Lisääntyvä todisteiden lukumäärä korostaa sitä tosiasiaa, että ilmasto muuttuu ja ihmisen toiminta on ensisijainen syy. Äskettäin yli 300 tutkijan laatima ja vuosikymmenien mittaiseen tutkimukseen perustuva kansallinen ilmaston arviointi havaitsi, että Yhdysvallat on jo lämmittänyt lähes 2 Fahrenheit-astetta (1, 1 celsiusastetta) vuodesta 1900 lähtien, lumipakka on vähentynyt ja kuudentoista lämpiminä seitsemäntoista ennätysvuosia on tapahtunut vuodesta 2000.
Maailma lämpenee, ja olemme vastuussa. Nyt jotkut tutkijat alkavat miettiä, voitaisiinko samoja globaaleja voimia, joita ihmiset tahattomasti valjastivat ilmastonmuutoksen vauhdittamiseksi, lieventääkseen satunnaisia kustannuksia, joita jopa pari astetta lämpeneminen aiheuttaisi. He tukevat ajatusta, että meidän on tarkoituksellisesti tehtävä suuria muutoksia planeetalle sen lisäksi, että vähennämme rajusti maailmanlaajuista hiilijalanjälkeämme. Nämä laajamittaiset muutokset - hiilen sieppaaminen kemiallisesti ilmasta, hiilen syövän planktonin kasvun vauhdittaminen tai ylemmän ilmakehän heijastavan sameuden luominen heijastamaan auringonvaloa - tunnetaan yhdessä geoinsinöörinä.
Vaikka monet tutkijat uskovat, että maapallon geotekninen suunnittelu voi joskus olla tarpeen elämän säilyttämiseksi sellaisena kuin me sen tiedämme, yleisö ei toistaiseksi osta sitä. Seurauksena on, että alustava tutkimus selvittääkseen, toimisiko geo-insinööriprojektit edes erittäin varovaisesti.
Yksi mahdollinen menetelmä planeetan jäähdyttämiseksi käsittäisi aerosolien vapauttamisen stratosfääriin heijastamaan auringonvaloa. Ryhmä Harvardin tutkijoita haluaa tutkia tätä konseptia tutkimalla erittäin pienen määrän kalsiumkarbonaattia korkealla ilmapallolla. (Harvardin yliopisto) "Uskon, että jos aurinkoenergian geenitekniikan tutkimus menee eteenpäin, on tärkeää, että se tehdään vastuullisesti ja että se tehdään sellaisella tahdilla, että ... ei pääse liian pitkälle itsestään", sanoo Lizzie Burns, Harvardin aurinko geotekniikan projektipäällikkö. tutkimusohjelma. "Mielestäni on tärkeää kehittää hallintoa yhdessä tutkimuksen kanssa, ja jos se vie vähän kauemmin, olen siinä hyvin."
Vaikka lopettaisimme hiilidioksidipäästöt jotenkin huomenna, monet tutkijat sanovat, että se ei riitä. Valtamertämme absorboi tällä hetkellä osa planeetan ylimääräisestä lämmöstä aiheuttaen viivettä ilman lämpötilan nousussa. Tänään lämpeneminen käynnistyi vuosikymmeniä sitten tehdyillä päätöksillä. Jotkut tutkijat sanovat, että olemme jo sitoutuneet 1 asteen Fahrenheit-asteen (0, 5 celsiusastetta) nousuun vuoteen 2100 mennessä, riippumatta siitä, mitä teemme. Maantieteellisen suunnittelun kannattajat sanovat, että kysymyksen laajuuden vuoksi on tärkeää etsiä uutta tekniikkaa.
Idea ei tule vain reunoista. Hallitustenvälinen ilmastomuutospaneeli, YK: n elin, joka on antanut yhä enemmän paniikkia aiheuttavan ilmastonmuutoksen hälytyksen vuodesta 1990, ilmoitti lokakuussa 2018, että näyttää epätodennäköiseltä (lähellä "mahdotonta"), että lämpeneminen voidaan pitää 2 celsiusasteen alapuolella ilman infrastruktuurin kehittäminen hiilen poistamiseksi ilmakehästä - jota emme tällä hetkellä voi tehdä mittakaavassa.
Joten tutkijat etsivät muita tapoja jäähdyttää planeetta. Tutkijat ovat ehdottaneet pilvien kirkastamista, merisumun heijastamista tai jopa jättiläisen peilin lähettämistä avaruuteen ylimääräisen auringonvalon heijastamiseksi. Näistä menetelmistä lupaavin ja edullisin on stratosfäärin aerosoli-injektio, johon sisältyy pienten hiukkasten pistäminen ilmakehän yläosaan. Nämä hiukkaset heijastavat auringonvaloa poispäin maapallosta, himmentävät tehokkaasti aurinkoa ja teoriassa jäähdyttävät planeettaa.
