автор: ЗИК ХАУСФАТЕР

Идея геоинженерии пугает. Недаром образ человеческой гордыни, порождающей непредвиденные последствия, так часто встречается в литературе, а попытки человечества активно управлять глобальной температурой кажутся предостерегающей историей, ожидающей своего часа. Но, к лучшему или к худшему, мы уже сегодня занимаемся геоинженерией планеты. Выбросы парниковых газов значительно изменили состав нашей атмосферы, увеличив концентрацию CO2 на 50% по сравнению с доиндустриальным уровнем. Мы выбрасываем в нижние слои атмосферы огромное количество серы как побочного продукта сжигания ископаемого топлива, что позволило скрыть примерно треть потепления, которое мир мог бы испытать в противном случае (и ценой ужасающих миллионов жизней ежегодно из-за загрязнения атмосферного воздуха). С ростом последствий изменения климата и очевидным ускорением темпов потепления в последние годы (хотя и в соответствии с прогнозами наших моделей ) более известные люди, такие как доктор Джеймс Хансен, стали более открытыми для целенаправленного охлаждения планеты за счет сокращения количества энергии, которую она получает от солнца.

В этой статье я попытаюсь объективно рассмотреть этот вопрос: потенциальные плюсы и минусы рассмотрения геоинженерии как части нашего инструментария для смягчения последствий изменения климата, а также возможные непреднамеренные последствия, которые она может иметь как для климата, так и для нашей способности эффективно бороться с этим изменением. Моя собственная позиция по этому вопросу остаётся практически неизменной. : стоит провести дополнительные исследования, чтобы иметь возможность использовать её в качестве резервного варианта для остановки потепления в случае чрезвычайной ситуации, но масштабное внедрение сегодня — плохая идея.

Что такое геоинженерия?

Геоинженерия в широком смысле относится к любое преднамеренное крупномасштабное вмешательство в естественные системы Земли для противодействия изменению климата. На практике большинство дискуссий о геоинженерии сосредоточено на подходах, которые уменьшают количество солнечной радиации, поглощаемой поверхностью Земли, – так называемом управлении солнечной радиацией (SRM). Следует отметить, что удаление углекислого газа (CDR) раньше ассоциировалось с геоинженерией, но сегодня его точнее рассматривать как часть мер по смягчению последствий изменения климата. Подходы к SRM включают в себя инжекцию стратосферных аэрозолей, повышение яркости морских облаков, корректировку альбедо поверхности (поверхностные зеркала, лёд и т. д.), а также космические затенения и другие предлагаемые варианты. В данной статье обсуждается наиболее распространённый вариант SRM — инжекция стратосферных аэрозолей, — но многие из затронутых вопросов применимы к любому подходу SRM. Инжекция стратосферных аэрозолей подразумевает выброс аэрозолей, в основном диоксида серы, в стратосферу (верхние слои атмосферы), где они отражают солнечный свет обратно в космос, охлаждая поверхность. Этот механизм, как мы знаем, работает, поскольку крупные вулканические извержения, выбрасывающие диоксид серы в стратосферу, вызывают похолодание в течение нескольких лет после извержения. Аналогичным образом, наши выбросы диоксида серы в тропосферу (нижние слои атмосферы) сегодня маскируют часть потепления, которое мир испытал бы в противном случае.

