DIY në një shkallë planetare

Nga mbjellja e pyjeve në shkallë kontinentale deri te induksioni artificial i reshjeve, shkencëtarët kanë filluar të propozojnë, testojnë dhe në disa raste të zbatojnë projekte gjeoinxhinierike në shkallë të gjerë për të transformuar rrënjësisht planetin (1). Këto projekte janë krijuar për të zgjidhur problemet globale si shkretëtirëzimi, thatësira apo dioksidi i tepërt i karbonit në atmosferë, por janë shumë problematike në vetvete.

Ideja më e fundit fantastike për të rikthyer efektet e ngrohjes globale zmbraps planetin tonë në një orbitë më larg nga Dielli. Në filmin fantastiko-shkencor kinez të lëshuar së fundmi The Wandering Earth, njerëzimi ndryshon orbitën e Tokës me shtytës të mëdhenj për të shmangur zgjerimin (2).

A është e mundur diçka e ngjashme? Ekspertët u angazhuan në llogaritjet, rezultatet e të cilave janë disi alarmante. Nëse, për shembull, do të përdoreshin motorët e raketave SpaceX Falcon Heavy, do të duheshin 300 miliardë "nisje" me fuqi të plotë për ta futur Tokën në orbitën e Marsit, ndërkohë që pjesa më e madhe e materies së Tokës do të përdorej për ndërtim dhe energji. Kjo është. Pak më efikas do të ishte një motor jonik i vendosur në orbitë rreth Tokës dhe i lidhur disi me planetin - supozohet se do të përdorte 13% të masës së Tokës për të transferuar 87% të mbetur në një orbitë të mëtejshme. Pra ndoshta? Do të duhej të ishte pothuajse njëzet herë diametri i Tokës, dhe udhëtimi në orbitën e Marsit do të zgjaste ende ... një miliard vjet.

2. Kornizë nga filmi "The Wandering Earth"

Prandaj, duket se projekti i “shtyrjes” së Tokës në një orbitë më të ftohtë duhet të shtyhet pafundësisht në të ardhmen. Në vend të kësaj, një nga projektet tashmë në zhvillim e sipër në më shumë se një vendndodhje, ndërtimi i barrierave të gjelbra në sipërfaqe të mëdha të planetit. Ato përbëhen nga bimësi vendase dhe mbillen në skajet e shkretëtirave për të ndaluar shkretëtirëzimin e mëtejshëm. Dy muret më të mëdha njihen me emrin e tyre anglez në Kinë, e cila për 4500 km po përpiqet të frenojë përhapjen e shkretëtirës së Gobit, dhe mur i madh jeshil në Afrikë (3), deri në 8 km në kufirin e Saharasë.

3. Ndalimi i Saharasë në Afrikë

Megjithatë, edhe vlerësimet më optimiste tregojnë se do të na duhen të paktën një miliard hektarë pyje shtesë për të kontrolluar efektet e ngrohjes globale duke neutralizuar sasinë e nevojshme të CO2. Kjo është një zonë sa madhësia e Kanadasë.

Sipas shkencëtarëve nga Instituti i Potsdamit për Kërkime Klimatike, mbjellja e pemëve gjithashtu ka një ndikim të kufizuar në klimë dhe ngre pasigurinë nëse është fare efektive. Të apasionuarit pas gjeoinxhinierisë po kërkojnë mënyra më radikale.

Bllokimi i diellit me gri

Teknika e propozuar shumë vite më parë spërkatja e përbërjeve të tharta në atmosferë, i njohur edhe si SRM (menaxhimi i rrezatimit diellor) është një riprodhim i kushteve që ndodhin gjatë shpërthimeve të mëdha vullkanike që lëshojnë këto substanca në stratosferë (4). Kjo kontribuon, ndër të tjera, në formimin e reve dhe reduktimin e rrezatimit diellor që arrin në sipërfaqen e Tokës. Shkencëtarët kanë vërtetuar, për shembull, se ai është i shkëlqyer Pinatubo në Filipine, ajo çoi në 1991 në një rënie të temperaturës në mbarë botën prej rreth 0,5°C për të paktën dy vjet.

