Планетардык масштабда DIY

Континенталдык масштабда токойлорду отургузуудан баштап, жаан-чачынды жасалма индукциялоого чейин окумуштуулар планетаны түп-тамырынан бери өзгөртүү боюнча ири геоинженердик долбоорлорду сунуштап, сынап, кээ бир учурларда ишке ашыра башташты (1). Бул долбоорлор чөлгө айлануу, кургакчылык же атмосферадагы ашыкча көмүр кычкыл газы сыяктуу глобалдык көйгөйлөрдү чечүү үчүн иштелип чыккан, бирок өзүлөрү абдан көйгөйлүү.

Глобалдык жылуулуктун кесепеттерин жоюу үчүн эң акыркы фантастикалык идея биздин планетаны түртөт Күндөн алысыраак орбитага. Жакында жарыкка чыккан кытайлык фантастикалык "Кыдырган Жер" тасмасында адамзат кеңейип кетпеш үчүн Жердин орбитасын чоң түрткүчтөр менен өзгөртөт (2).

Окшош нерсе мүмкүнбү? Эксперттер эсептөөлөр менен алек болгон, анын жыйынтыгы бир аз кооптуу. Эгер, мисалы, SpaceX Falcon Heavy ракета кыймылдаткычтары колдонулса, Жерди Марс орбитасына алып чыгуу үчүн 300 миллиард толук кубаттуулуктагы "учуруу" керек болмок, ал эми Жердеги заттын көбү курулуш жана энергия үчүн колдонулмак. Бул. Жердин орбитасына орнотулган жана кандайдыр бир жол менен планетага туташтырылган ион кыймылдаткычы бир аз натыйжалуураак болмок - ал Жердин массасынын 13% ын, калган 87%ын башка орбитага өткөрүү үчүн колдонот. Демек, балким? Анын диаметри Жердин дээрлик жыйырма эсе чоң болушу керек жана Марс орбитасына саякат дагы эле ... миллиард жылды талап кылат.

2. "Адашкан жер" тасмасынан кадр

Демек, Жерди муздак орбитага «түртүрүү» долбоорун келечекте белгисиз мөөнөткө кийинкиге калтыруу керек окшойт. Анын ордуна, бир нече жерде ишке ашырылып жаткан долбоорлордун бири, жашыл тосмолорду куруу планетанын чоң беттеринде. Алар жергиликтүү өсүмдүктөрдөн турат жана андан ары чөлгө айланууну токтотуу үчүн чөлдөрдүн четине отургузулат. Эки эң чоң дубал 4500 км аралыкта Гоби чөлүнүн жайылышын кармап турууга аракет кылган Кытайда англисче аталышы менен белгилүү жана улуу жашыл дубал Африкада (3), Сахаранын чек арасында 8 кмге чейин.

3. Африкадагы Сахара чөлүнүн кармалышы

Бирок эң оптимисттик эсептөөлөр да CO2дин керектүү көлөмүн зыянсыздандыруу аркылуу глобалдык жылуулуктун кесепеттерин камтышы үчүн кеминде бир миллиард гектар кошумча токойлор керек болорун көрсөтүп турат. Бул Канаданын аянтына барабар.

Потсдам Климаттык Изилдөө Институтунун окумуштууларынын айтымында, бак-дарактарды отургузуу да климатка чектелген таасирин тийгизет жана анын эффективдүү болобу деген белгисиздикти жаратат. Геоинженердик ышкыбоздор радикалдуу жолдорду издеп жатышат.

Күндү боз түс менен жабуу

Техника көп жылдар мурун сунушталган атмосферага кычкыл кошулмаларды чачуу, ошондой эле белгилүү ташуучу, (күн радиациясын башкаруу) бул заттарды стратосферага чыгаруучу чоң жанар тоо атылышында пайда болгон шарттардын кайра жаралышы (4). Бул башка нерселер менен катар булуттардын пайда болушуна жана жер бетине келген күн радиациясынын азайышына салым кошот. Окумуштуулар, мисалы, анын улуу экенин далилдешти Pinatubo Филиппинде, ал 1991-жылы, жок эле дегенде, эки жыл ичинде дүйнө жүзү боюнча температуранын 0,5 ° C төмөндөшүнө алып келди.

