• Sunday June 16,2019

Masa Depan Geoengineered Adalah Takut Menakutkan

Anonim

Perubahan iklim tidak dapat dielakkan. Antara kadar pelepasan gas rumah hijau dan suara pemanasan global yang semakin laju, memukul sasaran yang ditetapkan di Paris Accord untuk memperlahankan kadar pemanasan iklim terasa semakin sukar difahami.

Untuk memukul walaupun paras 2 darjah Celsius pada peningkatan suhu global, pelepasan perlu mencapai puncak pada tahun 2020, atau kurang dari tiga tahun dari sekarang, dan terus turun selepas itu. Kita boleh melakukannya, tetapi adakah kita?

Sekiranya kita tidak boleh mengubah tingkah laku kita, mungkin terdapat satu lagi cara untuk mengawal takdir iklim kita. Salah satu yang mendapat banyak perhatian baru-baru ini adalah geoengineering, atau entah bagaimana menggunakan teknologi untuk mengimbangi kesan karbon dioksida dan gas rumah hijau yang lain dan membengkokkan iklim dengan kehendak kami.

Ahli sains iklim sejak 1960-an telah mencadangkan cara untuk mengatasi kesan gas rumah hijau di atmosfera untuk mengurangkan kesan perubahan iklim. Ada yang agak menggelikan, yang lain agak layak. Tetapi membiarkan pembaikan seluruh planet ini di dunia dapat mendatangkan lebih banyak malapetaka daripada mereka menghalang, saintis bimbang. Dan senario mimpi ngeri di mana-mana dari kebuluran berskala besar ke peperangan antarabangsa.

Ketegangan di tengah perdebatan adalah kita mungkin tidak mempunyai pilihan. Pemanasan boleh sampai ke titik di mana penyelesaian berpotensi berbahaya seolah-olah dilaksanakan, dan jika tiba masanya, mungkin kita mungkin mempunyai beberapa pilihan yang berguna.

Matematik Mudah

Satu pendekatan adalah untuk menghisap CO2 keluar dari udara lebih cepat daripada yang kita masukkan. Beberapa projek telah melaporkan kejayaan awal mengeluarkan karbon dari udara dan menyerapnya di dalam batu atau sebagai cecair supercritical, tetapi tidak ada tanda mereka 'akan meningkatkan secara bermakna pada bila-bila masa tidak lama lagi. Tumbuh-tumbuhan, Scrubbers karbon sendiri sendiri, adalah satu lagi pilihan, tetapi untuk mencapai neutralitas karbon, kita perlu menanam hutan baru yang cukup untuk merangkumi 15 peratus daripada tanah produktif di dunia atau menyerahkan hampir 10 peratus daripada permukaan lautan ke ladang rumpai laut.

Pilihan lain ialah menghentikan beberapa sinar matahari daripada menembusi atmosfera, atau sekurang-kurangnya melantunnya kembali. Sesetengah kumpulan telah mencadangkan penanaman tanaman yang lebih ringan dan permukaan lukisan putih (seperti beberapa jalan Los Angeles) untuk mengurangkan penyerapan haba, sementara yang lain telah pergi sejauh mencadangkan cermin gergasi di ruang angkasa. Teknik-teknik tersebut dapat membantu, tetapi banyak penyelidik menumpukan perhatian kepada perkara yang menyebabkan banyak masalah di tempat pertama: atmosfera.

Jika anda melihat rekod suhu global, anda akan melihat bahawa ia jauh dari linear. Trend ini merosot ke atas dan ke bawah untuk pelbagai sebab, tetapi saintis tahu apa yang di sebalik beberapa titik paling tajam: gunung berapi. Bersama dengan abu dan api, gunung berapi juga menyerap sejumlah besar sulfur dioksida, di mana ia digantung di atmosfera sebagai semburan halus cecair zarah yang dikenali sebagai aerosol. Aerosol ini menjadikan atmosfer bumi sedikit lebih legap dan mencerminkan beberapa cahaya yang masuk, mewujudkan kesan penyejukan.

