Geoengineering:5 måder videnskaben ønsker at ændre klimaet

Bortset fra dem, der identificerer sig som benægtere af klimaændringer, det meste af menneskeheden er generelt bekymret over den globale opvarmning. Nogle forskere mener, at igangværende og planlagte bestræbelser på at reducere kuldioxidemissioner ikke er nok og fremmer en kontroversiel idé kaldet geoengineering. Det er dybest set at manipulere Jordens naturlige systemer for at opveje opvarmningseffekten.

Men ikke alle er om bord. Så langt tilbage som 2010, eksperter har advaret lovgivere om deres indsats, indtil forskere bedre forstår dens virkninger. Geoingeniør kan have utilsigtede eller uforudsete konsekvenser, og eksperter har i øjeblikket ingen måde at tage fat på, for eksempel, planerne i et land, der påvirker klimaet i et andet.

Dr. Raymond Pierrehumbert, professor i fysik ved University of Oxford, er en af ​​de førende forskere, der er imod geoengineering. I en artikel fra 2015 til Slate sagde han "ideen om at 'fixe' klimaet ved at hacke Jordens refleksion af sollys er vildt, fuldstændig, gylende gøende. "

De fleste forskere, der går ind for drastiske foranstaltninger, er enige om, at der ikke er nogen måde at vide, hvordan planeten vil reagere på geoengineering. "Hvad forskning angår, alle er enige om, at vi har brug for en meget bedre forståelse af visse aspekter af klimasystemet (især skyreaktioner), før man overhovedet kan begynde at vurdere, hvad [solstrålingsstyring] ville gøre ved planeten, "Pierrehumbert siger." Vi skal også være i stand til at overvåge Jordens strålingsbudget meget mere præcist. "

Pierrehumbert siger også, at et af de største problemer med geoengineering er, hvad han kalder tusindårsforpligtelse, hvilket betyder, at når vi begynder at tage drastiske geoengineering -handlinger, vi kan ikke stoppe. Virkningerne af klimaændringer vil fortsætte med at bygge, og hvis solingeniørindsatsen ophører, den opdæmmede globale opvarmning kan ske på én gang, i stedet for gradvist.

"Det er en uacceptabel byrde at lægge på fremtidige generationer, og det ville få livet til at leve med atomkraften i Harmageddon i den kolde krig ligne en kage-gang, "Siger Pierrehumbert.

Så hvad er egentlig typer af geoingeniør, som forskere overvejer at afværge en klimakatastrofe? Vi tager et kig på fem af dem, fra den mindst til den mest radikale.

1. Plantning af træer
2. Direkte luftopsamling
3. Jernhypotesen
4. Stratosfærisk aerosolindsprøjtning
5. Afspejler solens stråler

5:Plantning af træer

De mildeste geoingeniørstrategier er at trække skadelige gasser fra vores luft, især kuldioxid og metan. Kuldioxid kommer fra afbrænding af fossile brændstoffer og er den værste bidragyder til klimaændringer. Metan er stærkere, men det nedbrydes hurtigere i atmosfæren. Dermed, mange forskere koncentrerer sig om C02.

Alligevel kan C02 filtreres naturligt fra atmosfæren på måder, vi allerede kender:plantning af træer. Det er en simpel metode til at fjerne C02 fra luften, fordi træer naturligt absorberer det. Det virker som en no-brainer i starten, men der er stadig komplikationer. Det skal udføres i stor skala (tænk skovstore blade), og træer tager lang tid at vokse. Nogle forskere er også bekymrede over, at nye skove kan optage værdifuld jord, der er nødvendig til landbrug.

Stadig, af alle geoengineering -ordninger på bordet, dette er det nemmeste og mest overkommelige, og har færrest negative konsekvenser. Det løser ikke vores problemer, men det gør ikke ondt, enten.

4:Direkte luftopsamling

Nogle forskere ønsker at rense planeten med luftfiltre i industriel størrelse designet specielt til at fjerne kuldioxid fra atmosfæren. I denne metode, luft suges ind i kæmpemøller, sendes derefter gennem filtre, der fanger C02. Den rensede luft frigives derefter tilbage til atmosfæren. Filtrene opvarmes for at rense dem, så de kan genbruges, og cyklussen kan gentages.

Et firma i Zürich, der hedder Climeworks, frigjorde disse fans i maj 2017. Climeworks siger, at det er verdens første "kommercielle kuldioxidopsamlingsanlæg, "selvom selve konceptet ikke er nyt. Strategien, kaldes direkte luftopsamling, er også i gang hos virksomheder i Canada, USA og Holland. Imidlertid, Climeworks siger, at 18 af sine CO2 -opsamlere allerede har fjernet 900 tons (914 tons) kuldioxid på sit første anlæg i Schweiz.

