle. Niektorí výskumníci však zvažujú uskutočnenie podobných experimentov a technológií lokalizovanými spôsobmi, pričom skúmajú rôzne metódy, ktoré by mohli chrániť koralové útesy, lesy a ľadové štíty.
Odkiaľ sa vzala myšlienka geoinžinierstva?
Všeobecne to nie je najnovší nápad.V roku 1965 vedecký poradný výbor prezidenta Lyndona Johnsona varoval, že na vyrovnanie rastúcich emisií skleníkových plynov bude možno potrebné zvýšiť odrazivosť Zeme. Je príznačné, že v tejto vôbec prvej prezidentskej správe o hrozbe zmeny podnebia sa myšlienka znižovania emisií nezdala hodná zmienky, ako uvádza autor Jeff Goodell vo svojej knihe Ako ochladiť planétu.
Ale najslávnejšia forma slnečného geoinžinierstvazahŕňa rozprašovanie častíc do stratosféry. Niekedy sa označuje ako „stratosférická injekcia“ alebo „rozptyl stratosférického aerosólu“. Čiastočne preto, lebo sama príroda už dokázala, že je to možné.
Najznámejší príklad prírodnej slnečnej energieGeoinžinierstvo bolo výbuchom hory Pinatubo na Filipínach v lete 1991. Potom sa do atmosféry dostalo asi 20 miliónov ton oxidu siričitého. Odrazom slnečného žiarenia späť do vesmíru pomohli častice v stratosfére v priebehu nasledujúcich dvoch rokov znížiť globálnu teplotu asi o 0,5 ° C.
A hoci vedci nemajú presné údaje, obrovskéPodobné následky mali aj sopečné erupcie v dávnej minulosti. Je známe, že po výbuchu hory Tambora v Indonézii v roku 1815 nasledoval „Rok bez leta“ v roku 1816, temné obdobie, ktoré mohlo pomôcť inšpirovať vytvorenie dvoch z najznámejších a najtmavších tvorov v literatúre – upírov a Frankensteinova príšera.
Sovietsky klimatológ Michail Budyko zvyčajnesa považuje za prvú, ktorá naznačuje, že môžeme čeliť zmenám podnebia napodobňovaním tohto vulkanického javu. Otázku možnosti spaľovania síry v stratosfére nastolil vo svojej publikácii z roku 1974.
V nasledujúcich desaťročiach bol tento koncept z času na čassa postupom času objavila vo výskumných článkoch a na vedeckých konferenciách. Veľkú pozornosť si však získal až koncom leta 2006, keď Paul Crutzen, nositeľ Nobelovej ceny za chémiu atmosféry, v článku v časopise Climatic Change vyzval na geoinžiniersky výskum. Toto sa stalo široko diskutovanou udalosťou, pretože Crutzen dostal Nobelovu cenu za svoj výskum nebezpečenstva rastúcej ozónovej diery a jedným zo známych účinkov oxidu siričitého je poškodzovanie ozónovej vrstvy.
Inými slovami, veril, že klimatické zmeny sú takou hrozbou, že stojí za to „preskúmať liek“ na to, čo považoval za „jed“.
Aké sú vedľajšie účinky stratégií geoinžinierstva?
Vedci prišli s rôznymi riešeniami na boj proti zmene podnebia vrátane množstva kontroverzných stratégií geoinžinierstva.
Medzi mnohými možno rozlíšiť niekoľko.
-
Zalesňovanie</ p>
Podstata metódy: umožní zavlažovanie púští napríklad v Austrálii a severnej Afrike s cieľom vysadiť milióny stromov, ktoré môžu absorbovať oxid uhličitý.
Nevýhoda: Táto vegetácia tiež priťahuje ďalšie slnečné svetlo.
- Umelé zvyšovanie oceánov
Podstata metódy: Inžinieri budú pomocou dlhých potrubí čerpať studenú vodu bohatú na živiny smerom hore, aby ochladili povrchové vody oceánu.
Nevýhoda: Ak sa tento proces niekedy zastaví, mohlo by to viesť k posunu tepelnej rovnováhy v oceánoch a rýchlej zmene podnebia.
- Alkalinizácia oceánu
Podstata metódy: Tento proces zahŕňa vypúšťanie vápna do oceánu s cieľom chemicky zvýšiť absorpciu oxidu uhličitého.
Nevýhoda: Výskum ukazuje, že pri znižovaní globálnych teplôt nemá veľké využitie.
