Направете го тоа сами на планетарна скала

Од садење шуми во континентален размер до вештачко поттикнување врнежи, научниците почнаа да предлагаат, тестираат и во некои случаи имплементираат големи геоинженерски проекти за радикална трансформација на планетата (1). Овие проекти се дизајнирани да ги решат глобалните проблеми како што се опустинувањето, сушата или вишокот на јаглерод диоксид во атмосферата, но самите се многу проблематични.

Најновата фантастична идеја за да се сменат ефектите од глобалното затоплување ја оттурнува нашата планета до орбита подалеку од Сонцето. Во неодамнешниот кинески научно-фантастичен филм The Wandering Earth, човештвото ја менува орбитата на Земјата користејќи огромни погони за да избегне проширување (2).

Дали е можно вакво нешто? Експертите извршија пресметки, чии резултати се малку алармантни. Ако се користат ракетните мотори Фалкон Хеви на SpaceX, на пример, ќе бидат потребни 300 милијарди „пожари“ со полна моќ за да се доведе Земјата во орбитата на Марс, додека најголемиот дел од материјалот на Земјата ќе се користи за изградба и енергија. Ова. Малку поефикасен би бил јонскиот мотор поставен во орбитата околу Земјата и некако прикачен на планетата - наводно би користел 13% од масата на Земјата за да ги пренесе преостанатите 87% во понатамошна орбита. Па можеби? Би требало да биде речиси дваесет пати поголем од дијаметарот на Земјата, а патувањето до орбитата на Марс сепак би траело... милијарда години.

2. Уште од филмот „The Wandering Earth“

Затоа, се чини дека проектот за „туркање“ на Земјата во постудена орбита мора да се одложи на неодредено време во иднина. Наместо тоа, еден од проектите веќе е во тек на повеќе места изградба на зелени бариери на големи површини на планетата. Тие се состојат од автохтона вегетација и се засадени на рабовите на пустините за да се спречи понатамошното опустинување. Двата најголеми ѕида се познати по нивното англиско име во Кина, која се обидува да го спречи ширењето на пустината Гоби на 4500 километри, и Голем зелен ѕид во Африка (3), до 8 км на границата на Сахара.

3. Содржи Сахара во Африка

Сепак, дури и најоптимистичките проценки покажуваат дека ќе ни требаат најмалку една милијарда хектари дополнителни шуми за да ги спречиме ефектите од глобалното затоплување со неутрализирање на потребната количина на CO2. Ова е област со големина на Канада.

Според научниците од Институтот за истражување на климата во Потсдам, садењето дрвја исто така има ограничено влијание врз климата и предизвикува неизвесност дали е воопшто ефикасно. Љубителите на геоинженеринг бараат порадикални начини.

Блокирање на сонцето со сива боја

Техника предложена пред многу години дисперзија на соединенија со висока содржина на сулфур во атмосферата, познат и по кратенката СРМ (управување со сончевото зрачење) е репродукција на условите што се случуваат при големи вулкански ерупции кои ги ослободуваат овие супстанции во стратосферата (4). Ова придонесува, меѓу другото, за формирање на облаци и намалување на сончевото зрачење кое стигнува до површината на Земјата. Научниците докажаа, на пример, дека е одлично Пинатубо на Филипините, во 1991 година, предизвика пад на глобалните температури за околу 0,5 °C најмалку две години.

4. Ефект на сулфурните аеросоли

Всушност, нашата индустрија, која со децении испушта огромни количини на сулфур диоксид како загадувач, долго време придонесува за намалување на преносот на сончева светлина. Се проценува дека овие загадувачи во топлинската рамнотежа обезбедуваат околу 0,4 вати „олеснување“ на Земјата на метар квадратен. Сепак, загадувањето што го произведуваме од јаглерод диоксид и сулфурна киселина не е трајно.