4. Efekti i aerosoleve të squfurit

Në fakt, industria jonë, e cila ka lëshuar sasi të mëdha të dioksidit të squfurit si një ndotës për dekada, ka kontribuar prej kohësh në reduktimin e transmetimit të dritës së diellit. llogaritet se këta ndotës në bilancin e nxehtësisë sigurojnë rreth 0,4 vat “ndriçim” për Tokën për metër katror. Megjithatë, ndotja që prodhojmë me dioksid karboni dhe acid sulfurik nuk është e përhershme.

Këto substanca nuk ngrihen në stratosferë, ku mund të formojnë një film të përhershëm anti-diellor. Studiuesit vlerësojnë se për të balancuar efektin e përqendrimit në atmosferën e Tokës, të paktën 5 milionë tonë ose më shumë do të duhej të pompoheshin në stratosferë.₂ dhe substancave të tjera. Përkrahësit e kësaj metode, si Justin McClellan nga Aurora Flight Sciences në Massachusetts, vlerësojnë se kostoja e një operacioni të tillë do të ishte rreth 10 miliardë dollarë në vit – një shumë e konsiderueshme, por jo e mjaftueshme për të shkatërruar përgjithmonë njerëzimin.

Fatkeqësisht, metoda e squfurit ka një pengesë tjetër. Ftohja funksionon mirë në rajonet më të ngrohta. Në rajonin e poleve - pothuajse asnjë. Pra, siç mund ta merrni me mend, procesi i shkrirjes së akullit dhe ngritjes së nivelit të detit nuk mund të ndalet në këtë mënyrë dhe çështja e humbjeve nga përmbytjet e zonave të ulëta bregdetare do të mbetet një kërcënim real.

Kohët e fundit, shkencëtarët nga Harvardi kryen një eksperiment për të futur shtigje aerosol në një lartësi prej rreth 20 km - të pamjaftueshme për të pasur një ndikim të rëndësishëm në stratosferën e Tokës. Ato (SCoPEx) u kryen me tullumbace. Aerosoli përmbante w.i. sulfate, të cilat krijojnë mjegull që reflekton rrezet e diellit. Ky është një nga shumë projekte gjeoinxhinierike në shkallë të kufizuar që po kryhen në planetin tonë në një numër befasues.

Çadrat hapësinore dhe rritja e albedos së Tokës

Ndër projekte të tjera të këtij lloji, ideja tërheq vëmendjen lëshimi i ombrellës gjigante në hapësirën e jashtme. Kjo do të kufizonte sasinë e rrezatimit diellor që arrin në Tokë. Kjo ide ekziston për dekada, por tani është në fazën e zhvillimit krijues.

Një artikull i botuar në vitin 2018 në revistën Aerospace Technology and Management përshkruan projektin, të cilin autorët e emërtojnë. Në përputhje me të, është planifikuar të vendoset një shirit i hollë i gjerë fibër karboni në pikën Lagrange, e cila është një pikë relativisht e qëndrueshme në sistemin kompleks të ndërveprimeve gravitacionale midis Tokës, Hënës dhe Diellit. Gjethi bllokon vetëm një pjesë të vogël të rrezatimit diellor, por kjo mund të jetë e mjaftueshme për të sjellë temperaturat globale nën kufirin 1,5°C të vendosur nga Paneli Ndërkombëtar i Klimës.

Ata paraqesin një ide disi të ngjashme pasqyra të mëdha hapësinore. Ato u propozuan në fillim të vitit 1 nga astrofizikani Lowell Wood i Laboratorit Kombëtar Lawrence Livermore në Kaliforni. Që koncepti të jetë efektiv, reflektimi duhet të bjerë në të paktën 1,6% të dritës së diellit, dhe pasqyrat duhet të kenë një sipërfaqe prej XNUMX milion km².².

