DIY sa isang planetary scale

Mula sa pagtatanim ng mga kagubatan sa isang continental scale hanggang sa artipisyal na induction ng precipitation, sinimulan ng mga siyentipiko na magmungkahi, magsubok, at sa ilang mga kaso ay nagpapatupad ng mga malalaking proyektong geoengineering upang radikal na baguhin ang planeta (1). Ang mga proyektong ito ay idinisenyo upang malutas ang mga pandaigdigang problema tulad ng desertification, tagtuyot o labis na carbon dioxide sa atmospera, ngunit napakaproblema sa kanilang mga sarili.

Ang pinakabagong kamangha-manghang ideya upang baligtarin ang mga epekto ng global warming nagtataboy sa ating planeta sa isang orbit na mas malayo sa Araw. Sa kamakailang ipinalabas na Chinese science fiction na pelikula na The Wandering Earth, binago ng sangkatauhan ang orbit ng Earth gamit ang malalaking thruster upang maiwasan ang paglawak (2).

Posible ba ang isang katulad na bagay? Ang mga eksperto ay nakikibahagi sa mga kalkulasyon, ang mga resulta nito ay medyo nakakaalarma. Kung, halimbawa, ang SpaceX Falcon Heavy rocket engine ay ginamit, aabutin ng 300 bilyong full-power na "paglulunsad" upang maipasok ang Earth sa Martian orbit, habang ang karamihan sa mga bagay ng Earth ay gagamitin para sa konstruksyon at kapangyarihan. Ito ay. Bahagyang mas mahusay ang isang ion engine na inilagay sa orbit sa paligid ng Earth at kahit papaano ay nakakabit sa planeta - gagamitin umano nito ang 13% ng masa ng Earth upang ilipat ang natitirang 87% sa isang karagdagang orbit. Kaya siguro? Ito ay dapat na halos dalawampung beses ang diameter ng Earth, at ang paglalakbay sa Martian orbit ay aabot pa rin ... isang bilyong taon.

2. Frame mula sa pelikulang "The Wandering Earth"

Samakatuwid, tila ang proyekto ng "pagtulak" sa Earth sa isang mas malamig na orbit ay dapat na ipagpaliban nang walang katiyakan sa hinaharap. Sa halip, ang isa sa mga proyekto ay isinasagawa na sa higit sa isang lokasyon, pagtatayo ng mga berdeng hadlang sa malalaking ibabaw ng planeta. Binubuo sila ng mga katutubong halaman at itinanim sa mga gilid ng disyerto upang ihinto ang karagdagang desertipikasyon. Ang dalawang pinakamalaking pader ay kilala sa kanilang Ingles na pangalan sa China, na, para sa 4500 km, ay sinusubukang pigilan ang pagkalat ng Gobi Desert, at mahusay na berdeng pader sa Africa (3), hanggang 8 km sa hangganan ng Sahara.

3. Containment ng Sahara sa Africa

Gayunpaman, kahit na ang pinaka-maaasahan na mga pagtatantya ay nagpapakita na kakailanganin natin ng hindi bababa sa isang bilyong ektarya ng karagdagang kagubatan upang maglaman ng mga epekto ng global warming sa pamamagitan ng pag-neutralize sa kinakailangang halaga ng CO2. Ito ay isang lugar na kasing laki ng Canada.

Ayon sa mga siyentipiko mula sa Potsdam Institute for Climatic Research, ang pagtatanim ng puno ay mayroon ding limitadong epekto sa klima at nagdudulot ng kawalan ng katiyakan kung ito ay epektibo sa lahat. Ang mga mahilig sa geoengineering ay naghahanap ng mga mas radikal na paraan.

Hinaharang ang araw ng kulay abo

Iminungkahi ang pamamaraan maraming taon na ang nakalilipas pagsabog ng mga maaasim na compound sa kapaligiran, kilala din sa SRM (solar radiation management) ay isang pagpaparami ng mga kondisyon na nagaganap sa panahon ng malalaking pagsabog ng bulkan na naglalabas ng mga sangkap na ito sa stratosphere (4). Nag-aambag ito, bukod sa iba pang mga bagay, sa pagbuo ng mga ulap at pagbabawas ng solar radiation na umaabot sa ibabaw ng Earth. Napatunayan ng mga siyentipiko, halimbawa, na siya ay mahusay Pinatubo sa Pilipinas, humantong ito noong 1991 sa pandaigdigang pagbaba ng temperatura na humigit-kumulang 0,5°C sa loob ng hindi bababa sa dalawang taon.

