15:58 2024-04-25
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Geoinginerie solară pentru a răci planeta: Merită riscurile?
_ Geoinginerie solară pentru răcirea planetei : Merită riscurile?
Când am scris prima dată despre geoinginerie în 2012, a fost considerată în cel mai bun caz deznădăjduită și nebună de majoritatea. Dar 12 ani mai târziu, deși încă există controverse și o rezistență considerabilă la implementarea acestuia, oamenii de știință și instituțiile respectabile fac eforturi pentru mai multe cercetări în geoinginerie – intervenția deliberată și la scară largă în sistemul nostru climatic pentru a modera încălzirea globală.
Cea mai mare parte a atenției actuale se concentrează pe geoingineria solară, o strategie care implică reflectarea luminii solare departe de Pământ pentru a răci Pământul. Cât de multe știm despre el și despre riscurile sale? Și de unde ar trebui să o luăm de aici?
Timp de mulți ani, toate cercetările în geoinginerie au fost descurajate de mulți oameni de știință și experți de teamă că ar oferi o scuză pentru a nu reduce emisiile. Unii politicieni de dreapta, precum Newt Gingrich, l-au promovat ca o modalitate de a reduce încălzirea globală fără a fi nevoie să reducă emisiile. Cercetarea în geoinginerie este, de asemenea, controversată, deoarece au existat și există încă multe incertitudini cu privire la efectele sale potențiale asupra sistemului climatic și asupra ecosistemelor.
Cu toate acestea, James Hansen, director al Programului privind știința climatică, conștientizarea și soluțiile la Columbia's Climate Școala, care a avertizat pentru prima dată Congresul despre riscurile schimbărilor climatice în 1988, și un grup de peste 60 de oameni de știință solicită mai multe cercetări în geoingineria solară.
În plus, Academia Națională de Științe din SUA, Environmental Defense Fondul, Consiliul de Apărare a Resurselor Naturale și Uniunea Oamenilor de Știință preocupați susțin toate cercetările în geoinginerie solară. Un raport al Casei Albe din 2022 a exprimat, de asemenea, un sprijin puternic pentru cercetare.
Experții spun că sprijinul pentru cercetare este în creștere, deoarece umanitatea nu face suficient de repede pentru a reduce emisiile de carbon pentru a preveni efectele severe și înrăutățite asupra climei. Datorită reglementărilor privind calitatea aerului, o scădere a emisiilor de aerosoli de dioxid de sulf de la centralele de cărbune și transportul maritim, care au ajutat la protejarea Pământului de radiațiile solare, a dus la încălzirea lumii mai rapid decât era proiectat anterior, potrivit unui nou studiu realizat de Hansen și colegii săi. Ei proiectează că încălzirea va depăși 1,5°C până la sfârșitul acestui deceniu și 2°C până în 2050, ceea ce ar putea avea ca rezultat efecte dezastruoase asupra climei.
Efectele climatice potențial catastrofale și posibilitatea de a depăși punctele critice ale climatului. , cum ar fi dezghețarea permafrostului arctic sau moartea pădurii tropicale amazoniene, ar putea necesita utilizarea a ceea ce odată au fost strategii de neconceput.
Într-o scrisoare deschisă, cei 60 de oameni de știință au spus că, din cauza acestor riscuri grave, și posibilitatea ca o țară disperată să recurgă într-o zi la geoinginerie solară, aceasta trebuie să fie studiată riguros cât mai curând posibil, atât beneficiile, cât și dezavantajele evaluate în mod clar.
Majoritatea cercetărilor în strategiile de geoinginerie solară se concentrează în prezent pe injecția de aerosoli stratosferici (SAI, numită și managementul radiației solare sau SRM) și iluminarea norilor marini; alte strategii includ subțierea norilor cirus și utilizarea oglinzilor sau a parasolarelor.
După ce Muntele Pinatubo din Filipine a erupt în 1991, trimițând 20 de milioane de tone de dioxid de sulf în stratosferă, Pământul s-a răcit cu 0,5°C. Când dioxidul de sulf intră în atmosferă, reacţionează cu vaporii de apă pentru a forma picături - aerosoli care reflectă lumina soarelui departe de Pământ. SAI ar recrea efectul lui Pinatubo prin aruncarea de dioxid de sulf în stratosferă pentru a bloca temporar lumina soarelui.