Apabila Mt. Pinatubo meletus pada tahun 1991, ia memancarkan kira-kira 20 juta metrik tan sulfur dioksida ke atmosfera. Suntikan aerosol besar-besaran menyejukkan sebahagian besar bumi dengan hampir keseluruhan Fahrenheit secara purata sepanjang tahun berikutnya. Letupan besar-besaran lain mempunyai kesan yang sama, terutamanya "Tahun Tanpa Musim Panas", pada tahun 1816 berikutan letusan Gunung Tambora pada tahun sebelumnya.

Awan Penyejukan

Letusan gunung berapi tidak dapat menyelamatkan kita dari perubahan iklim, tetapi mereka menawarkan kajian kes yang menarik. Penyelidik telah mencadangkan penanaman atmosfera dengan aerosol sulfur sendiri - letusan api yang tidak hadir - untuk menghasilkan kesan penyejukan yang sama.

Terdapat banyak alasan untuk berhati-hati. Letusan gunung berapi, untuk satu, boleh membawa akibat yang mengerikan untuk pertanian di seluruh dunia. Pada tahun 1816, tanaman gagal di seluruh Pantai Timur, Eropah dan Asia, disertai oleh banjir dan wabak tifus. Lebih 100, 000 orang dianggarkan telah meninggal dunia akibatnya. Menolak belerang banyak ke atmosfera dengan pantas mengganggu corak cuaca, membawa hujan lebat di mana tidak ada sebelum ini, mengeringkan kawasan yang biasa dengan hujan lebat yang tetap dan turun secara drastik di beberapa kawasan.

Itu sebahagian besarnya disebabkan oleh gunung berapi menyuntik aerosol ke atmosfera sekaligus, menyebabkan variasi cuaca yang berubah-ubah secara mendadak. Penyelesaian geoengineering yang bertanggungjawab, tentu saja, akan mengambilnya perlahan dan mantap. Sesetengah penyelidik telah mencadangkan bahawa pengedaran aerosol dapat dicapai oleh armada jet yang mengangkut banyak belerang ke dalam stratosfera sepanjang tahun, tersebar di seluruh dunia untuk mengelakkan menumpukan kesan di satu tempat.

Aplikasi itu tidak semestinya sama sekali, sama ada. AS kini mempunyai jet yang mencukupi untuk menjalankan penerbangan, kata Anthony Jones, penyelidik iklim di University of Exeter. Teknologi untuk mengeluarkan aerosol dengan cekap mungkin mengambil masa beberapa tahun untuk berkembang, tetapi mungkin, katanya. Anggaran kos berkisar antara satu hingga $ 10 bilion, kurang daripada apa yang kini dibelanjakan secara global ke atas penyelidikan iklim dan mitigasi, dan tentunya kurang daripada apa yang akan dibelanjakan untuk menampung kesannya.

Sulfur juga mudah dijumpai. Ini hasil sampingan pengeluaran bahan bakar fosil, dan jumlah rizab sulfur dalam bilion tan - sebuah syarikat perlombongan di Alberta sedang membina piramid sebenar barang-barang yang akan memburu mereka di Mesir.

Untuk meletakkan asas untuk rancangan sedemikian, pasukan dari Harvard tidak lama lagi akan menghantar belon penuh belerang ke stratosfera, di mana ia akan menyemburkan kabut halus zarah yang meliputi kawasan seluas setengah batu panjang dan lapangan bola sepak luas. Pelan itu menyeru belon dan gondola yang diselaraskan sensor untuk kemudian mencelupkan kembali melalui awan dan mengumpulkan data tentang bagaimana cloud disperses dan kesannya di atmosfera. Matlamatnya adalah untuk mengetahui sejauh mana model iklim semasa kami dan sememangnya akan memaklumkan percubaan masa depan pada campur tangan iklim.

