Geoinżynierią chemiczną chcą przyciemnić Słońce i ograniczyć globalne ocieplenie

Postępujące globalne ocieplenie, a także prognozy jego dalszego wzrostu budzą powszechny niepokój naukowców z międzynarodowego panelu IPCC. Mimo zawartych porozumień paryskich, emisja gazów cieplarnianych nie ulega zmianie, a wręcz przeciwnie, w 2018 roku zanotowaliśmy nowy rekord emisji globalnej. Tymczasem naukowcy twierdzą, że do 2050 roku emisja CO2 musi spaść do 0! W innym przypadku nasza planeta coraz częściej będzie nie nadawać się do życia, a to z kolei pociągnie poważne konsekwencje dla całej ludzkości.

Pojawiają się pomysły zastosowania kontrowersyjnej geoinżynierii, która m.in. zakłada wyciąganie z atmosfery dwutlenku węgla. Innym pomysłem naukowców z Uniwersytetu Harvarda jest wprowadzenie do stratosfery (na wysokości 10-50 km) cząstek odbijających światło słoneczne. W ten sposób istnieje realna szansa, że cząstki te zablokują część napływającego promieniowania słonecznego, a tym samym szybko obniżą globalne temperatury.

Erupcja wulkanu Pinatubo w 1991 roku

Pomysł ten nie jest nowy. Opiera się na naturalnych emisjach związanych z wybuchem dużych wulkanów. Ostatnim przykładem może być erupcja wulkaniczna w 1991 r., gdy na Filipinach wybuchł wulkan Pinatubo. Wyemitował on stratosfery około 20 milionów ton dwutlenku siarki, tworząc mglistą warstwę cząstek siarczanu, które blokowały światło słoneczne i ochładzały temperaturę globalną o około 0.2-0.5 ºC w ciągu kolejnych miesięcy. 

Wzrost koncentracji aerozoli w atmosferze po erupcji wulkanu Pinatubo i El Chichon

Proponowany projekt geoinżynierii słonecznej byłby swego rodzaju globalną repliką doświadczenia z Pinatubo i obejmowałby rozpraszanie aerozoli siarczanowych do stratosfery. Zmniejszając ilość promieniowania słonecznego docierającego do Ziemi, możemy ostatecznie zmniejszyć ilość promieniowania podczerwonego emitowanego z powierzchni. Z kolei w pochłanianiu gazów cieplarnianych w atmosferze będzie mniej energii, np. dwutlenku węgla lub metanu, aby wchłonąć i ogrzać powietrze.

Stratosfera jest idealnym miejscem do wtryskiwania cząstek, ponieważ mogą one rozprzestrzeniać się po ziemskiej atmosferze i pozostać zawieszone przez kilka lat. W praktyce proponowana metoda geoinżynierii musiałaby uwzględniać m.in. naturalne zjawisko La Nina i El Nina na Pacyfiku, bowiem w przypadku jego stosowania w nieodpowiednim okresie mogłoby jedynie zrekompensować ten naturalny cykl (zatrzymać temperaturę globalną bez jej obniżenia). 

Proponowany eksperyment naukowców z Uniwersytetu Harvarda

Zespół Uniwersytetu Harvarda jest pierwszym na świecie, który testuje geoinżynierię słoneczną w laboratorium dzięki rewolucyjnemu projektowi o nazwie Stratospheric Controlled Perturbation Experiment (SCoPEx). Początkowa faza eksperymentu obejmowałaby uruchomienie dwóch lotów - sterowanego balonu na wys. 20 kilometrów nad południowo-zachodnimi Stanami Zjednoczonymi, uwalniając małe pióropusze węglanu wapnia (po 100 gramów każdy). Ten proces „globalnej interwencji” może również mieć poważne skutki uboczne w procesach związanych z cyrkulacją na innych obszarach atmosfery, bowiem oprócz obniżania temperatury planety, siarka poprzez chlorofluorowęglowodory, może przyspieszyć proces niszczenia warstwy ozonowej w stratosferze. Byłaby to sytuacja niepożądana, gdyż ozon na tej wysokości tworzy słynną „warstwę ozonową”, która chroni żywe organizmy przed szkodliwym promieniowaniem ultrafioletowym. Aerozole siarczanowe są także ogrzewane przez promieniowanie słoneczne, wystarczające do zmiany wzorców przepływu wilgoci i prądu strumieniowego na całym świecie, które zmieniają pogodę i klimat.

Początkowe eksperymenty przewidują unikanie stosowania produktów siarkowych poprzez koncentrację na węglanie wapnia jako potencjalnym czynniku odbijającym. Naukowcy wciąż nie mają jasnego obrazu tego, jak to się uda, ponieważ związek ten nie istnieje w stratosferze.

Jak dotąd zespół badawczy z Harvardu, wykorzystał modele komputerowe do symulacji, w jaki sposób klimat Ziemi zareagowałby, gdyby geoinżynieria słoneczna została wykorzystana do zmniejszenia globalnego ocieplenia w atmosferze dwukrotnie bogatszej w zawartość CO2 w porównaniu ze stężeniem dzisiejszym. W szczególności przyjrzeli się zmianom regionalnych wzorców opadów i ekstremalnym zjawiskom pogodowym, takim jak huragany w świecie z geoinżynierią słoneczną lub bez niej.

Zgodnie z oczekiwaniami, proponowany eksperyment wywołał długą listę pytań od różnych ekspertów w tej dziedzinie. Niektórzy badacze zasugerowali, że posunięcie naprzód proponowanego eksperymentu interwencji globalnej spowodowałoby znaczne zmiany we wzorcach opadów, które obecnie kształtują klimat i bioróżnorodność naszej planety. Jedną z obaw jest wzrost suszy w niektórych regionach. Ostatnie badania wykazały również, że po dwóch dużych erupcjach wulkanicznych, takich jak Pinatubo (1991) i El Chichón w Meksyku (1982), plony kukurydzy, soi, ryżu i pszenicy spadły głównie z powodu zmniejszenia promieniowania słonecznego.

Geoinżynieria od dawna uważana jest za kontrowersyjną praktykę, bowiem oznacza manipulowanie naszym klimatem przez ludzi. Nie ma sposobu, aby przewidzieć co się stanie, gdy proces zostanie rozpoczęty. Jego zatrzymanie byłoby trudne, a nawet niemożliwe. Gdyby wiele rządów na całym świecie na własną rękę zaczęły używać różnych metod do zmiany naszego systemu klimatycznego, konsekwencje na całej planecie mogłyby być katastrofalne. Niewykluczone jednak, że geoinżynieria może być naszą ostatnią deską ratunku, gdyby obecne wysiłki ludzkości na rzecz ograniczenia emisji gazów cieplarnianych nie poszły zgodnie z oczekiwaniami.

Dane: Nature, NOAA