Programul de cercetare în geoinginerie solară de la Harvard susține că SAI ar putea scădea temperaturile suprafeței mării, ceea ce ar scădea riscurile de albire a coralilor, ar încetini mișcarea coralilor. specii spre zone mai reci și reduce pierderea gheții marine și topirea ghețarilor. Rezultatele ar fi rapide și ar oferi oamenilor mai mult timp pentru a reduce emisiile de carbon și a trece la energie regenerabilă.
Dar spre deosebire de eliminarea CO2, o strategie de geoinginerie cu mai multe fațete care are mai multă acceptare, geoingineria solară nu reduce CO2 în atmosferă. Nu ar face nimic pentru a aborda acidificarea oceanelor, care dăunează ecosistemelor marine, deoarece oceanul absoarbe 25% din CO2 emis de oameni, modificându-i chimia.
Mai mult, o utilizare bruscă a SAI poate să nu fie suficient de eficientă pentru a remedia pe deplin schimbările cauzate de încălzirea oceanului adânc, cum ar fi încetinirea răsturnării meridionale a Atlanticului, potrivit unui studiu recent. Alte probleme cauzate de încălzirea oceanului adânc, inclusiv modelele meteorologice modificate, creșterea nivelului mării și curenții slăbiți, ar persista, de asemenea.
Deoarece nu există o guvernare internațională pentru geoingineria solară, există o opoziție puternică față de implementarea la scară a SAI. Aproape toate cercetările de geoinginerie solară au fost făcute cu modelare pe computer, așa că nimeni nu știe exact ce s-ar întâmpla dacă ar fi desfășurată la scară planetară.
Cei care se opun cercetării SAI în avans sunt îngrijorați de impactul potențial și incert asupra acesteia. climatul și ecosistemele pe care modelarea le-a dezvăluit. Studiile arată că SAI ar putea slăbi stratul de ozon stratosferic, ar putea modifica tiparele precipitațiilor și ar putea afecta agricultura, serviciile ecosistemice, viața marină și calitatea aerului.
În plus, impacturile și riscurile ar varia în funcție de modul și locul în care se află. dislocate, clima, ecosistemele și populația. În afară de variațiile de desfășurare, mici modificări ale altor variabile, cum ar fi dimensiunea picăturilor de aerosoli, reactivitatea lor chimică și viteza reacțiilor lor cu ozonul pot produce, de asemenea, rezultate diferite.
De exemplu, NOAA, Cornell și Universitatea Indiana au studiat o serie de strategii de desfășurare folosind un model care a variat cantitatea de dioxid de sulf injectată în stratosferă și, de asemenea, locul în care a fost injectat. Rezultatele au arătat scăderea temperaturii la suprafață, dar și o reducere a ozonului peste Antarctica și impactul asupra modelelor de circulație la scară largă și asupra vremii regionale.
Alte douăsprezece modele au proiectat că dacă ar fi desfășurate suficiente SAI pentru a compensa încălzirea CO2 de patru ori. , părți ale tropicelor ar putea avea cu 5% până la 7% mai puține precipitații în fiecare an în comparație cu vremurile preindustriale, ceea ce ar putea deteriora culturile și pădurile tropicale.
Un model a indicat că SAI sa desfășurat peste Oceanul Indian pentru a crește precipitațiile peste Sahelul afectat de secetă din Africa de Nord ar ajunge să împingă seceta în țările din Africa de Est. Iar un studiu din 2022 a constatat că SAI ar putea muta malaria din zonele de munte din Africa de Est către zonele de câmpie din Asia de Sud și Africa sub-sahariană, pe măsură ce acestea deveneau mai răcoroase.
Potrivit Gernot Wagner, co-fondatorul Harvard's Solar. Programul de cercetare în geoinginerie și în prezent economist climatic la Columbia Climate School, cele mai importante și determinante variabile de modelare sunt cât de sus în stratosferă și unde în mod specific este desfășurat SAI. Wagner a spus că, dacă doar o emisferă este răcită, obții „rezultate nebunești”, cum ar fi oprirea musonului indian.
„Știința s-a unit mai mult sau mai puțin în jurul ideii că vrei să fii [desfăşurat] undeva între plus și minus 15 grade față de ecuator Și oriunde vă aflați în jurul ecuatorului, doriți să faceți același nord ca și sud”, a spus el. „Nu contează ce longitudine, deoarece se va răspândi la nivel global.