4. Күкүрт аэрозолдорунун таасири

Чынында, ондогон жылдар бою булгоочу зат катары күкүрт диоксидинин эбегейсиз чоң көлөмүн бөлүп чыгарган биздин өнөр жайыбыз күн нурунун өтүшүн кыскартууга көптөн бери салым кошкон. жылуулук балансындагы бул булгоочу заттар Жерге чарчы метрге болжол менен 0,4 ватт "жарыктандырууну" камсыздайт деп болжолдонууда. Бирок, көмүр кычкыл газы жана күкүрт кислотасы менен биз чыгарган булгоо туруктуу эмес.

Бул заттар стратосферага көтөрүлбөйт, ал жерде күн нуруна каршы туруктуу пленканы пайда кылышы мүмкүн. Окумуштуулар Жердин атмосферасындагы концентрация-нын таасирин балансташтыруу учун стратосферага кеминде 5 миллион тонна же андан ашык куюу керек деп эсептешет.₂ жана башка заттар. Массачусетстеги Aurora Flight Sciences уюмунун кызматкери Жастин МакКлеллан сыяктуу бул методдун жактоочулары мындай операциянын баасы жылына болжол менен 10 миллиард долларды түзөт деп эсептешет – бул өтө чоң сумма, бирок адамзатты түбөлүккө жок кылуу үчүн жетиштүү эмес.

Тилекке каршы, күкүрт ыкмасы дагы бир кемчилиги бар. Муздатуу жылуу аймактарда жакшы иштейт. Уюлдардын аймагында - дээрлик жок. Ошентип, сиз ойлогондой, муздун эрүү процессин жана деңиз деңгээлинин көтөрүлүшүн мындай жол менен токтотуу мүмкүн эмес, ал эми жээктеги жээктеги аймактарды суу каптоодон жоготуулар маселеси реалдуу коркунуч бойдон кала берет.

Жакында Гарварддын окумуштуулары болжол менен 20 км бийиктикте аэрозолдук жолдорду киргизүү боюнча эксперимент жүргүзүштү - бул Жердин стратосферасына олуттуу таасир тийгизүү үчүн жетишсиз. Алар (SCoPEx) шар менен ишке ашырылган. Аэрозолдун курамында w.i. сульфаттар, алар күн нурун чагылдырган туман жаратат. Бул таң калыштуу санда биздин планетада ишке ашырылып жаткан көптөгөн чектелген масштабдуу геоинженердик долбоорлордун бири.

Космос чатырлары жана Жердин альбедосунун жогорулашы

Бул түрдөгү башка долбоорлордун арасында идея көңүл бурат гигант кол чатырды учуруу космоско. Бул Жерге жеткен күн радиациясынын көлөмүн чектейт. Бул идея ондогон жылдар бою болуп келген, бирок азыр чыгармачылык өнүгүү баскычында.

2018-жылы Aerospace Technology and Management журналында жарыяланган макалада авторлор атаган долбоор сүрөттөлөт. Ага ылайык, Жердин, Айдын жана Күндүн гравитациялык өз ара аракеттенүүсүнүн татаал системасындагы салыштырмалуу туруктуу чекит болуп саналган Лагранж чекитине ичке кең көмүр була лентасын орнотуу пландаштырылууда. Жалбырак күн радиациясынын аз гана бөлүгүн бөгөттөйт, бирок бул дүйнөлүк температураны Эл аралык климаттык комиссия белгилеген 1,5°C чегинен төмөн түшүрүү үчүн жетиштүү болушу мүмкүн.

Алар бир аз окшош идеяны беришет чоң космос күзгүлөрү. Аларды Калифорниядагы Лоуренс Ливермор улуттук лабораториясынын астрофизиги Лоуэлл Вуд 1-жылдын башында сунуш кылган. Концепция эффективдүү болушу үчүн, чагылуу күн нурунун 1,6% кем эмесине түшүшү керек, ал эми күзгүлөрдүн аянты XNUMX миллион км² болушу керек.².

