A bizonyítékok egyre növekvő száma rávilágít arra a tényre, hogy az éghajlat változik, és az emberi tevékenység az elsődleges oka. A közelmúltban több mint 300 tudós által összeállított, évtizedes kutatásokra alapozott, nemrégiben megjelent nemzeti éghajlati felmérés szerint az Egyesült Államok 1900 óta már közel 2 Fahrenheit-fokot (1, 1 Celsius fok) felmelegedett, a hózsák elhalványult, és a legmelegebb tizenhat rekordszámú év történt a 2000 óta.
A világ melegszik, és mi vagyunk a felelősek. Néhány tudós most már azon tűnik, hogy vajon azok a globális erők, amelyeket az emberek akaratlanul kihasználtak az éghajlatváltozás vezérlésére, felhasználhatók-e a rendkívüli költségek enyhítésére, amelyeket akár néhány fokos felmelegedés okozhat. Támogatják azt az elképzelést, hogy szándékosan nagyszabású változtatásokat kell végrehajtanunk a bolygón a globális szénlábnyom drasztikus csökkentése mellett. Ezeket a nagyszabású változásokat - a szén kémiai elfogását a levegőből, a szén-táplálék plankton növekedésének serkentését, vagy a felső légkörben fényvisszaverő köd létrehozását a napfény tükrözésére - együttesen geo-műszaki néven ismerték.
Noha sok tudós úgy gondolja, hogy a föld földmérnöki tervezésére valamikor szükség lehet az élet megőrzéséhez, amint azt tudjuk, addig a közönség nem vásárolja meg. Ennek eredményeként az előzetes kutatás rendkívül óvatosan jár annak meghatározására, hogy a geomérnöki projektek működnek-e.
A bolygó hűtésének egyik lehetséges módja az aeroszoloknak a sztratoszférába engedése a napfény visszatükrözése céljából. A Harvard kutatói egy csoport meg akarja vizsgálni ezt a koncepciót egy nagyon kis mennyiségű kalcium-karbonát tanulmányozásával nagymagasságú ballon segítségével. (Harvard Egyetem) "Úgy gondolom, hogy ha a napkollektoros földmérnöki kutatások tovább haladnak, fontos, hogy felelősségteljesen végezzük el, és olyan ütemben végezzük el, hogy… ne haladja meg túl messze a saját maga előtt” - mondja Lizzie Burns, a Harvard napenergia-geoműszaki projektvezetője. kutatási program. "Úgy gondolom, hogy fontos a kormányzás és a kutatás közös fejlesztése, és ha ez kissé tovább tart, akkor ezzel jól vagyok."
Még ha holnap is abbahagynánk a széndioxid kibocsátást, sok tudós szerint nem lenne elég. Óceánjaink jelenleg abszorbeálják a bolygó felesleges hőjét, ami késést okoz a levegő hőmérsékletének emelkedésében. A mai felmelegedést évtizedekkel ezelőtt hozott döntések indították el. Egyes tudósok szerint már elköteleztük magunkat egy 1 fokos Fahrenheit (0, 5 Celsius) 2100-as növekedés mellett, függetlenül attól, hogy mit csinálunk. Tekintettel a kérdés nagyságrendjére, a geomérnöki szakértők szerint fontos az új technológiák iránti figyelés.
Az ötlet nem csak a bordákról származik. Az éghajlatváltozással foglalkozó, az 1990 óta egyre pánikba állító ENSZ-kormányközi kormányközi testület, amely az éghajlatváltozásról egyre pánikba eső riasztást ad, 2018 októberében azt mondta, hogy valószínűtlennek tűnik (közel "lehetetlen"), hogy a felmelegedés 2 Celsius fok alatt tartható infrastruktúra fejlesztése a szénnek a légkörből történő eltávolításához - valami, amelyet jelenleg nem tudunk megtenni méretarányosan.
Tehát a tudósok más lehetőségeket keresnek a bolygó hűtésére. A kutatók azt sugallták, hogy a felhők világosabbá válnak, így a tengeri permet visszatükröződik, vagy akár egy óriási tükör is kerül az űrbe, hogy tükrözze az extra napfényt. Ezek közül a legígéretesebb és megfizethetőbb módszerek a sztratoszférikus aeroszol injektálás, amely során apró részecskéket vezetnek a légkörbe. Ezek a részecskék visszatükrözik a Földtől távol eső napfényt, hatékonyan tompítják a napot, és elméletileg lehűtik a bolygót.