Размещение аэрозолей в стратосфере гораздо эффективнее для охлаждения планеты – более чем в 100 раз эффективнее на тонну серы – чем размещение аэрозолей в тропосфере. Это связано с тем, что аэрозоли в тропосфере очень недолговечны и возвращаются на поверхность за считанные дни, в то время как аэрозоли в стратосфере сохраняются порядка года или двух. Кроме того, аэрозоли более локализованы в тропосфере (по сравнению с более интенсивным перемешиванием в стратосфере, по крайней мере, в пределах полушария), что приводит к более выраженному региональному охлаждающему эффекту и более подвержено динамике насыщения (например, добавление тропосферных аэрозолей в такой регион, как Китай, где и так много аэрозолей, приводит к снижению эффективности охлаждения). Поскольку для достижения того же охлаждающего эффекта необходимо гораздо меньше аэрозолей, потенциальное воздействие на здоровье человека от выброса стратосферных аэрозолей на порядки меньше, чем нынешние катастрофические проблемы загрязнения воздуха, вызванные непреднамеренным экспериментом по геоинженерии тропосферных аэрозолей, который мы проводим сегодня. Если общество решит продолжить выбросы диоксида серы в атмосферу, гораздо разумнее было бы оставить его в стратосфере, а не в тропосфере. Выброс диоксида серы в стратосферу, вероятно, обойдется относительно недорого, по крайней мере, на начальном этапе. Глобальную температуру можно было бы стабилизировать на текущем уровне всего за несколько миллиардов долларов в год, хотя со временем затраты будут увеличиваться, поскольку для компенсации продолжающегося накопления CO2 в атмосфере потребуется всё больше впрысков серы. Это подводит нас к фундаментальной проблеме геоинженерии: она не является решением проблемы изменения климата . Скорее, это пластырь, который лечит симптомы изменения климата, а не устраняет его первопричину: выбросы парниковых газов в результате сжигания ископаемого топлива и изменения в землепользовании. Потепление, которое мы наблюдаем в мире сегодня, вызвано, главным образом, выбросами CO2. CO2 чрезвычайно долго находится в атмосфере: примерно половина того, что мы выбрасываем сегодня, всё ещё остаётся в атмосфере спустя 100 лет, а это занимает около 400 000 лет. чтобы полностью удалить его из атмосферы. Более того, потепление, вызванное CO2, сохраняется ещё долго после снижения его концентрации, учитывая инерцию океанов Земли. Даже если нам удастся свести выбросы CO2 к нулю и снизить его концентрацию в атмосфере, планета не остынет ещё много столетий. Не существует мира, в котором мы могли бы продолжать выбрасывать CO2 и «решать» проблему климата с помощью геоинженерии (как прозорливо заметили в «Футураме» 22 года назад в видео ниже). В лучшем случае это может помочь скрыть последствия, пока мы быстро сокращаем выбросы, а в худшем — это может стать для нас способом отложить решение проблемы в долгий ящик и оставить будущим поколениям непосильный углеродный долг.

Аргументы в пользу рассмотрения геоинженерии

Аргументы в пользу геоинженерии относительно просты: мир находится на пути к превышению своих самых амбициозных климатических целей; даже если мы завтра начнем быстро сокращать выбросы, то к началу 2030-х годов , скорее всего, превысим отметку 1,5°C (а при нынешней политике превысим отметку 2°C в начале 2050-х годов). Если бы мы могли использовать методы SRM для маскировки последствий изменения климата, одновременно сокращая выбросы (и в конечном итоге обращая их вспять за счёт масштабного удаления CO2), мы могли бы уменьшить ущерб, наносимый обществу и природе. Это показано на рисунке ниже, где показан потенциал временного применения SRM в дополнение к активному сокращению выбросов для минимизации пикового потепления.
Рисунок 2 из книги «После геоинженерии» Холли Джин Бак.

Мы знаем, что SRM будет способствовать охлаждению планеты; в конце концов, у нас есть множество примеров того, как вулканы делают это естественным образом. Относительно короткоживущие стратосферные аэрозоли (выпадают из атмосферы за несколько лет) означают, что любое применение SRM можно будет легко скорректировать, если оно приведет к большему или меньшему охлаждению, чем изначально ожидалось. Мы уже сегодня применяем методы SRM, выбрасывая огромные объёмы диоксида серы в тропосферу, что оказывает разрушительное воздействие на качество воздуха. Разумно рассмотреть возможность замены этих тропосферных аэрозолей на ничтожно малую долю серы, содержащейся в стратосфере, чтобы добиться того же охлаждающего эффекта и спасти миллионы жизней. В рамках этого подхода (предложенного, в частности, Дэвидом Китом) мы будем применять методы SRM сегодня только для компенсации дополнительного потепления, связанного с сокращением выбросов аэрозолей по мере постепенного отказа от ископаемого топлива.

SRM также действует очень быстро после запуска. Возможность быстрого охлаждения климата при необходимости может стать важным инструментом защиты от непредвиденных обстоятельств. Например, предположим, что мы обнаружили высокую вероятность наступления особенно опасного переломного момента в климате. в этом столетии, когда глобальные температуры превысят определённый порог, – например, остановки AMOC или потери значительной части тропических лесов Амазонки. В этом случае может быть слишком поздно предотвратить эти последствия, остановив выбросы, и SRM может выиграть время для снижения температуры, удалив CO2 из атмосферы.

Аргументы против геоинженерии

Геоинженерия является привлекательным решением в идеальном политическом мире, где мы можем гарантировать быстрое сокращение выбросов и ограниченное по времени развертывание SRM, при этом мы сводим выбросы к нулю и используем CDR для устранения температурного скачка.

