https://frosthead.com

Risikoen, belønningen og de mulige forstærkninger ved jordforbedringsjordets klima

Et voksende bevismateriale fremhæver det faktum, at klimaet ændrer sig, og menneskelig aktivitet er den primære årsag. Den nylige nationale klimavurdering, udarbejdet af mere end 300 videnskabsfolk og baseret på årtiers forskning værd, fandt, at USA allerede har opvarmet næsten 2 grader Fahrenheit (1, 1 grader celsius) siden 1900, snesække er aftaget væk og seksten af ​​de varmeste sytten år på rekord har fundet sted siden år 2000.

Verden varmer, og vi er ansvarlige. Nu begynder nogle videnskabsmænd at undre sig over, om de samme globale kræfter, som mennesker uforvarende udnyttet til at drive klimaforandringer, kunne bruges til at afbøde de ekstraordinære omkostninger, som selv et par grader af opvarmning ville medføre. De understøtter ideen om, at vi med vilje skal foretage store ændringer i planeten ud over at drastisk skære vores globale kulstofaftryk. Disse store ændringer - kemisk opsamling af kulstof fra luften, ansporing af væksten af ​​kulstofspisende plankton eller skabelse af en reflekterende dis i den øvre atmosfære for at reflektere sollys - kaldes samlet geoengineering.

Mens mange videnskabsmænd mener, at geoengineering af Jorden en dag kan være nødvendigt for at bevare livet, som vi kender det, køber offentligheden indtil videre ikke det. Som et resultat fortsætter den foreløbige undersøgelse for at finde ud af, om geoingeniørprojekter endda fungerer, med stor forsigtighed.

Aerosol Baloon En mulig metode til afkøling af planeten ville involvere frigivelse af aerosoler i stratosfæren for at reflektere sollys. En gruppe af Harvard-forskere vil undersøge dette koncept ved at studere en meget lille mængde calciumcarbonat ved hjælp af en ballon i høj højde. (Harvard Universitet)

”Jeg tror, ​​at hvis forskning i solgeoengineering vil komme videre, er det vigtigt, at det gøres ansvarligt, og at det udføres i et tempo, der ... ikke kommer for langt foran sig selv, ” siger Lizzie Burns, projektleder for Harvards solgeoengineering forskningsprogram. ”Jeg synes, det er vigtigt at samudvikle regeringsførelse med forskning, og hvis det tager lidt længere tid, har jeg det godt.”

Selv hvis vi på en eller anden måde stoppede med at udsende kuldioxid helt i morgen, siger mange forskere, at det ikke ville være nok. Vores oceaner absorberer i øjeblikket noget af den overskydende varme på planeten, hvilket forårsager et forsinkelse i stigning i lufttemperatur. Den opvarmning, vi ser i dag, blev sat i gang ved beslutninger truffet for årtier siden. Nogle forskere siger, at vi allerede er forpligtet til en stigning på 1 grad Fahrenheit (.5 Celsius) med 2100, uanset hvad vi gør. I betragtning af omfanget af spørgsmålet siger geoengineering-fortalere, at det er vigtigt at se på nye teknologier.

Ideen kommer ikke bare fra kantene. Det mellemstatslige panel for klimaforandringer, et FN-organ, der har lydet fra den stigende panikale alarm om klimaændringer siden 1990, sagde i oktober 2018, at det ser usandsynligt ud (tæt på "umuligt"), at opvarmning kunne holdes under 2 grader Celsius uden udvikling af infrastruktur til at fjerne kulstof fra atmosfæren - noget vi i øjeblikket ikke kan gøre i skala.

Så forskere ser på andre måder at afkøle planeten på. Forskere har foreslået at lyse skyer, gøre havspray mere reflekterende eller endda lancere et kæmpe spejl i rummet for at reflektere ekstra sollys. Den mest lovende og overkommelige af disse metoder er stratosfærisk aerosolinjektion, som involverer at sprøjte små partikler ind i den øvre atmosfære. Disse partikler reflekterer sollys væk fra Jorden og dæmpede solen effektivt og i teorien afkøler planeten.

