Järjest enam tõendusmaterjali tõstab esile asjaolu, et kliima on muutumas ja peamine põhjus on inimtegevus. Hiljutises enam kui 300 teadlase koostatud ja aastakümnete pikkuste uurimistööde põhjal tehtud riiklikus kliimamuutuste hinnangus leiti, et USA on juba 1900. aastast alates soojendanud ligi 2 kraadi Fahrenheiti (1, 1 kraadi), lumekott on kahanenud ja kuueteistkümne kõige soojemast seitsmeteistkümnest rekordilisi aastaid on toimunud alates 2000. aastast.
Maailm soojeneb ja meie vastutame ise. Nüüd on mõned teadlased hakanud mõtlema, kas samu globaalseid jõude, mida inimesed tahtmatult kliimamuutuste juhtimiseks kasutasid, saaks kasutada erakorraliste kulude leevendamiseks, mida isegi paar kraadi soojenemist põhjustaks. Nad toetavad ideed, et lisaks globaalse süsinikujalajälje järsule kärpimisele peame tahtlikult tegema planeedi ulatuslikke muudatusi. Neid suuremõõtmelisi muutusi - süsiniku keemilist hõivamist õhust, süsiniku söömise planktoni kasvu kiirendamist või atmosfääri ülemises peegelduvas udus päikesevalguse peegeldamiseks - nimetatakse ühiselt geotehnoloogiaks.
Kui paljud teadlased usuvad, et kunagi võib Maa geoinseneri loomine osutuda vajalikuks elu säilitamiseks sellisena, nagu me seda teame, kuid üldsus seda seni ei osta. Seetõttu jätkavad eeluuringud, et selgitada välja, kas geoinsenerprojektid isegi töötaksid, eriti ettevaatlikult.
Üks võimalik planeedi jahutamise meetod hõlmab aerosoolide vabastamist stratosfääri, et peegeldada päikesevalgust. Rühm Harvardi teadlasi soovib seda kontseptsiooni uurida, uurides väga kõrget kaltsiumkarbonaadi kogust, kasutades selleks kõrgõhupalli. (Harvardi ülikool) "Ma arvan, et kui päikeseenergia geotehnoloogia uuringud liiguvad edasi, on oluline, et seda tehakse vastutustundlikult ja seda tehakse tempos, mis… ei lähe endast liiga kaugele, " ütleb Lizzie Burns, Harvardi päikese geoinseneri projektijuht uurimisprogramm. "Ma arvan, et juhtimise arendamine on oluline koos teadusuuringutega ja kui see võtab natuke kauem aega, olen sellega hästi."
Isegi kui me lõpetaksime homme täielikult süsinikdioksiidi heitkogused, väidavad paljud teadlased, et sellest ei piisa. Meie ookeanid neelavad praegu osa planeedi liigsest kuumusest, põhjustades õhutemperatuuri tõusu aeglustumist. Täna nähtavat soojenemist panid aluse aastakümneid tagasi tehtud otsused. Mõnede teadlaste sõnul oleme juba pühendunud 1 kraadi Fahrenheiti (0, 5 Celsiuse) tõusu 2100 võrra 2100 võrra, ükskõik mida me teeme. Arvestades probleemi ulatust, ütlevad geoinseneri propageerijad, et on oluline uurida uusi tehnoloogiaid.
Idee ei tulene ainult äärealadelt. Valitsustevaheline kliimamuutuste paneel, ÜRO organ, mis on alates 1990. aastast andnud üha enam paanikat tekitavat ärevust kliimamuutuste kohta, ütles 2018. aasta oktoobris, et on ebatõenäoline (peaaegu "võimatu"), et soojenemist saab hoida ilma temperatuurita alla 2 kraadi. infrastruktuuri arendamine atmosfääri süsiniku eemaldamiseks - asi, mida me praegu ei saa ulatuslikult teha.
Nii otsivad teadlased muid võimalusi planeedi jahutamiseks. Teadlased on teinud ettepaneku pilvede helendamiseks, mis muudavad merepihusti peegeldavamaks või lasevad kosmosesse hiiglasliku peegli, et peegeldada täiendavat päikesevalgust. Neist meetoditest kõige paljulubavam ja taskukohasem on stratosfääri aerosooli süstimine, mis hõlmab väikeste osakeste suunamist atmosfääri ülemisse ossa. Need osakesed peegeldaksid päikesevalgust Maast eemal, tuhmiksid päikest ja teoreetiliselt jahutaksid planeeti.
