6 Propozycje hakowania w klimacie warte wzięcia poważnie

Hakerzy klimatyczni, znani w kręgach naukowych jako „geoinżynierowie”, prawie zawsze brzmią jak złoczyńcy Bonda lub szaleni naukowcy. Być może to skojarzenie wynika z natury tego, co robią - lub z tego, co i tak robią - które polega na wykorzystaniu nowych technologii, aby odwrócić skutki globalnego ocieplenia i tym samym zmienić klimat Ziemi. Ryzyko i korzyści są oburzające, ale nie oczekuj, że ci myśliciele pozostaną na marginesie rozmowy o zmianie klimatu. Będą pełzać w kierunku środka, gdy zakres wyrządzonych szkód stanie się jasny.

Mimo to, mówienie o różnicy między naukowcami, którzy reprezentują naszą ostatnią nadzieję, a naukowcami, którzy reprezentują nadmierny zasięg, mogą być prawie niemożliwe.

Globalny poziom dwutlenku węgla przekroczył już kamień milowy 400 ppm - 350 ppm uznano za bezpieczne - a nasza planeta prawdopodobnie ogrzeje średnio o 4 stopnie Celsjusza do roku 2100. Nowe badanie sugeruje, że możemy zobaczyć wzrost poziomu morza nawet o 10 stóp pod koniec stulecia, które spowodowałyby ogromne połacie ziemi pod wodą. To wszystko, aby powiedzieć, że nadszedł czas, aby zacząć robić zdjęcia desperacji. I to właśnie są hacki klimatyczne.

Możesz (mówiąc szeroko) podzielić technologie hakowania klimatu na dwie duże metody: usunięcie dwutlenku węgla z atmosfery i zwiększenie odbicia światła słonecznego z powrotem w przestrzeń kosmiczną. Obie te metody są drogie, zależne od technologii i potencjalnie szkodliwe, jeśli coś pójdzie nie tak. Ale są lepsze niż kataklizm.

Rozważ więc opcję. Jeśli musimy wybrać jeden, wybór ten będzie się liczył.

1. Ponowne zalesianie na dużą skalę

Lasy są niezwykle ważne w absorpcji nadmiaru dwutlenku węgla, który może działać jako gaz cieplarniany w atmosferze. Lasy usuwają prawie 30 procent wszystkich emisji dwutlenku węgla z paliw kopalnych, ale tracimy 25 milionów akrów rocznie. Sam proces wylesiania często i tak uwalnia mnóstwo emisji, więc ograniczenie niszczenia lasów świata byłoby i tak pomocne. Richard Houghton z Woods Hole Research Center oszacował, że zaledwie 500 milionów akrów zalesionych terenów miałoby „bardzo znaczący wpływ” na globalne ocieplenie - co wydaje się dużo, dopóki nie uznasz, że świat zużywa 10 razy więcej ziemi na wypas.

Ponowne zalesianie nie rozwiąże zmian klimatycznych w ciągu nocy - musielibyśmy poczekać kilka pokoleń, zanim zobaczymy znaczące efekty. Rozrastanie się w dojrzałe drzewo wymaga kilkudziesięciu lat. Ale genetycznie zmodyfikowane drzewa mogą być rozwiązaniem tego problemu. Choć termin ten nadal inspiruje stalowych gniewu przeciwników, drzewa GMO mogą pomóc w szybszym ponownym zalesianiu - a nawet szybciej wchłonąć dwutlenek węgla. Moglibyśmy nawet odłożyć pewne bloki ziemi dla drzew specjalnie uprawianych w celu zaspokojenia zapotrzebowania na drewno i biopaliwa.