Számos számítógépes modelleket használó tanulmány kimutatta, hogy ez a módszer elméletileg működni fog. A legújabb ilyen, ma a Nature Climate Change- ben megjelent tanulmány kifinomult modellt használt, amely szimulálja a szélsőséges esőzéseket és a hurrikánokat, és megállapította, hogy a napfénynek az aeroszolokkal történő visszaverése egyenletesen lehűti a világot minimális pluszhatásokkal.
Noha sztratoszférikus aeroszolinjekciós kísérletet még nem végeztek el, a tudósoknak fogalmunk van arról, hogy mi történik, amikor apró részecskék jutnak a felső légkörbe a vulkánkitöréseknek köszönhetően. Amikor Mt. A Fülöp-szigeteken található Pinatubo kitört 1991-ben, és körülbelül 20 millió tonna kén-dioxidot dobott fel, amely 20 mérfölddel felfelé hűti a globális hőmérsékletet 0, 6 Celsius fokkal 15 hónapig.
A kitörési oszlop a Mt.-től Pinatubo látható a Fülöp-szigeteki Clark légibázisból, 1991. június 12-én, három nappal azelőtt, hogy felrobbant a 20. század második legnagyobb földi kitörésében. (USGS / Richard P. Hoblitt) A Pinatubo kitörésen túl kevés adatpont van, amelyek felfedik, hogy a sztratoszféra kénje hogyan befolyásolja a bolygót. A Pinatubo kitörési adatai "hihetetlenül értékes" voltak a modellek validálásához, de "a kitörés nem ugyanaz, mint a folyamatos kén-dioxid-kibocsátás" - mondja Douglas MacMartin, a Cornell Egyetem gépészeti és űrmérnöki professzora. "Ha Pinatubo kitörne egy másik évszak, lehet, hogy más hatása is van. El Nino-val egy időben kikerült, és néhány hatást nehéz szétbontani. Még azt sem tudjuk pontosan, hogy mennyi anyag került a sztratoszférába. "
Kiderül, hogy nem sokat tudunk. Egy vélemény szerint MacMartin, a januári Nemzeti Tudományos Akadémia folyóiratának társszerzője, nemcsak azt nem tudjuk, hogy a sztratoszférikus aeroszol befecskendezés működik-e, de nem tudjuk, mi történhet rosszul. Elméletileg az aeroszolok sztratoszférába történő befecskendezése lehűtheti a bolygót az évszakos időjárási zavarok költségeivel, ami széles körű elárasztáshoz vagy aszályhoz vezethet. Károsíthatjuk élelmiszer-ellátást, akár csökkentve a növényekbe érkező napfény mennyiségét, akár az esőzések mennyiségét, vagy mindkettőt. A részecskék el tudnak táplálkozni az ózonréteg mellett, és ezzel újra felvetették a problémát, amelyet az 1990-es évek elején kezeltek a klorofluor-szénhidrogének (CFC-k) néven ismert vegyi anyagok gyártásának betiltásával.
"Nem tudunk elegendő információt arról, hogy megalapozott döntéseket hozzunk" - mondja MacMartin. A társa, Ben Kravitz, az Indianai Egyetem légköri tudósával együtt MacMartin azt állítja, hogy a tudósoknak abba kell hagyniuk a „kíváncsiságvezérelt” kutatások elvégzését - mi történik, ha X-et csinálsz? —Vigyünk egy „küldetés-vezérelt” kutatási programra, amelynek célja pontosan megfogalmazni azt, amit a tudósoknak tudniuk kell a „jövőbeli társadalmi döntések ismertetése érdekében”.
Harvardi tanulmány célja ezeknek a hiányosságoknak a kitöltése. Az SCoPeX, vagy a Stratospheric Controlled Perturbation Experiment célja, hogy pontosan megvizsgálja az aeroszolok viselkedését a sztratoszférában. A kísérlet első iterációja egy 12 mérföld magas léggömböt indít el, ahol apró kalcium-karbonát részecskéket szabadít fel - ártalmatlan krétát -, mivel vízszintesen a „gyalogsebességgel” körülbelül fél mérföldre merül, mondja Burns. A ballon ezután felfordulást hajt végre, és visszahúzza a krétaporon, hogy felismerje a részecskéket és megmérje, hogyan változnak az idő múlásával.
Mielőtt az SCoPeX elvégezheti a kalcium-karbonát-kísérletet, a Harvard-csapatnak azonban meg kell vizsgálnia a ballon berendezést. Azt tervezik, hogy próbafutással indítják a ballont, ha hasznos rakományként vizet használnak. De mielőtt az SCoPeX elindíthatja a mérnöki tesztrepülést, jóváhagyást kell szereznie egy tanácsadó bizottságtól, amely figyelemmel kíséri a projektet és szükség esetén meghúzza a dugót - és a bizottságot még ki kell választani.