Paljud arvutimudeleid kasutades tehtud uuringud on näidanud, et see meetod teoreetiliselt toimiks. Viimane selline uuring, mis avaldati täna ajakirjas Nature Climate Change, kasutas keerukat mudelit, mis jäljendas ekstreemseid vihmasadusid ja orkaane, ning leidis, et päikesevalguse peegeldamine aerosoolidega võib maakera ühtlaselt jahutada minimaalsete lisaefektide abil.
Ehkki stratosfääri aerosoolide sissepritse katset ei ole veel tehtud, on teadlastel ettekujutus sellest, mis juhtub, kui tänu vulkaanipursketele piserdatakse pisikesi osakesi ülemisse atmosfääri. Kui Mt. Filipiinide Pinatubo purskas 1991. aastal. Ligikaudu 20 miljonit tonni vääveldioksiidi viskas see 20 miili üles jahtunud globaalse temperatuuri 0, 6 kraadi Celsiuse järgi 15 kuuks.
Mt.-st pärit purskekolonn Pinatubo nähti Filipiinide Clarki lennubaasist 12. juunil 1991, kolm päeva enne seda, kui see puhkes 20. sajandi teises suurimas maapealses purse. (USGS / Richard P. Hoblitt) Peale Pinatubo purse on meil vähe andmepunkte, mis paljastaksid, kuidas stratosfääri väävel mõjutaks planeeti. Pinatubo pursete andmed olid mudelite valideerimiseks "uskumatult väärtuslikud", kuid "purse ei ole sama, mis pidev vääveldioksiidi emissioon, " ütleb Cornelli ülikooli mehaanika- ja kosmosetehnika professor Douglas MacMartin. "Kui Pinatubo oleks puhkenud erinev hooaeg, sellel võisid olla erinevad mõjud. See läks ära samal ajal kui El Nino ja mõnda mõju on keeruline lahti harutada. Me isegi ei tea täpselt, kui palju materjali stratosfääri pandi. "
Me ei tea palju, selgub. Arvamusetüki järgi, mille MacMartin on kaasautoriks jaanuaris Rahvusliku Teaduste Akadeemia väljaandes Proceedings, ei tea me mitte ainult seda, kas stratosfääri aerosooli süstimine toimiks, vaid ka meil pole head ettekujutust sellest, mis võib valesti minna. Teoreetiliselt võiks aerosoolide süstimine stratosfääri jahutada planeeti hooajaliste ilmastikuolude häirimise hinnaga, põhjustades ulatuslikke üleujutusi või põuda. Saame oma toiduga varustamist kahjustada, vähendades nii põllukultuurideni jõudva päikesevalguse hulka või vähendades sademete hulka või mõlemat. Osakesed võiksid osoonikihis ära süüa, tuues taas kaasa 1990. aastate alguses lahendatud probleemi, keelustades klorofluorosüsinikeks (CFC) tuntud kemikaalide tootmise.
"Me ei tea sellest piisavalt teadlike otsuste tegemiseks, " ütleb MacMartin. Koos oma kaasautori, Indiana ülikooli atmosfääriteadlase Ben Kravitziga väidab MacMartin, et teadlased peavad lõpetama „uudishimukeskse” uuringu läbiviimise - mis juhtub, kui teete X? —Ja liikuda teadusuuringute „missioonipõhise” programmi juurde, mille eesmärk on rühmitada täpselt sisse teadlased, mida teadlikud peavad teadma tulevastest ühiskondlikest otsustest.
Harvardi uuringu eesmärk on täita mõned neist lünkadest. SCoPeX ehk Stratospheric Controlled Perturbation Experiment on loodud selleks, et uurida täpselt, kuidas aerosoolid stratosfääris käituvad. Eksperimendi esimese iteratsiooni korral lastakse õhupalli 12 miili kõrgusele, kus see vabastab pisikesed kaltsiumkarbonaadi osakesed - kahjutu kriidi -, kuna see putterdab horisontaalselt jalgsi kiirusega umbes pool miili, ütles Burns. Seejärel teeks õhupalli U-pöörde ja torgiks läbi kriiditolmu, et osakesi tuvastada ja mõõta, kuidas need aja jooksul muutuvad.
Enne kui SCoPeX saab läbi viia kaltsiumkarbonaadikatset, peab Harvardi meeskond siiski õhupalli seadmeid katsetama. Nad plaanivad õhupalli proovilepanekul käivitada, kasutades kandevõimeks vett. Kuid enne, kui SCoPeX saab isegi oma tehnilise katselennu käivitada, peab ta saama nõuandekomitee nõusoleku, mis jälgib projekti ja vajadusel tõmbab pistiku - ja komitee on veel valimata.