"Jika anda melihat setiap model simulasi iklim yang pernah dilakukan dengan jumlah geoengineering solar yang munasabah, dilakukan dengan cara yang munasabah, jumlah perubahan iklim yang dihasilkan sangat berkurang, " kata Ken Caldeira, seorang saintis atmosfera di Carnegie Institution for Science.

Penemuan ini seperti ini yang telah menarik perhatian ahli perundangan. Jerry McNerney, seorang Perwakilan Demokrat dari California baru-baru ini telah memperkenalkan satu rang undang-undang yang akan menugaskan Akademi Sains Kebangsaan dengan menyiasat potensi faedah dan kesulitan untuk mencuba penyelesaian geoengineering terhadap perubahan iklim. Walaupun ia tidak bermaksud kita mesti meneruskannya, ia adalah langkah ke arah itu. Setiausaha Negara Rex Tillerson dan ahli-ahli pentadbiran Trump lain juga berada di atas kapal. Tillerson, yang menafikan bahawa pemanasan global disebabkan oleh manusia pada masa lalu, menggambarkan perubahan iklim sebagai hanya "masalah kejuruteraan."

Jadi, kita selamat?

Terdapat 'argumen yang menarik untuk menyejukkan iklim, dan logistik melakukan kerja itu. Tetapi penyelidik yang mempelajari geoengineering tidak begitu yakin.

"Tidak, tidak semestinya, " kata Jones menerangkan geoengineering ke seluruh dunia.

"Jika anda bertanya kepada saya hari ini untuk mengundi sama ada kita perlu geoengineer, atau tidak pernah melakukannya, saya akan berada di pihak yang tidak pernah ada, " kata Gernot Wagner, pengarah bersama Program Penyelidikan Geoengineering Solar Harvard.

Caldeira juga bercakap kuat menerusi teknik geoengineering hari ini atau pada masa akan datang, walaupun dia mengakui bahawa ia mungkin akan menyejukkan iklim.

Terdapat beberapa sebab untuk mengambil kedudukan ini. Yang pertama ialah aerosol sulfur, atau apa sahaja yang kita pilih untuk digunakan, tidak bertentangan dengan CO2. Mereka boleh mengatasi beberapa gejala menghasilkan gas rumah hijau yang berlebihan, tetapi akan ada kesan lain juga. Contoh geoengineering ini, misalnya, tidak menghalang pengasidan lautan. Ia juga merupakan komitmen jangka panjang: Jika kita berhenti memompa belerang ke atmosfera, iklim akan datang kembali ke tempat sebelum itu.

Aerosol sulfur juga akan mengubah iklim dengan cara yang berbeza daripada gas rumah hijau, kata Peter Irvine, penyelidik pasca doktoral di Harvard yang mengkhusus dalam pemodelan iklim. Kerana ia mencerminkan sinar matahari, berbanding dengan menangkap panas seperti CO2, aerosol akan mengagumkan tropika dan tiang yang lebih sejuk, sekali lagi membuang pola cuaca global dengan hasil yang tidak dapat diramalkan. Di samping itu, aerosol sulfur mempunyai kesan yang lebih besar terhadap hujan daripada CO2. Secara sepenuhnya pampasan untuk pemanasan dari CO2 akan mengesahkan kitaran hidrologi, yang membawa kepada monsun lemah di Asia Tenggara, dan hujan yang lebih rendah secara keseluruhan.

Di atas semuanya, ini semua hanya tekaan pada ramalan yang berpendidikan ini, untuk menjadi adil. Kami hanya tidak cukup maklumat untuk menjadi jurutera iklim.

"Kami hanya tidak tahu cukup untuk menarik pencetus sekarang, " kata Wagner. "Apa yang perlu dilakukan sekarang ialah penyelidikan. Dan terus terang, senarai soalan yang berpotensi sangat panjang sekali. "

Walau apa pun, sesetengah negara mula merasakan kesan perubahan iklim lebih daripada yang lain, mereka boleh membuat keputusan untuk menjalankan beberapa bentuk kawalan iklim di rantau mereka sendiri tanpa mempertimbangkan apa yang akan berlaku untuk seluruh dunia. Jones mendapat perhatian dalam kertas kerja baru-baru ini dalam Nature Communications, di mana dia dan pasukannya mengkaji kesan melepaskan aerosol sulfur, atau sesuatu yang serupa, hanya dalam satu hemisfera.

