Kas yra geoinžinerija ir kodėl jums tai turėtų rūpėti?

Milžiniškas pelenų debesis iš Pinatubo kalno išsiveržimo 1991 m., iškilęs virš fermų ir žemės ūkio paskirties žemių Filipinuose. USGS archyvai

Darosi aišku, kad nesumažinsime anglies išmetimo pakankamai greitai, kad išvengtume katastrofiškų klimato pokyčių. Tačiau gali būti būdų, kaip greičiau atvėsinti planetą ir suteikti mums šiek tiek daugiau laiko pereiti nuo iškastinio kuro.

Jie bendrai vadinami geoinžinerija ir, nors kažkada tai buvo mokslinis tabu, vis daugiau tyrinėtojai vykdo kompiuterinius modeliavimus ir siūlo nedidelio masto eksperimentus lauke. Net kai kurie įstatymų leidėjai pradėjo diskutuoti, kokį vaidmenį šios technologijos galėtų atlikti (žr. Didėjantis geoinžinerijos atvejis).

Bet kas tiksliai yra geoinžinerija?

Tradiciškai geoinžinerija apėmė du labai skirtingus dalykus: anglies dioksido išsiurbimą iš dangaus, kad atmosfera sulaikytų mažiau šilumos, ir daugiau saulės spindulių atspindėjimo nuo planetos, kad iš pradžių būtų sugeriama mažiau šilumos.

Skaitykite ankstesnes šios serijos istorijas

• Harvardo mokslininkai ruošiasi atmosferos geoinžinerijos eksperimentams

  Klimato tyrinėtojai ketina paleisti didelio aukščio balioną, kuris išpuršktų nedidelį kiekį atspindinčių dalelių į stratosferą.

• Kaip vienas klimato mokslininkas kovoja su „chemtrail“ sąmokslininkų grėsmėmis ir klaidinga informacija

  Harvardo geoinžinerijos tyrinėtojas Davidas Keithas paaiškina, kada maitinti trolius, o kada ne.

• Geoinžinerija yra labai prieštaringa. Kaip galite atlikti eksperimentus? Harvardas turi keletą idėjų.

  Naujas komitetas apsvarstys eksperimentų lauke išmintį ir gali sukurti pagrindą daugiau.

  
  
  

Pirmoji iš jų, žinoma kaip anglies šalinimo arba neigiamų teršalų išmetimo technologijos, yra kažkas, dėl ko mokslininkai dabar iš esmės sutinka, kad mes turime tai padaryti, kad išvengtume pavojingo atšilimo lygio (žr. „Vieno žmogaus du dešimtmečius trukusį siekį išsiurbti šiltnamio efektą sukeliančias dujas iš dangus). Dauguma to nebevadina geoinžinerija – kad būtų išvengta jos siejimo su antrąja, ginčytine dalimi, vadinama saulės geoinžinerija.

Tai bendras terminas, apimantis tokias idėjas kaip saulės skydų įrengimas erdvėje arba mikroskopinių dalelių išskleidimas ore įvairiais būdais. kad pakrančių debesys labiau atspindėtų , išsklaido šilumą sulaikančius plunksnius debesis arba išsklaido saulės šviesą stratosferoje.

Žodis geoinžinerija reiškia planetinio masto technologiją. Tačiau kai kurie tyrinėtojai išnagrinėjo galimybę tai atlikti ir vietiniais būdais, tyrinėdami įvairius metodus, kurie galėtų apsaugoti koralinius rifus, pakrantės sekvojus ir ledo lakštų .

Iš kur kilo mintis?

Tai nėra ypač nauja idėja. 1965 m. prezidento Lyndono Johnsono mokslo patariamasis komitetas perspėjo, kad gali prireikti padidinti Žemės atspindį, kad būtų kompensuotas didėjantis šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimas. Komitetas nuėjo taip toli, kad pasiūlė pabarstyti atspindinčiomis dalelėmis per vandenynus. (Tai atskleidžia, kad šiame, pirmajame prezidento pranešime apie klimato kaitos grėsmę, emisijų mažinimo idėja nebuvo verta paminėti, kaip pažymi autorius Jeffas Goodellas. Kaip atvėsinti planetą .)

Tačiau geriausiai žinoma saulės geoinžinerijos forma apima dalelių purškimą į stratosferą, kartais vadinamą stratosferos įpurškimu arba stratosferos aerozolio sklaida. (Atsiprašome, pavadinimų nesugalvojame.) Iš dalies taip yra todėl, kad gamta jau įrodė, kad tai įmanoma.

