6 предложений по борьбе с изменением климата заслуживают серьезного рассмотрения

Климатические хакеры, известные в научных кругах как «геоинженеры», почти всегда звучат как злодеи Бонда или безумные ученые. Возможно, эта ассоциация обусловлена ​​природой того, что они делают - или того, что они предлагают делать в любом случае - то есть используют новые технологии, чтобы обратить вспять последствия глобального потепления и тем самым изменить климат Земли. Риски и выгоды возмутительны, но не ожидайте, что эти мыслители останутся на краю разговора об изменении климата. Они будут ползти к центральной сцене, когда станет ясно, насколько велик ущерб.

Тем не менее, выявить разницу между учеными, представляющими нашу последнюю надежду, и учеными, представляющими чрезмерные усилия, может быть практически невозможно.

Глобальные уровни углекислого газа уже преодолели рубеж в 400 частей на миллион - 350 частей на миллион были признаны безопасными - и наша планета, вероятно, прогреется в среднем на 4 градуса Цельсия к 2100 году. Новое исследование предполагает, что мы можем увидеть повышение уровня моря до 10 футов. к концу столетия, которое поставило бы огромные участки земли под воду. Это все, что говорит о том, что пришло время начинать делать отчаянные выстрелы. И это то, что климатические хаки.

Вы можете (в широком смысле) разделить технологии хакерства на два основных метода: удаление углекислого газа из атмосферы и увеличение отражения солнечного света обратно в космос. Оба эти метода дороги, технологичны и потенциально опасны, если что-то пойдет не так. Но они лучше, чем катаклизм.

Итак, рассмотрим вариант. Если мы должны выбрать один, этот выбор будет иметь значение.

1. Крупномасштабное лесовосстановление

Леса чрезвычайно важны для поглощения избытка углекислого газа, который может служить парниковым газом в атмосфере. Леса удаляют почти 30 процентов всех выбросов углекислого газа из ископаемого топлива, но мы теряем 25 миллионов акров каждый год. Сам процесс обезлесения часто так или иначе высвобождает большое количество выбросов, поэтому в любом случае полезно было бы сократить разрушение мировых лесов. По оценкам Ричарда Хоутона из Исследовательского центра Вудс-Хоул, всего лишь 500 миллионов акров лесопокрытых земель окажут «очень значительное влияние» на глобальное потепление, что звучит очень много, пока вы не подумаете, что мир использует в 10 раз больше земли для выпаса скота.

Лесовосстановление не решит проблему изменения климата в одночасье - нам придется подождать несколько поколений, прежде чем мы увидим существенные последствия. Саженцу требуется несколько десятилетий, чтобы вырасти в зрелое дерево. Но генетически модифицированные деревья могут быть решением этой проблемы. Хотя этот термин все еще внушает злобу среди недоброжелателей, деревья ГМО могут помочь восстановить леса намного быстрее - и даже быстрее поглощать углекислый газ. Мы могли бы даже выделить определенные участки земли для деревьев, специально выращенных для удовлетворения потребностей в древесине и биотопливе.

2. Океаническое железоудобрение

Железо является важным питательным веществом для фитопланктона в океане. Некоторые ученые хотят вводить больше железа в верхние слои океана, чтобы увеличить популяции фитопланктона, которые будут поглощать больше углекислого газа из атмосферы. Большая часть этого фитопланктона употребляется в пищу, но около 20-30 процентов умирают естественным путем, а их карбонатные скелеты быстро опускаются на дно океана. Фиксированный углерод может подвешиваться в холодных глубоководных течениях в течение тысяч лет.

Идея здесь не в том, чтобы выбросить углекислый газ из воздуха, а в том, чтобы изолировать его где-то далеко - и дно океана идеально. Более того, было бы относительно недорого (по сравнению с другими стратегиями хакерства климата) просто подтолкнуть растворенное железо к верхним уровням океана для поглощения фитопланктоном.

Но в отличие от лесовосстановления, которое относительно легко понять, железное удобрение в океане является гораздо более неортодоксальной стратегией. Защитники говорят, что цветение водорослей не окажет большого негативного воздействия на морскую экологию, но скептики считают абсурдным нападать на изменение атмосферного климата с помощью морского. Лондонская демпинговая резолюция, подписанная 87 странами, прямо провозглашает деятельность по удобрению океана как «противоречащую» предпочтительным способам борьбы с изменением климата. Несмотря на это, многие исследователи в настоящее время пытаются оценить, как это решение может выглядеть в широком масштабе, и какую большую роль оно может сыграть в обращении изменения климата.