„În mare, sutele de modele climatice sunt de acord că [dacă SAI este implementat în acest fel] aveți un efect global mai mult sau mai puțin uniform. . Asta înseamnă că majoritatea lucrurilor pe care le putem măsura — temperaturi, disponibilitatea apei, temperaturi extreme, precipitații extreme — se apropie mai mult de nivelurile preindustriale cu geoinginerie solară decât fără.”
Wagner a citat o lucrare de la Harvard care a modelat o versiune de geoinginerie solară cu o accelerare lentă pentru a reduce la jumătate încălzirea. „Când este modelată în acest mod idealizat, desigur, geoingineria solară pare să aibă aceste beneficii nete, sincer surprinzătoare. Beneficiile au micșorat costurile cu atât de mult”, a spus el. „Este încurajator într-un fel care mă face să cred că merită să continui cercetarea.”
În 2011, David Keith, co-fondatorul Programului de Cercetare în Geoinginerie Solară de la Harvard, care este acum la Universitatea din Chicago și omul de știință Ken Caldeira au estimat că, pentru a inversa 10% din încălzirea cauzată de o dublare a nivelurilor de CO2 în comparație cu epoca preindustrială, câteva sute de mii de tone de dioxid de sulf ar trebui să fie injectate anual pe parcursul unui deceniu. Pentru a încetini semnificativ încălzirea sau pentru a o inversa, SAI ar necesita milioane de tone de dioxid sulfuric în fiecare an.
În prezent, doar câteva avioane de cercetare pot opera la altitudinea necesară, deoarece atmosfera este atât de subțire și, în plus, nu sunt capabili să transporte atât de multe tone de dioxid de sulf. Aceasta înseamnă că ar trebui construită o nouă flotă de avioane de mare altitudine concepute special pentru acest scop; crearea acestei flote ar putea dura un deceniu sau mai mult. Odată ce avioanele sunt construite, SAI ar putea costa 18 miliarde de dolari pe grad de răcire în fiecare an.
Deși sună a mulți bani, Wagner a spus că costul este mic în comparație cu potențialele beneficii sociale. Dar pentru că beneficiile depășesc costurile cu atât de mult, ceea ce ne-ar conduce în mod normal la concluzia că ar trebui să mergem cu capul înainte în SAI, o analiză cost-beneficiu nu este criteriul potrivit pentru luarea deciziilor cu privire la SAI. Mai degrabă, el a spus: „Este vorba de a cântări riscurile schimbărilor climatice neatenuate – lumea către care ne îndreptăm – față de riscurile unei lumi care ia în considerare și geoingineria solară.
„Dar chiar dacă riscurile sunt mari. , chiar dacă incertitudinile climatice sunt atât de mari încât să micșoreze orice altceva, deoarece pare a fi adevărat că geoingineria solară ne aduce mai aproape de nivelurile preindustriale ale temperaturilor medii globale, ar trebui, de asemenea, să ne ajute să atenuăm și să înțelegem aceste riscuri și incertitudini, „, a spus Wagner.
Odată începută, SAI ar trebui să continue câteva decenii dacă reușim să ne reducem emisiile, sau poate secole sau milenii dacă nu o facem. Dar dacă SAI ar fi oprit brusc, Planeta ar putea suferi un șoc de terminare - atunci când temperaturile revin la nivelurile pe care le-ar fi atins fără SAI Deoarece SAI nu ar reduce emisiile de gaze cu efect de seră, ci doar ar masca efectul lor de încălzire, emisiile ar continua să se acumuleze în atmosferă.
Experimentele mici pe teren SAI care permit cercetătorilor să înțeleagă mai bine comportamentul aerosolilor, reacțiile chimice, capacitățile de monitorizare și modul în care ozonul este afectat sunt în creștere. .
În 2021, Harvard a planificat un mic test pe teren care ar fi fost primul experiment făcut în stratosferă. Experimentul Stratospheric Controlled Perturbation (SCoPEx) ar fi lansat un balon autopropulsat pe cer, eliberând o jumătate de kilogram de sulfat – care se găsește în mod natural în natură – și ar fi monitorizat apoi modul în care particulele s-au dispersat și cât de multă lumină solară a fost reflectată de ele.
