Nauka

Leczyć atmosferę aspiryną

Ryzykowna geoinżynieria

Wybuch wulkanu Pinatubo na Filipinach schłodził atmosferę na rok. Wybuch wulkanu Pinatubo na Filipinach schłodził atmosferę na rok. Forum
Zamiast walczyć z emisją CO2, może lepiej postarać się ochłodzić atmosferę? Pojawiają się i takie pomysły, kuszące, ale ryzykowne.

Chociaż głosy sceptyków wątpiących w globalne ocieplenie słabną i nawet największy koncern naftowy świata ExxonMobil uznał je za istotny problem, politycy ciągle nie doszli do porozumienia, jak zjawisku zaradzić. Najbliższy szczyt klimatyczny ONZ w meksykańskim Cancun (na przełomie listopada i grudnia) też raczej nie przyniesie przełomu. Pojawiają się pomysły naukowców, by nie czekając na zgodę polityków szukać innych rozwiązań tego gorącego problemu.

Bjørn Lomborg zaliczany jest do setki najbardziej wpływowych intelektualistów świata. Ten duński ekonomista zasłynął na początku stulecia, gdy opublikował książkę „The Sceptical Environmentalist” (Sceptyczny ekolog). Przekonywał w niej, że, owszem, zagrożenie środowiska naturalnego to poważny problem, lecz rozwiązania proponowane przez ekologów często są bardziej szkodliwe niż samo zagrożenie.

Podejście Lomborga najlepiej oddaje ukute przez niego hasło „Kyoto kills people” (Kioto zabija ludzi). Badacz uważa, że wypełnienie porozumień klimatycznych zawartych w 1997 r. w Kioto i polegających na redukcji emisji CO2 przez kraje rozwinięte przyniesie więcej szkód niż korzyści, bo odciąga pieniądze potrzebne na pilniejsze wydatki niż walka z globalnym ociepleniem (POLITYKA 28/08).

Nie, Lomborg nie kwestionuje, że klimat się niekorzystnie zmienia, ani też nie ma wątpliwości, że winę za to ponosi człowiek wypuszczający do atmosfery gigantyczne ilości CO2. Z analiz ekonomicznych, jakie przeprowadził z gronem wielu ekonomistów, w tym także laureatów Nagrody Nobla, wynika jednak, że lepiej przeznaczyć pieniądze na niedożywienie w krajach rozwijających się, dostęp do leków, wody i edukacji, niż zmuszać europejski i amerykański przemysł do kosztownych inwestycji w zmniejszenie szkodliwej emisji. Tak zainwestowane dolary przyniosą większy efekt, jeśli liczyć rachunkiem ostatecznym, czyli liczbą ocalonych istnień ludzkich.

Argumenty Lomborga wywołują furię u ludzi prowadzących od lat misterne negocjacje nad globalnym porozumieniem, które zastąpiłoby tracący moc protokół z Kioto. Rajendra Pachauri, szef Międzyrządowego Panelu ds. Zmian Klimatycznych, porównał duńskiego naukowca do Hitlera, zarzucając mu cynizm i bezduszność. Owszem, być może z rachunku wynika, że taniej będzie mieszkańców Malediwów, zagrożonych zatopieniem na skutek podnoszącego się poziomu mórz, przesiedlić gdzieś indziej, niż walczyć z powodem, dla którego musieliby zmienić miejsce zamieszkania. Czy jednak takiej argumentacji czegoś nie brakuje?

Opromieniony sławą globalnego celebryty Lomborg nie zraża się nawet najmocniejszymi oskarżeniami i nieustannie liczy, jak zbawić świat. W najnowszej opublikowanej właśnie książce „Smart Solutions to Climate Change” (Mądre rozwiązania problemu zmian klimatycznych) publikuje wyniki kolejnych wspólnych prac z ekonomistami ze świata. Duńczyk przestał kwestionować, że walka ze zmianami klimatu powinna być najważniejszym z priorytetów międzynarodowej polityki. Zaproszonym ekspertom zadał jednak pytanie, jakie sposoby będą najefektywniejsze. Mieli zmierzyć się z hipotetyczną sytuacją: oto przez najbliższą dekadę świat ma do wydania rocznie 250 mld dol. na walkę o klimat. Jak najlepiej je podzielić?

Jak spalać nowocześnie?

