Anonim
Image Geoinżynieria może pomóc nam w walce ze zmianami klimatu, zanim będzie za późno

Pięć rozwiązań geoinżynieryjnych zaproponowanych do walki ze zmianami klimatu

Jeśli ludzie nie są w stanie ograniczyć emisji gazów cieplarnianych, czy możemy zaprojektować wyjście z katastrofy spowodowanej zmianami klimatu? Raport ONZ z zeszłego tygodnia rzucił światło na geoinżynierię, dyscyplinę, która proponuje interwencje na dużą skalę w celu przeciwdziałania globalnemu ociepleniu. Jakie pomysły proponują geoinżynierowie?

Geoinżynieria, znana również jako inżynieria klimatu, jest ogólnym określeniem ludzkich interwencji, które zmieniają system klimatyczny Ziemi. Gdy wkraczamy w erę antropocenu, w której działalność człowieka kształtuje Ziemię bardziej niż siły naturalne, można ją postrzegać jako sposób przeprojektowania planety.

Mogłoby to zaoferować bardziej realne rozwiązanie problemu zmian klimatu niż oczekiwanie, że ludzie zmodyfikują swoje zachowanie w celu ograniczenia emisji. W raporcie Międzyrządowego Zespołu ONZ ds. Zmian Klimatu (IPCC) podkreślono, że geoinżynieria jest koniecznym Planem B, jeżeli wzrostów temperatury nie da się ograniczyć na rozsądnym poziomie. Geoinżynieria będzie jednym z tematów omawianych na specjalnym wykładzie „Dobry projekt dla złego świata” podczas Dutch Design Week w sobotę 20 października.

Raport IPCC daje wstępną akceptację badań geoinżynieryjnych

Obecnie istnieją dwa główne podejścia w ramach geoinżynierii: usuwanie dwutlenku węgla (CDR) i zarządzanie promieniowaniem słonecznym (SRM).

CDR zajmuje się podstawową przyczyną globalnego ocieplenia poprzez usuwanie gazów cieplarnianych z atmosfery - pomyśl wychwytywanie i składowanie dwutlenku węgla. Tymczasem SRM pozostawia nietknięte gazy cieplarniane, ale równoważy ich wpływ odbijając światło słoneczne z dala od ziemi.

Nauka, która wciąż w dużej mierze opiera się na modelach teoretycznych, została skrytykowana za to, że nie była testowana, ryzykowna i dawała fałszywą obietnicę zbawienia w chwili, gdy decydenci muszą podejmować trudne decyzje.

Może się jednak okazać konieczne zastosowanie geoinżynierii, ponieważ ludzie są odporni na zmieniające się zachowania. Na tej podstawie raport Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu, który domagał się pilnych globalnych działań w celu powstrzymania ocieplenia się planety powyżej niszczycielskiego 1, 5 stopnia Celsjusza, udziela geoinżynierii wstępnej zgody.

IPCC stara się unikać terminu „geoinżynieria” w swoim specjalnym raporcie na temat globalnego ocieplenia o 1, 5 ° C, ponieważ postrzega CDR i SRM zupełnie inaczej. Uważa CDR za środek łagodzący zmiany klimatu, który jest włączony w prawie wszystkie jego bezpieczne ścieżki rozwoju.

SRM nie jest. Jest to postrzegane jako kompensacja, a nie naprawa emisji gazów cieplarnianych, a nauka jest nadal niepewna. Niemniej jednak wspierany przez ONZ zespół naukowców twierdzi, że nadal może mieć miejsce.

SRM może „potencjalnie zmniejszyć” wpływ przekroczenia temperatury

„Jeśli działania łagodzące nie utrzymają średniej globalnej temperatury poniżej 1, 5 stopnia Celsjusza, SRM (modyfikacja promieniowania słonecznego) może potencjalnie zmniejszyć wpływ tymczasowego przekroczenia temperatury na klimat”, mówi raport IPCC, który podsumowuje 6000 badań naukowych, aby stwierdzić, że globalna średnia wzrost temperatury o 1, 5 stopnia Celsjusza jest bardziej niebezpieczny niż wcześniej sądzono i wzywa rządy do podjęcia natychmiastowych działań zapobiegawczych.

IPCC określa ekstremalne temperatury, tempo wzrostu poziomu morza i intensywność cyklonów tropikalnych jako oddziaływania, które można zmniejszyć za pomocą SRM. Jednak jego poparcie jest wysoko wykwalifikowane.

„Chociaż postępy teoretyczne pokazują, że SRM jest technicznie wykonalny, nie przeprowadzono globalnych eksperymentów terenowych, a większość wiedzy na temat SRM opiera się na niedoskonałych symulacjach modelu i niektórych naturalnych analogach”, mówi IPCC.

„Istnieją również poważne wyzwania we wdrażaniu SRM związane z nieporozumieniami dotyczącymi zarządzania, etyki, postrzegania społeczeństwa i wpływu na rozwój dystrybucji”.

Ostrzega także o ryzyku „szoku termicznego”, jeśli praktyki zostaną nagle przerwane, powodując gwałtowny wzrost temperatury.