3. Улавливание и хранение углерода

Вместо того, чтобы полагаться на живые системы для улавливания углерода, люди могут просто создавать передовые технологии, чтобы ловить их сами. В наиболее реалистичных конструкциях предлагается улавливать углекислый газ на электростанциях, работающих на ископаемом топливе, - либо после сжигания, когда газы поднимаются по дымовым трубам; или предварительное сгорание, когда углекислый газ удаляется до того, как происходит сгорание, и вместо него используется водород. Как только углекислый газ захвачен, вам нужно найти способ хранить его в течение длительного времени - обычно в виде газа или твердого карбоната. Скорее всего, вы будете хранить его глубоко под землей в земной коре.

Есть несколько серьезных проблем с CCS. Одним из них является утечка, которая в основном устраняет любой прогресс, который только что был достигнут, а также потенциально подвергает животных и людей воздействию токсичных концентраций.

Но это не остановило интерес. В некоторых местах в мире начались пилотные программы УХУ - 16 из них улавливают и хранят 36 миллионов тонн углекислого газа в год. Компании продолжают вкладывать средства в исследования CCS, и, если это можно будет продемонстрировать в качестве доступной и эффективной стратегии сокращения выбросов углекислого газа, CCS является наиболее вероятным методом взлома климата, который перейдет от концептуальной стадии к широко принятой практике.

4. Suflate Aersols

Такие ученые, как Дэвид Кейт из Университета Калгари, хотят сконструировать наночастицы таким образом, чтобы рассеивать солнечный свет и предотвращать захват радиации парниковыми газами Земли, и он считает, что можно использовать что-то вроде сульфатных аэрозолей. Он приводит в качестве доказательства извержение вулкана Пинатубо в 1991 году, которое создало достаточно сульфатных аэрозолей для охлаждения Земли примерно на полградуса Цельсия в течение года.

Кит предлагает массово создавать подобные аэрозоли и перекачивать их в атмосферу по всему миру. Самым большим преимуществом этой стратегии является то, что у нас уже есть доказательства того, что это может сработать, благодаря вулканам. Честно говоря, существуют серьезные опасения по поводу токсического воздействия аэрозолей в атмосфере (привет, кислотный дождь!). В фильме 2014 года Сквозь снег - люди перекачивали вещества в воздух, чтобы помочь смягчить изменения климата, и эта перекачка толкнула Землю полностью в новый ледниковый период.

Конечно, очень маловероятно, что подобное может произойти - сульфатные аэрозоли имеют очень короткую продолжительность жизни (возможно, слишком короткую, чтобы работать достаточно хорошо?), Оставаясь в воздухе, как правило, всего несколько недель. И немыслимо, что эти частицы могут быть разработаны таким образом, чтобы оказывать менее токсичное воздействие на химический состав атмосферы Земли.

5. Морское Облако Осветляется

Вы можете вспомнить, как в Матрица будущая человеческая раса затмила небо, чтобы машины не могли использовать солнечную энергию. Эта идея вроде как то же самое, но вместо этого отбеливание неба для защиты от солнечных лучей. Как это работает?

Забортной. В частности, морская вода, содержащая фитопланктон наших старых друзей. Некоторые исследователи считают, что если мы просто распыляем больше морской воды в воздух над океаном, микроскопический фитопланктон может попасть в атмосферу во время образования облаков. Недавнее исследование подтверждает, как фитопланктон помогает отражать солнечный свет и делает облака ярче над океанами и другими большими водоемами.

Неясно, насколько эффективным было бы что-то подобное, особенно если учесть, что эта стратегия полностью зависит от того, насколько хорошо облака формируются в то время. Мы все любим чистое небо, но в этом случае осветление облаков делает метод совершенно неэффективным.

С другой стороны, это совершенно естественный метод, который также довольно недорог - все, что вам нужно, это мощные распылители воды и немного ветра. Если мы узнаем, как воспользоваться преимуществами оптимальных условий образования облаков, хитрость в решении проблемы изменения климата будет заключаться в том, чтобы просто схватить ведро с грязной морской водой и выбросить его, как туман в небо.

6. Повторное обледенение Арктики

Полярный лед и ледники являются одними из лучших способов отразить солнечный свет обратно в космос и не дать жаре способствовать повышению температуры. Конечно, одним из больших последствий глобального потепления является быстрая потеря морского льда. Итак, как мы можем использовать отражающую силу этих замороженных белых листов, если они просто продолжают исчезать?

Просто сделай больше. Питер Флинн из Университета Альберты предложил несколько лет назад построить тысячи больших барж в Арктике, которые могли бы создавать обширные слои льда. Этот лед заменил бы потери, которые Северный полюс перенес в течение многих десятилетий, с добавленной особенностью: ветряные водяные насосы на баржах промывают морскую воду поверх льда, которая замерзнет в более новые слои. Эти более толстые кусочки льда прослужат дольше и помогут отразить солнечный свет обратно в космос. Лучше всего то, что повышение уровня моря упадет, по крайней мере, в умеренной степени, когда вся вода превратится в лед.