Башкалары стимулдаштыруу жана демек, деп аталган процессти колдонуу менен күндү тосууну каалашат булут себүү. Тамчыларды пайда кылуу үчүн "уруктар" керек. Албетте, суу тамчылары чаң бөлүкчөлөрүнүн, чаңчалардын, деңиз тузунун жана ал тургай бактериялардын айланасында пайда болот. Бул үчүн күмүш йодид же кургак муз сыяктуу химиялык заттар да колдонулушу мүмкүн экендиги белгилүү. Бул белгилүү жана колдонулган ыкмалар менен болушу мүмкүн. жарыктандыруу жана агартуу булуттар, 1990-жылы физик Джон Лэтхэм тарабынан сунушталган. Сиэтлдеги Вашингтон университетинин "Деңиз булутунун чагылышы" долбоору океандын үстүндөгү булуттарга деңиз суусун чачуу аркылуу агартуучу эффектке жетишүүнү сунуштайт.

Башка көрүнүктүү сунуштар Жердин альбедосунун жогорулашы (башкача айтканда, чагылган нурлануунун түшкөн радиацияга катышы) үйлөрдү ак түскө боёгонго, жаркыраган өсүмдүктөрдү отургузууга, жада калса чөлдө чагылдыруучу барактарды төшөөгө да тиешелүү.

Биз жакында МТдагы геоинженердик арсеналдын бир бөлүгү болгон абсорбция ыкмаларын сүрөттөп бердик. Алар жалпысынан глобалдуу эмес, бирок алардын саны көбөйсө, кесепеттери глобалдуу болушу мүмкүн. Бирок геоинженерия деген атка татыктуу методдорду издөө иштери жүрүп жатат. CO алып салуу₂ атмосферадан, кээ бирлер боюнча, өтүп кетиши мүмкүн океандарды себүүалар биздин планетанын негизги көмүртектеринин бири болуп саналат, алар CO болжол менен 30% кыскартуу үчүн жооптуу₂. Идея алардын натыйжалуулугун жогорулатуу болуп саналат.

Эң негизги эки жол – бул деңиздерди темир жана кальций менен азыктандыруу. Бул атмосферадан көмүр кычкыл газын соргон фитопланктондун өсүшүн стимулдайт жана анын түбүнө жайгаштырылышына жардам берет. Кальций кошулмаларынын кошулушу CO менен реакцияга алып келет.₂ океанда мурунтан эле эриген жана бикарбонат иондорунун пайда болушу, ошону менен океандардын кычкылдуулугун азайтат жана аларды көбүрөөк СО сиңирүүгө жөндөмдүү кылат.₂.

Exxon Stables идеялары

Геоинженердик изилдөөлөрдүн эң чоң демөөрчүлөрү болуп мунай жана газ тармагында иштеген The Heartland Institute, Hoover Institution жана American Enterprise Institute саналат. Ошондуктан, геоинженердик концепциялар көбүнчө көмүртектин кыскартылышынын жактоочулары тарабынан сынга алынат, алардын пикири боюнча, көңүлдү маселенин маңызынан алаксытуу. Мындан тышкары эмиссияларды азайтпастан геоинженерияны колдонуу чыныгы көйгөйдү чечпестен адамзатты ушул ыкмаларга көз каранды кылат..

ExxonMobil мунай компаниясы 90-жылдардан бери өзүнүн тайманбас глобалдуу долбоорлору менен белгилүү. Океандарды темир менен азыктандыруудан жана космосто 10 триллион долларлык күндөн коргоону куруудан тышкары, ал суу бетине жаркыраган катмарларды, көбүктү, калкып жүрүүчү платформаларды же башка "чагылуулар" менен океандын бетин агартууну сунуштады. Дагы бир вариант — муздун актыгы күндүн нурларын чагылдырышы үчүн, Арктикалык айсбергдерди төмөнкү кеңдиктерге сүйрөө болчу. Албетте, океандардын булганышынын эбегейсиз көбөйүү коркунучу, эбегейсиз чыгымдарды айтпаганда да, дароо байкалды.