Evanas Cohenas

Labiausiai žinoma, kad didžiulis Pinatubo kalno išsiveržimas 1991 m. vasarą į dangų išspjovė apie 20 milijonų tonų sieros dioksido. Atspindėdamos saulės šviesą atgal į kosmosą, stratosferoje esančios dalelės padėjo sumažinti pasaulinę temperatūrą maždaug 0,5 °C per ateinančius dvejus metus.

Ir nors mes neturime tikslių duomenų, didžiuliai ugnikalnių išsiveržimai tolimoje praeityje turėjo panašų poveikį. Po Tamboros kalno sprogimo Indonezijoje 1815 m. sekė 1816 m. „Metai be vasaros“ – niūrus laikotarpis. tai galėjo padėti įkvėpti dviejų ištvermingiausių literatūros siaubo būtybių – vampyrų ir Frankenšteino pabaisos – sukūrimas.

Sovietų klimatologas Michailas Budyko paprastai laikomas pirmuoju, kuris pasiūlė, kad galėtume kovoti su klimato kaita imituodami šį ugnikalnio reiškinį. 1974 m. knygoje jis iškėlė galimybę deginti sierą stratosferoje.

Vėlesniais dešimtmečiais ši koncepcija retkarčiais pasirodydavo moksliniuose straipsniuose ir mokslinėse konferencijose, tačiau didelio dėmesio ji sulaukė tik 2006 m. vasaros pabaigoje, kai Nobelio premijos laureatas atmosferos chemikas Paulas Crutzenas paragino atlikti geoinžinerinius tyrimus. straipsnis Klimato kaita . Tai buvo ypač svarbu, nes Crutzenas laimėjo Nobelio apdovanojimą už augančios ozono skylės pavojų tyrimus, o vienas iš žinomų sieros dioksido padarinių yra ozono sluoksnio ardymas.

Kitaip tariant, jis manė, kad klimato kaita kelia tokią grėsmę, kad verta išnagrinėti priemonę, kuri, jo žiniomis, gali sukelti kitų rimtų pavojų.

Taigi ar geoinžinerija galėtų būti klimato kaitos sprendimas, atleidžiantis mus nuo iškastinio kuro mažinimo?

Ne, nors mintis, kad taip yra, tikrai yra priežastis, kodėl kai kurie energetikos vadovai ir respublikonų įstatymų leidėjai susidomėjo. Bet net jei tai veikia (apie tai daugiau žemiau), geriausiu atveju tai yra laikinas vykdymo sustabdymas.

Tai mažai padeda spręsti kitus klimato pavojus, ypač vandenynų rūgštėjimą arba didelę žalą aplinkai dėl baigtinio iškastinio kuro gavybos ir deginimo. Didesnis geoinžinerijos lygis gali padidinti kitus klimato sistemos sutrikimus, todėl negalime daryti vis daugiau ir daugiau, kad kompensuotų vis didėjantį išmetamųjų teršalų kiekį.

Kaip tiriama geoinžinerija?

Per kelerius metus nuo Crutzeno darbo daugiau mokslininkų tyrinėjo geoinžineriją, daugiausia naudodami kompiuterinius modeliavimus arba nedidelius laboratorinius eksperimentus, kad išsiaiškintų, ar tai tikrai veiktų, kaip tai būtų galima padaryti, kokios dalelės galėtų būti naudojamos ir koks šalutinis poveikis aplinkai. gaminti.

Kompiuterinis modeliavimas nuosekliai rodo, kad tai sumažins pasaulinę temperatūrą, jūros lygio kilimą ir tam tikrus kitus klimato padarinius. Tačiau kai kurie tyrimai parodė, kad didelės tam tikrų dalelių dozės taip pat gali pažeisti apsauginį ozono sluoksnį, pakeisti pasaulinius kritulių modelius ir sumažinti pasėlių augimą tam tikrose vietose.

Kiti tyrėjai nustatė, kad naudojant šią riziką galima sumažinti arba visiškai pašalinti dalelės, išskyrus sieros dioksidą ir pagal ribojant mastą geoinžinerijos.

Tačiau niekas nepasakytų, kad gavome galutinį atsakymą į daugumą šių klausimų. Šios srities mokslininkai mano, kad turime atlikti daug daugiau modeliavimo darbų, kad galėtume išsamiau išnagrinėti šias problemas. Taip pat aišku, kad modeliavimas gali mums pasakyti tik tiek, todėl kai kurie siūlo nedidelius lauko eksperimentus.