Pendek kata, ia akan menjadi buruk.

Melepaskan aerosol di hemisfera utara berpotensi menindas siklon tropika dan menggerakkan zon penumpuan intertropik, satu kumpulan hujan lebat yang menumpukan monsun tumbuhan untuk pertanian di kawasan tropika. Melakukan perkara yang sama di hemisfera selatan akan mempunyai kesan sebaliknya. Setiap orang mungkin berpotensi merosakkan kepada berjuta-juta orang yang tinggal berhampiran khatulistiwa. Hasil geoengineering yang tidak bertanggungjawab boleh menjadi konflik antarabangsa, penyelidik telah memberi amaran, ketika negara membalas dendam terhadap provokasi yang berkaitan dengan cuaca.

Namun, Irvine kurang bimbang tentang perang iklim.

"Jika sebuah negara bertindak dengan kepentingan sendiri yang mementingkan diri sendiri, apakah manfaat yang mereka dapat dari kencing seluruh kawasan tropika, melepaskan seluruh dunia demi sedikit perubahan dalam iklim untuk kepentingan mereka?" Dia bertanya.

Walaupun China akan meneruskan bom stratosfera dengan sulfur, Irvine berkata, mereka mungkin akan melakukannya dengan cara yang menjejaskan seluruh dunia secara sama rata, mengurangkan risiko kebuluran dan konflik. Meningkatkan beban aerosol secara perlahan - katakan 1 peratus daripada Mt. Pelepasan sulfur Pinatubo tahun ini, dua seterusnya, dan sebagainya - mungkin akan mencukupi untuk perlahan dan merata di planet ini, menurutnya, berdasarkan model semasa kami.

Hadiah atau Ancaman?

Walau bagaimanapun, di luar rangsangan kuantitatif mengenai kesan geoinineering, ada kebimbangan yang sama sekali lagi manusia. Ini berdasarkan ekonomi tingkah laku, dan ia dikenali sebagai bahaya moral. Idea asas ialah apabila kita merasa bahawa kita dilindungi, kita lebih cenderung untuk mengambil risiko. Analogi mudah adalah seseorang yang memandu secara malas apabila mereka memakai tali pinggang keledar, yakin bahawa mereka akan diselamatkan sekiranya kecelakaan.

Tetapi ia adalah rasa aman yang salah; pemakai baju besi yang mematuhi mati dalam kemalangan setiap tahun. Dengan geoengineering, logik adalah sama. Jika kita melihat para saintis mengambil langkah untuk menyelamatkan kita, kita mungkin berhenti bimbang tentang meletakkan CO2 ke atmosfera.

Walaupun kami ada, dalam kata-kata Caldeira, "diktator dunia yang baik hati, " yang boleh bertanggungjawab secara geoengineer, itu bukanlah satu perubahan untuk perubahan iklim. Pada penghujung hari, kita masih akan mengepam CO2 ke atmosfera, dan sulfur hanya akan menutupinya. Geoengineering, dalam erti kata lain, hanya akan menendang iklim yang boleh menuruni jalan sedikit.

Dan ini adalah di mana saintis iklim telah melanda tawar-menawar yang tidak selesa dengan prospek kejuruteraan iklim. Walaupun terdapat kebimbangan suara mereka, perubahan iklim terlalu menekankan isu, dan geoengineering jadi menggoda pembetulan, bahawa ia mungkin menjadi kesimpulan yang selama-lamanya untuk sementara waktu.