4. Epekto ng sulfur aerosol

Sa katunayan, ang aming industriya, na naglalabas ng malaking halaga ng sulfur dioxide bilang isang pollutant sa loob ng mga dekada, ay matagal nang nag-ambag sa pagbabawas ng pagpapadala ng sikat ng araw. tinatayang ang mga pollutant na ito sa balanse ng init ay nagbibigay ng humigit-kumulang 0,4 watts ng "lightening" para sa Earth kada metro kuwadrado. Gayunpaman, hindi permanente ang polusyon na ginagawa natin sa carbon dioxide at sulfuric acid.

Ang mga sangkap na ito ay hindi tumataas sa stratosphere, kung saan maaari silang bumuo ng isang permanenteng anti-solar film. Tinataya ng mga mananaliksik na upang balansehin ang epekto ng konsentrasyon sa atmospera ng Earth, hindi bababa sa 5 milyong tonelada o higit pa ang kailangang ibomba sa stratosphere.₂ at iba pang mga sangkap. Ang mga tagapagtaguyod ng pamamaraang ito, tulad ni Justin McClellan ng Aurora Flight Sciences sa Massachusetts, ay tinatantya na ang halaga ng naturang operasyon ay magiging humigit-kumulang $10 bilyon sa isang taon - isang malaking halaga, ngunit hindi sapat upang sirain ang sangkatauhan magpakailanman.

Sa kasamaang palad, ang paraan ng asupre ay may isa pang disbentaha. Ang paglamig ay mahusay na gumagana sa mas maiinit na mga rehiyon. Sa rehiyon ng mga pole - halos wala. Kaya, tulad ng maaari mong hulaan, ang proseso ng pagtunaw ng yelo at pagtaas ng antas ng dagat ay hindi mapipigilan sa ganitong paraan, at ang isyu ng mga pagkalugi mula sa pagbaha ng mga mabababang lugar sa baybayin ay mananatiling isang tunay na banta.

Kamakailan, ang mga siyentipiko mula sa Harvard ay nagsagawa ng isang eksperimento upang ipakilala ang mga aerosol trail sa taas na humigit-kumulang 20 km - hindi sapat upang magkaroon ng malaking epekto sa stratosphere ng Earth. Sila (SCoPEx) ay isinagawa gamit ang isang lobo. Ang aerosol ay naglalaman ng w.i. sulfates, na lumilikha ng haze na sumasalamin sa sikat ng araw. Isa ito sa maraming limitadong sukat na geoengineering na proyekto na isinasagawa sa ating planeta sa nakakagulat na bilang.

Mga payong sa kalawakan at ang pagtaas ng albedo ng Earth

Sa iba pang mga proyekto ng ganitong uri, ang ideya ay umaakit ng pansin higanteng paglulunsad ng payong sa outer space. Ito ay maglilimita sa dami ng solar radiation na umaabot sa Earth. Ang ideyang ito ay umiikot sa loob ng ilang dekada, ngunit ngayon ay nasa yugto ng pagbuo ng malikhaing.

Inilalarawan ng isang artikulong inilathala noong 2018 sa journal Aerospace Technology and Management ang proyekto, na pinangalanan ng mga may-akda. Alinsunod dito, pinlano na maglagay ng manipis na malawak na laso ng carbon fiber sa Lagrange point, na isang medyo matatag na punto sa kumplikadong sistema ng mga pakikipag-ugnayan ng gravitational sa pagitan ng Earth, Moon at Sun. Ang dahon ay humaharang lamang ng isang maliit na bahagi ng solar radiation, ngunit iyon ay maaaring sapat na upang dalhin ang pandaigdigang temperatura sa ibaba ng 1,5°C na limitasyon na itinakda ng International Climate Panel.

Nagpapakita sila ng medyo magkatulad na ideya malalaking salamin sa espasyo. Sila ay iminungkahi noong unang bahagi ng astrophysicist na si Lowell Wood ng Lawrence Livermore National Laboratory sa California. Para maging epektibo ang konsepto, ang pagmuni-muni ay dapat mahulog sa hindi bababa sa 1% ng sikat ng araw, at ang mga salamin ay dapat na may lawak na 1,6 milyong km².².