Monet tietokonemalleja käyttävät tutkimukset ovat osoittaneet, että tämä menetelmä toimisi teoriassa. Viimeisimmässä sellaisessa tutkimuksessa, joka julkaistiin tänään lehdessä Nature Climate Change, käytettiin hienostunutta mallia, joka simuloi äärimmäisiä sateita ja pyörremyrskyjä, ja havaittiin, että auringonvalon heijastaminen aerosoleilla voisi jäähdyttää maapallon tasaisesti minimaalisin lisävaikutuksin.
Vaikka stratosfäärin aerosoliruiskekoetta ei ole vielä tehty, tiedemiehillä on käsitys siitä, mitä tapahtuu, kun pieniä hiukkasia johdetaan yläilmakehän tulivuorenpurkauksien ansiosta. Kun Mt. Filippiineillä sijaitseva Pinatubo puhkesi vuonna 1991, noin 20 miljoonaa tonnia rikkidioksidia se heitti 20 mailia ylöspäin jäähdytettyyn maailmanlämpötilaan 0, 6 celsiusastetta 15 kuukauden ajan.
Purkauspylväs Mt. Pinatubo nähtynä Clarkin lentotukikohdasta Filippiineillä, 12. kesäkuuta 1991, kolme päivää ennen kuin se räjähti 1900-luvun toiseksi suurimpaan maanpurkaukseen. (USGS / Richard P. Hoblitt) Pinatubo-purkauksen lisäksi meillä on muutama datapiste, jotka paljastavat kuinka stratosfäärin rikki vaikuttaisi planeettaan. Pinatubo-purkaustiedot olivat "uskomattoman arvokkaita" mallien validointiin, mutta "purkaus ei ole sama kuin jatkuva rikkidioksidipäästö", sanoo Cornellin yliopiston mekaanisen ja avaruustekniikan professori Douglas MacMartin. "Jos Pinatubo olisi puhjennut eri vuodenaikana, sillä voi olla ollut erilaisia vaikutuksia. Se meni pois samanaikaisesti El Ninon kanssa, ja osa vaikutuksista on vaikea erottaa toisistaan. Emme edes tiedä tarkalleen kuinka paljon materiaalia laitettiin stratosfääriin. "
Emme tiedä paljon, käy ilmi. Mielipiteestä, jonka MacMartin on kirjoittanut Kansallisen tiedeakatemian julkaisussa tammikuussa, emme vain tiedä, toimiiko stratosfäärin aerosoli-injektio, mutta meillä ei ole hyvää käsitystä siitä, mikä voi mennä pieleen. Teoriassa aerosolien injektointi stratosfääriin voisi jäähdyttää planeetan kustannuksilla, jotka häiritsevät vuodenaikojen sääkuvioita, johtaen laajoihin tulviin tai kuivuuteen. Voisimme vahingoittaa ruokavarastomme joko vähentämällä satoihin pääsevän auringonvalon määrää tai vähentämällä sateiden määrää tai molemmat. Hiukkaset voisivat syödä otsonikerroksessa, jolloin 1990-luvun alkupuolella puututtiin ongelmaan kieltämällä kloorifluorihiilivetyjen (CFC-yhdisteiden) mukaisten kemikaalien tuotanto.
"Emme tiedä siitä tarpeeksi tietoon perustuvien päätösten tekemistä", MacMartin sanoo. Yhdessä avustajansa Ben Kravitzin, Indianan yliopiston ilmakehätutkijan kanssa, MacMartin väittää, että tutkijoiden on lopetettava "uteliaisuuteen perustuvan" tutkimuksen suorittaminen - mitä tapahtuu, jos teet X? —Ja siirtyä "operaatiovetoiseen" tutkimusohjelmaan, jonka tavoitteena on naulata tarkalleen, mitä tutkijoiden on tiedettävä "tulevaisuuden yhteiskunnallisten päätösten tiedottamiseksi".
Harvardin tutkimuksen tarkoituksena on korjata joitain näistä aukoista. SCoPeX tai Stratospheric Controlled Perturbation Experiment on suunniteltu tutkimaan tarkalleen kuinka aerosolit käyttäytyvät stratosfäärissä. Kokeen ensimmäinen iteraatio laukaisi ilmapallo 12 mailin korkeudella, josta se vapauttaisi pieniä kalsiumkarbonaattihiukkasia - vaaratonta liitua -, kun se putteri vaakasuoraan "kävelynopeudella" noin puoli mailia, Burns sanoo. Pallo tekisi sitten U-käännöksen ja putterin takaisin liidutyöryn läpi, jotta partikkelit voitaisiin havaita ja mitata kuinka ne muuttuvat ajan myötä.
Ennen kuin SCoPeX voi suorittaa kalsiumkarbonaattikokeen, Harvard-ryhmän on kuitenkin testattava ilmapallolaitteet. He aikovat käynnistää ilmapallo koekäytössä käyttäen vettä hyötykuormana. Mutta ennen kuin SCoPeX voi edes aloittaa suunnittelukokeen, sen on saatava hyväksyntä neuvoa-antavalta komitealta, joka valvoo projektia ja vetää tarvittaessa pistokkeen - ja komitea ei ole vielä valittu.