Овие супстанции не се издигнуваат во стратосферата, каде што би можеле да формираат постојан анти-сончев филм. Според истражувачите, за да се балансира ефектот на концентрација во земјината атмосфера, најмалку 5 милиони тони или повеќе би требало да се испумпаат во стратосферата.₂ и други супстанции. Застапниците на овој метод, како Џастин Меклелан од Aurora Flight Sciences во Масачусетс, проценуваат дека цената на таквата операција би била околу 10 милијарди долари годишно - значителна сума, но не доволна за да го уништи човештвото засекогаш.

За жал, методот на сулфур има уште еден недостаток. Ладењето добро функционира во потоплите региони. Во близина на столбовите - речиси и да нема. Така, како што може да претпоставите, процесот на топење на мразот и зголемувањето на нивото на морето не може да се запре на овој начин, а прашањето за загубите од поплавите на ниските крајбрежни области ќе остане вистинска закана.

Неодамна, научниците од Харвард спроведоа експеримент за внесување траги од аеросол на надморска височина од околу 20 километри - недоволно за да има значително влијание врз стратосферата на Земјата. Тие (SCoPEx) беа изведени со балон. Аеросолот содржел т.е. сулфати, кои создаваат магла што ја рефлектира сончевата светлина. Ова е еден од многуте геоинженерски проекти со ограничен обем што се случуваат на нашата планета во изненадувачки голем број.

Вселенски чадори и зголемување на албедото на Земјата

Меѓу другите проекти од овој тип, идејата привлекува внимание џиновски лансирање чадор во вселената. Ова би го ограничило количеството на сончево зрачење кое стигнува до Земјата. Оваа идеја постои со децении, но моментално е во креативна фаза на развој.

Една статија објавена во 2018 година во списанието Aerospace Technology and Management го опишува она што авторите го нарекуваат проект. Планира да постави тенка, широка лента од јаглеродни влакна на точката Лагранж, која е релативно стабилна точка во сложениот систем на гравитациони интеракции помеѓу Земјата, Месечината и Сонцето. Листот блокира само мал дел од сончевото зрачење, но тоа може да биде доволно за да се намалат глобалните температури под границата од 1,5°C поставена од Меѓународниот климатски панел.

Тие претставуваат нешто слична идеја големи вселенски огледала. Тие беа предложени во раните 1-ти од астрофизичарот Лоуел Вуд од Националната лабораторија Лоренс Ливермор во Калифорнија. За концептот да биде ефективен, рефлексијата мора да падне на најмалку 1,6% од сончевата светлина, а огледалата мора да имаат површина од XNUMX милиони km².².

Други сакаат да го блокираат сонцето со стимулирање и затоа користејќи процес познат како сеење облаци. „Семиња“ се потребни за да се создадат капки. Природно, капките вода се формираат околу честички од прашина, полен, морска сол, па дури и бактерии. Познато е дека за ова може да се користат хемикалии како сребро јодид или сув мраз. Ова може да се случи со оние веќе познати и користени методи осветлување и избелување на облаците, предложен од физичарот Џон Латам во 1990 година. Проектот Морски облак молња на Универзитетот во Вашингтон во Сиетл предлага да се постигне ефект на белење со прскање на морска вода врз облаците над океанот.

Други значајни предлози зголемување на албедото на Земјата (односно, односот на рефлектираното и инцидентното зрачење) се исто така корисни за боење куќи во бело, за садење шарени растенија, а можеби дури и за поставување на рефлектирачки листови во пустината.

Неодамна ги опишавме техниките на апсорпција вклучени во арсеналот за геоинженерство во МТ. Тие по правило не се од светски размери, иако ако нивниот број се зголеми, последиците може да станат глобални. Сепак, во тек е потрага по методи кои го заслужуваат името геоинженеринг. Отстранување на CO₂ од атмосферата може, според некои, да помине сеење на океанитекои, на крајот на краиштата, се едни од главните јаглеродни тонови на нашата планета, одговорни за намалување на приближно 30% на CO₂. Идејата е да се зголеми нивната ефикасност.