Okazało się, że w perspektywie najbliższej dekady walka z emisją CO2 jest najmniej efektywna ekonomicznie i zajęła ostatnie miejsce w rankingu proponowanych rozwiązań. O wiele bardziej opłaca się intensywnie inwestować w rozwój nowych technologii energetycznych, ochronę lasów, a nawet w upowszechnienie w krajach rozwijających się nowoczesnych palenisk domowych. Absolutnym liderem opłacalności okazały się jednak rozwiązania określane mianem geoinżynierii, czyli świadomego, bezpośredniego oddziaływania na parametry ziemskiego ekosystemu.

Jeśli zaczyna być zbyt ciepło, a koszt finansowy i polityczny działań mających usunąć przyczynę ocieplenia jest zbyt duży, to może warto pomyśleć, jak inaczej schłodzić atmosferę? Natura sama podpowiada rozwiązanie. W 1991 r. na skutek wybuchu wulkanu Pinatubo do atmosfery wydostało się 10 mln ton siarki. Siarka tak skutecznie odbijała promienie słoneczne, że przez rok po erupcji temperatura atmosfery zmniejszyła się o pół stopnia Celsjusza.

W 2005 r. przez naukowy świat przetoczyła się burza, gdy w magazynie naukowym „Climatic Change” ukazała się praca Paula Crutzena przedstawiająca argumenty, by podjąć badania nad możliwością schładzania klimatu przez świadome rozpylanie w atmosferze siarki. Za jedyne 25 mld dol. za milion ton dałoby się wypuścić do stratosfery 5,3 mln ton siarki, co powinno załatwić sprawę globalnego ocieplenia.

Siarkę w postaci odpowiednich związków można wynieść do stratosfery za pomocą samolotów, artylerii lub specjalnych balonów. Na miejscu związki siarki ulegają przekształceniu do mniejszych niż mikrometr jonów siarczanowych i mogą istnieć w stratosferze około dwóch lat. Ilości potrzebne do schłodzenia atmosfery nie są zdaniem Crutzena niebezpieczne dla ziemskiego ekosystemu – podczas wybuchu wulkanu Pinatubo w naturalny sposób do strato-sfery dostało się ok. 10 mln ton związków siarki. O wiele groźniejszy jest przemysł zanieczyszczający każdego roku atmosferę 55 mln ton dwutlenku siarki.

Burzę, jeszcze przed publikacją, wywołał nie tyle sam pomysł, ile jego autor. Crutzen, wielkie nazwisko współczesnej nauki, zasłynął z badań nad chemią atmosfery, które przyniosły wyjaśnienie problemu dziury ozonowej. Za to holenderski chemik otrzymał wraz z Mario Moliną i Sherwoodem Rowlandem Nagrodę Nobla. To Crutzen wprowadził w 2000 r. w obieg pojęcie antropocenu, twierdząc, że Ziemia wkroczyła w nową epokę, w której człowiek zyskał możliwość oddziaływania na geosystem. Teraz zaś rzucił hasło, by zacząć poważnie myśleć o geoinżynierii.

Uczony podkreśla, że jedyną naprawdę skuteczną metodą walki ze zmianami klimatycznymi jest zmniejszenie emisji CO2. Problem w tym, że zanim politycy dogadają się w tej sprawie, może dojść do tipping point, czyli punktu przełomu, kiedy nastąpi gwałtowna zmiana parametrów układu złożonego, jakim jest klimat. By uniknąć takiego scenariusza, warto mieć pod ręką szybkie rozwiązania awaryjne, sugeruje Crutzen. Ideę chłodzenia atmosfery siarką nazwano Opcją Pinatubo. Praca chemika zainspirowała innych myślicieli, nastąpił wysyp analiz dotyczących geoinżynierii. Opcją Pinatubo zajął się nawet „Foreign Affairs” – prestiżowy magazyn poświęcony studiom międzynarodowym.

Historia geoinżynierii

Majstrowanie przy geosystemie kusi człowieka od wielu lat. Wizje rozwiązywania problemów ludzkości za sprawą oddziaływania na Ziemię roztaczał już w XIX w. rosyjski filozof Nikołaj Fiodorow. To on także stworzył filozoficzne podwaliny dla programu podboju kosmosu, który później zaczął realizować jego uczeń Konstanty Ciołkowski.

O geoinżynierii marzył sto lat temu Svante Arrhenius, wielki szwedzki chemik – pionier badań nad wpływem CO2 na temperaturę klimatu. Wiecznie zmarznięty mieszkaniec Skandynawii proponował jednak inny scenariusz – chciał ocieplać klimat przez zwiększenie zawartości CO2, by uniknąć kolejnej epoki lodowej. To zadanie człowiek wykonał w XX w. z nawiązką.