Ar kas nors atliko realaus pasaulio geoinžinerijos eksperimentus?

2009 m. Rusijos mokslininkai atliko tai, kas, kaip manoma, yrapirmasis lauko geoinžinerinis eksperimentas. Jie sumontavo aerozolių generatorius ant sraigtasparnio ir automobilio ir išpurškė daleles net 200 metrų (660 pėdų) aukštyje. Mokslininkai teigė, kad popierius paskelbta m Rusijos meteorologija ir hidrologija, kad eksperimentas sumažino paviršių pasiekiančios saulės šviesos kiekį . (Verta atkreipti dėmesį į tai Jurijus Izraelis , klimato skeptikas ir Vladimiro Putino mokslinis patarėjas, buvo pagrindinis tyrimo autorius ir žurnalo redaktorius.)

Vienas pirmųjų bandymų atlikti eksperimentą, kuris iš anksto buvo atvirai reklamuojamas kaip susijęs su geoinžinerija, žinomas kaip SPICE projektas , galiausiai buvo pašalintas. Idėja buvo išpumpuoti daleles vamzdžiu į didelio aukščio balioną, kuris išsklaidytų jas stratosferoje. Tačiau pasiūlymas paskatino viešą atsaką, ypač po to, kai paaiškėjo, kad kai kurie tyrėjai jau kreipėsi dėl šios technologijos patentų.

Susijusi istorija

Perskaitykite naujausią serijos istoriją Naujas komitetas apsvarstys eksperimentų lauke išmintį ir gali sukurti pagrindą daugiau.

Harvardo mokslininkai pasiūlė, koks galėtų būti kitas ir formaliausias geoinžinerijos eksperimentas iki šiol. Jie tikisi paleisti balioną su sraigtais ir jutikliais, kurie stratosferoje išpuršktų nedidelį kalcio karbonato kiekį. Tada orlaivis skristų pro srovę ir bandytų išmatuoti tokius dalykus kaip dalelių pasiskirstymas, sąveika su kitomis dujomis ir jų atspindėjimas. Komanda jau surinko lėšas, įsteigė patariamąjį komitetą, sudarė sutartį su oro balionų įmone ir pradėjo būtinos techninės įrangos kūrimo darbus. (Žr. Geoinžinerija yra labai prieštaringa. Kaip galite atlikti eksperimentus? Harvardas turi keletą idėjų.)

Tuo tarpu Vašingtono universiteto mokslininkai, bendradarbiaudami su Xerox Palo Alto tyrimų centru ir kitomis grupėmis, siūlomi nedidelio masto eksperimentai kaip dalis a didesnė mokslinių tyrimų programa Norėdami sužinoti daugiau apie jūrų debesų ryškėjimo galimybes. Idėja, kurią 1990 m. pirmą kartą iškėlė britų fizikas Johnas Lathamas, yra ta, kad purškiant mažas druskos daleles iš jūros vandens į žemai esančius debesis virš jūros, gali susidaryti papildomų lašelių, padidinančių debesų paviršiaus plotą, taigi ir atspindį. Šiuo metu komanda renka lėšas, kad sukurtų debesų fizikos tyrimų instrumentą ir išbandytų jį purškiant nedidelį kiekį jūros druskos rūko kažkur netoli JAV Ramiojo vandenyno pakrantės.

Taip pat buvo imtasi tam tikrų ankstyvų pastangų kitose geoinžinerijos srityse, įskaitant daugiau nei tuziną vadinamųjų geležies tręšimo eksperimentų atvirame vandenyne, pagal Gamtą . Manoma, kad geležies išmetimas į vandenį paskatintų fitoplanktono augimą, kuris ištrauktų anglies dioksidą iš oro. Tačiau mokslininkai suabejojo, kaip tai iš tikrųjų veikia ir kokį šalutinį poveikį jis gali turėti vandenynų ekosistemoms. Aplinkosaugos grupės ir kiti taip pat kritikavo ankstyvos pastangos šioje srityje, teigdami, kad jie žengė į priekį be tinkamo leidimo ar mokslinės priežiūros.

Ar kas nors iš tikrųjų užsiima geoinžinerija?

Tyrėjai pabrėžia, kad šie eksperimentai nėra tikroji geoinžinerija: naudojamos medžiagos yra per mažos, kad pakeistų pasaulinę temperatūrą. Iš tiesų, nepaisant daugybės priešingų internetinių sąmokslo teorijų, kurias karštligiškai platina „chemtrails“ žinovai, šiandien niekas nevykdo planetos masto geoinžinerijos.