Gusto ng iba na harangan ang araw sa pamamagitan ng pagpapasigla at samakatuwid ay nag-aaplay ng isang proseso na kilala bilang pagtatanim ng ulap. Ang "mga buto" ay kailangan upang makabuo ng mga patak. Natural, ang mga patak ng tubig ay nabubuo sa paligid ng mga particle ng alikabok, pollen, asin sa dagat, at kahit na bakterya. Nabatid na maaari ding gamitin para dito ang mga kemikal tulad ng silver iodide o dry ice. Ito ay maaaring mangyari sa mga kilala na at ginagamit na mga pamamaraan. nagpapatingkad at nagpapaputi ng mga ulap, iminungkahi ng physicist na si John Latham noong 1990. Ang Sea Cloud Lightning Project sa University of Washington sa Seattle ay nagmumungkahi na makamit ang epekto ng pagpapaputi sa pamamagitan ng pag-spray ng tubig dagat sa mga ulap sa karagatan.

Iba pang mga kilalang panukala pagtaas sa albedo ng Earth (iyon ay, ang ratio ng reflected radiation sa incident radiation) ay naaangkop din sa pagpipinta ng mga bahay na puti, pagtatanim ng mga maliliwanag na halaman, at marahil kahit na paglalagay ng mga reflective sheet sa disyerto.

Inilarawan namin kamakailan ang mga diskarte sa pagsipsip na bahagi ng geoengineering arsenal sa MT. Ang mga ito ay karaniwang hindi pandaigdigan ang saklaw, bagama't kung tumaas ang kanilang bilang, ang mga kahihinatnan ay maaaring maging pandaigdigan. Gayunpaman, ang mga paghahanap ay isinasagawa para sa mga pamamaraan na karapat-dapat sa pangalan ng geoengineering. Pagtanggal ng CO₂ mula sa atmospera ay maaaring, ayon sa ilan, ay dumaan pagtatanim ng mga karagatanna, pagkatapos ng lahat, ay isa sa mga pangunahing paglubog ng carbon sa ating planeta, na responsable sa pagbabawas ng humigit-kumulang 30% ng CO.₂. Ang ideya ay upang mapabuti ang kanilang kahusayan.

Ang dalawang pinakamahalagang paraan ay ang pagpapataba sa mga dagat ng iron at calcium. Pinasisigla nito ang paglaki ng phytoplankton, na sumisipsip ng carbon dioxide mula sa atmospera at tumutulong sa pagdeposito nito sa ilalim. Ang pagdaragdag ng mga compound ng calcium ay magdudulot ng reaksyon sa CO.₂ natunaw na sa karagatan at ang pagbuo ng mga bikarbonate ions, sa gayo'y binabawasan ang kaasiman ng mga karagatan at ginagawa itong receptive sa pagsipsip ng mas maraming CO.₂.

Mga ideya mula sa Exxon Stables

Ang pinakamalaking sponsor ng geoengineering research ay ang The Heartland Institute, Hoover Institution, at American Enterprise Institute, na lahat ay gumagana para sa industriya ng langis at gas. Samakatuwid, ang mga konsepto ng geoengineering ay madalas na pinupuna ng mga tagapagtaguyod ng pagbabawas ng carbon na, sa kanilang opinyon, ay inilihis ang atensyon mula sa kakanyahan ng problema. Bukod sa Ang aplikasyon ng geoengineering nang hindi binabawasan ang mga emisyon ay ginagawang umaasa ang sangkatauhan sa mga pamamaraang ito nang hindi nilulutas ang tunay na problema.

Ang kumpanya ng langis na ExxonMobil ay kilala sa mga matatapang na pandaigdigang proyekto mula noong 90s. Bilang karagdagan sa pagpapataba sa mga karagatan ng bakal at pagbuo ng $10 trilyong solar protection sa kalawakan, iminungkahi din niya ang pagpapaputi ng ibabaw ng karagatan sa pamamagitan ng paglalagay ng mga maliliwanag na layer, foam, mga lumulutang na platform, o iba pang "mga repleksiyon" sa ibabaw ng tubig. Ang isa pang pagpipilian ay ang paghatak ng mga iceberg ng Arctic sa mas mababang mga latitude upang ang kaputian ng yelo ay sumasalamin sa sinag ng araw. Siyempre, ang panganib ng isang napakalaking pagtaas ng polusyon sa karagatan ay agad na napansin, hindi pa banggitin ang malaking gastos.

