Przez dziesięciolecia przypadkowo geoinżynierowaliśmy Ziemię, używając torów statków

W ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat cała planeta przeprowadziła eksperyment, który może uratować nas przed katastrofą zmian klimatycznych. Jest to rodzaj eksperymentu, który nigdy nie zostałby dopuszczony w normalnych okolicznościach, biorąc pod uwagę, jak niebezpieczne może być i jak katastrofalne mogą być wyniki.

W rzeczywistości do niedawna nawet nie zdawaliśmy sobie sprawy, że go mamy. W 2020 r. Międzynarodowa Organizacja Morska (IMO) ONZ nałożyła rozporządzenie zobowiązujące statki do zmniejszenia zanieczyszczenia siarką ze spalanego paliwa o ponad 80% w celu poprawy jakości powietrza. Kilka lat później naukowcy zaczęli badać chmury utworzone z gazów spalinowych tych statków, zwanych śladami statków.

Znaleźli miecz obosieczny. Chociaż liczba tras statków została znacznie zmniejszona (co sugeruje, że obowiązywało rozporządzenie IMO), doprowadziło to również do czegoś innego: ocieplenia planety. Okazuje się, że dwutlenek siarki emitowany przez statki nie tylko pogarszał jakość powietrza; Zasiała również nisko położone chmury oceaniczne – rozjaśniając je i sprawiając, że odbijają światło słoneczne od planety i chłodzą.

„Miałeś efekt odbicia, który odbija światło słoneczne z powrotem w kosmos i powoduje ochłodzenie” – powiedział The Daily Beast Michael Diamond, adiunkt meteorologii i nauk o środowisku na Florida State University. „Jeśli spojrzymy przed wejściem rozporządzenia w życie i później, już widać, że chmury się zmieniają. Nie są już tak jasne jak kiedyś.”

Al-Mass A Artykuł opublikowany 25 lipca w czasopiśmie Chemia i fizyka atmosfery Badanie zmian chmur nad głównymi szlakami żeglugowymi na Oceanie Atlantyckim. Znalazł dowody sugerujące, że utrata jasności chmur doprowadziła do 50-procentowego wzrostu światła słonecznego padającego na powierzchnię oceanu – powodując w rezultacie ocieplenie.

Odkrycia te – wraz z szeregiem innych badań przeprowadzonych w celu zbadania utraty torów statków o wysokiej zawartości siarki nad oceanem – mogą pomóc wzmocnić argumenty za geoinżynierią, która jest terminem opisującym techniki, które można wykorzystać do sztucznej zmiany klimatu Ziemi. Chociaż jest to kontrowersyjna i potencjalnie niebezpieczna strategia, jej zwolennicy twierdzą, że szybko staje się jedną z niewielu opcji, jakie mamy, aby powstrzymać najgorsze skutki zmian klimatycznych.

„To naprawdę naturalne, że zadajemy sobie pytanie, czy powinniśmy robić to celowo, aby kupić sobie czas na dekarbonizację lub zwiększenie skali technologii regeneracji węgla” – powiedział Diamond.

Choć brzmi to jak pomysł wyrwany ze stron powieści science fiction, pomysł blokowania słońca w celu ochłodzenia planety szybko zyskuje na popularności. Biały Dom ogłosił finansowanie pięcioletniego planu badań geoinżynieryjnych w odpowiedzi na zezwolenie Kongresu opracowane we współpracy z National Oceanic and Atmospheric Administration.

Inicjatywy te zazwyczaj przybierają różne formy. Najbardziej powszechna jest forma zarządzania promieniowaniem słonecznym (SRM), czyli systemy odbijające światło słoneczne od Ziemi. Widzieliśmy to już wcześniej w przyrodzie podczas dużych erupcji wulkanów, które wyrzucają w powietrze ogromne chmury gruzu i gazów, takich jak dwutlenek siarki, które blokują światło słoneczne i mogą powodować gwałtowny spadek temperatur na świecie.

Podobnie tory statków służyły kiedyś do chłodzenia Ziemi, jednocześnie zatruwając powietrze. Zmniejszone trasy statków doprowadziły do ​​​​niższej emisji dwutlenku siarki, ale spowodowały również wyższe temperatury.

Oczywiście rodzi to dziwne i niewygodne pytanie: jeśli redukcja gazów cieplarnianych rzeczywiście ociepla planetę, dlaczego mielibyśmy tego chcieć? Diamond szybko zauważył, że szkodliwe skutki emisji gazów cieplarnianych są znacznie bardziej niszczycielskie niż wysokie temperatury powodowane przez zmniejszające się szlaki żeglugowe. Co więcej, korzyści płynące z wyeliminowania gazów cieplarnianych, takich jak dwutlenek węgla, dwutlenek siarki i metan, ostatecznie zapewnią znacznie silniejszy efekt chłodzenia.

„Jeśli zmniejszysz [carbon dioxide]A metan i inne aerozole powodują krótkotrwałe przyspieszenie ocieplenia, ale w dłuższej perspektywie to zaprzeczy”.

Korzystając z tego pomysłu, naukowcy mogliby opracować własne systemy rozjaśniania sztucznych chmur morskich, aby odtworzyć efekty torów statków – ale bez toksycznego dwutlenku siarki lub innych emisji gazów cieplarnianych. Jedna metoda polega na użyciu specjalnie zaprojektowanych dysz do rozpylania mgły z wody morskiej o określonej wielkości w atmosferę nad statkami, aby naśladować tory statków. Niektóre z tych flot statków zalewających niebo nad naszymi oceanami będą miały niemal natychmiastowy wpływ na ochłodzenie naszych oceanów.