Të tjerë duan të bllokojnë diellin duke stimuluar dhe për këtë arsye duke aplikuar një proces të njohur si mbjellja e reve. "Farat" nevojiten për të gjeneruar pika. Natyrisht, pikat e ujit formohen rreth grimcave të pluhurit, polenit, kripës së detit dhe madje edhe baktereve. Dihet se për këtë mund të përdoren edhe kimikate si jodidi i argjendit ose akulli i thatë. Kjo mund të ndodhë me ato metoda tashmë të njohura dhe të përdorura. duke ndriçuar dhe zbardhur retë, propozuar nga fizikani John Latham në 1990. Projekti Sea Cloud Lightning në Universitetin e Uashingtonit në Seattle propozon të arrihet një efekt zbardhues duke spërkatur ujin e detit mbi retë mbi oqean.

Propozime të tjera të dukshme rritja e albedos së Tokës (d.m.th., raporti i rrezatimit të reflektuar ndaj rrezatimit rënës) janë gjithashtu të zbatueshëm për lyerjen e shtëpive të bardha, mbjelljen e bimëve të ndritshme dhe ndoshta edhe vendosjen e fletëve reflektuese në shkretëtirë.

Kohët e fundit kemi përshkruar teknikat e përthithjes që janë pjesë e arsenalit të gjeoinxhinierisë në MT. Ato në përgjithësi nuk janë globale në shtrirje, megjithëse nëse numri i tyre rritet, pasojat mund të jenë globale. Megjithatë, kërkimet janë duke u zhvilluar për metoda që meritojnë emrin e gjeoinxhinierisë. Heqja e CO₂ nga atmosfera mund të kalojë, sipas disave mbjelljen e oqeanevetë cilat, në fund të fundit, janë një nga zhytëset kryesore të karbonit në planetin tonë, përgjegjës për reduktimin e afërsisht 30% të CO₂. Ideja është të përmirësohet efikasiteti i tyre.

Dy mënyrat më të rëndësishme janë fekondimi i deteve me hekur dhe kalcium. Kjo stimulon rritjen e fitoplanktonit, i cili thith dioksidin e karbonit nga atmosfera dhe ndihmon në depozitimin e tij në fund. Shtimi i komponimeve të kalciumit do të shkaktojë një reaksion me CO.₂ tashmë të tretur në oqean dhe formimi i joneve bikarbonate, duke reduktuar aciditetin e oqeaneve dhe duke i bërë ata të pranueshëm për të thithur më shumë CO₂.

Ide nga Exxon Stables

Sponsorët më të mëdhenj të kërkimit gjeoinxhinierik janë Instituti Heartland, Instituti Hoover dhe Instituti Amerikan i Ndërmarrjeve, të cilët të gjithë punojnë për industrinë e naftës dhe gazit. Prandaj, konceptet e gjeoinxhinierisë shpesh kritikohen nga avokatët e reduktimit të karbonit, të cilët, sipas mendimit të tyre, largojnë vëmendjen nga thelbi i problemit. Përveç kësaj aplikimi i gjeoinxhinierisë pa reduktuar emetimet e bën njerëzimin të varur nga këto metoda pa zgjidhur problemin real.

Kompania e naftës ExxonMobil ka qenë e njohur për projektet e saj të guximshme globale që nga vitet 90. Përveç fekondimit të oqeaneve me hekur dhe ndërtimit të mbrojtjes diellore prej 10 trilion dollarësh në hapësirë, ajo propozoi gjithashtu zbardhjen e sipërfaqes së oqeanit duke aplikuar shtresa të ndritshme, shkumë, platforma lundruese ose "reflektime" të tjera në sipërfaqen e ujit. Një opsion tjetër ishte tërheqja e ajsbergëve të Arktikut në gjerësi më të ulëta, në mënyrë që bardhësia e akullit të reflektonte rrezet e diellit. Sigurisht, rreziku i një rritjeje kolosale të ndotjes së oqeanit u vu re menjëherë, për të mos përmendur kostot e mëdha.

