Sve veći broj dokaza upućuje na činjenicu da se klima mijenja, a čovjekova aktivnost glavni uzrok. Nedavna Nacionalna procjena klime, koju je sastavilo više od 300 znanstvenika i koja je temeljila na istraživanjima vrijednim desetljećima, utvrdila je da je SAD već zagrijao gotovo 2 stupnja Farenheita (1, 1 stupanj Celzija) od 1900. godine, snježni pahulja je nestala, a šesnaest je najtoplijih sedamnaest godine zabilježene su od 2000. godine.
Svijet se zagrijava, a mi smo odgovorni. Neki se znanstvenici počinju pitati mogu li se iste globalne sile koje su ljudi nevoljko iskoristili za pokretanje klimatskih promjena upotrijebiti za ublažavanje izvanrednih troškova koje bi moglo ugroziti čak i nekoliko stupnjeva zagrijavanja. Oni podržavaju ideju da ćemo morati namjerno izvršiti velike promjene na planeti, osim da drastično smanjimo svoj globalni otisak ugljika. Te velike promjene - kemijski hvatanje ugljika iz zraka, pokretanje rasta planktona koji jede ugljik ili stvaranje reflektirajuće izmaglice u gornjoj atmosferi kako bi odrazio sunčevu svjetlost - kolektivno su poznate kao geoinženjering.
Iako mnogi znanstvenici smatraju da bi geoinženjering Zemlje jednog dana mogao biti neophodan za očuvanje života kakav ga poznajemo, javnost, za sada, ne kupuje. Kao rezultat, preliminarna istraživanja kako bi se utvrdilo da li bi projekti inženjeringa uopće trebali raditi, nastavljaju s krajnje oprezom.
Jedna moguća metoda hlađenja planete uključivala bi puštanje aerosola u stratosferu radi odražavanja sunčeve svjetlosti. Skupina istraživača s Harvarda želi istražiti ovaj koncept proučavanjem vrlo male količine kalcijevog karbonata pomoću balona na visokoj visini. (Sveučilište Harvard) "Mislim da ako će istraživanje solarne geoinžinjeringa krenuti naprijed, važno je da se to obavi odgovorno i da se odvija tempom koji ... ne ide previše daleko ispred sebe", kaže Lizzie Burns, voditeljica projekta Harvard-ovog solarnog inženjeringa istraživački program. "Mislim da je važno razviti upravljanje s istraživanjem, a ako to potraje malo duže, u redu sam s tim."
Čak i ako sutra potpuno prestanemo emitirati ugljični dioksid, mnogi znanstvenici kažu da to ne bi bilo dovoljno. Naši oceani trenutno apsorbiraju dio viška topline planete, uzrokujući zastoj u porastu temperature zraka. Zagrijavanje kakvo danas vidimo pokrenuto je odlukama donesenim prije desetljeća. Neki znanstvenici kažu da smo već posvećeni povećanju Farenhajta od 1 stupnja (.5 Celzija) do 2100., bez obzira na to što radimo. S obzirom na razmjere problema, zagovornici geoinženjeringa kažu kako je važno paziti na nove tehnologije.
Ideja ne dolazi samo s ruba. Međuvladino vijeće o klimatskim promjenama, tijelo UN-a koje od 1990. godine proizvodi sve paničniji alarm zbog klimatskih promjena, izjavilo je u listopadu 2018. kako izgleda malo (blizu "nemoguće") da se zagrijavanje može održati ispod 2 Celzijeva stupnja razvijanje infrastrukture za uklanjanje ugljika iz atmosfere - nešto što trenutno ne možemo učiniti na ljestvici.
Dakle, znanstvenici gledaju na druge načine hlađenja planeta. Istraživači su predložili sjajnije oblake, čime bi mlazni sprej bio refleksniji ili čak lansirao ogromno ogledalo u svemir kako bi odrazio dodatnu sunčevu svjetlost. Najperspektivnija i najpristupačnija od ovih metoda je stratosferska injekcija aerosola, koja uključuje izbacivanje sitnih čestica u gornju atmosferu. Te čestice bi odražavale sunčevu svjetlost dalje od Zemlje, efektivno zatamnjujući sunce i, u teoriji, hladeći planet.
