Является ли блокирование солнца хорошим решением климатического кризиса?

Если искусственно блокировать солнечные лучи? Исследователи убеждают, что перед этим мы должны выяснить последствия заполнения неба серой.

С каждым килограммом сжигаемого угля, кубическим метром природного газа и литром нефти человечество движется к опасному и неопределенному будущему. Дополнительные парниковые газы в атмосфере поглощают больше солнечной энергии, что усиливает ураганы, продлевает лесные пожары и в целом нагревает планету.

Глобальное потепление реально. Это результат деятельности человека. И это плохо, — говорит Алан Робок, климатолог из Университета Рутгерса. Решение состоит в том, чтобы оставить сжигание ископаемого топлива.

Если правительства не смогут достаточно быстро замедлить массовое производство углеводородов, некоторые ученые обдумывают опасный и ненадежный запасной план: отвлечение части солнечной энергии от всей планеты, в теории такой подход, известен как «солнечная геоинженерия».

Интерес к практике накаляется. Гарвардские инженеры начали небольшой эксперимент высоко в атмосфере над Швецией, пока давление со стороны защитников окружающей среды и местных групп не вынудило шведское космическое агентство отменить испытания на прошлой неделе. Эта новость появилась всего через несколько дней после того, как Национальные академии наук, инженерии и медицины США призвали провести дополнительные исследования, чтобы лучше понять технологию.

Растущая популярность солнечной геоинженерии стала тревожным сигналом для экологов, которые потратили десятилетия, пытаясь понять, как изменение климата дестабилизирует экосистемы и это уже происходит сегодня. Теперь совместная работа климатологов и экологов, рабочая группа по биологическому вмешательству в климат, предупреждает, что потемнение солнца может иметь дополнительные последствия для организмов планеты, включая людей.

“Есть еще одно потенциальное будущее, и нам нужно подумать о том, как эти сценарии повлияют на экологические системы”, — говорит Фиби Зарнеке, эколог из Мичиганского государственного университета и член междисциплинарной команды.

Наиболее широко обсуждаемый солнечный сценарий известен под термином «стратосферная аэрозольная интерференция» и в основном сводится к искусственному созданию непрерывного вулканического извержения.

Вулканы, как известно, охлаждают климат. Например, когда гора Пинатубо на Филиппинах изверглась в 1991 году, ее газовый шлейф привел к вздымающимся облакам мелких капель (аэрозолей), которые сделали верхние слои атмосферы еще ярче. Эти аэрозоли отражали дополнительный солнечный свет обратно в космос, охлаждая планету примерно на один градус по Фаренгейту.

Если бы у геоинженеров был флот самолетов, постоянно выбрасывающих подобные соединения, когда они пересекают верхние слои атмосферы, они могли бы создать и поддерживать подобный эффект, отодвинув нагревание планеты на десятилетия, пока общество борется с источниками энергии. Просто не прекращайте распыление до тех пор, пока концентрация углерода не упадет или углеродистая атмосфера не возобновит сохранение тепла, даже более эффективно, чем раньше.

Технология потребует нового класса транспортных средств, способных транспортировать тонны материала на четырнадцать миль в атмосферу, почти вдвое больше, чем коммерческие самолеты. Предотвращение потепления на один градус в год может стоить около 18 миллиардов долларов, что соответствует годовому бюджету НАСА.

Прекращение изменения климата требует коллективных действий. Прежде чем это произойдет, исследователи надеются выяснить, станет ли геоинженерия спасательным кругом или проблемой, созданной самим себе.

Поскольку глобальное потепление находится на подъеме, общество испытывает искушение сделать это, — говорит Робок, — мы должны быть в состоянии принять обоснованное решение.

Назад пути нет

Часть этого анализа рисков и выгод будет состоять в том, чтобы определить, как распыленные аэрозоли влияют на переплетенные сети организмов, покрывающих планету. Робок начал работать с Джессикой Гуревич, экологом из Университета Стоуни-Брук, после того как они поняли, что почти не было сделано никаких работ по влиянию геоинженерии на окружающую среду. Поэтому они создали рабочую группу по биологическому вмешательству в климат, группу из шестнадцати климатологов и экологов, разбросанных по всему миру. После двух лет удаленных встреч группа объявила о своих выводах в начале этой недели в статье в журнале Proceedings of the National Academy of Science.

Их главная идея заключается в том, что понижение температуры не повернет время вспять. Введение аэрозолей охлаждает планету, изменяя климат совершенно по-новому, что влечет за собой ряд сложных последствий для организмов, к которым они могут приспособиться.

Заполнение стратосферы соединениями серы (основными кандидатами, напоминающими вулканические шлейфы) будет вступать в реакцию с существующим хлором, разрушая озон в определенных областях, например, впуская больше ультрафиолетового света. Для людей это может означать дополнительный риск заболеваний. Особенно чувствительные животные, такие как амфибии, будут более подвержены воздействию, сказал Зарнецкий.

Новый слой облаков также сделает лучи света менее прямыми — как если бы вся планета находилась под тончайшим пологом леса. Многие растения процветают в этих условиях, но другие страдают. Как это изменение повлияет на урожайность или на биологическое разнообразие тропических лесов Амазонки? Робок говорит, что на данный момент у исследователей просто нет ответов.

Список нисходящих эффектов можно продолжить. Аэрозоли будут иметь общий охлаждающий эффект, но будут притуплять самые холодные температуры, облегчая зиму для инвазивных насекомых. Дождь станет чуть более кислым. Характер осадков изменится. Каждое изменение принесет новые экологические плюсы и минусы, но прямо сейчас экологи понятия не имеют, какими будут последствия. Работы в данном направлении предполагают обширные исследования биологических эффектов геоинженерии, прежде чем какая-либо страна сможет воплотить их на практике.

Думая о большом, думай и о малом

Национальные академии рекомендовали федеральному правительству выделить от 100 до 200 миллионов долларов в течение следующих пяти лет на изучение геоинженерии, и Робок и Зарнеке хотели бы, чтобы часть этого финансирования была направлена на поддержку исследований на стыке климата и экологии.

Климатологи склонны мыслить масштабно, когда думают о средней температуре в Африке в ближайшие десятилетия. Защитники окружающей среды часто увеличивают масштаб более тонких деталей планеты, таких как то, как жабы в южной Уганде справляются с засухой. Группа предполагает, что только работая вместе, исследователи могут найти золотую середину.

Например, фокусируя климатические модели на конкретном регионе, исследователи могут улучшить разрешение и получить лучшее понимание изменений в конкретной области.

Экологи также могут подсказать климатологам, какой информации уделять приоритетное внимание. Модели производят огромные объемы данных, отслеживая, сколько сотен переменных (таких как температура или давление) могут меняться ежечасно в течение многих лет. Большинство точек данных усреднены вместе, но если экологи просят конкретики, они могут использовать упущенные данные, чтобы предсказать, как меньшие экосистемы будут реагировать на геоинженерию. Существует целый мир неисследованных связей, ожидающих своего открытия.