Testul de lansare din Suedia a fost anulat din cauza obiecțiilor din partea indigenilor saami locali și a grupurilor de mediu care se temeau că SAI „aduce riscuri de consecințe catastrofale”.
Cercetătorii din Marea Britanie au lansat mai multe baloane în 2021 și 2022. Lansarea în 2022 a unui balon meteorologic la altitudine mare a eliberat câteva sute de grame de dioxid de sulf în stratosferă, cu scopul de a testa sistemul de baloane.
Între timp, Make Sunsets, o companie startup, spune că a lansat 52 de baloane și „a neutralizat 16.141 de tone-ani de încălzire”. Vinde „credite de răcire” cu 10 dolari, fiecare dintre acestea, susține, va compensa efectul de încălzire al unei tone de CO2 timp de un an. În 2023, Make Sunsets a efectuat două lansări neautorizate care au eliberat dioxid de sulf în Mexic, ceea ce a dus la interzicerea de către guvernul mexican a geoingineriei solare.
Strălucirea norilor marin (MCB) ar răspândi aerosoli de sare de mare în atmosferă pentru a crea stratocumulus. nori care reflectă lumina soarelui. Aerosolii de sare de mare sunt foarte reflectorizante, atrag moleculele de apă și țin norii pe cer mai mult decât în mod normal. În timp ce aerosolii de sare apar în mod natural pe măsură ce vânturile îi ridică din ocean, MCB le-ar genera dintr-o barjă plutitoare și le-ar trimite în atmosferă. Prin însăși natura sa, MCB ar fi localizat. Unii oameni de știință susțin că utilizarea MCB pe doar 5% din oceanele lumii ar putea compensa impactul încălzirii globale.
Fundația Great Barrier Reef a cercetat MCB, deoarece reciful experimentează a cincea albire în masă în opt ani. Reciful are cel mai mare risc de albire atunci când vremea este caldă și sunt puțini nori. Cercetătorii au folosit un pulverizator de sare de mare pe o barjă care a aspirat apă de mare, a atomizat-o și a aruncat cristale microscopice de sare de mare în cer. Cercetarea de modelare a constatat că pulverizatoarele ar trebui să funcționeze timp de săptămâni până la luni, răcind apele treptat.
Recent, un grup de oameni de știință din atmosferă a propus un program de cercetare MCB care include modelare, studii de laborator și experimente pe teren. Cercetătorii de la Universitatea din Washington, care derulează și un proiect MCB, estimează că va trece un deceniu până când vor ști suficient pentru a încerca MCB la o scară suficient de mare pentru a răci planeta.
MCB la scară mare care ar putea compensa grav impactul asupra climei, totuși, ar putea modifica și modelele climatice și meteorologice. Un cercetător de la UC Santa Barbara a descoperit că, în timp ce MCB ar putea scădea rapid temperaturile, ar suprima, de asemenea, ENSO, oscilația El Niño-Southern care afectează modelele meteorologice globale. MCB ar putea duce la persistența fazei La Niña a ENSO, ceea ce ar face sudul SUA mai cald și mai uscat și ar crește activitatea uraganelor din Atlantic. Cercetarea a sugerat că MCB ar putea crește, de asemenea, încălzirea în Indonezia și nordul Australiei.
Din cauza incertitudinii cu privire la efectele MCB, 101 țări ca părți la Convenția și Protocolul de la Londra - tratate internaționale care reglementează aruncarea deșeurilor în mare. — a semnat o declarație în care se spune că activitățile de geoinginerie marină, altele decât cercetarea științifică, ar trebui amânate.
Norii cirus de mare altitudine sunt alcătuiți din cristale de gheață și astfel reflectă lumina soarelui, dar duc și la încălzire deoarece captează căldura care radiază de pe suprafața Pământului. Subțierea norilor de cir implică pulverizarea particulelor de iodură de argint în nori la altitudini cuprinse între 4.500 și 9.000 de metri. Acest lucru servește la mărirea cristalelor de gheață din norii cirus, astfel încât acestea să cadă din atmosferă.
Cu cât mai puțini și mai subțiri nori ciruri care rămân ar capta mai puține radiații de pe Pământ. Riscurile subțierii norilor cirrus nu sunt încă pe deplin înțelese, iar unii cercetători sunt îngrijorați de faptul că ar putea afecta precipitațiile regionale și sezoniere.
