بحث

ثلاثة مشاريع للهندسة الجيولوجية يمكنها إصلاح أو تحطيم الأرض

من زراعة الغابات مع مساحة من القارة إلىبدعوة من المطر ، بدأ العلماء في اقتراح واختبار وحتى تنفيذ مشاريع واسعة النطاق للهندسة الجيولوجية لتحويل الكوكب جذريًا. تم تصميم هذه المشاريع لمعالجة مشاكل مثل نمو الصحاري أو الجفاف أو ثاني أكسيد الكربون الزائد في الجو - كل ذلك من أجل مكافحة تغير المناخ. بعد كل شيء ، إن لم يكن نحن ، فمن؟ الطبيعة ستخلفها وتدمرنا.

ما هي الهندسة الجيولوجية الخطرة؟

تأثير تغير المناخ غير المنضبطيكلف البلدان مئات المليارات من الدولارات سنويًا ، لأن وتيرة الظواهر الجوية المتطرفة آخذة في الازدياد ، والعائدات آخذة في الانخفاض ، دون حساب النتائج الأخرى. كل هذا يؤدي إلى الحاجة إلى تقديم حلول جذرية. ومع ذلك ، واجهت الهندسة الجيولوجية ، على وجه الخصوص ، مقاومة كبيرة.

يجادل المعارضون بأن الناس لا يفهمون بما فيه الكفاية تعقيدات الدورات الطبيعية العالمية ، وأن محاولة تغييرها سوف تسبب مشاكل أكثر مما تحل.

جدران خضراء كبيرة

أحد المشاريع التي يتم تنفيذها بالفعل فيالبعض ، تم إنشاء جدران خضراء على أجزاء كبيرة من الكوكب. وهي تتألف من نباتات محلية وأرض على حافة الصحراء لوقف تصحر المناطق المحيطة بها. والحقيقة هي أن الأرض الواقعة على حافة الصحراء معرضة بالفعل للجفاف وتثقل كاهلها المجتمعات التي تعيش هناك ، مما يخلق حلقة مفرغة ويجعل السكان يقاتلون من أجل البقاء. الجدران الخضراء والظروف الداعمة مصممة لتجديد الأرض ، مما يجعل مساحات واسعة من الكوكب أكثر ملاءمة للعيش.

أكبر جدارين هما برنامج المأوى.في ثلاث غابات شمالية "في الصين ، بطولها 4500 كيلومتر ، تهدف إلى وقف انتشار صحراء جوبي ، وسور الصين الأخضر الكبير الذي يبلغ طوله 8000 كيلومتر للحد من الصحراء.

نجاح هذه الجدران يعتمد على تتبع.تغييرات طويلة الأجل في الغطاء النباتي ، وتحقيقا لهذه الغاية ، سيعتمد العلماء على صور الأقمار الصناعية العشرية وخوارزميات التفسير البصري المعزز لتحليل الصور. أنشأ موقع Earth Earth ، وهو مشروع مشترك بين Google والشعبة الزراعية بالأمم المتحدة ، واجهة مفتوحة المصدر تتيح للباحثين الوصول إلى جميع هذه البيانات.

كتلة الشمس

في العام الماضي ، أجرى علماء هارفارد اختبارالتي تضمنت إرسال كميات ضئيلة من الهباء الجوي - غير كافية لإحداث أي تأثير كبير - في الستراتوسفير الأرضي ، على ارتفاع حوالي 20 كم. يحتوي الهباء على مركبات كبريتات ، والتي يمكن أن تعكس ضوء الشمس الوارد وتقلل من درجة الحرارة العالمية.

في مقال نشر في عام 2017 في المجلةالكيمياء والفيزياء الجوية ، يقال إن حقن الهباء الجوي في الجو ، في الواقع ، يحاكي عمود الرماد من ثوران بركاني. ومثل أعمدة الرماد ، التي يتم إدخالها في الغلاف الجوي ، ينتشر الهباء الجوي بسرعة ويؤثر على مناطق واسعة من الكوكب.

يستكشف العلماء أيضًا إمكانية البدءمظلة عملاقة في الفضاء للتحكم في كمية الإشعاع الشمسي الذي يصل إلى الأرض. كانت هذه الفكرة واقفة على قدميها لعقود من الزمان ، ولكنها لم تتلق دفعة جديدة للتنمية إلا مؤخرًا.

على سبيل المثال ، في أعمال 2018 من مجلةتصف تكنولوجيا وإدارة الطيران والفضاء إطلاق ما يسمى بـ HSS أو Huge Space Shield. تتمثل الخطة في وضع طبقة رقيقة من ألياف الكربون في نقطة لاغرانج ، وهي نقطة مستقرة نسبيًا في الجاذبية المعقدة للأرض والقمر والشمس. سوف تحظر هذه الورقة جزءًا صغيرًا فقط من الإشعاع الشمسي ، لكن هذا قد يكون كافياً لخفض درجات الحرارة العالمية إلى ما دون الحد الأدنى البالغ 1.5 درجة مئوية ، كما حددها الفريق الدولي المعني بتغير المناخ.

