Geoengineering:Blokering af sollys for at afkøle Jorden reducerer ikke afgrødeskader fra global opvarmning

At injicere partikler i atmosfæren for at afkøle planeten og modvirke klimaændringernes opvarmningseffekter ville ikke gøre noget for at opveje afgrødeskader fra stigende globale temperaturer, ifølge en ny analyse fra University of California, Berkeley, forskere.

Ved at analysere de tidligere virkninger af jordkølende vulkanudbrud, og afgrødernes reaktion på ændringer i sollys, teamet konkluderede, at eventuelle forbedringer i udbytte fra køligere temperaturer ville blive negeret af lavere produktivitet på grund af reduceret sollys. Resultaterne har vigtige konsekvenser for vores forståelse af solenergiingeniørarbejde, en foreslået metode til at hjælpe menneskeheden med at håndtere virkningerne af den globale opvarmning.

"Skygge for planeten holder tingene køligere, hvilket hjælper afgrøder med at vokse bedre. Men planter har også brug for sollys for at vokse, så blokering af sollys kan påvirke væksten. For landbruget, de utilsigtede virkninger af solenergiingeniør er lige så store som fordelene, "sagde hovedforfatter Jonathan Proctor, en UC Berkeley -doktorand i Institut for Landbrugs- og Ressourceøkonomi. "Det er lidt som at udføre en eksperimentel operation; bivirkningerne af behandlingen ser ud til at være lige så slemme som sygdommen."

"Ukendte ubekendte gør alle nervøse, når det kommer til globale politikker, som de burde, "sagde Solomon Hsiang, medlederforfatter af undersøgelsen og kanslerlektor i offentlig politik ved UC Berkeley. "Problemet med at finde ud af konsekvenserne af solar geoengineering er, at vi ikke kan lave et planetarisk eksperiment uden rent faktisk at anvende teknologien. Gennembruddet her var at indse, at vi kunne lære noget ved at studere virkningerne af kæmpe vulkanudbrud, som geoingeniør forsøger at kopiere. "

Hsiang er direktør for UC Berkeleys Global Policy Laboratory, hvor Proctor er doktorgradsstipendiat.

Proctor og Hsiang vil offentliggøre deres fund online i tidsskriftet Natur den 8. august.

Nogle mennesker har peget på tidligere episoder af global afkøling forårsaget af gasser, der udsendes under massive vulkanudbrud, såsom Mount Pinatubo i Filippinerne i 1991, og argumenterede for, at mennesker med vilje kunne injicere sulfat -aerosoler i den øvre atmosfære for kunstigt at afkøle Jorden og lindre drivhusopvarmningen forårsaget af øgede niveauer af kuldioxid. Aerosoler - i dette tilfælde små dråber svovlsyre - reflekterer en lille procentdel af sollys tilbage i rummet, reducere temperaturen et par grader.

"Det er som at lægge en paraply over hovedet, når du er varm, "Sagde Proctor." Hvis du lægger en global solskærm op, det ville bremse opvarmningen. "

Pinatubo, for eksempel, injicerede omkring 20 millioner tons svovldioxid i atmosfæren, reducere sollyset med cirka 2,5 procent og sænke den gennemsnitlige globale temperatur med cirka en halv grad Celsius (næsten 1 grad Fahrenheit).

Teamet koblede majs, soja, ris- og hvedeproduktion fra 105 lande fra 1979-2009 til globale satellitobservationer af disse aerosoler for at undersøge deres virkning på landbruget. Sammenkædning af disse resultater med globale klimamodeller, teamet beregnede, at tabet af sollys fra et sulfatbaseret geoengineering-program ville annullere de påtænkte fordele ved at beskytte afgrøder mod at skade ekstrem varme.

"Det ligner at bruge et kreditkort til at betale et andet kreditkort af:i slutningen af ​​dagen, du ender der, hvor du startede uden at have løst problemet, "Sagde Hsiang.

Nogle tidligere undersøgelser antydede, at aerosoler også kunne forbedre afgrødeudbyttet ved at sprede sollys og tillade mere af solens energi at nå indvendige blade, der typisk er skraverede af øvre baldakinblade. Denne fordel ved spredning synes at være svagere end tidligere antaget.

"Vi er de første til at bruge egentlige eksperimentelle og observationsmæssige beviser til at nå frem til den samlede indvirkning, som sulfatbaseret geoengineering kan have på udbyttet, "Proctor sagde." Inden jeg startede undersøgelsen, Jeg troede, at nettoeffekten af ​​ændringer i sollys ville være positiv, så jeg blev ret overrasket over opdagelsen af, at spredning af lys reducerer udbyttet. "

På trods af undersøgelsens konklusioner, Proctor sagde, "Jeg synes ikke, at vi nødvendigvis bør afskrive geoingeniør inden for solenergi. Til landbrug, det fungerer måske ikke så godt, men der er andre sektorer af økonomien, der potentielt kan have stor gavn. "

Proctor og Hsiang bemærkede, at deres metoder kunne bruges til at undersøge geoengineeringens indvirkning på andre segmenter af økonomien, menneskers sundhed og de naturlige økosystemers funktion.

De behandlede ikke andre former for geoingeniør, såsom opsamling og opbevaring af kuldioxid, eller spørgsmål omkring geoengineering, såsom dens indvirkning på Jordens beskyttende ozonlag, og hvem der får indstillet Jordens termostat.

"Samfundet skal være objektivt om geoengineering -teknologier og udvikle en klar forståelse af de potentielle fordele, omkostninger og risici, "Proctor sagde." På nuværende tidspunkt, usikkerhed om disse faktorer dværger det, vi forstår. "

Forfatterne understreger behovet for mere forskning i de menneskelige og økologiske konsekvenser af geoengineering, både godt og ondt.

"Den mest sikre måde at reducere skader på afgrøder og, på tur, folks levebrød og trivsel, reducerer kulstofemissioner, "Sagde Proctor.

”Det vigtigste er måske, at vi har respekt for den potentielle skala, kraft og risici ved geoengineeringsteknologier, "Sagde Hsiang." Sollys driver alt på planeten, så vi skal forstå de mulige resultater, hvis vi vil prøve at styre det. "