"Kui see poleks märgistatud geoinseneritööks, " ei hooli keegi, väidab MacMartin, kes pole SCoPeX-iga seotud. Kumbagi neist eksperimentidest ei saa isegi kaugelt pidada geoinseneriks - nende kasulik koormus on Maa kliimale avaldamiseks mingil määral liiga väike. "Kuid meedia väidab, et Harvard plaanib päikest kustutada."
Burns väidab, et vajalik on aeglane ja metoodiline lähenemine. “Meie eesmärk ei ole öelda inimestele, kuidas mõelda, vaid teha asju viisil, mis paneb inimesed end kindlalt tundma [selles, mida me teeme].” Üldsuse usalduse mittesaavutamise kulusid nähti Briti geotehnoloogia eksperimendis Stratospheric. Kliimaseadmete tahkete osakeste sissepritse (SPICE), mis peeti 2012. aastal varju nii huvide konfliktiga seotud probleemide kui ka keskkonnarühmade protestide vastu.
Isegi need, kes geotehnoloogia uuringuid toetavad, ütlevad, et ettevaatus on vajalik. "Uurimistöö ei pea olema hirmutav, [kuid] selle osas, mida see tähendab, on see hirmutav, " ütleb MacMartin. "See, et me proovime tegelikult kogu kliimat kontrollida, on mõnes mõttes päris kohutav idee."
Mõned teadlased väidavad, et me ei peaks isegi seda teed piiluma. Kliimateadlase Claire Parkinsoni sõnul on katse, mille eesmärk on korvata meie tekitatud kahju, valades kraami atmosfääri ja ookeanidesse, valades rohkem kraami ..., olla liiga täis potentsiaalsete soovimatute tagajärgedega. "
Kuid geoinseneri osas langeb teadusuuring 22 kategooriasse, kus kiirustamiseks on liiga riskantne ning mõnede teadlaste sõnul on viivitamiseks liiga oluline.
Küsimusele, kas teadlased peaksid geoinseneri määramatuse ja riskide vähendamiseks tegema eelkatseid, vaikis Parkinson pikka aega. Lõpuks ütles ta: „Kui ma praegu selle poolt hääletaksin, siis ma ei hääletaks”. Parkinsoni arvates peame keskenduma tehnoloogiatele, mis eemaldavad atmosfäärist süsiniku või kasutavad seda kõigepealt vähem.
Geoinseneri teadusuuringud võivad suunata raha ka sellistele tuntud süsiniku vähendamise strateegiatele nagu päikese- ja tuuleenergia. Isegi teadmine, et suudame planeedi aerosoolidega jahutada, kaoksid mõnede sõnul stiimul dekarboniseeruda. Kuid enamik geoinseneri pooldajaid nõustub, et isegi sellise ulatusliku stratosfääri aerosooli süstimise korral peaksime ikkagi vähendama atmosfääri süsinikku. Kui me seda ei tee, peame pidevalt järjest rohkem aerosoole pumpamas - seda sõna otseses mõttes igavesti. Ja päikese hämardamine võib aidata võidelda kliimamuutustega, kuid see ei muuda süsinikdioksiidi muid vastikaid mõjusid, nagu ookeani hapestumine, mis tapab korallid, koorikloomad ja planktoni kogu maailmas.
Päikeseenergia geotehnoloogia on "potentsiaalne lisand, kuid see kannab oma riski", ütleb Burns. "See on nagu valuvaigisti. Kui vajate maovähendusoperatsiooni ja võtsite valuvaigisteid, ei tähenda see seda, et te ei vajaks enam maovähendusoperatsiooni." Kuid praegu on päikeseenergia geotehnoloogia vähem kui Aspiriin ja rohkem nagu testimata, reguleerimata toidulisand, mille tänavalt valisite. See võib leevendada meie kliimavalusid või muuta selle veelgi hullemaks. Me lihtsalt ei tea.
Vahepeal jätkavad SCoPeX-i sarnased katsed aeglaselt, kuid paratamatult järgmise, kahe või enama aasta turuletoomise suunas. Maakera soojeneb kogu aeg.
"Arvan, et jõuame tõenäoliselt kohta, kus geoinseneri tegemata jätmise tagajärjed on nii halvad, " ütleb MacMartin, "et inimesed ütlevad, et mingil hulgal geotehnikat on parem kui mitte."
