https://frosthead.com

Οι κίνδυνοι, οι ανταμοιβές και οι ενδεχόμενες μετατοπίσεις του κλίματος της γης της γεωμηχανικής

Ένα αυξανόμενο σύνολο στοιχείων υπογραμμίζει το γεγονός ότι το κλίμα αλλάζει και η ανθρώπινη δραστηριότητα είναι η κύρια αιτία. Η πρόσφατη αξιολόγηση του εθνικού κλίματος, η οποία έχει συγκεντρωθεί από περισσότερους από 300 επιστήμονες και βασίζεται σε έρευνα δεκαετιών, διαπίστωσε ότι οι ΗΠΑ έχουν ήδη θερμάνει σχεδόν 2 βαθμούς Κελσίου από 1.100 βαθμούς Κελσίου από το 1900, το χιόνι έχει μειωθεί και δεκαέξι από τις θερμότερες δεκαεπτά έτη από το έτος 2000.

Ο κόσμος θερμαίνει και είμαστε υπεύθυνοι. Τώρα, μερικοί επιστήμονες αρχίζουν να αναρωτιούνται εάν οι ίδιες παγκόσμιες δυνάμεις που οι άνθρωποι ασυναίσθητα εκμεταλλεύτηκαν για να οδηγήσουν την αλλαγή του κλίματος θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να μετριάσουν το έκτακτο κόστος που θα προκαλούσαν ακόμη και ζευγάρια βαθμού θέρμανσης. Υποστηρίζουν την ιδέα ότι θα πρέπει να πραγματοποιήσουμε σκόπιμα μεγάλες αλλαγές στον πλανήτη εκτός από τη δραστική μείωση του παγκόσμιου αποτυπώματος άνθρακα. Αυτές οι αλλαγές μεγάλης κλίμακας - η χημική δέσμευση του άνθρακα από τον αέρα, η ώθηση της ανάπτυξης του πλαγκτόν που τρώει άνθρακα ή η δημιουργία ανακλαστικής ομίχλης στην ανώτερη ατμόσφαιρα ώστε να αντικατοπτρίζει το φως του ήλιου - είναι συλλογικά γνωστές ως γεωμηχανική.

Ενώ πολλοί επιστήμονες πιστεύουν ότι η γεωμηχανική της Γης μπορεί να είναι μια μέρα αναγκαία για τη διατήρηση της ζωής όπως την ξέρουμε, το κοινό μέχρι στιγμής δεν το αγοράζει. Ως αποτέλεσμα, η προκαταρκτική έρευνα για να διαπιστωθεί εάν τα έργα γεω-μηχανικής θα λειτουργούσαν ακόμη και προχωρεί με εξαιρετική προσοχή.

Aerosol Baloon Μία πιθανή μέθοδος ψύξης του πλανήτη θα συνεπαγόταν την απελευθέρωση αερολυμάτων στη στρατόσφαιρα ώστε να αντανακλά το ηλιακό φως. Μια ομάδα ερευνητών του Χάρβαρντ θέλει να διερευνήσει αυτή την έννοια μελετώντας μια πολύ μικρή ποσότητα ανθρακικού ασβεστίου χρησιμοποιώντας ένα μπαλόνι μεγάλου υψομέτρου. (Πανεπιστήμιο Χάρβαρντ)

"Νομίζω ότι αν η έρευνα για την ηλιακή γεωμηχανική πρόκειται να προχωρήσει, είναι σημαντικό να γίνει με υπευθυνότητα και ότι γίνεται με ρυθμό που ... δεν ξεπερνά πολύ τον εαυτό της", λέει η Lizzie Burns, διευθυντής του έργου της ηλιακής geoengineering του Χάρβαρντ ερευνητικό πρόγραμμα. "Νομίζω ότι είναι σημαντικό να συνεργαστούμε με την έρευνα για την ανάπτυξη της διακυβέρνησης και αν αυτό διαρκέσει λίγο περισσότερο, είμαι εντάξει με αυτό".