2. Nawożenie żelazem oceanicznym

Żelazo jest niezbędnym składnikiem odżywczym fitoplanktonu w oceanie. Niektórzy naukowcy chcą wprowadzić więcej żelaza do górnych poziomów oceanu, aby zwiększyć populacje fitoplanktonu, które absorbowałyby więcej dwutlenku węgla z atmosfery. Wiele z tych fitoplanktonów jest spożywanych, ale około 20 do 30 procent umiera naturalnie, a ich szkielety węglanowe szybko opadają na dno oceanu. Stały węgiel może zostać zawieszony w zimnych, głębokich prądach morskich przez tysiące lat.

Chodzi tu nie tylko o wydobycie dwutlenku węgla z powietrza, ale także o pochwycenie go gdzieś w oddali - a dno oceanu jest idealne. Co więcej, byłoby to stosunkowo niedrogie (w porównaniu z innymi strategiami hakowania klimatu) po prostu wypchnięcie rozpuszczonego żelaza w górne poziomy oceanu, aby fitoplankton mógł się wchłonąć.

Ale w przeciwieństwie do zalesiania, które jest stosunkowo łatwe do zrozumienia, nawożenie żelazem oceanicznym jest znacznie bardziej niekonwencjonalną strategią. Zwolennicy twierdzą, że zakwity glonów nie będą miały poważnego negatywnego wpływu na ekologię morską, ale sceptycy uważają, że atakowanie atmosferycznych zmian klimatycznych za pomocą morza jest absurdalne. Londyńska Rezolucja Dumpingowa podpisana przez 87 krajów wyraźnie potępia działania związane z nawożeniem oceanów jako „przeciwne” preferowanym sposobom radzenia sobie ze zmianami klimatu. Niezależnie od tego, wielu badaczy próbuje obecnie ocenić, jak ten rodzaj rozwiązania może wyglądać na dużą skalę i jak dużą rolę może odegrać w odwracaniu zmian klimatu.

3. Wychwytywanie i składowanie dwutlenku węgla

Zamiast polegać na żywych systemach w celu wychwytywania dwutlenku węgla, ludzie mogliby po prostu budować zaawansowane technologie, aby same je uwięzić. Najbardziej realistyczne projekty proponują wychwytywanie dwutlenku węgla w elektrowniach opalanych paliwami kopalnymi - albo po spalaniu, gdy gazy przemieszczają się w górę przewodów spalinowych; lub wstępne spalanie, w którym dwutlenek węgla jest usuwany przed spalaniem, a zamiast niego używany jest wodór. Po wychwyceniu dwutlenku węgla musisz znaleźć sposób na przechowywanie go przez dłuższy czas - zwykle jako gaz lub jako stały węglan. Najprawdopodobniej przechowujesz go w głębokim podziemiu w skorupie ziemskiej.

CCS ma kilka poważnych obaw. Jednym z nich jest wyciek, który zasadniczo zniweczyłby postęp, jaki został dokonany, a także potencjalnie narażał zwierzęta i ludzi na toksyczne stężenia.

Ale to nie powstrzymało zainteresowania. W niektórych miejscach na świecie rozpoczęto pilotażowe programy CCS - z których 16 przechwytuje i przechowuje 36 milionów ton dwutlenku węgla rocznie. Firmy nadal inwestują w badania CCS i jeśli można wykazać, że jest to niedroga, skuteczna strategia redukcji dwutlenku węgla, CCS jest najbardziej prawdopodobną metodą hakowania klimatu, od etapu koncepcyjnego do powszechnie przyjętej praktyki.

4. Suflate Aersols

Naukowcy tacy jak David Keith z University of Calgary chcą zaprojektować nanocząsteczki w taki sposób, aby rozpraszać światło słoneczne i zapobiegać uwięzieniu promieniowania przez gazy cieplarniane Ziemi, i uważa, że ​​coś w tym rodzaju jest aerozolem siarczanowym. Jako dowód przytacza erupcję Mount Pinatubo z 1991 roku, która wytworzyła wystarczającą ilość aerozoli siarczanowych do ochłodzenia Ziemi o około pół stopnia Celsjusza w ciągu roku.