К сожалению для нас, мы живем в неидеальном политическом мире. Вместо того чтобы добиться синергии с быстрым сокращением выбросов в мире (и последующим внедрением CDR), существуют реальные опасения, что внедрение SRM для маскировки последствий потепления будет препятствовать смягчению последствий и приведет к еще большему углеродному долгу для будущих поколений. Реальное решение проблемы изменения климата обойдется дорого (хотя, вероятно, и меньше, чем предполагают некоторые). В ближайшие десятилетия миру потребуется коренным образом преобразовать свою энергетическую систему, чтобы перейти от ископаемого топлива к чистой энергии, одновременно защищая растущие естественные поглотители углерода. В мире, где мы привычно не задумываемся о будущем, может показаться привлекательным тратить несколько миллиардов долларов в год на то, чтобы замаскировать проблему, а не решать её на практике. К сожалению, если SRM замедляет смягчение последствий, это приводит к увеличению углеродного долга для будущих поколений. Сведение выбросов к нулю не обращает вспять потепление, а лишь останавливает его. Любое потепление, замаскированное SRM, необходимо «устранить» постоянным удалением углекислого газа, если мы хотим когда-либо прекратить использование SRM, не возвращаясь к условиям, которые оно скрывало (так называемый « шок завершения »). Это оказывается чрезвычайно дорогостоящим: даже если нам удастся снизить постоянное удаление углерода до 100 долларов за тонну (по сравнению с ~500 долларов за тонну сегодня ), удаление достаточного количества CO2 из атмосферы для охлаждения планеты на 0,1 °C обойдется примерно в 22 триллиона долларов . Другими словами, каждый 0,1 °C потепления, скрываемый SRM, — это долг в размере 22 триллионов долларов, который будет передан будущим поколениям, если они когда-либо захотят прекратить использование SRM, не спровоцировав нового потепления. Помимо опасений относительно сдерживания смягчения последствий, сохраняется определённая неопределённость относительно последствий крупномасштабного развёртывания систем управления рисками (SRM). Хотя вулканы служат полезным аналогом, их существование непродолжительно по сравнению с непрерывным развёртыванием, ожидаемым большинством сторонников SRM. Влияние непрерывного SRM на режим осадков, урожайность сельскохозяйственных культур и другие климатические переменные остаётся областью активных исследований, при этом группы исследователей используют модели земной системы для более эффективного ограничения неопределённостей . . Существуют также некоторые последствия выбросов CO2, такие как закисление океана, которые SRM не может скрыть даже временно.

Геополитика управления рисками (УРР) также потенциально весьма сложна. Учитывая относительно низкую стоимость, любая страна (или даже миллиардер-изгой) может начать УРР вопреки желанию других стран. Учитывая сохраняющуюся неопределенность в отношении мер реагирования на изменение климата, существует реальный риск того, что те, кто занимается УРР, могут в конечном итоге стать «хозяевами погоды». Например, в недавней фантастической книге « Termination Shock» автор Нил Стивенсон размышляет о том, что может произойти, если индийский муссон не наступит после того, как некоторые страны начнут геоинженерию. Хотя это вполне может быть естественной изменчивостью, будет чертовски сложно доказать, что необычные изменения в количестве осадков или других климатических условиях не были вызваны решением о начале SRM.

Путь вперед?

На вопрос геоинженерии нет простых ответов. К лучшему или к худшему, мы уже сегодня занимаемся геоинженерией планеты, выбрасывая парниковые газы и аэрозоли. Сегодня меня больше всего беспокоит вопрос о сдерживании изменения климата с помощью SRM. Я могу представить, как технологи, рассматривающие всё с точки зрения идеальных систем, принимают решения о быстрых, временных решениях, которые подрывают сложный реальный процесс сокращения выбросов. В то же время я также осознаю, что отказ от лечения симптомов изменения климата с помощью SRM в надежде на то, что дополнительные страдания ускорят смягчение последствий, пожалуй, сам по себе морально предосудителен. В краткосрочной перспективе, я думаю, нам следует продолжить исследования по этой теме, чтобы иметь её в качестве запасного варианта на случай непредвиденных климатических потрясений. Меня также интригуют, но пока не убеждают предложения об использовании стратосферных аэрозолей для компенсации сокращения количества тропосферных аэрозолей в результате декарбонизации. Но независимо от того, кто думает о целесообразности ее применения, мы должны абсолютно четко понимать, что геоинженерия не является решением проблемы изменения климата и не может служить альтернативой быстрому сокращению выбросов.

источник: https://www.theclimatebrink.com/p/the-geoengineering-question?utm_source=substack&utm_medium=email