"Adakah seseorang, di suatu tempat, mencuba sesuatu? Itu 'sa ya, dalam masa 50 atau 100 tahun, "kata Wagner. "Adakah ia berlaku sebagai sebahagian daripada dasar iklim separa rasional yang diselaraskan di seluruh dunia? Itu soalan yang lebih besar. "

Caldeira lebih tumpul.

"Sekiranya ia benar-benar akan digunakan dalam senario bencana iklim kecemasan semacam ini, maka anda tidak akan mempunyai peluang untuk belajar mengenai perkara-perkara yang berlaku, jadi anda cukup sihat dengan lebih baik melakukan penyelidikan di hadapan, " dia cakap.

Sekiranya anda memerlukan lebih meyakinkan, cuma berfikir kembali kepada Pandora dan kotak terkenalnya. Geoengineering boleh menjadi hadiah kepada manusia, tetapi itu tidak bermakna kita harus membukanya.


Artikel Yang Menarik

Penyelidik Akhirnya ID Poison Ivy Suspek

Penyelidik Akhirnya ID Poison Ivy Suspek

Urushiol (dalam hijau), bahan aktif dalam racun ivy, telah terputus oleh molekul CD1a (ditunjukkan dalam warna merah jambu). Coe Pengimejan Berita baik untuk orang yang terdedah kepada ruam dari racun ivy, oak dan sumac: Ahli-ahli sains telah mengenal pasti molekul tertentu dalam kulit yang memainkan peranan dalam keradangan, yang boleh menjadi awal yang akhirnya menyelesaikan gatal-gatal

Adakah deklarasi Vatican mengenai pemanasan global mempunyai kesan terhadap perbahasan iklim keseluruhan?

Adakah deklarasi Vatican mengenai pemanasan global mempunyai kesan terhadap perbahasan iklim keseluruhan?

Ini adalah jawatan tetamu oleh Jamie L. Vernon, Ph.D., seorang saintis penyelidikan HIV dan wonk dasar yang bercita-cita, yang baru-baru ini berpindah ke DC untuk mendapatkan rasa tindakan Akademi Sains Kepausan, panel sains non-denominasi Vatican, telah mengisytiharkan bahawa tindakan global mengenai perubahan iklim perlu dilakukan untuk mengelakkan "kesan serius dan berpotensi tidak dapat dipulihkan daripada pemanasan global yang disebabkan oleh pelepasan antropogenik gas rumah hijau

Hanya Berapa Banyak Seks Adakah Kita Bercakap Tentang?

Hanya Berapa Banyak Seks Adakah Kita Bercakap Tentang?

Ini adalah yang terakhir dalam siri jawatan tetamu dari Vanessa Woods, pengarang buku baru, Bonobo Handshake. Vanessa adalah Penyelidik Saintis dalam Antropologi Evolusi di Duke University dan mengkaji kognisi cimpanzi dan bonobos di Congo. Jadi ada beberapa keraguan yang terapung di sekitar seperti bau yang tidak baik, bahawa bonobos tidak mempunyai banyak seks

Monyet See, Monyet Do: Bagaimana Membuat Kawan Monyet

Monyet See, Monyet Do: Bagaimana Membuat Kawan Monyet

Tiruan mungkin bentuk pengukuhan yang tulus bukan hanya untuk manusia, tetapi untuk kebanyakan primata. Dalam interaksi sosial manusia, orang mempunyai kecenderungan naluriah untuk menyalin bahasa tubuh dan gaya tubuh masing-masing, dan kajian terdahulu telah menunjukkan bahawa tiruan semacam itu menimbulkan perasaan mesra

Rosetta berayun melepasi masa lalu

Rosetta berayun melepasi masa lalu

Siasatan Agensi Angkasa Eropah Rosetta sedang dalam perjalanan ke komet 67 / P Churyumov-Gerasimenko (dengan cara asteroid 21 Lutetia pada Juli mendatang), di mana ia akan tiba pada bulan Mei 2014. Ini akan menjatuhkan lander - yang pertama kali dicoba sebuah komet - dan pengetahuan kami tentang pelawat-pelik kabur ini akan meningkat dengan pesat