Unii oameni de știință cercetează posibilitatea de a trimite un parasolar gigant într-un punct între Pământ și soarele pentru a bloca radiația solară. Un grup MIT explorează crearea unei nuanțe de „bule spațiale”, în timp ce cercetătorii de la Universitatea din Hawaii iau în considerare legarea unui scut solar enorm de un asteroid.
Cercetătorii israelieni proiectează un mic prototip al unui grup de parasolare care nu ar bloca complet soarele, ci l-ar difuza. Alții au propus strategii similare în trecut. Dar omul de știință francez Susanne Baur, care studiază modificarea radiației solare, spune că strategia de parasolar ar fi prea costisitoare, prea ușor deteriorată de rocile spațiale și ar dura prea mult pentru a fi implementată.
Nu există nicio strategie internațională, națională sau statală. cadru care guvernează în prezent geoinginerie. Drept urmare, un scenariu viitor îngrijorător este că impactul climatic într-o țară deosebit de vulnerabilă va fi atât de grav încât recurge la desfășurarea SAI pe cont propriu înainte ca lumea să fie pregătită pentru asta. Acest lucru ar putea provoca instabilitate politică sau poate provoca răzbunare din partea altor țări care suferă efectele acesteia.
Un alt scenariu posibil este ca un individ sau un startup să decidă să experimenteze pe cont propriu geoinginerie. Astăzi, în S.U.A., oricine dorește să arunce aerosoli în cer trebuie pur și simplu să completeze un formular de o pagină pentru Departamentul de Comerț și NOAA cu zece zile înainte.
Este esențial ca comunitatea mondială să stabilească o structură internațională de guvernanță pentru geoinginerie solară. Dar, deoarece aceasta este o întreprindere atât de descurajantă și complexă, multe țări, organizații și oameni de știință se opun chiar să permită progresul cercetării.
În 2010, un moratoriu global de facto asupra geoingineriei la scară largă, inclusiv geoingineriei solare. , a fost pusă în aplicare. Recent, o moțiune de convocare a unui grup de cercetare care să studieze potențialele aplicații, riscuri și considerente etice ale geoingineriei solare a fost votată de delegații la Adunarea ONU pentru Mediu. Panelul ar fi format experți de la UNEP și organizații științifice internaționale.
Deoarece moțiunea ar fi putut submina moratoriul existent, totuși, țările din Africa, Pacific și America Latină, care sunt mai vulnerabile la impactul climatic , l-a blocat. În 2022, 500 de oameni de știință din întreaga lume au semnat un apel pentru un Acord internațional de neutilizare privind geoingineria solară, care nu prevede finanțare publică, experimente în aer liber, brevete, desfășurare și sprijin în organizațiile internaționale.
< Wagner consideră că este necesar un moratoriu asupra implementării geoingineriei solare, dar că cercetările ar trebui să continue. „Practic, spuneți că nu există implementări peste o anumită dimensiune și acordați permisiunea ca cercetarea să continue până la acel punct”, a spus el. Pentru a se asigura că aceste orientări sunt respectate, ar fi necesare acorduri de guvernanță formale, legale și de reglementare la nivel înalt care să ghideze cercetarea în geoinginerie solară.Wagner ar dori, de asemenea, să vadă o organizație de geoinginerie solară cu un program de cercetare finanțat masiv, care încearcă să răspundă la întrebările importante într-un mod rațional, ceea ce face ca cercetarea să fie transparentă pentru a informa alegerile politice care ar trebui, în cele din urmă, să fie făcute de liderii aleși în mod democratic.
„Privindu-se la impacturile forțarii radiative ale climei într-un mod semi-rațional. moda ar trebui să vă conducă la concluzia că un minim de geoinginerie solară ar trebui să facă parte din portofoliul politicii climatice, deoarece ajută la eliminarea schimbărilor climatice neatenuate”, a spus Wagner. Portofoliul ar trebui să „includă în primul rând reducerea emisiilor de CO2, precum și adaptarea”. Dar, a adăugat el, „Tehnologia SAI nu va fi singurul salvator aici. Este absolut clar.”
Această poveste este republicată prin amabilitatea Earth Institute, Universitatea Columbia http://blogs.ei. columbia.edu.
Comentarii:
Adauga Comentariu