- Hnojenie oceánov železom
Podstata metódy: Zahŕňa to vypúšťanie železa do oceánov na zlepšenie rastu fotosyntetických organizmov, ktoré môžu absorbovať oxid uhličitý.
Nevýhoda: Výskum ukazuje, že pri znižovaní globálnych teplôt nemá veľké využitie.
- Solárna regulácia
Podstata metódy: Toto zníži množstvo slnečného žiarenia prijatého Zemou uvoľnením reflexných aerosólov na báze síranu do atmosféry.
Nevýhoda: Oxid uhličitý sa bude stále hromadiť v atmosfére.
Geoinžinierstvo vyrieši problém využívania fosílnych palív?
Nie, hoci myšlienka, že je to možné, určite ánoje dôvodom, prečo sa niektorí vedúci pracovníci energetických spoločností zaujímajú o geoinžinierstvo. Ale aj keby to fungovalo, v najlepšom prípade to poskytne dočasnú úľavu v nerovnomernom boji proti klimatickým zmenám.
Okrem toho táto metóda veliminácia ďalších klimatických rizík. Napríklad, pokiaľ ide o okyslenie oceánov alebo obrovské škody na životnom prostredí z ťažby a spaľovania fosílnych palív. Šírenie geoinžinierstva môže zhoršiť ďalšie poruchy v klimatickom systéme. Preto nemôže úplne vyriešiť problém neustále sa zvyšujúcich emisií.
Ako sa skúma geoinžinierstvo?
V priebehu rokov od uverejnenia článkuCrutzen, čoraz viac vedcov študovalo geoinžinierstvo, hlavne pomocou počítačových simulácií alebo malých laboratórnych experimentov, aby zistili, či to skutočne funguje, ako sa to dá urobiť, aké druhy častíc sa dajú použiť a aké vedľajšie účinky na životné prostredie môže spôsobiť.
Počítačová simulácia postupneukazuje, že to povedie k zníženiu globálnej teploty, zvýšeniu hladiny mora a niektorým ďalším klimatickým vplyvom. Niektoré štúdie ale ukázali, že vysoké dávky určitých častíc môžu tiež poškodiť ochrannú ozónovú vrstvu, zmeniť globálny vzor zrážok a znížiť rast plodín v určitých oblastiach.
Iní vedci zistili, že tieto riziká je možné znížiť, ak nie vylúčiť, použitím iných častíc ako oxidu siričitého a obmedzením rozsahu geoinžinierstva.
Veria tomu napríklad chemici z Harvardumôže to byť uhličitan vápenatý - krieda, vápenec, mramor a mušle. To môže byť menej škodlivé pre ozón a nepredstavuje veľké nebezpečenstvo pre zdravie. Keutschova výskumná skupina študuje, ako táto látka ovplyvňuje oxidy chlóru a dusíka, ktoré existujú aj v stratosfére – najmä kvôli emisiám spôsobeným človekom – a urýchľujú ničenie ozónovej vrstvy. Vedci sa domnievajú, že uhličitan vápenatý môže pomôcť znížiť hladiny týchto plynov.
A napriek tomu šéf HarvarduVýskumná skupina aerosólov ochladzujúcich planéty, profesor Frank Keutsch, chce objasniť, že aj keď dokážu „odstrániť všetky neistoty geoinžinierskeho projektu“ a bude úspešný, neznamená to, že sa klimatická zmena vyrieši.
Dôvod je zrejmý, povedal Koich.
"Nerieši to dôvod," povedal.„Takže keď toto všetko robíme a naďalej emitujeme CO2, musíme do atmosféry dávať čoraz viac častíc, a v určitom okamihu sa z toho stane iba šialený scenár, však?“
Nakoniec jediný stabilný a pravdivýriešením pre ľudí je zmena ich postojov a správania. „V každom prípade musíme znížiť počet„ remisií “klímy,“ uviedol. "Myslím, že tu nie sú žiadne otázky." A toto je základ, východisko: musíme znižovať emisie. ““
Ale nikto nebude tvrdiť, že sme prišlikonečná odpoveď na väčšinu z týchto otázok. Vedci sa domnievajú, že je potrebné vykonať oveľa viac modelovacích prác, aby sme tieto problémy mohli študovať podrobnejšie. Je tiež zrejmé, že simulácie nám nemôžu povedať veľa, a preto niektorí navrhujú malé vonkajšie experimenty.