Det lyder måske ekstremt, men direkte luftfangst er en af ​​de sikreste metoder til geoengineering, fordi den mangler relativt drastiske bivirkninger. Stadig, adskillige forskere advarer om, at det ikke kan følge med de nuværende CO2 -emissioner.

3:Jernhypotesen

Jernhypotesen antyder, at tilsætning af jern til havene vil udløse blomster af plankton og alger, som trækker CO2 ud af luften. Når plankton og alger til sidst dør, de synker simpelthen til havbunden og bliver begravet.

Forskere, der har undersøgt tidligere faser af klimaforandringerne, har fundet ud af, at jernstøv kan have forårsaget lignende virkninger i istiden og håber at replikere dem uden at forårsage uønsket nedfald.

Forskning viser, at strategien muligvis fungerer i Atlanterhavet, men sandsynligvis ville være mindre vellykket i den ækvatoriale del af Stillehavet på grund af dens cirkulation. Med andre ord, den ækvatoriale Stillehav får næringsfattigt vand fra Antarktis havstrømme, og eksperimenter har vist, at det supplerende jern alene ikke er nok til at udløse planktonblomstringen. Forskere er endnu ikke engang sikre på andre oceaner.

Forskere fra Carnegie Institution har også overvejet at pumpe koldt vand fra havets bund op til overfladen, som kunne have en let afkølingseffekt på atmosfæren. Imidlertid, denne proces ville afkøle i omkring 50 år, og kunne skabe mange andre problemer ved at forstyrre marine økosystemer.

2:Stratosfærisk aerosolinjektion

Geoingeniørområdet blev faktisk inspireret af en vulkan fra 1991 ved Pinatubo -bjerget i Filippinerne. Som følge af udbruddet, anslået 20 millioner tons (18,1 millioner tons) svovl blev spredt i atmosfæren, og globale temperaturer faldt omkring en halv grad Celsius i løbet af det næste år. Hvorfor? Svovlens skyer blokerede nogle af solens stråler, holde temperaturen nede. Det lyder måske ikke af meget, men det er mere end halvdelen af, hvad planeten har opvarmet naturligt i løbet af de foregående 130 år.

Nu, nogle af de mere radikale geoforskere taler om at replikere Pinatubos bjerge ved at sprøjte svovl i atmosfæren, i håb om at sænke planetens temperatur endnu en gang.

I 2010, David Keith, direktør for University of Calgary's Energy and Environmental Systems Group fortalte NPR, at det er let og billigt at injicere svovldioxid via jet. "Det kræver så lidt materiale at ændre hele planetens klima, "sagde han til NPR." Omkostningerne ved at gøre det er bare absurd billige. "

Men det har også betydelige ulemper, som videnskaben ikke helt forstår. For eksempel, en mulighed er, at stratosfærisk aerosolindsprøjtning kan påvirke landbruget i dele af Afrika og Asien. Plus, svovl er kendt for at skabe luftforurening, der kan være dødelig, og det kan være ødelæggende for ozonlaget.

1:Afspejler solens stråler

Denne ordning går et skridt videre end svovlindsprøjtningsplanen, selvom den generelle idé er den samme. I stedet for blot at blokere nogle af solens stråler, forskere ønsker at reflektere dem tilbage ved solen ved at sende en række materialer op i atmosfæren.

Et forslag foreslår at lancere balloner i stor højde og derefter sprøjte dem med "reflekterende" partikler. Andre grupper har foreslået, at en mere dramatisk tilgang er nødvendig, og anbefaler, at der indsættes en flåde med refleksskærme på 3 fod brede (.9 meter). Skjoldskyen ville være mere end 62, 000 miles (99, 779 kilometer) lang. Til sidst, 16 billioner af disse skjolde ville blive placeret over otte år - til en pris af billioner af dollars.

De negative bivirkninger kan være ødelæggende:Reduktion af sollys har potentiale til at gøre planeten mere tør. Modeller har forudsagt en reduktion i nedbør på 1 procent for hver grad Celsius opvarmning, vi vender, som har potentiale til at øge tørke og reducere fødevareproduktion i sårbare områder. Og hvad bliver der af billioner af skjolde? Det er meget affald, der kan blive farligt, da det forurener rummet eller falder tilbage til jorden, hvor det i sidste ende skulle bortskaffes.