Exxon эксперттери ошондой эле Антарктикадагы деңиз музунун астынан сууну жылдыруу үчүн чоң насосторду колдонууну жана андан соң аны Чыгыш Антарктикадагы муз катмарында кар же муз бөлүкчөлөрү катары сактоо үчүн атмосферага чачууну сунушташты. Колдоочулар жылына үч триллион тонна ушундай жол менен айдалса, муз катмарында 0,3 метрге көбүрөөк кар түшөт деп ырасташкан, бирок энергиянын чоң чыгымынан улам бул долбоор мындан ары айтылбай калган.

Exxon сарайларынын дагы бир идеясы - бул стратосферадагы жука пленкалуу гелий толтурулган алюминий шарлары, алар күн нурун чачыратуу үчүн жер бетинен 100 кмге чейин жайгаштырылат. Ошондой эле Түндүк Атлантика сыяктуу кээ бир негизги райондордун туздуулугун жөнгө салуу жолу менен дүйнөлүк океандардагы суунун циркуляциясын тездетүү сунуш кылынды. Суулардын туздуу болушу үчүн, башка нерселер менен катар Гренландиянын муз катмарын сактап калуу каралып, анын тез эришине жол бербейт. Бирок, Түндүк Атлантика муздатуусунун терс таасири Европаны муздатып, адамдардын аман калышын кыйындатат. Болбосо.

Берилген маалыматтар Геоинженердик монитор - Biofuelwatch, ETC Group жана Heinrich Boell Foundation биргелешкен долбоору - дүйнө жүзү боюнча бир топ геоинженердик долбоорлор ишке ашырылганын көрсөтүп турат (5). Картада активдүү, аяктаган жана ташталган. Бул иш-аракетти координацияланган эл аралык башкаруу дагы деле жок окшойт. Демек, бул катуу глобалдык геоинженерия эмес. Аппараттык камсыздоого көбүрөөк окшош.

5. map.geoengineeringmonitor.org сайтына ылайык геоинженердик долбоорлордун картасы

Долбоорлордун көбү, 190дон ашыгы ишке ашырылган. көмүртектин секвестри, б.а. көмүртекти кармоо жана сактоо (CCS) жана 80ге жакын – көмүртектерди алуу, пайдалануу жана сактоо (, КУСС). Океанды уруктандыруу боюнча 35 долбоор жана 20дан ашык стратосфералык аэрозолдук инъекция (SAI) долбоорлору бар. Геоинженердик Монитор тизмесинен биз булут менен байланышкан кээ бир иш-чараларды да табабыз. Долбоорлордун эң көп саны аба ырайын өзгөртүү үчүн түзүлгөн. Маалыматтар көрсөткөндөй, жаан-чачындын көбөйүшүнө байланыштуу 222 окуя жана жаан-чачындын азайышы менен байланышкан 71 окуя болгон.

Окумуштуулар талаш-тартыштарын улантышууда

Климаттык, атмосфералык жана океандык кубулуштарды глобалдык масштабда өнүктүрүүнүн демилгечилеринин ар дайым энтузиазмы суроолорду туудурат: биз чындап эле геоинженерияга коркпостон арноо үчүн жетиштүү билебизби? Мисалы, ири масштабдуу булут себүү суунун агымын өзгөртүп, Түштүк-Чыгыш Азиядагы жаан-чачындуу мезгилди кечеңдетсечи? Ал эми күрүч өсүмдүктөрү жөнүндө эмне айтууга болот? Маселен, океанга тонналаган темирди төгүү Чилинин жээгиндеги балыктардын популяциясын жок кылсачы?