Robil niekto skutočné experimenty s geoinžinierstvom?
- V roku 2009 ruskí vedci uskutočnili obojepovažovaný za prvý otvorený experiment geoinžinierstva. Inštalovali aerosólové generátory na vrtuľník a auto a nastriekali častice vysoké až 200 metrov. V článku publikovanom v ruskom časopise Meteorology and Hydrology vedci uviedli, že experiment znížil množstvo slnečného žiarenia dopadajúceho na povrch. Je však potrebné poznamenať, že Yuri Izrael, známy klimatický skeptik, bol hlavným autorom štúdie a redaktorom časopisu.
- Jeden z prvých pokusov o uskutočnenie experimentu,ktorý bol vopred otvorene inzerovaný ako geoinžiniering, známy ako projekt SPICE, bol nakoniec zamietnutý. Išlo o to, aby sa častice prečerpali potrubím na balón, ktorý by ich rozptýlil do stratosféry. Tento návrh však vyvolal silnú reakciu verejnosti, najmä potom, čo sa ukázalo, že niektorí výskumníci už požiadali o patenty na túto technológiu.
- Vedci z Harvardu (skupina Koich) to navrhliďalší a zatiaľ najformálnejší experiment geoinžinierstva. Dúfajú, že vystrelia balón vybavený vrtuľami a senzormi, ktorý rozstrekuje do stratosféry malé množstvo uhličitanu vápenatého. Lietadlo by potom preletelo cez oblak a pokúsilo sa zmerať veci, ako napríklad koľko rozptýlených častíc, ako interagujú s inými plynmi a koľko sa odrážajú. Tím už získal finančné prostriedky, vytvoril poradný výbor, uzavrel zmluvy s balónovou spoločnosťou a začal vyvíjať potrebné vybavenie.
- Medzitým, vedci z WashingtonuUniverzita v spolupráci s výskumným centrom Xerox v Palo Alto a ďalšími skupinami navrhli malé experimenty ako súčasť rozsiahleho výskumného programu, ktorý by sa dozvedel viac o potenciáli „zjasnenia morských mrakov“. Myšlienka, ktorú v roku 1990 propagoval britský fyzik John Latham, je taká, že rozprašovanie malých častíc soli z morskej vody na nízko položené oblaky nad morom môže vytvárať ďalšie kvapôčky, ktoré zväčšujú povrch - a teda aj odrazivosť - oblakov. Tím v súčasnosti zhromažďuje finančné prostriedky na vývoj „výskumného nástroja cloudovej fyziky“ a jeho testovanie nastriekaním malého množstva hmly z morskej soli na tichomorské pobrežie USA.
- Podľa Nature došlo aj k pokusomniektoré skoré pokusy v iných oblastiach geoinžinierstva, vrátane viac ako tucta takzvaných experimentov s hnojením železa na otvorenom oceáne. Ide o to, že uvoľňovanie železa do vody bude stimulovať rast fytoplanktónu, ktorý vytiahne oxid uhličitý zo vzduchu. Vedcov však zaujíma, ako dobre to funguje a aké vedľajšie účinky by to mohlo mať na oceánsky ekosystém. Environmentálne skupiny a ďalšie organizácie tiež kritizovali prvé pokusy v tejto oblasti a tvrdili, že boli implementované bez riadneho povolenia alebo vedeckého dozoru.
Robí niekto skutočne geoinžinierstvo?
Vedci zdôrazňujú, že tieto experimentynie sú skutočným geoinžinierstvom: množstvo použitého materiálu je príliš malé na to, aby zmenilo globálnu teplotu. V skutočnosti dnes nikto nerobí geoinžinierstvo v planetárnom meradle, a to aj napriek rôznym konšpiračným teóriám o tomto skóre.
Samozrejme, spáliť obrovské množstvoFosílne palivá sú formou geoinžinierstva, ale neúmyselné, hlúpe a nebezpečné. Okrem toho znečistenie sírou z uhoľných elektrární a lodí pravdepodobne viedlo k zníženiu globálnych teplôt. A áno, nové pravidlá OSN, ktoré požadujú, aby lode vypúšťali menej síry, by mohli skutočne mierne zvýšiť teploty.
Má tiež dlhú a bohatú históriupokusy USA a Číny zasiať oblaky časticami na zvýšenie množstva snehu alebo zrážok. Ale výsledky sú veľmi zmiešané a zmena miestneho počasia je príliš ďaleko od snahy zmeniť celý klimatický systém.