Raport analizuje cztery z tych proponowanych rodzajów zarządzania promieniowaniem słonecznym SRM, a także bardziej akceptowane metody usuwania dwutlenku węgla (CDR). Oto, co IPCC ma do powiedzenia na temat każdego z tych pomysłów:

Image

Usuwanie dwutlenku węgla (CDR)

Co to jest? CDR odnosi się do różnych technik usuwania dwutlenku węgla (CO2) z atmosfery, zmniejszając ocieplenie. Najbardziej znanym z tych procesów jest bioenergia z wychwytywaniem i składowaniem węgla (BECCS), którą IPCC już uwzględnił w swoich modelach.

Obejmuje to spalanie biomasy na potrzeby energii oraz wychwytywanie i składowanie emisji pod ziemią. Alternatywne formy CDR obejmują bezpośrednie wychwytywanie i składowanie dwutlenku węgla w powietrzu (DACCS). Zostało to wykorzystane w operacji komercyjnej przez ClimeWorks, która została otwarta w zeszłym roku. Metodą CDR są również sekwestracja węgla w glebie (SCS), zalesianie i nawożenie oceanów, gdzie dodane substancje odżywcze powodują uwięzienie CO2 w głębokim oceanie.

Czy to możliwe? BECCS działa, choć IPCC ma wątpliwości, czy można go z czasem zwiększyć. Nie ma zgody co do dostępności gruntów pod plantacje biomasy, a projekt jest drogi i energochłonny. Niezależnie od tego, IPCC bierze pod uwagę pewne CDR w swoim modelowaniu dla bezpiecznych ścieżek rozwoju.

Czy to jest bezpieczne? Chemiczne wychwytywanie i składowanie CO2 głęboko pod ziemią jest ogólnie uważane za bezpieczne przez tysiące lat. Naturalne pochłaniacze węgla, takie jak gleba i drzewa, odwracają się wcześniej, dlatego należy z nich korzystać ostrożnie.

Image

Stratosferyczny wtrysk aerozolu (SAI)

Co to jest? NOK jest głównym rodzajem zarządzania promieniowaniem słonecznym (SRM) uwzględnionym w raporcie IPCC. To tutaj geoinżynieria staje się bardziej kontrowersyjna. Podczas gdy CDR zajmuje się przyczyną globalnego ocieplenia, redukując gazy cieplarniane, SRM tylko go maskuje lub kompensuje. W przypadku NOK gazy są pompowane do stratosfery w celu odbicia części ciepła słonecznego, naśladując efekt, który występuje naturalnie w silnej erupcji wulkanu.

Czy to możliwe? IPCC twierdzi, że istnieje wysoka zgoda co do tego, że NOK może pracować nad ograniczeniem ocieplenia do poniżej 1, 5 stopnia Celsjusza, a technologia istnieje do wykonania tego zadania. Jednak skala NOK utrudnia jego zarządzanie - wdrożenie go w jednym kraju może spowodować deszcz i ekstremalne warunki pogodowe ponad granicami. Największą przeszkodą może być brak wsparcia publicznego.

Czy to jest bezpieczne? Istnieją obawy dotyczące nieprzewidzianych konsekwencji stosowania geoinżynierii na taką skalę. Inną kluczową kwestią jest to, co dzieje się, gdy rezygnuje się z NOK - „szok termiczny” spowodowałby skok temperatur, powodując ogromne problemy dla przyszłych pokoleń, które nie wyraziły zgody na praktykę.

Image

Rozjaśnianie chmur morskich (MCB)

Co to jest? Podobnie jak wszystkie formy SRM, MCB obejmuje w pewien sposób odbijanie światła słonecznego od Ziemi. W takim przypadku sól morska lub inne cząstki są rozpylane na chmury morskie, aby były grubsze i bardziej odblaskowe.

Czy to możliwe? Kilka symulacji potwierdziło działanie mechanizmu, a IPCC twierdzi, że MCB ma potencjał do obniżenia temperatur na poziomie regionalnym.

Czy to jest bezpieczne? Istnieją podobne obawy związane z nieprzewidzianymi konsekwencjami jak w przypadku NOK, ale na bardziej lokalną skalę.

Image

Przerzedzanie chmur Cirrus (CCT)

Co to jest? CCT jest prawie przeciwieństwem rozjaśniania chmur morskich. Wysokie wysokości chmury Cirrus są cienkie i szepczą, więc nie odbijają dużo promieniowania słonecznego z powrotem w kosmos, a zamiast tego zatrzymują promieniowanie długofalowe na ziemi. CCT proponuje rozcieńczenie ich dalej poprzez zasiew chmur, pozwalając na ucieczkę większej ilości promieniowania długofalowego.

Czy to możliwe? Problem z CCT polega na tym, że wysiew chmur może mieć dokładnie odwrotny efekt, zagęszczając formacje Cirrus. Jest to jedna z najmniej rozumianych propozycji geoinżynierii na tym etapie, więc nie można jej uznać za wykonalną.

Czy to jest bezpieczne? To jest niepewne.

Image

Naziemna modyfikacja albedo (GBAM)