البعض الآخر يريد أن يحجب الشمس عن طريق التحفيزتشكيل السحابة هي عملية تعرف باسم البذر السحابي. من أجل سقوط المطر ، يجب أن تتكثف الرطوبة في الهواء ، مما يعني أن مفهوم النواة (النوكليونات) أمرًا ضروريًا لإسقاط الحرارة وتكثيفها. في الطبيعة ، تتشكل قطرات الماء حول جزيئات الغبار أو حبوب اللقاح أو ملح البحر أو حتى البكتيريا ، لكن العلماء أكدوا أن مركبات مثل يوديد الفضة أو الثلج الجاف يمكن أن تعمل أيضًا. تتمثل الخطة في إدخال هذه المواد في الغلاف الجوي فوق المناطق المعرضة للجفاف ، وبالتالي زيادة الغيوم والهطول.

إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي

التقاط الهواء المباشر (DAC) هوكوكتيل من المواد الكيميائية المرتبطة بثاني أكسيد الكربون ولكنه خامل للغازات الأخرى. عندما يمر الهواء عبر آلات DAC ، والمعروفة أيضًا باسم الأشجار الاصطناعية ، يتمسك ثاني أكسيد الكربون بالمواد الكيميائية ويتم إطلاقه مرة أخرى مع زيادة الطاقة ، مما يسمح له بالتقاطها وتخزينها ومعالجتها أو إعادة استخدامها. قامت شركة Climeworks السويسرية ببناء مصنع تجاري واحد مخصص لالتقاط ثاني أكسيد الكربون وإعادة بيعه. هدفها هو التقاط واحد في المئة من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية بحلول عام 2025.

يمكن إجراء إزالة ثاني أكسيد الكربون من الجو.أيضا عن طريق زرع المحيطات ، والتي هي واحدة من المصارف الكربون الرئيسية على هذا الكوكب ، المسؤولة عن إزالة حوالي 30 ٪ من ثاني أكسيد الكربون. أفضل طريقتين للقيام بذلك تشمل الحديد والجير. تم تصميم الأسمدة الحديدية لتحفيز نمو العوالق النباتية ، التي تمتص ثاني أكسيد الكربون من الجو وتساعد على وضعها في قاع البحر.

في مقال كوري نشر في عام 2018 ،استعرض المؤلفون تجارب زراعة الحديد على مدى السنوات الـ 25 الماضية ، وخلصوا إلى أن هذا قد يكون حلاً قابلاً للتطبيق. ومع ذلك ، فإنها تدرك أن هناك حاجة إلى مزيد من الاختبارات. تؤدي إضافة الجير إلى تفاعل مع ثاني أكسيد الكربون المذاب بالفعل في المحيط ، وتحويله إلى أيونات بيكربونات ، مما يقلل من حموضة المحيطات ويجعلها عرضة لامتصاص المزيد من ثاني أكسيد الكربون.

هل الدواء أسوأ من المرض؟

على الرغم من أن هذه الأفكار تبدو واعدة ، هناكمجموعة من الآثار الضارة المحتملة. في عام 2008 ، وافق 191 بلداً على حظر الأمم المتحدة لتخصيب المحيطات بسبب المخاوف من آثار جانبية غير معروفة ، مثل تغيير السلسلة الغذائية أو إنشاء مناطق ذات تركيزات منخفضة من الأكسجين. أقرت الجمعية التشريعية في رود آيلاند قانون الهندسة الجيولوجية لعام 2017 ، والذي ينص على أن "الهندسة الجيولوجية تشمل العديد من التقنيات والأساليب المتعلقة بالأنشطة الخطرة التي يمكن أن تضر بصحة وسلامة الناس والبيئة والاقتصاد في ولاية الجزيرة. "

رغم المقاومة ، بعض الشركاتتضغط الحكومات من أجل السماح للمهندسين الجيولوجيين بالعمل ، ويستمر العلماء في تطوير وتجربة أفكار جديدة. بعض الفوائد المزعومة لهذه الخطط يتم استجوابها. ينص مقال نُشر مؤخرًا في مجلة Nature على أن تقليل كمية الإشعاع الشمسي الذي يصل إلى سطح الأرض لن يساعد كثيرًا في إيقاف الآثار الضارة لتغير المناخ على المحاصيل.

والسؤال الوحيد هو ، هل نعرف ما يكفي لهل الهندسة الجيولوجية؟ ماذا لو ، على سبيل المثال ، غيّرت البذر على نطاق واسع التدفق وتباطأ موسم الرياح الموسمية في جنوب شرق آسيا؟ كيف سيهدد هذا محاصيل الأرز؟ أو ماذا لو كان إلقاء أطنان من الغمر في المحيط يدمر مجموعة من الأسماك على طول ساحل تشيلي؟

لا أحد يعرف على وجه اليقين العواقب التي ستترتب على مشاريع الهندسة الجيولوجية هذه - لكن من الممكن أيضًا أن تصبح الحلول التي كنا نبحث عنها.

ما رايك شاركنا رأيك في قناة التلغراف الخاصة بنا.