Mnoga istraživanja korištenja računalnih modela pokazala su da bi ta metoda u teoriji mogla djelovati. Posljednja takva studija, objavljena danas u časopisu Nature Climate Change, koristi sofisticirani model koji simulira ekstremne kiše i uragane te je utvrdio da bi odbijanje sunčeve svjetlosti aerosolima moglo ravnomjerno ohladiti svijet s minimalnim dodatnim učincima.
Iako eksperiment stratosferskog ubrizgavanja aerosola još nije proveden, znanstvenici imaju ideju o tome što se događa kada sitne čestice istisnu u gornju atmosferu zahvaljujući vulkanskim erupcijama. Kad Mt. Pinatubo na Filipinima eruptirao je 1991. godine, otprilike 20 milijuna tona sumpornog dioksida koji je puštao 20 milja ohlađenih globalnih temperatura za 0, 6 stupnjeva Celzija tijekom 15 mjeseci.
Kolona erupcije s Mt. Pinatubo viđen iz zračne baze Clark na Filipinima, 12. lipnja 1991., tri dana prije nego što je puhnuo u drugoj najvećoj zemaljskoj erupciji 20. stoljeća. (USGS / Richard P. Hoblitt) Iza erupcije Pinatubo, imamo nekoliko podataka koji otkrivaju kako bi sumpor u stratosferi utjecao na planet. Pinatubo podaci o erupciji bili su "nevjerojatno vrijedni" za provjeru modela, ali "erupcija nije isto što i kontinuirana emisija sumpor-dioksida", kaže Douglas MacMartin, profesor strojarskog i zrakoplovnog inženjerstva na Sveučilištu Cornell. "Da je Pinatubo eruptirao u U drugu sezonu moglo je imati drugačijih utjecaja. Ispalo je u isto vrijeme kad i El Nino, a neke od utjecaja teško je rastaviti. Ne znamo točno koliko je materijala uloženo u stratosferu. "
Ne znamo mnogo, ispada. Prema mišljenju koje je MacMartin napisao u članku Zbornika Nacionalne akademije znanosti u siječnju, ne samo da ne znamo hoće li ubrizgavanje stratosferske aerosole djelovati, nemamo dobar osjećaj što bi moglo poći po zlu. Teoretski, ubrizgavanje aerosola u stratosferu moglo bi ohladiti planetu po cijenu da poremeti sezonske vremenske obrasce, što dovodi do širokih poplava ili suša. Mogli bismo naškoditi opskrbi hranom bilo smanjenjem količine sunčeve svjetlosti koja doseže usjeve ili smanjenjem količine oborina ili oboje. Čestice bi mogle pojesti ozonski omotač, ponovno uvodeći problem koji je riješen početkom 1990-ih zabranom proizvodnje kemikalija poznatih kao klorofluoro-ugljikovodiki (CFC).
"Mi o tome ne znamo dovoljno za donošenje informiranih odluka", kaže MacMartin. Zajedno sa svojim koautorom Benom Kravitzom, atmosferskim znanstvenikom sa sveučilišta u Indiani, MacMartin tvrdi da znanstvenici moraju prestati provoditi istraživanje „vođeno znatiželjom“ - što se događa ako napravite X? —I prijeđite na program istraživanja „vođen misijom“ koji ima za cilj točno utvrditi ono što znanstvenici moraju znati „informirati o budućim društvenim odlukama“.
Harvard studija ima za cilj ispuniti neke od tih praznina. SCoPeX, ili eksperiment kontroliranog uznemiravanja stratosfere, dizajniran je tako da prouči kako se aerosol ponaša u stratosferi. Prva iteracija eksperimenta pokrenula bi balon visok 12 milja gdje bi ispuštao sićušne čestice kalcijevog karbonata - bezopasne krede - dok se pola sata kreće vodoravno, pri brzini hoda, oko pola milje, kaže Burns. Balon bi zatim napravio zaokret i odbacio se kroz prašinu krede kako bi otkrio čestice i izmjerio kako se s vremenom mijenjaju.
Prije nego što SCoPeX može provesti eksperiment s kalcijevim karbonatom, tim Harvard treba testirati opremu s balonom. Planiraju lansirati balon u probnoj vožnji koristeći vodu kao korisni teret. No, prije nego što SCoPeX uopće može pokrenuti svoj testni let za inženjering, potrebno je dobiti odobrenje savjetodavnog odbora koji će nadzirati projekt i po potrebi izvući čep - a odbor tek treba biti izabran.