"Ha nem volna megjelölve a geomérnöki munka", senkit sem érdekel, mondja MacMartin, aki nem áll kapcsolatban az SCoPeX-szel. E kísérletek egyikét sem lehetett távolról „geomérnöki tevékenységnek” tekinteni - ezek hasznos terhelése túlságosan kicsi ahhoz, hogy bármilyen hatással legyen a Föld éghajlatára. "De a média szerint Harvard azt tervezi, hogy elfújja a napot."
Burns szerint a lassú, módszertani megközelítésre van szükség. „Célunk nem az, hogy megmondjuk az embereknek, hogyan kell gondolkodni, hanem olyan dolgok elvégzése, amelyek az emberekben magabiztosnak érzik magukat [abban, amit csinálunk].” A közvélemény bizalmának elmulasztásának költségeit egy Stratospheric nevű brit földmérnöki kísérlet mutatta be. Részecske-befecskendezés az éghajlat-változási technológiához (SPICE), amelyet 2012-ben mind az összeférhetetlenséggel kapcsolatos aggályok, mind a környezetvédelmi csoportok tiltakozása ellen védtek.
Még azok is, akik támogatják a geomérnöki kutatásokat, azt mondják, hogy óvatosság szükséges. "A kutatásnak nem kell ijesztõnek lennie, [de] az ijesztõ annak szempontjából, amit magában foglal, " mondja MacMartin. "Bizonyos szempontból elég félelmetes ötlet az, hogy valóban megpróbáljuk irányítani az egész éghajlatot."
Egyes tudósok azt állítják, hogy nem is kellene peekkelnünk ezen az úton. Az éghajlattudós, Claire Parkinson szerint: „Ha megpróbáljuk ellensúlyozni az általunk okozott károkat azáltal, hogy cuccokat öntünk a légkörbe és az óceánokba azáltal, hogy több anyagot öntünk…, akkor ez túlságosan sok potenciális nem kívánt következményekkel jár”.
De amikor a geomérnöki kutatásról van szó, a kutatás a 22-es körbe esik, mert túl kockázatos ahhoz, hogy rohanjon, és egyes tudósok szerint túl fontosak a késleltetéshez.
Arra a kérdésre, hogy a tudósoknak előzetes kísérleteket kell-e végezniük a geomérnöki bizonytalanságok és kockázatok csökkentése érdekében, Parkinson hosszú ideig hallgatott. Végül azt mondta: „Ha éppen most szavaznék, nem szavaznék.” Parkinson véleménye szerint olyan technológiákra kell összpontosítanunk, amelyek eltávolítják a szént a légkörből, vagy pedig egyszerűen csak kevesebbet használnak fel benne.
A földmérnöki kutatások eltéríthetik a forrásokat az olyan ismert szén-dioxid-csökkentési stratégiákból is, mint a napenergia és a szélenergia. Még az a tudás is, hogy aeroszolokkal hűthetjük a bolygót, egyesek szerint eltávolítanák a dekarbonizáció ösztönzését. A legtöbb geomérnöki támogató azonban egyetért abban, hogy még olyan nagyszabású sztratoszférikus aeroszolos befecskendezés esetén is csökkentenünk kell a légköri széntartalmat. Ha nem, akkor egyre több és több aeroszolt kell pumpálnunk oda - szó szerint örökre. A nap elsötétítése segíthet az éghajlatváltozás elleni küzdelemben, de nem változtatja meg a szén-dioxid egyéb csúnya hatásait, például az óceán megsavanyodását, amely a világ minden táján megöli a korallokat, kagylókat és planktont.
A geotermikus napenergia "potenciális kiegészítő, de a saját kockázatát viseli" - mondja Burns. "Olyan, mint egy fájdalomcsillapító. Ha gyomorműtétre van szüksége, és fájdalomcsillapítót szedt, ez nem azt jelenti, hogy már nem kell gyomorműtétre." De a napenergia-földmérés kevésbé hasonlít az aszpirinre, és inkább olyan, mint egy nem tesztelt, szabályozatlan kiegészítő, amelyet az utcán vettek fel. Ez enyhítheti az éghajlati fájdalmainkat, vagy sokkal rosszabbá teheti. Csak nem tudjuk.
Időközben az olyan kísérletek, mint például az SCoPeX, lassan, de elkerülhetetlenül tovább haladnak a várható indulás felé a következő két évben. Mindeközben a Föld továbbra is melegszik.
"Úgy gondolom, valószínűleg olyan helyre kerülünk, ahol a geo-mérnöki tevékenység elmulasztásának következményei annyira rosszak" - mondja MacMartin -, "hogy az emberek azt mondják, hogy valamilyen mennyiségű geoművelet jobb, mint nem."