"Jos sitä ei olisi merkitty geo-tekniikalla", kukaan ei välitä, sanoo MacMartin, joka ei ole sidoksissa SCoPeX: ään. Kumpaakaan näistä kokeista ei edes voida etäältä pitää ”geo-suunnitteluna” - heidän hyötykuormansa ovat aivan liian pienet vaikuttaakseen maapallon ilmastoon. "Mutta media väittää, että Harvard suunnittelee hävittämään aurinkoa."
Burns väittää, että hidas, metodinen lähestymistapa on välttämätön. ”Tavoitteenamme ei ole kertoa ihmisille, kuinka ajatella, vaan tehdä asioita tavalla, joka saa ihmiset tuntemaan itsensä luottavaisiksi [mitä teemme].” Kulut, jotka aiheutuvat yleisen luottamuksen saamisesta, havaittiin brittiläisessä geotekniikan kokeilussa nimeltään Stratospheric. Hiukkasinjektio ilmastotekniikan suhteen (SPICE), joka hylättiin vuonna 2012 sekä eturistiriitojen että ympäristöryhmien mielenosoitusten takia.
Jopa geo-insinööritutkimuksen kannattajat sanovat, että varovaisuus on välttämätöntä. "Tutkimuksen ei tarvitse olla pelottavaa, [mutta] se on pelottavaa siitä, mitä se merkitsee, " MacMartin sanoo. "Se, että voimme todella yrittää hallita koko ilmastoa, on tietyiltä osin melko pelottava idea."
Jotkut tutkijat väittävät, että meidän ei pitäisi edes kurkistaa tätä tietä. Ilmastotieteilijä Claire Parkinson sanoo, että "yritys korvata tekemämme vahingot kaatamalla tavaroita ilmakehään ja valtamereihin kaatamalla lisää tavaroita ... on liian täynnä mahdollisia tahattomia seurauksia".
Mutta kun kyse on geotekniikasta, tutkimus kuuluu 22-pisteeseen, joka on liian vaarallinen kiirehtiä, ja joidenkin tutkijoiden mukaan liian tärkeätä viivyttää.
Kysyttäessä, pitäisikö tutkijoiden suorittaa alustavia kokeita maantieteellisen suunnittelun epävarmuustekijöiden ja riskien vähentämiseksi, Parkinson oli hiljaa pitkään. Hän sanoi lopulta: ”Jos äänestäisin siitä juuri nyt, äänestäisin ei.” Parkinsonin mielestä meidän on keskityttävä tekniikoihin, jotka poistavat hiiltä ilmakehästä tai yksinkertaisesti käyttävät sitä vähemmän.
Maantieteellisessä tutkimuksessa voitaisiin myös ohjata varoja tunnetuista hiilen vähentämisstrategioista, kuten aurinko- ja tuulienergiasta. Joidenkin mielestä jopa tieto siitä, että voimme jäähdyttää planeetan aerosoleilla, poistaisi kannustimen hiilen hiilen vähentämiseen. Mutta suurin osa geotekniikan kannattajista on yhtä mieltä siitä, että vaikka jotain laajamittaista stratosfäärin aerosoli-injektiota, meidän on silti vähennettävä hiiltä ilmakehässä. Jos emme tee sitä, meidän on jatkettava pumppaamista yhä enemmän aerosoleja ylöspäin - kirjaimellisesti ikuisesti. Ja auringon himmentäminen voi auttaa torjumaan ilmastomuutosta, mutta se ei muuta hiilidioksidin muita ilkeitä vaikutuksia, kuten valtamerten happamoituminen, joka tappaa korallit, äyriäiset ja planktonit ympäri maailmaa.
Auringon geotekniikka on "mahdollinen lisä, mutta se kantaa oman vastuunsa", Burns sanoo. "Se on kuin kipulääke. Jos tarvitset vatsaleikkausta ja otit kipulääkkeitä, se ei tarkoita, että et enää tarvitse vatsaleikkausta." Mutta toistaiseksi auringon geotekniikka on vähemmän kuin Aspiriini ja enemmän kuin tutkimaton, sääntelemätön lisäosa, jonka valitsit kadulla. Se voisi lievittää ilmastokipujamme tai tehdä siitä paljon pahempaa. Emme vain tiedä.
Sillä välin SCoPeX: n kaltaiset kokeilut etenevät edelleen hitaasti, mutta vääjäämättä kohti todennäköistä lanseerausta seuraavan vuoden tai kahden päästä. Maa on jatkuvasti lämmin.
"Luulen, että pääsemme todennäköisesti paikkaan, jossa geoinsinöörien tekemättä jättämisen seuraukset ovat niin huonot", MacMartin sanoo, "että ihmiset sanovat, että jonkin verran geotekniikkaa on parempi kuin ei."