Mange undersøgelser ved hjælp af computermodeller har vist, at denne metode i teorien ville fungere. Den seneste sådan undersøgelse, der blev offentliggjort i dag i Nature Climate Change, anvendte en sofistikeret model, der simulerer ekstrem nedbør og orkaner, og fandt, at reflektion af sollys med aerosoler ensartet kunne afkøle kloden med minimale yderligere effekter.

Selvom et stratosfærisk aerosolinjektionseksperiment endnu ikke er blevet udført, har videnskabsmændene en idé om, hvad der sker, når små partikler spydes ud i den øvre atmosfære takket være vulkanudbrud. Når Mt. Pinatubo på Filippinerne brød ud i 1991, de ca. 20 millioner tons svovldioxid, det kastede 20 mil op, afkølet de globale temperaturer med 0, 6 grader celsius i 15 måneder.

Mt. Pinatubo Udbrudssøjlen fra Mt. Pinatubo set fra Clark Air Base i Filippinerne, den 12. juni 1991, tre dage før det blæste i det næststørste landlige udbrud i det 20. århundrede. (USGS / Richard P. Hoblitt)

Ud over Pinatubo-udbruddet har vi få datapunkter, der afslører, hvordan svovl i stratosfæren ville påvirke planeten. Pinatubo-udbruddsdataene var "utroligt værdifulde" til validering af modeller, men "et udbrud er ikke det samme som en kontinuerlig emission af svovldioxid, " siger Douglas MacMartin, professor i mekanisk og rumfartsteknologi ved Cornell University. ”Hvis Pinatubo var brist i en anden sæson, det kunne have haft forskellige påvirkninger. Det gik ud på samme tid som El Nino, og nogle af virkningerne er vanskelige at adskille sig. Vi ved ikke engang, hvor meget materiale der blev lagt i stratosfæren. "

Vi ved ikke meget, viser det sig. Ifølge et udtalelsesstykke, som MacMartin var medforfatter i Proceedings of the National Academy of Sciences i januar, ved vi ikke kun, om stratosfærisk aerosolinjektion ville fungere, vi har ikke en god fornemmelse af, hvad der kunne gå galt. I teorien kunne injektion af aerosoler i stratosfæren afkøle planeten til en pris for at forstyrre sæsonbestemte vejrmønstre, hvilket kan føre til udbredt oversvømmelse eller tørke. Vi kan skade vores fødevareforsyning, enten ved at reducere mængden af ​​sollys, der når afgrøder, eller ved at reducere mængden af ​​nedbør eller begge dele. Partiklerne kunne spise væk ved ozonlaget og genindføre et problem, der blev adresseret i de tidlige 1990'ere ved at forbyde produktion af kemikalier kendt som chlorofluorcarbons (CFC'er).

"Vi ved ikke nok om det til at tage informerede beslutninger, " siger MacMartin. Sammen med sin medforfatter Ben Kravitz, en atmosfærisk videnskabsmand ved Indiana University, argumenterer MacMartin for, at forskere er nødt til at stoppe med at udføre ”nysgerrighedsdrevet” forskning - hvad sker der, hvis du gør X? —Og flytte til et "mission-drevet" forskningsprogram, der sigter mod at præcisere, hvad forskere har brug for at vide for at "informere fremtidige samfundsmæssige beslutninger."

En Harvard-undersøgelse sigter mod at udfylde nogle af disse huller. SCoPeX, eller det stratosfærisk kontrollerede forstyrrelseseksperiment, er designet til at undersøge nøjagtigt, hvordan aerosoler opfører sig i stratosfæren. Den første iteration af eksperimentet ville starte en ballon, der var 12 miles høj, hvor den ville frigive små partikler af calciumcarbonat - ufarlig kridt - når den putter vandret langs med "gåhastighed" i cirka en halv mil, siger Burns. Ballonen ville derefter foretage en U-drejning og putter tilbage gennem krumtypen af ​​kridtstøv for at registrere partiklerne og måle, hvordan de ændrer sig over tid.

Inden SCoPeX kan udføre calciumcarbonateksperimentet, skal Harvard-teamet dog teste ballonudstyret. De planlægger at starte ballonen i en prøvekørsel ved hjælp af vand som nyttelast. Men inden SCoPeX endda kan starte sin tekniske testflyvning, er det nødvendigt at få godkendelse fra et rådgivende udvalg, der overvåger projektet og trækker stikket om nødvendigt - og udvalget er endnu ikke valgt.