Ekspertët e Exxon kanë propozuar gjithashtu përdorimin e pompave të mëdha për të lëvizur ujin nga poshtë akullit të detit Antarktik dhe më pas për ta spërkatur atë në atmosferë për t'u depozituar si grimca bore ose akulli në shtresën e akullit të Antarktidës Lindore. Mbështetësit pohuan se nëse tre trilion tonë në vit pompoheshin në këtë mënyrë, atëherë do të kishte 0,3 metra më shumë borë në shtresën e akullit, megjithatë, për shkak të kostove të mëdha të energjisë, ky projekt nuk u përmend më.

Një tjetër ide nga stallat e Exxon janë balonat e aluminit të mbushura me helium me shtresë të hollë në stratosferë, të vendosura deri në 100 km mbi sipërfaqen e Tokës për të shpërndarë rrezet e diellit. Është propozuar gjithashtu për të përshpejtuar qarkullimin e ujit në oqeanet e botës duke rregulluar kripësinë e disa rajoneve kyçe, siç është Atlantiku i Veriut. Në mënyrë që ujërat të bëheshin më të kripura, ndër të tjera u konsiderua ruajtja e shtresës së akullit të Grenlandës, e cila do të parandalonte shkrirjen e shpejtë të saj. Megjithatë, efekti anësor i ftohjes së Atlantikut të Veriut do të ishte ftohja e Evropës, duke e bërë më të vështirë për njerëzit të mbijetojnë. Një gjë e vogël.

Të dhënat e ofruara Monitor gjeoinxhinierike - një projekt i përbashkët i Biofuelwatch, ETC Group dhe Heinrich Boell Foundation - tregon se mjaft projekte gjeoinxhinierike janë zbatuar në mbarë botën (5). Harta tregon aktive, të përfunduara dhe të braktisura. Duket se ende nuk ka një menaxhim të koordinuar ndërkombëtar të këtij aktiviteti. Pra, nuk është rreptësisht gjeoinxhinieri globale. Më shumë si harduer.

5. Harta e projekteve gjeoinxhinierike sipas faqes map.geoengineeringmonitor.org

Shumica e projekteve, më shumë se 190, tashmë janë zbatuar. sekuestrimi i karbonit, pra kapja dhe ruajtja e karbonit (CCS), dhe rreth 80 - kapja, përdorimi dhe ruajtja e karbonit (, KUSS). Ka pasur 35 projekte të fekondimit të oqeanit dhe mbi 20 projekte të injektimit të aerosolit stratosferik (SAI). Në listën e Monitorit të Geoengineering, gjejmë gjithashtu disa aktivitete të lidhura me cloud. Numri më i madh i projekteve u krijua për modifikimin e motit. Të dhënat tregojnë se ka pasur 222 ngjarje të shoqëruara me rritje të reshjeve dhe 71 ngjarje të shoqëruara me ulje të reshjeve.

Dijetarët vazhdojnë të argumentojnë

Gjatë gjithë kohës, entuziazmi i iniciatorëve të zhvillimit të fenomeneve klimatike, atmosferike dhe oqeanike në shkallë globale ngre pyetje: a dimë vërtet mjaftueshëm për t'iu përkushtuar gjeoinxhinierisë pa frikë? Po sikur, për shembull, mbjellja e reve në shkallë të gjerë të ndryshojë rrjedhën e ujit dhe të vonojë sezonin e shirave në Azinë Juglindore? Po kulturat e orizit? Po sikur, për shembull, hedhja e tonelave të hekurit në oqean të zhdukë popullsinë e peshqve përgjatë brigjeve të Kilit?

në oqean, i zbatuar për herë të parë në brigjet e British Columbia në Amerikën e Veriut në vitin 2012, u kthye shpejt me lulëzimin masiv të algave. Më herët në vitin 2008, 191 vende të OKB-së miratuan një ndalim të fekondimit të oqeanit nga frika e efekteve anësore të panjohura, modifikimeve të mundshme në zinxhirin ushqimor ose krijimit të zonave me oksigjen të ulët në trupat ujorë. Në tetor 2018, mbi njëqind OJQ e denoncuan gjeoinxhinierinë si "të rrezikshme, të panevojshme dhe të padrejtë".