океанда, биринчи жолу 2012-жылы Түндүк Америкадагы Британ Колумбиясынын жээгинде ишке ашырылган, балырлардын массалык гүлдөшү менен тез эле тескери натыйжа берген. Буга чейин 2008-жылы БУУнун 191 өлкөсү белгисиз терс таасирлерден, азык-түлүк чынжырына мүмкүн болгон өзгөртүүлөрдөн же суу объекттеринде кычкылтек аз аймактарды түзүүдөн коркуп, океандарды уруктандырууга тыюу салууну жактырган. 2018-жылдын октябрында жүздөн ашуун бейөкмөт уюмдар геоинженерияны "коркунучтуу, керексиз жана адилетсиз" деп айыптаган.

Медициналык дарылоо жана көптөгөн дарылар сыяктуу эле, геоинженердик провокацияга алып келет терс таасирлерибул болсо аларды болтурбоо боюнча өзүнчө чараларды көрүүнү талап кылат. Брэд Плумер Вашингтон Постто белгилегендей, геоинженердик долбоорлор башталгандан кийин, аларды токтотуу кыйын. Мисалы, биз атмосферага чагылтуу бөлүкчөлөрдү чачууну токтоткондо, Жер абдан тез ысып баштайт. Жана күтүлбөгөн жерден пайда болгондор жайларга караганда алда канча начар.

Journal of Geosciences журналында жакында жарыяланган изилдөө муну ачык көрсөтүп турат. Анын авторлору биринчи жолу климаттын он бир моделин колдонушкан, эгер дүйнө күн геоинженериясын жыл сайын глобалдык көмүр кычкыл газынын эмиссиясынын бир пайыздык көбөйүшүн компенсациялоо үчүн колдонсо, эмне болорун болжолдоо үчүн. Жакшы жаңылык, модель глобалдык температураны турукташтыра алат, бирок геоинженерия буга жетишилгенден кийин токтоп калса, температуранын кескин көтөрүлүшү мүмкүн окшойт.

Эксперттер ошондой эле эң популярдуу геоинженердик долбоор – күкүрт диоксидин атмосферага айдап чыгуу – кээ бир аймактарга коркунуч келтириши мүмкүн деп кооптонушат. Мындай аракеттерди колдогондор каршы. Nature Climate Change журналында 2019-жылдын март айында жарыяланган изилдөө мындай долбоорлордун терс таасирлери өтө чектелүү болорун ынандырат. Изилдөөнүн авторлошу, проф. Гарварддын инженердик жана коомдук саясат боюнча окумуштуусу Дэвид Киттин айтымында, окумуштуулар геоинженерияга, өзгөчө күн энергиясына жөн эле тийбеши керек.

- - Ал айтты. -

Киттин макаласы буга чейин илимпоздор учурдагы технологияларды ашыкча баалоодо жана алардын геоинженердик методдорго болгон оптимизми коомду парник газдарынын эмиссиясын азайтуу аракетинен тайдырышы мүмкүн деп чочулагандар тарабынан сынга алынган.

Геоинженерияны колдонуу канчалык өкүнүчтүү экенин көрсөткөн көптөгөн изилдөөлөр бар. 1991-жылы бийик атмосферага 20 мегатонна күкүрт кычкыл газы бөлүнүп, бүт планета сульфат катмары менен капталып, көрүнгөн жарыктын чоң көлөмүн чагылдырган. Жер Цельсий боюнча жарым градуска жакын муздады. Бирок бир нече жылдан кийин сульфаттар атмосферадан түшүп, климаттын өзгөрүүсү мурдагы, тынчы жок калыпка кайтып келди.

Кызыгы, Пинатубодон кийинки багынган, салкыныраак дүйнөдө өсүмдүктөр жакшы көрүнгөн. Айрыкча токойлор. Бир изилдөөгө ылайык, 1992-жылы күнөстүү күндөрү Массачусетс токойлорунда фотосинтез атылууга чейинкиге салыштырмалуу 23% га өскөн. Бул геоинженердик айыл чарбага коркунуч келтирбейт деген гипотезаны тастыктады. Бирок, дагы деталдуу изилдөөлөр жанар тоонун атылышынан кийин дүйнөлүк жүгөрү түшүмдөрү 9,3%, буудай, соя жана күрүч 4,8% га кыскарганын көрсөттү.

Бул жер шарынын глобалдуу муздашы тарапкерлерин муздатуу керек.