Keith proponuje inżynierię podobnych aerozoli na wielką skalę i pompowanie ich do atmosfery na całym świecie. Największą zaletą tej strategii jest to, że mamy już dowody, że może to działać dzięki wulkanom. Aby być uczciwym, istnieją poważne obawy dotyczące toksycznego działania aerozoli w atmosferze (hej, kwaśny deszcz!). W filmie z 2014 roku Snowpiercer - ludzie pompowali substancje w powietrzu, aby pomóc złagodzić zmiany klimatyczne, a to pompowanie wypchnęło ziemię aż do nowej epoki lodowcowej.

Oczywiście, jest mało prawdopodobne, aby coś takiego mogło się wydarzyć - aerozole siarczanowe mają zazwyczaj bardzo krótki okres użytkowania (być może zbyt krótki, aby działały wystarczająco dobrze?), Pozostając w powietrzu przez zwykle kilka tygodni. I nie jest nie do pomyślenia, że ​​cząstki te mogą być zaprojektowane tak, aby miały mniej toksyczny wpływ na chemię atmosferyczną Ziemi.

5. Rozjaśnienie chmury morskiej

Możesz sobie przypomnieć, jak to zrobić Macierz, przyszła ludzka rasa zaciemniła niebo, aby uniemożliwić maszynom korzystanie z energii słonecznej. Ta idea jest w pewnym sensie taka sama - ale zamiast tego wybielanie nieba, aby utrzymać promienie słoneczne. Jak to działa?

Woda morska. W szczególności woda morska zawierająca naszych starych przyjaciół fitoplankton. Niektórzy badacze uważają, że jeśli rozpylimy więcej wody morskiej w powietrzu nad oceanem, mikroskopijny fitoplankton może zostać uwięziony w atmosferze podczas tworzenia się chmur. Ostatnie badania potwierdzają, że fitoplankton pomaga odbijać światło słoneczne i rozjaśnia chmury na oceanach i innych dużych zbiornikach wodnych.

Nie jest jasne, jak skuteczna byłaby taka sytuacja, zwłaszcza jeśli weźmie się pod uwagę, że strategia ta jest całkowicie zależna od tego, jak dobrze kształtują się chmury w tym czasie. Wszyscy kochamy czyste niebo, ale w tym przypadku chmura rozjaśnia całkowicie nieefektywną metodę.

Z drugiej strony, jest to całkowicie naturalna metoda, która jest również dość niedroga - wszystko, czego potrzebujesz, to kilka silnych rozpylaczy wody i trochę wiatru. Jeśli dowiemy się, jak wykorzystać optymalne warunki powstawania chmur, sztuczka w rozwiązaniu zmian klimatycznych będzie polegała na chwytaniu wiadra brudnej wody morskiej i wystrzeliwaniu jej jako mgły w niebo.

6. Ponowne zalewanie Arktyki

Lód polarny i lodowce to jedne z najlepszych sposobów na odbijanie światła słonecznego z powrotem w przestrzeń kosmiczną i zapobieganie wpływowi ciepła na ocieplenie. Oczywiście jedną z największych konsekwencji globalnego ocieplenia jest szybka utrata lodu morskiego. Jak więc możemy wykorzystać siłę odbicia tych zamrożonych białych prześcieradeł, jeśli po prostu znikną?

Po prostu zrób więcej. Peter Flynn z University of Alberta zaproponował kilka lat temu budowę tysięcy dużych barek w Arktyce, które mogłyby tworzyć ogromne arkusze lodu. Ten lód zastąpiłby straty, jakie znosi biegun północny od dziesięcioleci, z dodatkową cechą: napędzane wiatrem pompy wodne na barkach będą zalewać wodę morską na szczycie lodu, który zamarzałby w nowsze warstwy. Te grubsze kawałki lodu przetrwają dłużej i pomogą odbijać światło słoneczne z powrotem w przestrzeń kosmiczną. Co najważniejsze, wzrost poziomu morza spadłby przynajmniej o umiarkowany poziom, a cała woda zamieniłaby się w lód.