Kiedyś zmiany klimatu uważano za długoterminowe zmartwienie; teraz istnieje dobry powód, by sądzić, że już mamy do czynienia z jego efektami. Ponieważ problem staje się coraz bardziej naglący, niektórzy twierdzą, że powinniśmy przyjąć radykalne podejście: Zamiast na próżno walczyć o ograniczenie emisji gazów cieplarnianych, powinniśmy spróbować zaprojektować system, aby bezpośrednio zatrzymać ocieplenie planety.
Takie podejście jest znane jako geoinżynieria i może być najbardziej kontrowersyjnym obszarem w nauce o klimacie.
Termin obejmuje szeroką gamę technik. Jedna firma próbowała nawozić ocean żelazem, aby zachęcić wzrost glonów do pochłaniania nadmiaru dwutlenku węgla. Inni naukowcy sugerowali spryskiwanie chmur wodą morską w celu zwiększenia ich bieli - a tym samym odbicia - w celu zmniejszenia ocieplenia poprzez odbijanie światła z powrotem w przestrzeń kosmiczną. Rząd USA uznał nawet gigantyczne, blokujące słońce lustra w kosmosie za ostatnią szansę, jeśli zmiana klimatu osiągnie punkt krytyczny.
Najbardziej dyskusyjna sugestia inspirowana jest jednak zjawiskiem naturalnym: masywne erupcje wulkaniczne mogą wywołać kilkuletnie globalne ochłodzenie, ponieważ zawieszają aerozole siarki i inne cząstki stałe wystarczająco wysoko w atmosferze, w której pozostają latami, blokując niewielki ułamek światła słonecznego. Efekt ten można naśladować za pomocą samolotów, artylerii, a nawet zawieszonych rur, aby wysłać cząsteczki siarczanu do atmosfery, gdzie przeciwdziałałyby efektowi wzrostu stężenia gazów cieplarnianych.
W jednym proponowanym eksperymencie wykorzystanoby rurkę z balonem do pompowania aerozoli siarkowych do stratosfery i blokowania przedostawania się części promieniowania słonecznego do ziemi. (Zdjęcie za pośrednictwem Wikimedia Commons / Hugh Hunt) Teraz po raz pierwszy zespół naukowców szczegółowo przeanalizował bezpośrednie koszty finansowe zastosowania takiej techniki. Ich wyniki, opublikowane wczoraj w czasopiśmie Environmental Research Letters, mogą być postrzegane jako zachęcające przez zwolenników geoinżynierii - ale przygnębiające dla wszystkich, którzy mają nadzieję na ograniczenie emisji gazów cieplarnianych.
Naukowcy z Aurora Flight Sciences, Harvard University i Carnegie Mellon University odkryli, że ciągłe dostarczanie materiałów do stratosfery w celu odbicia światła słonecznego można teoretycznie osiągnąć za pomocą obecnych technologii i może kosztować zaledwie 5 miliardów dolarów rocznie na całym świecie. Chociaż może to zabrzmieć jak duża suma, wystarczające zmniejszenie emisji, aby zapobiec przekroczeniu poziomu 450 ppm dwutlenku węgla - liczba często cytowana jako cel stabilizacji w celu zapobiegania znacznemu ociepleniu - kosztowałaby gdziekolwiek od 200 do 2000 miliardów dolarów, co sprawia, że geoinżynieria wydaje się być względną okazja.
W szczegółowej analizie kosztów oceniono systemy, które mogłyby dostarczyć 1 milion ton siarczanów rocznie na wysokości większe niż 11 mil, w głąb stratosfery, między 30 ° N a 30 ° S dla całej planety. Porównując sześć różnych technik - wykorzystanie istniejących samolotów, nowy samolot zaprojektowany do działania na dużych wysokościach, nowy sterowiec hybrydowy, rakiety, pistolety i zawieszone rury - autorzy stwierdzili, że użycie istniejących lub nowo zaprojektowanych samolotów byłoby najbardziej kosztowne - skuteczne opcje.
Okazało się, że projektowanie samolotów specjalnie pod kątem osiągów na dużych wysokościach byłoby prawdopodobnie tańsze niż modyfikowanie obecnych samolotów do tego zadania, chociaż obie opcje byłyby możliwe, biorąc pod uwagę obecną technologię. Używanie broni i rakiet lub zawieszonych rur byłoby bardziej kosztowne, głównie dlatego, że nie nadawałyby się one do ponownego użycia, podczas gdy oddane samoloty mogłyby raz za razem dostarczać cząstki do stratosfery. Najbardziej fantazyjna opcja - duża rura gazowa, która wznosiłaby się w niebo na wiele kilometrów, być może wspierana przez platformy wypełnione helem - może być najdroższa, ze względu na koszt opracowania tak bezprecedensowego systemu i ogólną niepewność.
Autorzy zauważają jednak, że niewiadome i potencjalne ryzyko tego rodzaju geoinżynierii mogą przeważać nad zmniejszonym cennikiem. Po pierwsze, traktuje raczej objawy zmiany klimatu (cieplejsza atmosfera) niż przyczynę (stężenie gazów cieplarnianych), więc nie rozwiązuje innych powiązanych problemów, takich jak zakwaszenie oceanów. Istnieje również fakt, że gdy takie środki wywołają zależność: Gdybyśmy rozpoczęli je w skali globalnej, musielibyśmy kontynuować w nieskończoność, albo ryzykować przyspieszony powrót klimatu tam, gdzie byłby bez żadnych działań.
Najbardziej niepokojące jest to, że celowe pompowanie milionów ton aerozoli do atmosfery jest eksperymentem, dla którego nie mamy precedensu. Nasze zrozumienie klimatu jest wciąż niepełne, dlatego też podjęcie świadomego planu jego przeprojektowania (po tym, jak już to zrobiliśmy całkiem nieumyślnie), może prowadzić do nieoczekiwanych konsekwencji. Inni badacze zauważyli, że rozmieszczenie siarczanów w stratosferze może spowodować zubożenie warstwy ozonowej, wywołać suszę, zmienić tworzenie się chmur, a nawet przeciwnie, wywołać dalsze ocieplenie.
Jest to jedna dziedzina nauki, w której niektórzy twierdzą, że samo przeprowadzenie badań może nieodwracalnie zmienić rzeczywisty wynik wydarzeń. Gdy pojawią się konkretne informacje na temat technik geoinżynieryjnych, mogą osłabić publiczne poparcie dla redukcji emisji i zapewnić politycznie przydatny „plan awaryjny” dla decydentów. Ponadto budzi przerażającą ideę jednostronnego rozmieszczenia: ponieważ narody świata wydają się niezdolne do zawarcia wiążącego porozumienia w sprawie ograniczenia emisji, państwo wyspiarskie stojące w obliczu wzrostu poziomu morza może po prostu rozpocząć przeprojektowywanie atmosfery dla własnego przetrwania.
To badanie pomaga nam lepiej zrozumieć widoczne koszty geoinżynierii jako rozwiązania zmian klimatu. Jednak koszty długoterminowe wciąż rosną w powietrzu.