Iminungkahi din ng mga eksperto sa Exxon ang paggamit ng malalaking bomba upang ilipat ang tubig mula sa ilalim ng yelo sa dagat ng Antarctic at pagkatapos ay i-spray ito sa atmospera upang ideposito bilang mga particle ng snow o yelo sa East Antarctic ice sheet. Inaangkin ng mga tagasuporta na kung tatlong trilyong tonelada bawat taon ang ibomba sa ganitong paraan, magkakaroon ng 0,3 metrong mas maraming snow sa ice sheet, gayunpaman, dahil sa malaking gastos sa enerhiya, ang proyektong ito ay hindi na binanggit.

Ang isa pang ideya mula sa Exxon stables ay thin-film helium-filled aluminum balloons sa stratosphere, na inilagay hanggang 100 km sa ibabaw ng Earth upang ikalat ang sikat ng araw. Iminungkahi din na pabilisin ang sirkulasyon ng tubig sa mga karagatan sa mundo sa pamamagitan ng pag-regulate ng kaasinan ng ilang pangunahing rehiyon, tulad ng North Atlantic. Upang ang mga tubig ay maging mas asin, ito ay isinasaalang-alang, bukod sa iba pang mga bagay, ang pangangalaga ng Greenland ice sheet, na pipigil sa mabilis na pagtunaw nito. Gayunpaman, ang side effect ng paglamig ng North Atlantic ay ang pagpapalamig sa Europa, na ginagawang mas mahirap para sa mga tao na mabuhay. Isang maliit na bagay.

Ibinigay na data Geoengineering Monitor - isang pinagsamang proyekto ng Biofuelwatch, ETC Group at Heinrich Boell Foundation - ay nagpapakita na napakaraming geoengineering na proyekto ang ipinatupad sa buong mundo (5). Ang mapa ay nagpapakita ng aktibo, natapos at inabandona. Lumilitaw na wala pa ring coordinated na internasyonal na pamamahala ng aktibidad na ito. Kaya hindi ito mahigpit na global geoengineering. Mas katulad ng hardware.

5. Mapa ng mga proyektong geoengineering ayon sa site map.geoengineeringmonitor.org

Karamihan sa mga proyekto, higit sa 190, ay naipatupad na. pagsamsam ng carbon, ibig sabihin, carbon capture and storage (CCS), at mga 80 - pagkuha, paggamit at pag-iimbak ng carbon (, KUSS). Nagkaroon ng 35 proyekto sa pagpapabunga ng karagatan at higit sa 20 mga proyekto ng stratospheric aerosol injection (SAI). Sa listahan ng Geoengineering Monitor, nakakita rin kami ng ilang aktibidad na nauugnay sa cloud. Ang pinakamalaking bilang ng mga proyekto ay nilikha para sa pagbabago ng panahon. Ipinapakita ng data na mayroong 222 na kaganapan na nauugnay sa pagtaas ng pag-ulan at 71 na kaganapan na nauugnay sa pagbaba sa pag-ulan.

Patuloy na nagtatalo ang mga iskolar

Sa lahat ng oras, ang sigasig ng mga nagpasimula ng pag-unlad ng klimatiko, atmospera at karagatan na mga phenomena sa isang pandaigdigang sukat ay nagtataas ng mga katanungan: sapat ba talaga ang ating nalalaman upang italaga ang ating sarili sa geoengineering nang walang takot? Paano kung, halimbawa, ang malakihang cloud seeding ay magbabago sa daloy ng tubig at maantala ang tag-ulan sa Southeast Asia? Paano naman ang mga pananim na palay? Paano kung, halimbawa, ang pagtatapon ng toneladang bakal sa karagatan ay mapuksa ang populasyon ng isda sa baybayin ng Chile?

sa karagatan, na unang ipinatupad sa baybayin ng British Columbia sa North America noong 2012, mabilis na nag-backfire sa napakalaking algal blooms. Mas maaga noong 2008, inaprubahan ng 191 na bansa ng UN ang pagbabawal sa pagpapabunga sa karagatan dahil sa takot sa hindi kilalang epekto, posibleng pagbabago sa food chain, o paglikha ng mga lugar na may mababang oxygen sa mga anyong tubig. Noong Oktubre 2018, mahigit isang daang NGO ang tinuligsa ang geoengineering bilang "mapanganib, hindi kailangan at hindi patas".