"Da nije bilo označenog geoinženjeringa, " nikoga ne bi bilo briga, kaže MacMartin, koji nije povezan sa SCoPeX-om. Nijedan se od ovih eksperimenata nije mogao ni na daljinu smatrati „geoinžinjeringom“ - njihova je opterećenja premala da bi imala bilo kakav utjecaj na klimu na Zemlji. "Ali mediji pišu da Harvard planira obrisati sunce."
Burns tvrdi da je spor, metodičan pristup nužan. „Naš cilj nije da ljudima kažemo kako razmišljaju, već da stvari radimo na način da se ljudi osjećaju samouvjereno [u ono što radimo].“ Troškovi ne stjecanja povjerenja javnosti viđeni su u britanskom eksperimentu geoinžinjeringa koji se zove Stratospheric Ubrizgavanje čestica za klimatski inženjering (SPICE), koje je odloženo 2012. godine zbog sukoba interesa, kao i protesta ekoloških skupina.
Čak i oni koji podržavaju istraživanje geoinženjeringa kažu da je potreban oprez. "Istraživanje ne mora biti zastrašujuće, [ali] to je zastrašujuće u smislu onoga što se podrazumijeva, " kaže MacMartin. "To što bismo u stvari mogli pokušati kontrolirati čitavu klimu je prilično zastrašujuća ideja."
Neki znanstvenici tvrde da ne bismo trebali zaviriti ni putem. Klimatologinja Claire Parkinson kaže da je "pokušaj suzbijanja štete koju smo napravili izlijevanjem stvari u atmosferu i okeane izlijevanjem više stvari ... previše opterećen potencijalnim nenamjernim posljedicama."
Ali kad je u pitanju geoinžinjering, istraživanje pada na uhvatljivost-22 previše rizično za žuriti, a neki znanstvenici kažu da je previše važno za odgađanje.
Na pitanje trebaju li znanstvenici provesti preliminarne eksperimente kako bi umanjili neizvjesnosti i rizike geoinžinjeringa, Parkinson je dugo šutio. Napokon je rekla: "Kad bih o tome glasala upravo sada, glasala bih ne." Prema Parkinsonovom mišljenju, trebamo se usredotočiti na tehnologije koje uklanjaju ugljik iz atmosfere ili ih naprosto koristimo manje.
Istraživanja geoinženjeringa mogu također skrenuti sredstva iz poznatih strategija smanjenja ugljika poput sunčeve i energije vjetra. Čak i saznanje da bismo mogli ohladiti planet aerosolima, neki tvrde, uklonilo bi poticaj za dekarbonizaciju. No, većina zagovornika geoinženjeringa slaže se da bismo čak i uz nešto poput velikog ubrizgavanja stratosferskog aerosola, ipak trebali smanjiti ugljik u atmosferi. Ako to ne učinimo, morat ćemo stalno pumpati sve više i više aerosola - doslovno zauvijek. Zatamnjenje sunca može pomoći u borbi protiv klimatskih promjena, ali to ne utječe na druge neugodne učinke ugljičnog dioksida, poput zakiseljavanja oceana, koji ubijaju koralje, školjke i planktone širom svijeta.
Solarna geoinžinjering "potencijalni je dodatak, ali snosi vlastiti rizik", kaže Burns. "To je poput lijeka protiv bolova. Ako vam je potrebna operacija na želucu i uzimali ste lijekove protiv bolova, to ne znači da više ne trebate operaciju želuca." Ali zasad je solarna geoinženjering manje poput Aspirina i više poput neprovjerenog, nereguliranog dodatka koji ste pokupili na ulici. To bi moglo olakšati našu klimatsku bol - ili još više pogoršati. Jednostavno ne znamo.
U međuvremenu se eksperimenti poput SCoPeX-a i dalje polako, ali neumoljivo kreću prema mogućem pokretanju u sljedećih godinu ili dvije. Sve vrijeme Zemlja se nastavlja zagrijavati.
"Mislim da ćemo vjerojatno stići na mjesto gdje su posljedice nečinjenja geoinžinjeringa tako loše", kaže MacMartin, "da će ljudi reći da je geoinžinjering bolji od onoga".