Bent jau niekas netyčia. Galite ginčytis, kad didžiulių iškastinio kuro kiekių deginimas yra geoinžinerijos forma, tik netyčia ir labai kvaila. Taip pat žinome, kad anglies gamyklų ir laivų tarša siera sumažino pasaulinę temperatūrą. Iš tiesų, naujosios JT taisyklės, reikalaujančios, kad laivai išmestų mažiau sieros, iš tikrųjų gali šiek tiek pakelti temperatūrą (žr. „Ketiname nužudyti didžiulį atsitiktinį eksperimentą, skirtą sumažinti visuotinį atšilimą“).

Taip pat yra ilga ir turtinga pastangų istorija Jungtinėse Amerikos Valstijose ir Kinija, be kitų vietų, sėti debesis su dalelėmis, kad padidėtų sniego ar kritulių kiekis (žr. Orų inžinerija Kinijoje ). Tačiau rezultatai yra nevienodi, o vietiniai orų pokyčiai toli gražu nėra bandymas pasukti visos klimato sistemos rankenėlę.

Ar geoinžinerija nėra prieštaringa?

Labai.

Yra tikras susirūpinimas dėl geoinžinerijos vykdymo, tyrimo ar net aptarimo.

Kritikai teigia, kad atviras kalbėjimas apie technologinio klimato kaitos sprendimo galimybę (tai nėra sprendimas, kaip paaiškinta aukščiau), sumažins spaudimą spręsti pagrindinę problemos priežastį: didėjantį šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą. Ir kai kurie mano, kad eksperimentai lauke yra slidus kelias. Tai galėtų paskatinti atlikti vis didesnius eksperimentus, kol efektyviai atliksime geoinžineriją be kolektyvinio apsisprendimo.

Nacionalinių ribų neturinti technologija taip pat kelia sudėtingų, jei ne neįveikiamų, geopolitinių klausimų. Kas turėtų nuspręsti ir kas turėtų pasisakyti , ar toliau stengiamės? Kaip apsispręsti dėl vienos vidutinės pasaulinės temperatūros, kurios siekti, nes ji paveiks skirtingas tautas labai skirtingai? Ir jei negalėsime apsispręsti dėl vieno arba pasiekti bendrą sutarimą dėl to, ar išvis diegti technologiją, kai kurie tauta ar asmuo vis tiek tai daro klimato katastrofoms daugėjant? Jei taip, ar tai gali sukelti konfliktus, net karai ?

Kai kurie teigia, kad su tokia sudėtinga sistema kaip klimatas yra vaidina Dievas. Arba tiesiog kvaila neutralizuoti vieną teršalą kitu arba bandyti ištaisyti technokratinį gedimą technokratišku sprendimu.

Paskutinis ir neginčijamas rūpestis yra tai, kad modeliavimas ir eksperimentai mums pasakys tik tiek. Negalime iš tikrųjų žinoti, kaip gerai veiks geoinžinerija ir kokios bus pasekmės, kol iš tikrųjų nepabandysime – ir tuo metu visi esame įstrigę dėl rezultatų.

Tai kodėl po velnių kas nors apie tai svarsto?

Nedaug rimtų žmonių apibūdintų save kaip geoinžinerijos šalininkus.

Ją tyrinėjantys mokslininkai išpažįsta dviprasmiškumą ir atvirai pripažįsta, kad tai nėra geriausias sprendimas klimato kaitai. Tačiau jie nerimauja, kad visuomenė užblokuoja pavojingą atšilimo ir ekstremalių oro sąlygų lygį, statydama elektrines, transporto priemones ir miestus, kurie ateinančius dešimtmečius pumpuos šiltnamio efektą sukeliančias dujas. Taigi vis daugiau akademikų teigia, kad būtų neatsakinga netyrinėti to, kas potencialiai galėtų išgelbėti daugybę gyvybių, taip pat rūšių ir ekosistemų, kol tai bus naudojama kartu su rimtomis pastangomis sumažinti išmetamų teršalų kiekį.

Taip, tai pavojinga, sako jie, bet palyginti su kuo? Pavojingesnis nei klimato kaitos sukeltas badas, potvyniai, gaisrai, išnykimai ir migracija, kuriuos jau pradedame matyti? Šiems padariniams paaštrėjus, visuomenė ir politikai gali manyti, kad dirbti su visa planetos atmosfera verta rizikuoti.

paslėpti