Двата најважни начини се да се оплоди морињата со железо и калциум. Ова го стимулира растот на фитопланктонот, кој го цица јаглеродниот диоксид од атмосферата и помага да се депонира на дното. Додавањето соединенија на калциум ќе предизвика реакција со CO.₂ веќе растворени во океанот и формирање на бикарбонатни јони, со што се намалува киселоста на океаните и се подложни на апсорпција на повеќе CO₂.

Идеи од Ексон шталите

Најголемите финансиери на истражувањето за геоинженерство се Институтот Хартленд, Институтот Хувер и Институтот Американ Ентерпрајз, кои сите работат за нафтената и гасната индустрија. Затоа, концептот на геоинженеринг често е критикуван од поборниците за намалување на емисиите на јаглерод диоксид, што, според нивното мислење, го одвлекува вниманието од суштината на проблемот. Покрај тоа користењето геоинженеринг без намалување на емисиите го прави човештвото зависно од овие методи без да се реши вистинскиот проблем.

Нафтената компанија ExxonMobil е позната по своите смели глобални проекти развиени уште од 90-тите. Покрај оплодувањето на океаните со железо и изградбата на сончев штит од 10 трилиони долари во вселената, таа предложи и избелување на површината на океанот со примена на светли слоеви, пена, пловечки платформи или други „рефлексии“ на површината на водата. Друга опција беше влечење на арктичките ледени брегови на пониски географски широчини, така што белината на мразот ќе ги рефлектира сончевите зраци. Секако, веднаш беше забележана опасноста од колосално зголемување на загадувањето на океаните, а да не зборуваме за огромните трошоци.

Експертите од Ексон, исто така, предложија користење на големи пумпи за движење на водата од под морскиот мраз на Антарктикот и потоа испрскање во атмосферата за да слета како снег или ледени честички на ледената покривка на источниот Антарктик. Поддржувачите тврдеа дека ако на овој начин се испумпуваат три трилиони тони годишно, ќе има 0,3 метри повеќе снег на ледената покривка, но поради огромните трошоци за енергија, проектот никогаш повеќе не се споменува.

Друга идеја од шталата Ексон се алуминиумските балони наполнети со хелиум со тенок филм во стратосферата, поставени до 100 километри над површината на Земјата за да ја расејуваат сончевата светлина. Исто така, предложено е да се забрза циркулацијата на водата во светските океани со регулирање на соленоста на некои клучни региони, како што е Северниот Атлантик. Со цел водите да станат посолени, се веруваше дека ќе се зачува ледената покривка на Гренланд, што ќе го спречи неговото брзо топење. Сепак, несакан ефект од ладењето на Северен Атлантик би предизвикало ладење на Европа, што ќе го отежне преживувањето на луѓето. Ситница.

Обезбедени податоци Геоинженеринг монитор – заеднички проект на Biofuelwatch, ETC Group и Фондацијата Хајнрих Боел – покажува дека неколку геоинженерски проекти се имплементирани низ светот (5). Картата покажува активна, завршена и напуштена. Се чини дека сè уште нема координирано меѓународно управување со овие активности. Значи, ова не е строго глобален геоинженеринг. Повеќе како фитинзи.

5. Карта на геоинженерски проекти според сајтот map.geoengineeringmonitor.org

Најголем дел од проектите, повеќе од 190, веќе се реализирани. секвестрација на јаглерод, односно зафаќање и складирање јаглерод (CCS), и приближно 80 – зафаќање, искористување и складирање на јаглерод (, KUSS). Имаше 35 проекти за оплодување на океаните и повеќе од 20 проекти за вбризгување на аеросол во стратосфера (SAI). Во списокот Геоинженеринг монитор наоѓаме и некои активности поврзани со облакот. Најголем број проекти беа создадени за промена на времето. Податоците покажуваат дека имало 222 акции поврзани со зголемени врнежи и 71 акција поврзани со намалени врнежи.