Jednak reperkusje takiego działania mogą być tak dotkliwe, jak przypadkowe spowodowanie ulewnych deszczy w nieprzygotowanych na nie ekosystemach lub spowodowanie ochłodzenia świata do tego stopnia, że ​​„Mała epoka lodowcowaScenariusz, w którym uprawy zawodzą, powodując głód na całym świecie.

Pojawia się również pytanie, czy to rzeczywiście zadziała – o co naukowcy już pytają, jeśli chodzi o najnowsze badania trajektorii statków.

Wydaje się to wyraźną wskazówką, że geoinżynieria słoneczna jest nie tylko realną opcją, ale także taką, którą już nieumyślnie wykorzystywaliśmy do chłodzenia naszej planety od dziesięcioleci. Ale eksperci są w rzeczywistości podzieleni co do znaczenia danych. Chociaż Diamond uważa, że ​​dowody powinny zachęcić więcej naukowców i instytucji do większych inwestycji w badania geoinżynieryjne, on i inni naukowcy zajmujący się atmosferą twierdzą, że nie dostarcza rozstrzygających dowodów na to, że jasność chmur morskich może być panaceum lub lekarstwem. problemy.

„Nastąpiło pewne ciemnienie – ale nie tak bardzo, jak się spodziewaliśmy” – powiedział The Daily Beast Duncan Watson-Parris, naukowiec zajmujący się atmosferą w Scripps Institution of Oceanography. W ciągu ostatnich kilku lat był współautorem wielu różnych badań dotyczących wpływu torów statków na jasność chmur morskich i był świadkiem ewolucji swoich przekonań w tej sprawie na przestrzeni lat.

2022 Natura Stań Watson-Paris pomógł prowadzić Dane śledzenia statków zostały wykorzystane do analizy chmur powyżej miejsca, w którym te statki podróżowały, aby ocenić ich wpływ na pobliskie chmury bez zanieczyszczania statków. On i jego zespół odkryli, że doprowadziło to do zwiększenia rozmiaru chmur i pojawienia się jasnych chmur morskich, co spowodowało efekt ochłodzenia.

Ale w Preprint opublikowany 16 maja w Chemia i fizyka atmosferyI Ci sami badacze przyjrzeli się skutkom promieniowania przed i po 2020 r. — i odkryli, że nie było między nimi większych zmian. Oznacza to, że według Watsona-Parisa chmury są „w dużej mierze nasycone”.

„Nawet po zmniejszeniu emisji o 80 procent same chmury nie stają się ciemniejsze, ponieważ zawierają już dużo aerozoli” – wyjaśnił. „To prowadzi mnie do przekonania, że ​​chmury są już nieco nasycone aerozolami i zanieczyszczeniami. Zatem redukcje emisji mogły nie mieć ogromnego wpływu.”

Według Roba Wooda, naukowca zajmującego się atmosferą i głównego badacza Marine Cloud Lightening Project na Uniwersytecie Waszyngtońskim, trudno jest ocenić skutki zmniejszonego nasłonecznienia padającego na Ziemię z powodu regulacji IMO. Zauważył, że w tym czasie wzrosła emisja dwutlenku węgla i ma on znacznie dłuższy czas życia w atmosferze niż dwutlenek siarki, „więc porównując wpływ rozporządzenia IMO ze wzrostem [carbon dioxide] „Trudno to zrobić” – powiedział The Daily Beast.

„Ponadto, w skali czasu wynoszącej dekadę lub mniej, naturalna zmienność systemu klimatycznego ma tendencję do kontrolowania wahań temperatury” – dodał. „Krótko mówiąc, będziemy musieli poczekać jeszcze kilka lat, aby określić wpływ rozporządzenia IMO 2020”.

Jest więc jeszcze za wcześnie po przyjęciu rozporządzenia IMO, aby wyciągać jakiekolwiek jednoznaczne wnioski na temat jego wpływu. Chociaż eksperci geoinżynierii słonecznej mają nadzieję na nowe badania, ostrzegają, że należy wziąć pod uwagę wszystko.

Kelly Wanser, współzałożyciel i starszy doradca projektu Marine Cloud Brightening na University of Washington, powiedział The Daily Beast. „W szczególności nie mieliśmy wystarczającego zakresu monitorowania, aby zebrać dane potrzebne do zrozumienia i ilościowego określenia tych skutków”.

Mimo to zarówno Wood, jak i Wanser uważają, że powinno to zachęcić interesariuszy, takich jak światowe rządy i instytucje akademickie, do inwestowania w badania geoinżynieryjne. Przed opublikowaniem należy zrozumieć więcej – zwłaszcza gdy konsekwencje takiego postępowania mogą być ogromne.

„To kontrowersyjne” – powiedział Diamond. „Istnieją potencjalne wady technologii, takie jak zmiana przepływów i wzorców opadów w sposób potencjalnie szkodliwy dla określonych społeczności i ekosystemów”.

„Brakuje nam wystarczających informacji na temat skuteczności i skutków ubocznych rozjaśniania chmur morskich, aby wiedzieć, czy należy próbować rozjaśniać chmury morskie lub jak go używać, aby zwiększyć skuteczność i zmniejszyć ryzyko” – powiedział Wanser. „Potrzebne jest wiele badań”.

Podobnie jak chmury nad naszymi oceanami, chcemy patrzeć w lepszą przyszłość. Nie chcemy tego robić kosztem naszego życia — ale z drugiej strony, wkrótce możemy nie mieć zbyt dużego wyboru.