Ακόμα κι αν σταματήσαμε κάπως να εκπέμπουμε διοξείδιο του άνθρακα αύριο, πολλοί επιστήμονες λένε ότι δεν θα ήταν αρκετό. Οι ωκεανοί μας απορροφούν επί του παρόντος μέρος της πλεονάζουσας θερμότητας του πλανήτη, προκαλώντας μια υστέρηση στην άνοδο της θερμοκρασίας του αέρα. Η θέρμανση που βλέπουμε σήμερα κινήθηκε με αποφάσεις που έγιναν πριν από δεκαετίες. Μερικοί επιστήμονες λένε ότι είμαστε ήδη δεσμευμένοι σε μια αύξηση 1 βαθμού Φαρενάιτ (.5 Κελσίου) μέχρι το 2100, ανεξάρτητα από το τι κάνουμε. Δεδομένης της έκτασης του θέματος, οι υποστηρικτές της γεωμηχανικής υποστηρίζουν ότι είναι σημαντικό να αναζητήσουμε νέες τεχνολογίες.

Η ιδέα δεν προέρχεται μόνο από τα περιθώρια. Η διακυβερνητική επιτροπή για την αλλαγή του κλίματος, οργανισμός του ΟΗΕ που ακούει τον όλο και πιο πανικότατο συναγερμό για την αλλαγή του κλίματος από το 1990, δήλωσε τον Οκτώβριο του 2018 ότι θεωρούσε απίθανη (κοντά στο "αδύνατο") ότι η θέρμανση θα μπορούσε να διατηρηθεί κάτω από τους 2 βαθμούς Κελσίου χωρίς την ανάπτυξη υποδομών για την απομάκρυνση του άνθρακα από την ατμόσφαιρα - κάτι που δεν μπορούμε να κάνουμε σήμερα σε κλίμακα.

Έτσι, οι επιστήμονες εξετάζουν άλλους τρόπους για να δροσίσουν τον πλανήτη. Οι ερευνητές πρότειναν τα φωτεινά σύννεφα, καθιστώντας το θαλάσσιο σπρέι πιο ανακλαστικό, ή ακόμα και εκτοξεύοντας ένα γιγαντιαίο καθρέφτη στο διάστημα για να αντανακλά το επιπλέον ηλιακό φως. Οι πιο ελπιδοφόρες και προσιτές από αυτές τις μεθόδους είναι η έγχυση στρατοσφαιρικού αερολύματος, η οποία περιλαμβάνει τη διείσδυση μικροσκοπικών σωματιδίων στην ανώτερη ατμόσφαιρα. Τα σωματίδια αυτά αντανακλούν το φως του ήλιου μακριά από τη Γη, μειώνοντας αποτελεσματικά τον ήλιο και, θεωρητικά, ψύοντας τον πλανήτη.

Πολλές μελέτες που χρησιμοποιούν μοντέλα υπολογιστών έχουν δείξει ότι αυτή η μέθοδος θα λειτουργούσε θεωρητικά. Η πιο πρόσφατη μελέτη, που δημοσιεύθηκε σήμερα στο Nature Climate Change, χρησιμοποίησε ένα εκλεπτυσμένο μοντέλο που προσομοιώνει ακραίες βροχοπτώσεις και τυφώνες και διαπίστωσε ότι η αντανάκλαση του ηλιακού φωτός με αερολύματα θα μπορούσε να δροσίσει ομαλά την υδρόγειο με ελάχιστα επιπρόσθετα αποτελέσματα.

Αν και δεν έχει διεξαχθεί ακόμη ένα πείραμα στρατοσφαιρικού ψεκασμού με αεροζόλ, οι επιστήμονες έχουν μια ιδέα για το τι συμβαίνει όταν μικροσκοπικά σωματίδια διοχετεύονται στην ανώτερη ατμόσφαιρα χάρη στις ηφαιστειακές εκρήξεις. Όταν το Mt. Το Pinatubo στις Φιλιππίνες ξέσπασε το 1991, οι περίπου 20 εκατομμύρια τόνοι διοξειδίου του θείου έριξαν 20 χιλιόμετρα μέχρι τις ψυχρές θερμοκρασίες παγκοσμίως κατά 0, 6 βαθμούς Κελσίου για 15 μήνες.