Научниците продолжуваат да се расправаат

Цело време, ентузијазмот на иницијаторите за развој на климатски, атмосферски и океански феномени на глобално ниво покренува прашања: дали навистина знаеме доволно за да се посветиме на геоинженерството без страв? Што ако, на пример, сеење облаци во големи размери го промени протокот на вода и ја одложи сезоната на дождови во Југоисточна Азија? Што е со оризовите култури? Што ако, на пример, фрлањето тони железо во океанот ги избрише популациите на риби долж брегот на Чиле?

во океанот, за прв пат имплементиран во близина на брегот на Британска Колумбија во Северна Америка во 2012 година, брзо доведе до негативни последици во форма на цветање на алги од големи размери. Претходно, во 2008 година, 191 земја на ОН одобри забрана за оплодување на океаните, стравувајќи од непознати несакани ефекти, можни модификации на синџирот на исхрана или создавање области со ниска содржина на кислород во водните тела. Во октомври 2018 година, повеќе од сто невладини организации го осудија геоинженерингот како „опасен, непотребен и неправеден“.

Како што е случајот со медицинските третмани и многу лекови, геоинженерството провоцира несакани ефектишто, пак, ќе бара посебни мерки за нивно спречување. Како што забележа Бред Пламер во Вашингтон пост, штом ќе започнат проектите за геоинженерство, тешко е да се запрат. Кога, на пример, ќе престанеме да прскаме рефлектирачки честички во атмосферата, Земјата ќе почне да се загрева многу брзо. И ненадејните се многу полоши од бавните.

Една неодамнешна студија објавена во списанието за геофизички истражувања го покажува ова јасно. Неговите автори користеа единаесет климатски модели за прв пат да предвидат што би можело да се случи ако светот го искористи соларниот геоинженеринг за да го надомести годишното зголемување од еден процент на глобалните емисии на јаглерод диоксид. Добрата вест е дека моделот може да ги стабилизира глобалните температури, но се чини дека ако геоинженерството се прекине откако тоа ќе се постигне, ќе се случат катастрофални температурни скокови.

Експертите, исто така, стравуваат дека најпопуларниот проект за геоинженерство, пумпање на сулфур диоксид во атмосферата, може да загрози некои региони. Поддржувачите на ваквите акции се против. Студијата објавена во списанието Nature Climate Change во март 2019 година уверува дека негативните влијанија од ваквите проекти ќе бидат многу ограничени. Коавтор на студијата, проф. Дејвид Кит од Харвард, експерт за инженерство и јавна политика, вели дека научниците не треба само да го допираат геоинженерството, особено соларното.

- - Тој рече. -

Трудот на Кит веќе наиде на критики од оние кои се загрижени дека научниците ги преценуваат постоечките технологии и дека нивниот оптимизам за техниките на геоинженеринг може да ги обесхрабри јавните напори за намалување на емисиите на стакленички гасови.

Постојат многу студии кои покажуваат колку фрустрирачки може да биде геоинженерството. Во 1991 година, 20 мегатони сулфур диоксид беа ослободени во високата атмосфера, покривајќи ја целата планета во слој од сулфат кој рефлектира големи количини на видлива светлина. Земјата се оладила за околу половина Целзиусов степен. Но, за неколку години, сулфатите испаднаа од атмосферата, а климатските промени се вратија на стариот, алармантен тек.

Интересно е што во пригушениот, постуден свет по Пинатубо, растенијата изгледаа добро. Особено шумите. Едно истражување покажа дека во сончевите денови во 1992 година, фотосинтезата во шума во Масачусетс се зголемила за 23% во споредба со пред ерупцијата. Ова ја потврди хипотезата дека геоинженерството не го загрозува земјоделството. Сепак, подетални студии покажаа дека по ерупцијата на вулканот, глобалните приноси на пченка паднале за 9,3%, а пченицата, сојата и оризот за 4,8%.

И ова треба да ги разлади поддржувачите на глобалното ладење на земјината топка.