"Hvis det ikke var mærket geoengineering, " var det ingen, der siger MacMartin, som ikke er tilknyttet SCoPeX. Ingen af ​​disse eksperimenter kunne endda fjernt betragtes som ”geoengineering” - deres nyttelast er alt for lille til at have nogen indflydelse på jordens klima. ”Men medierne siger, at Harvard planlægger at udslette solen.”

Burns hævder, at den langsomme, metodiske tilgang er nødvendig. ”Vores mål er ikke at fortælle folk, hvordan man tænker, men at gøre tingene på en måde, der får folk til at føle sig trygge [i det, vi laver].” Omkostningerne ved ikke at få offentlig tillid blev set i et britisk geoingeniøreksperiment kaldet Stratospheric Partikelinjektion til klimateknik (SPICE), som blev opkrævet i 2012 på grund af både interessekonfliktproblemer og protester fra miljøgrupper.

Selv dem, der støtter geoengineering-forskning, siger, at forsigtighed er nødvendig. "Forskningen behøver ikke at være skræmmende, [men] den er skræmmende med hensyn til, hvad den indebærer, " siger MacMartin. "At vi faktisk kan prøve at kontrollere hele klimaet er en ret skræmmende idé i nogle henseender."

Nogle forskere hævder, at vi ikke engang bør kigge ad denne vej. Klimaforsker Claire Parkinson siger, at "at forsøge at modvirke den skade, vi har gjort, ved at hælde ting ud i atmosfæren og oceanerne ved at hælde flere ting i ... er for fyldt med potentielle utilsigtede konsekvenser."

Men når det kommer til geoengineering, falder forskningen i en fangst 22 for at være for risikabel til at haste, og nogle forskere siger, at det er for vigtigt at forsinke.

På spørgsmålet om forskere skulle foretage indledende eksperimenter for at sænke usikkerheden og risikoen ved geoengineering, var Parkinson stille i lang tid. Hun sagde til sidst: ”Hvis jeg stemte om det lige nu, ville jeg stemme nej.” Efter Parkinsons opfattelse er vi nødt til at fokusere på teknologier, der fjerner kulstof fra atmosfæren eller blot bruger mindre af det i første omgang.

Geoengineering-forskning kan også aflede midler fra kendte CO2-reduktionsstrategier som sol- og vindkraft. Selv viden om, at vi kunne afkøle planeten med aerosoler, nogle hævder, ville fjerne incitamentet til afkarbonisering. Men de fleste geoengineering-talsmænd er enige om, at selv med noget som storstilet stratosfærisk aerosolinjektion, ville vi stadig have brug for at reducere kulstof i atmosfæren. Hvis vi ikke gør det, bliver vi nødt til at fortsætte med at pumpe flere og flere aerosoler derop - bogstaveligt talt for evigt. Og dæmpning af solen kan hjælpe med at bekæmpe klimaforandringer, men det ændrer ikke nogen af ​​kuldioxidens andre grimme effekter, såsom forsuring af havet, der dræber koraller, skaldyr og plankton over hele kloden.

Geoengineering af solenergi er "et potentielt supplement, men det bærer sin egen risiko, " siger Burns. "Det er som et smertestillende middel. Hvis du har brug for mavekirurgi, og du har taget smertemedicin, betyder det ikke, at du ikke længere har brug for mavekirurgi." Men i øjeblikket er solgeoengineering mindre som Aspirin og mere som et ikke-testet, ureguleret supplement, som du hentede på gaden. Det kan lindre vores klimasmerter - eller gøre det meget værre. Vi ved bare ikke.

I mellemtiden fortsætter eksperimenter som SCoPeX, langsomt men ubønhørligt, mod en sandsynlig lancering i det næste år eller to. Hele tiden fortsætter Jorden med at varme.

"Jeg tror, ​​at vi sandsynligvis vil komme til et sted, hvor konsekvenserne af ikke at lave geoengineering er så dårlige, " siger MacMartin, "at folk vil sige, at en vis mængde geoengineering er bedre end ikke."

Risikoen, belønningen og de mulige forstærkninger ved jordforbedringsjordets klima