Mt. Pinatubo Η στήλη έκρηξης από το Mt. Ο Pinatubo, που είδε από την Air Base της Φλόριντα, στις 12 Ιουνίου 1991, τρεις ημέρες πριν ανατινάξει στη δεύτερη μεγαλύτερη χερσαία έκρηξη του 20ού αιώνα. (USGS / Richard Ρ. Hoblitt)

Πέρα από την έκρηξη Pinatubo, έχουμε λίγα σημεία δεδομένων που αποκαλύπτουν πως το θείο στη στρατόσφαιρα θα επηρέαζε τον πλανήτη. Τα δεδομένα της έκρηξης Pinatubo ήταν "εξαιρετικά πολύτιμα" για την επικύρωση των μοντέλων, αλλά "η έκρηξη δεν είναι η ίδια με μια συνεχή εκπομπή διοξειδίου του θείου", λέει ο Douglas MacMartin, καθηγητής μηχανικής και αεροδιαστημικής μηχανικής στο Πανεπιστήμιο Cornell. μια διαφορετική εποχή, θα μπορούσε να είχε διαφορετικές επιπτώσεις.Έρχισε ταυτόχρονα με τον El Nino και μερικές από τις επιπτώσεις είναι δύσκολο να ξεδιαλβήσουν.Δεν ξέρουμε ούτε ακριβώς πόσο υλικό τοποθετήθηκε στη στρατόσφαιρα ».

Δεν γνωρίζουμε πολλά, αποδεικνύεται. Σύμφωνα με ένα άρθρο γνωμοδότησης MacMartin που συνυπέγραψε στα Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών τον Ιανουάριο, όχι μόνο δεν γνωρίζουμε εάν θα έδινε έγχυση στρατοσφαιρικού αερολύματος, δεν έχουμε καλή αντίληψη για το τι θα μπορούσε να πάει στραβά. Θεωρητικά, η έγχυση αερολυμάτων στη στρατόσφαιρα θα μπορούσε να δροσίσει τον πλανήτη με το κόστος της διατάραξης των εποχιακών καιρικών συνθηκών, οδηγώντας σε εκτεταμένες πλημμύρες ή ξηρασία. Θα μπορούσαμε να βλάψουμε τον εφοδιασμό μας με τρόφιμα, είτε μειώνοντας την ποσότητα του ηλιακού φωτός που φτάνει στις καλλιέργειες είτε μειώνοντας την ποσότητα των βροχοπτώσεων, ή και τα δύο. Τα σωματίδια θα μπορούσαν να φάνε μακριά στη στιβάδα του όζοντος, επαναφέροντας ένα πρόβλημα το οποίο αντιμετωπίστηκε στις αρχές της δεκαετίας του 1990 απαγορεύοντας την παραγωγή χημικών ουσιών γνωστών ως χλωροφθοράνθρακες (CFCs).

"Δεν γνωρίζουμε αρκετά για να λάβουμε τεκμηριωμένες αποφάσεις", λέει ο MacMartin. Μαζί με τον συνάδελφό του Μπεν Κράβιτς, έναν επιστήμονα ατμοσφαιρικών επιστημών στο Πανεπιστήμιο της Ιντιάνα, ο MacMartin υποστηρίζει ότι οι επιστήμονες πρέπει να σταματήσουν να διεξάγουν έρευνα «με περιέργεια» - τι συμβαίνει αν κάνετε X; - και να προχωρήσουμε σε ένα ερευνητικό πρόγραμμα "με γνώμονα την αποστολή", το οποίο στοχεύει να καταλάβει ακριβώς τι πρέπει να γνωρίζουν οι επιστήμονες για να "ενημερώσουν τις μελλοντικές κοινωνικές αποφάσεις".

