Research

Три проекти геоінженерії, які можуть полагодити або зламати Землю

Від вирощування лісів площею з континент допризову дощу, вчені почали пропонувати, відчувати і навіть впроваджувати великомасштабні проекти геоінженерії, щоб радикально перетворити планету. Ці проекти призначені для вирішення таких проблем, як розростання пустель, посух або надлишку вуглекислого газу в атмосфері - і все заради боротьби зі зміною клімату. Адже якщо не ми, то хто? Природа візьме своє і знищить нас.

Чим небезпечна геоінженерія?

Вплив неконтрольованого зміни кліматуобходиться країнам в сотні мільярдів доларів на рік, оскільки частота екстремальних погодних явищ зростає, а врожайність знижується, не рахуючи інших наслідків. Все це призводить до необхідності вводити радикальні рішення. Однак геоінженерія, зокрема, зіткнулася із значним опором.

Противники стверджують, що люди недостатньо розуміють складність глобальних природних циклів, і спроба їх змінити викличе більше проблем, ніж вирішить.

Великі зелені стіни

Одним з проектів, які вже реалізуються вдеяких, стало створення зелених стін на великих ділянках планети. Вони складаються з місцевої рослинності і висаджуються на краю пустелі, щоб зупинити опустелювання навколишніх територій. Справа в тому, що земля на краю пустелі вже схильна до посухи і перевантажена живуть там громадами, що створює порочне коло і змушує жителів боротися за виживання. Зелені стіни і підтримують умови покликані омолодити землю, зробивши великі райони планети більш придатними для життя.

Дві найбільших стіни - це програма «Укриттяв трьох північних лісах »в Китаї, протяжність якої становить 4500 км, націлена на те, щоб зупинити поширення пустелі Гобі, і Велика зелена стіна Африки протяжністю 8000 км для скорочення Сахари.

Успіх цих стін залежить від відстеженнядовгострокових змін в рослинності, і з цією метою вчені будуть покладатися на десятирічні супутникові знімки і алгоритми доповненої візуальної інтерпретації для аналізу зображень. Collect Earth, спільний проект Google і сільськогосподарського відділу ООН, створив інтерфейс з відкритим вихідним кодом, який дозволяє дослідникам отримувати доступ до всіх цих даних.

Блокування сонця

У минулому році вчені Гарварду провели випробування,яке включало відправку слідів аерозолю - недостатнього, щоб зробити який-небудь істотний вплив - в стратосферу Землі, на висоту близько 20 км. Аерозолі містили сполуки сульфату, який може відображати надходить сонячне світло і знижувати глобальну температуру.

У статті, опублікованій в 2017 році в журналіAtmospheric Chemistry and Physics, стверджується, що впорскування аерозолю в атмосферу, по суті, імітує попільний шлейф від виверження вулкана. І як і попільний шлейф, будучи введеним в атмосферу, аерозоль швидко поширюється і впливає на великі області планети.

Вчені також вивчають можливість запускугігантського парасольки в космос для управління кількістю сонячного випромінювання, що потрапляє на Землю. Ця ідея була на плаву протягом десятиліть, але тільки недавно отримала поштовх до розвитку.

Наприклад, в роботі 2018 року через Journal ofAerospace Technology and Management описується запуск так званого HSS, або Великого космічного щита. План полягає в тому, щоб помістити тонкий, широкий лист вуглецевого волокна в точку Лагранжа, яка являє собою відносно стійку точку в складній системі гравітаційних притягання Землі, Місяця і Сонця. Цей лист буде блокувати лише невелику частину сонячного випромінювання, проте цього може бути достатньо, щоб знизити глобальні температури нижче межі в 1,5 градуса Цельсія, встановленого Міжнародною групою з питань зміни клімату.

Інші хочуть блокувати сонце, стимулюючиутворення хмар - процес, відомий як посів хмар. Для того, щоб випав дощ, волога в повітрі повинна конденсуватися, а значить, для падіння температури і конденсації знадобиться цікава концепція нуклеации (зародкоутворення). У природі краплі води утворюються навколо частинок пилу, пилку, морської солі або навіть бактерій, але вчені підтвердили, що такі сполуки, як йодид срібла або сухий лід, також можуть спрацювати. План полягає в тому, щоб ввести ці речовини в атмосферу над зазнають посухи районами, збільшивши тим самим хмарність і кількість опадів.

Видалення CO2 з атмосфери

Direct Air Capture (DAC) являє собоюкоктейль хімічних речовин, які зв'язуються з CO2, але інертні по відношенню до інших газів. Коли повітря проходить через машини DAC, також відомі як штучні дерева, CO2 прилипає до хімічних речовин і знову виділяється при підвищенні енергії, що дозволяє його захоплювати, зберігати і переробляти, або використовувати повторно. Швейцарська компанія Climeworks побудувала єдиний комерційний завод, призначений для уловлювання і перепродажу вуглекислого газу. Її мета - захопити один відсоток світових викидів вуглекислого газу до 2025 року.

Видалення CO2 з атмосфери може бути здійсненотакож шляхом засіву океанів, які є одним з основних поглиначів вуглецю на планеті, відповідальних за видалення близько 30% вуглекислого газу. Кращі два способи зробити це включають залізо і вапно. Добриво залізом призначене для стимулювання зростання фітопланктону, який висмоктує вуглекислий газ з атмосфери і допомагає відкласти його на морському дні.

У корейській статті, опублікованій в 2018 році,автори розглянули експерименти з посіву заліза за останні 25 років, і прийшли до висновку, що це може бути життєздатним рішенням. Втім, вони визнають, що потрібно набагато більше випробувань. Додавання вапна викличе реакцію з вуглекислим газом, вже розчиненим в океані, і перетворить його в бікарбонат-іони, тим самим зменшуючи кислотність океанів і роблячи їх вразливими до поглинання більшої кількості вуглекислого газу.

Ліки гірші за хворобу?

Хоча ці ідеї здаються багатообіцяючими, існуєцілий ряд потенційно шкідливих наслідків. У 2008 році 191 країна схвалила заборону ООН на запліднення океанів через побоювання перед невідомими побічними ефектами, такими як зміна харчового ланцюга або створення регіонів з низькою концентрацією кисню. Законодавчі збори штату Род-Айленд прийняло Закон про геоінженерії 2017 року, в якому стверджувалося, що «геоінженерія включає в себе безліч технологій і методів, пов'язаних з небезпечними видами діяльності, які можуть завдати шкоди здоров'ю і безпеці людей, навколишньому середовищу та економіці штату Род- Айленд ».

Незважаючи на опір, деякі компаніїлобіюють уряду, щоб ті дозволяли працювати геоінженерія, а вчені продовжують розробляти і експериментувати з новими ідеями. Деякі з передбачуваних переваг таких планів ставляться під сумнів. У нещодавно опублікованій статті в журналі Nature стверджується, що зменшення кількості сонячного випромінювання, що потрапляє на поверхню землі, мало допоможе зупинити шкідливі наслідки зміни клімату для сільськогосподарських культур.

Питання лише в тому, чи знаємо ми досить, щобзайматися геоінженерія? Що, якщо, наприклад, великомасштабне висівання хмар змінить потік і затримає сезон мусонів в Південно-Східній Азії? Чим це загрожуватиме рисовим культурам? Або що, якщо скидання тонн ееза в океан знищить популяцію риб уздовж узбережжя Чилі?

Ніхто не знає напевно, які наслідки матимуть такі геоінженерні проекти - але також можливо, що вони стануть рішеннями, які ми шукали.

А як думаєте ви? Поділіться думкою в нашому каналі в Телеграма.