Tulad ng kaso sa medikal na paggamot at maraming mga gamot, geoengineering provokes mga epektona, naman, ay mangangailangan ng hiwalay na mga hakbang upang maiwasan ang mga ito. Tulad ng itinuro ni Brad Plumer sa The Washington Post, kapag nagsimula na ang mga proyekto ng geoengineering, mahirap silang ihinto. Kapag, halimbawa, huminto tayo sa pag-spray ng mga reflective particle sa atmospera, ang Earth ay magsisimulang uminit nang napakabilis. At ang mga biglaang ay mas masahol pa kaysa sa mga mabagal.

Nilinaw ito ng isang kamakailang pag-aaral na inilathala sa Journal of Geosciences. Ang mga may-akda nito ay gumamit ng labing-isang modelo ng klima sa unang pagkakataon upang hulaan kung ano ang maaaring mangyari kung ang mundo ay nag-apply ng solar geoengineering upang mabawi ang isang porsyentong pagtaas sa pandaigdigang carbon dioxide emissions taun-taon. Ang magandang balita ay maaaring patatagin ng modelo ang mga pandaigdigang temperatura, ngunit mukhang kung hihinto ang geoengineering kapag naabot na iyon, magkakaroon ng mga sakuna na pagtaas ng temperatura.

Nangangamba din ang mga eksperto na ang pinakasikat na geoengineering na proyekto - ang pagbomba ng sulfur dioxide sa atmospera - ay maaaring ilagay sa panganib ang ilang rehiyon. Sumasalungat ang mga tagasuporta ng ganitong mga aksyon. Tinitiyak ng isang pag-aaral na inilathala sa journal na Nature Climate Change noong Marso 2019 na magiging limitado ang negatibong epekto ng naturang mga proyekto. Co-author ng pag-aaral, prof. Si David Keith ng Harvard, isang iskolar ng engineering at pampublikong patakaran, ay nagsabi na ang mga siyentipiko ay hindi dapat hawakan lamang ang geoengineering, lalo na ang solar.

- - Sinabi niya. -

Ang artikulo ni Keith ay pinuna na ng mga taong natatakot na ang mga siyentipiko ay labis na tinatantya ang mga umiiral na teknolohiya at na ang kanilang optimismo tungkol sa mga pamamaraan ng geoengineering ay maaaring huminto sa lipunan na gumawa ng mga pagsisikap na bawasan ang mga greenhouse gas emissions.

Maraming mga pag-aaral na nagpapakita kung gaano nakakadismaya ang aplikasyon ng geoengineering. Noong 1991, 20 megatons ng sulfur dioxide ang pinakawalan sa mataas na kapaligiran, at ang buong planeta ay natatakpan ng isang layer ng sulfate, na sumasalamin sa isang malaking halaga ng nakikitang liwanag. Ang lupa ay lumamig ng halos kalahating degree Celsius. Ngunit pagkaraan ng ilang taon, ang mga sulpate ay nahulog sa atmospera, at ang pagbabago ng klima ay bumalik sa dati, nakakabagabag na pattern nito.

Kapansin-pansin, sa mahina at mas malamig na mundo pagkatapos ng Pinatubo, ang mga halaman ay tila mahusay na gumagana. Lalo na ang kagubatan. Isang pag-aaral ang nagpakita na sa maaraw na araw noong 1992, ang photosynthesis sa isang kagubatan ng Massachusetts ay tumaas ng 23% kumpara sa bago ang pagsabog. Kinumpirma nito ang hypothesis na ang geoengineering ay hindi nagbabanta sa agrikultura. Gayunpaman, ipinakita ng mas detalyadong pag-aaral na pagkatapos ng pagsabog ng bulkan, ang mga pananim ng mais sa daigdig ay bumagsak ng 9,3%, at trigo, soybeans at bigas ng 4,8%.

At ito ay dapat magpalamig sa mga tagasuporta ng pandaigdigang paglamig ng mundo.