Μια μελέτη του Χάρβαρντ στοχεύει να καλύψει μερικά από αυτά τα κενά. Το SCoPeX ή το Πείραμα Διαταραχών Ελεγχόμενης Στρατόσφαιρας έχει σχεδιαστεί για να μελετάει ακριβώς πώς συμπεριφέρονται τα αεροζόλ στη στρατόσφαιρα. Η πρώτη επανάληψη του πειράματος θα ξεκινήσει ένα μπαλόνι 12 μίλια υψηλό, όπου θα απελευθέρωνε μικροσκοπικά σωματίδια ανθρακικού ασβεστίου - ακίνδυνη κιμωλία - καθώς πετάει οριζόντια κατά μήκος της "ταχύτητας περπατήματος" για περίπου μισό μίλι, λέει ο Μπερνς. Το μπαλόνι θα έκανε στη συνέχεια μια στροφή και σφήνα πίσω μέσα από το νέφος σκόνης κιμωλίας για να ανιχνεύσει τα σωματίδια και να μετρήσει πώς αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου.

Πριν όμως το SCoPeX μπορεί να πραγματοποιήσει το πείραμα ανθρακικού ασβεστίου, η ομάδα του Χάρβαρντ πρέπει να δοκιμάσει τον εξοπλισμό μπαλονιών. Σχεδιάζουν να ξεκινήσουν το μπαλόνι σε μια δοκιμαστική διαδρομή χρησιμοποιώντας το νερό ως ωφέλιμο φορτίο. Πριν όμως η SCoPeX μπορέσει να ξεκινήσει τη δοκιμαστική πτήση, πρέπει να πάρει έγκριση από μια συμβουλευτική επιτροπή που θα παρακολουθεί το έργο και θα τραβήξει το βύσμα εάν είναι απαραίτητο - και η επιτροπή δεν έχει ακόμη επιλεγεί.

"Εάν δεν χαρακτηρίστηκε γεωμηχανική, " κανένας δεν θα νοιαζόταν, λέει ο MacMartin, ο οποίος δεν είναι συνδεδεμένος με το SCoPeX. Κανένα από αυτά τα πειράματα δεν θα μπορούσε καν να θεωρηθεί από απόσταση ως «γεωμηχανική» - τα ωφέλιμα φορτία τους είναι πολύ μικρά για να επηρεάσουν το κλίμα της Γης. "Αλλά τα μέσα ενημέρωσης λένε ότι ο Χάρβαρντ σχεδιάζει να σβήσει τον ήλιο."

Ο Μπερνς υποστηρίζει ότι η αργή, μεθοδική προσέγγιση είναι απαραίτητη. "Ο στόχος μας δεν είναι να πούμε στους ανθρώπους πώς να σκέφτονται, αλλά να κάνουν τα πράγματα με τρόπο που να κάνει τους ανθρώπους να αισθάνονται σίγουροι [σε αυτό που κάνουμε]". Το κόστος της μη απόκτησης δημόσιας εμπιστοσύνης παρατηρήθηκε σε ένα βρετανικό πείραμα γεωμηχανικής που ονομάζεται Stratospheric (SPICE), η οποία καταργήθηκε το 2012, τόσο για τις συγκρούσεις συμφερόντων όσο και για τις διαμαρτυρίες περιβαλλοντικών ομάδων.

Ακόμη και όσοι υποστηρίζουν τη γεωϊατρική έρευνα λένε ότι απαιτείται προσοχή. "Η έρευνα δεν χρειάζεται να είναι τρομακτική, αλλά είναι τρομακτικό από την άποψη του τι υπονοεί", λέει ο MacMartin. "Ότι μπορούμε πραγματικά να προσπαθήσουμε να ελέγξουμε ολόκληρο το κλίμα είναι μια αρκετά τρομακτική ιδέα από πολλές απόψεις".

Κάποιοι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι δεν πρέπει ούτε καν να κοιτάξουμε αυτόν τον δρόμο. Η κλινική επιστήμονας Claire Parkinson λέει ότι "προσπαθώντας να αντισταθμίσουμε τις ζημιές που έχουμε κάνει με το να ρίχνουμε πράγματα στην ατμόσφαιρα και τους ωκεανούς ρίχνοντας περισσότερα πράγματα ... είναι πολύ γεμάτος με πιθανές ακούσιες συνέπειες".