Aká veľká polemika je o geoinžinierstve?
Veľa. Vedecká komunita má skutočné obavy z uskutočňovania, výskumu alebo dokonca diskusie o geoinžinierstve.
Kritici tvrdia, že otvorený rozhovor omožnosť technologického „riešenia“ zmeny podnebia zmierni tlak na riešenie základnej príčiny problému: zvyšovania emisií skleníkových plynov. Niektorí ľudia si myslia, že experimentovanie vonku je šmykľavý svah. To by mohlo vytvoriť stimuly pre ešte väčšie experimenty a medzitým ešte nebolo prijaté kolektívne rozhodnutie o bezpečnosti geoinžinierstva.
Technológia, ktorá nepozná žiadne národné hranicepredstavuje ťažké, ak nie neprekonateľné geopolitické otázky. Kto by mal rozhodnúť a kto by mohol povedať, či má zmysel pokračovať v štúdiu geoinžinierstva? Ako zvoliť jednu globálnu priemernú teplotu, o ktorú sa budete usilovať, pretože bude rôznymi spôsobmi ovplyvňovať rôzne krajiny? A ak ľudstvo nemôže dospieť ku konsenzu, môže takáto globálna práca s mnohými otázkami a premennými vyvolať konflikty alebo dokonca vojny?
Niekto by namietol, že sa s tým motázložitý systém, podobne ako podnebie, sa netýka človeka. Alebo že je hlúpe pôsobiť proti jednému znečisťovateľovi proti druhému alebo sa snažíte technokratické zlyhanie napraviť technokratickým riešením.
Prečo sa o týchto myšlienkach vôbec diskutuje?
Len málo vážnych vedcov by sa označilo za obhajcov geoinžinierstva.
Vedci, ktorí ju študujú, sa hlásianejednoznačnosť a otvorene pripustiť, že to nie je najlepšie riešenie problému zmeny podnebia. Obávajú sa však tiež, že spoločnosť ignoruje nebezpečnú úroveň otepľovania a extrémne počasie, keď pokračuje v budovaní elektrární, automobilov a miest, ktoré budú po celé desaťročia produkovať skleníkové plyny. Rastúci počet vedcov teda hovorí, že by bolo jednoducho nezodpovedné neskúmať, čo by potenciálne mohlo zachrániť mnoho, mnoho životov, ako aj druhy a ekosystémy. Ale pod podmienkou, že sa nezabudne na prácu na znižovaní emisií.
Obhajcovia geoinžinierstva uznávajú nebezpečenstvo, alesi položia otázku - v porovnaní s čím? Je geoinžinierstvo nebezpečnejšie ako hladomor, záplavy, požiare, vyhynutie a migrácia spôsobené klimatickými zmenami - javmi, ktorým už teraz čelíme? Pretože sa tieto účinky zhoršujú, verejnosť a tvorcovia politík si môžu myslieť, že pohrávať si s atmosférou celej planéty je riziko, ktoré stojí za to podstúpiť.
Rastúci dôvod pre geoinžinierstvo
Zmena bez akýchkoľvek rozhodných krokovpodnebie môže do polovice tohto storočia ročne zabiť asi pol milióna ľudí v dôsledku hladu, povodní, tepelného stresu a ľudských konfliktov. Prevencia teploty do 2 ° C nad predindustriálnou úrovňou, ktorá sa dlho považuje za nebezpečnú oblasť, ktorej sa treba vyhnúť za každú cenu, sa teraz javí ako takmer nemožná. Podľa Medzivládneho panelu OSN pre zmenu podnebia by to do roku 2050 znamenalo zníženie emisií skleníkových plynov až o 70 percent. To si môže dobre vyžadovať vývoj technológií, ktoré by mohli nasávať miliardy ton oxidu uhličitého z atmosféry.
Podľa štúdie londýnskeho výboru zzmena podnebia, rozdiel jeden alebo dokonca dva stupne - to je ďalšia štvrť miliardy ľudí bez spoľahlivého prístupu k vode, viac ako sto miliónov ľudí je citlivých na povodne a významný pokles výnosov na celom svete.
Prečítajte si tiež
V deň 3 choroby väčšina pacientov COVID-19 stratí čuch a často trpí nádchou.
Našlo sa 24 planét vhodných pre život ako Zem
Ľadovec Doomsday sa ukázal byť nebezpečnejším, ako si vedci mysleli. Hovoríme to hlavné