Siç ndodh me trajtimin mjekësor dhe me shumë barna, gjeoinxhinieria provokon efektet anësoretë cilat, nga ana tjetër, do të kërkojnë masa të veçanta për t'i parandaluar ato. Siç vuri në dukje Brad Plumer në Washington Post, pasi të kenë filluar projektet gjeoinxhinierike, ato janë të vështira për t'u ndalur. Kur, për shembull, të ndalojmë spërkatjen e grimcave reflektuese në atmosferë, Toka do të fillojë të nxehet shumë shpejt. Dhe ato të papritura janë shumë më keq se ato të ngadalta.

Një studim i fundit i publikuar në Journal of Geosciences e bën të qartë këtë. Autorët e tij përdorën njëmbëdhjetë modele klimatike për herë të parë për të parashikuar se çfarë mund të ndodhte nëse bota do të aplikonte gjeoinxhinierinë diellore për të kompensuar rritjen prej një për qind në emetimet globale të dioksidit të karbonit çdo vit. Lajmi i mirë është se modeli mund të stabilizojë temperaturat globale, por duket se nëse gjeoinxhinieria do të ndalonte sapo të arrihet kjo, do të kishte rritje katastrofike të temperaturës.

Ekspertët frikësohen gjithashtu se projekti më i popullarizuar gjeoinxhinierik - pompimi i dioksidit të squfurit në atmosferë - mund të rrezikojë disa rajone. Mbështetësit e veprimeve të tilla kundërshtojnë. Një studim i publikuar në revistën Nature Climate Change në mars 2019 siguron se efektet negative të projekteve të tilla do të jenë shumë të kufizuara. Bashkëautori i studimit, prof. David Keith i Harvardit, një studiues i inxhinierisë dhe politikave publike, thotë se shkencëtarët nuk duhet të prekin vetëm gjeoinxhinierinë, veçanërisht atë diellore.

- - tha ai. -

Artikulli i Keith është kritikuar tashmë nga ata që kanë frikë se shkencëtarët po mbivlerësojnë teknologjitë ekzistuese dhe se optimizmi i tyre rreth metodave gjeoinxhinierike mund të dekurajojë shoqërinë që të bëjë përpjekje për të reduktuar emetimet e gazeve serrë.

Ka shumë studime që tregojnë se sa frustruese mund të jetë aplikimi i gjeoinxhinierisë. Në vitin 1991, 20 megaton dioksid squfuri u lëshuan në atmosferën e lartë dhe i gjithë planeti ishte i mbuluar me një shtresë sulfate, duke reflektuar një sasi të madhe të dritës së dukshme. Toka është ftohur me rreth gjysmë gradë Celsius. Por pas disa vitesh, sulfatet ranë jashtë atmosferës dhe ndryshimi i klimës u kthye në modelin e tij të vjetër, shqetësues.

Është interesante se në botën e ndrydhur, më të freskët pas Pinatubo-s, bimët dukej se bënin mirë. Sidomos pyjet. Një studim tregoi se në ditët me diell në 1992, fotosinteza në një pyll të Massachusetts u rrit me 23% në krahasim me para shpërthimit. Kjo konfirmoi hipotezën se gjeoinxhinieria nuk kërcënon bujqësinë. Megjithatë, studimet më të detajuara treguan se pas shpërthimit vullkanik, të korrat botërore të misrit ranë me 9,3%, dhe grurit, sojës dhe orizit me 4,8%.

Dhe kjo duhet të freskojë përkrahësit e ftohjes globale të globit.