Όμως, όταν πρόκειται για τη γεωμηχανική, η έρευνα πέφτει σε πείσμα ότι είναι πολύ επικίνδυνο να βιαστούμε, και ορισμένοι επιστήμονες λένε, πολύ σημαντικό να καθυστερήσει.

Όταν ρωτήθηκε αν οι επιστήμονες θα πρέπει να διεξάγουν προκαταρκτικά πειράματα για να μειώσουν τις αβεβαιότητες και τους κινδύνους της γεωμηχανικής, ο Parkinson έμεινε σιωπηλός για πολύ καιρό. Τέλος, είπε: «Αν ψηφίζαμε τώρα, θα ψηφίζαμε όχι». Κατά την άποψη του Parkinson, πρέπει να επικεντρωθούμε σε τεχνολογίες που αφαιρούν τον άνθρακα από την ατμόσφαιρα ή απλώς χρησιμοποιούν λιγότερα από αυτά στην πρώτη θέση.

Η γεωμηχανική έρευνα θα μπορούσε επίσης να εκτρέψει κονδύλια από γνωστές στρατηγικές μείωσης του άνθρακα όπως η ηλιακή και η αιολική ενέργεια. Ακόμη και η γνώση ότι θα μπορούσαμε να ψύξουμε τον πλανήτη με αερολύματα, κάποιοι υποστηρίζουν, θα εξάλειψαν το κίνητρο για τη μείωση του άνθρακα. Όμως, οι περισσότεροι υποστηρικτές γεωηχανικής συμφωνούν ότι ακόμα και με κάτι όπως η μεγάλης κλίμακας έγχυση στρατοσφαιρικού αερολύματος, θα χρειαζόταν ακόμα να μειώσουμε τον άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Εάν δεν το κάνουμε, θα πρέπει να συνεχίσουμε να αντλούμε όλο και περισσότερα αεροζόλ επάνω εκεί - κυριολεκτικά για πάντα. Η μείωση του ήλιου μπορεί να βοηθήσει στην καταπολέμηση της αλλαγής του κλίματος, αλλά δεν αλλοιώνει άλλα δυσάρεστα αποτελέσματα διοξειδίου του άνθρακα, όπως η οξίνιση των ωκεανών, η οποία σκοτώνει κοράλλια, οστρακοειδή και πλαγκτόν σε όλο τον πλανήτη.

Η ηλιακή γεωμηχανική είναι "ένα δυνητικό συμπλήρωμα, αλλά φέρει το δικό του κίνδυνο", λέει ο Μπερνς. "Είναι σαν ένα παυσίπονο. Αν χρειάζεστε χειρουργική επέμβαση στο στομάχι και παίρνετε φάρμακα για τον πόνο, δεν σημαίνει ότι δεν χρειάζεστε πλέον χειρουργική στο στομάχι". Αλλά προς το παρόν, η ηλιακή γεωμηχανική είναι λιγότερο σαν την Ασπιρίνη και μάλλον σαν ένα μη δοκιμασμένο, ανεξέλεγκτο συμπλήρωμα που σηκώσατε στο δρόμο. Θα μπορούσε να ανακουφίσει τον πόνο μας από το κλίμα - ή να το καταστήσει πολύ χειρότερο. Απλά δεν το ξέρουμε.

Εν τω μεταξύ, πειράματα όπως το SCoPeX συνεχίζουν να κινούνται, αργά αλλά αναπόφευκτα, προς μια πιθανή εκτόξευση το επόμενο έτος ή δύο. Όλο το διάστημα, η Γη συνεχίζει να ζεσταίνεται.

"Νομίζω ότι είμαστε πιθανό να φτάσουμε σε ένα μέρος όπου οι συνέπειες από το να μην κάνουμε γεωμηχανική είναι τόσο κακές", λέει ο MacMartin, "ότι οι άνθρωποι πρόκειται να πει ότι κάποιοι γεωηχανικοί είναι καλύτεροι από ότι δεν".

Οι κίνδυνοι, οι ανταμοιβές και οι ενδεχόμενες μετατοπίσεις του κλίματος της γης της γεωμηχανικής