Eli Kintisch, redaktor prestiżowego czasopisma naukowego „Science”, opublikował jesienią br. książkę „Hack The Planet” (Zhakuj planetę) – fascynujący opis historii ludzkich pomysłów geo-inżynieryjnych od czasów Arrheniusa po współczesną Opcję Pinatubo. Najbardziej pouczające są rozdziały dotyczące okresu zimnej wojny, kiedy USA i ZSRR podejmowały za olbrzymie pieniądze najdziwniejsze projekty, jak wywoływanie deszczu, zawracanie rzek, niszczenie ekosystemu Wietnamu za pomocą wymyślnych substancji chemicznych.

Kintisch ujawnia prace nad zastosowaniem Weather Weapon, czyli ewentualnej możliwości manipulowania pogodą, jako broni strategicznej oraz pomysły geoinżynierii nuklearnej, rozważanej przez Edwarda Tellera, ojca amerykańskiej bomby termojądrowej.

Na samo przypomnienie tych pomysłów wyciągniętych z historycznego lamusa robi się zimno, mimo że temperatura klimatu rośnie. Zwłaszcza że Kintish puentuje każdy rozdział swej książki studium przypadku geoinżynierii stosowanej, kiedy człowiek, myśląc, że panuje nad rzeczywistością, w istocie jednak doprowadził do katastrofy – wystarczy wymienić sowieckie eksperymenty z biegiem rzek i los Jeziora Aralskiego.

Radzieccy inżynierowie, pod światłym kierownictwem partii komunistycznej, postanowili w latach 50. XX w. nawodnić pustynie Azji Środkowej, by zwiększyć produkcję bawełny. Wody Amu-darii i Syr-darii popłynęły nowymi korytami, zasilając pustynne piaski. Urodzaj bawełny wynagrodził wysiłek, ale już w latach 60. coś złego zaczęło się dziać z Jeziorem Aralskim, zaczęło się ono kurczyć i do lat 90. straciło 80 proc. objętości. Wyginęły dziesiątki gatunków ryb, a wiatr roznosił osadzone na wysuszonym dnie pestycydy i nawozy – śmiertelność z powodu chorób układu oddechowego w północno-zachodniej części Uzbekistanu szybko osiągnęła najwyższe światowe poziomy. Jednocześnie plony bawełny spadły na skutek zasolenia wód. Dopiero w 1999 r. ruszył program ratunkowy mający zmniejszyć skutki tej jednej z największych katastrof ekologicznych na Ziemi.

Warto o tym pamiętać, gdy Opcja Pinatubo zyskuje zwolenników. O ile dla Crutzena jest ona ostatecznością, furtką bezpieczeństwa, dla innych wydaje się panaceum na bolączki współczesnego świata. Oto bowiem – ich zdaniem – pojawia się metoda stosunkowo tania, która niczym aspiryna szybko zbije gorączkę i pozwoli cieszyć się życiem bez kosztownych wyrzeczeń. Tym bardziej że geoinżynieria nie ogranicza się jedynie do rozpylania siarki. Kintisch prezentuje całą paletę pomysłów: nawożenie oceanów związkami żelaza, by zwiększyć rozwój glonów wychwytujących CO2 z powietrza, wychwyt i przechowywanie CO2 ze spalin i powietrza, umieszczanie w atmosferze lub w przestrzeni kosmicznej obiektów odbijających promienie słoneczne. Niektóre z tych metod przeanalizowali eksperci Lomborga.

Twórzmy chmury

Najwyższe uznanie zyskał pomysł tworzenia z wody morskiej chmur odbijających promienie słoneczne. Najbardziej spektakularne rozwiązania w tym zakresie proponują brytyjski inżynier Stephen Salter i John Latham, fizyk zajmujący się chmurami.

Uczeni wpadli na pomysł, że klimat można schłodzić wypuszczając na oceany flotę bezzałogowych statków mających rozpylać w powietrzu mgiełkę morskiej wody. 1500 takich jednostek sterowanych komputerowo powinno wystarczyć, by utrzymać temperaturę atmosfery w ryzach. Co najważniejsze, w metodzie tej nie wprowadza się do obiegu żadnych substancji chemicznych, jedynie czystą morską wodę.

Pomysł Saltera i Lathama uderza koncepcyjną i estetyczną elegancją. Kluczem są tzw. statki rotorowe zaopatrzone w rotory Flettnera, czyli specjalne obrotowe konstrukcje przypominające wysokie kominy, służące do napędu jednostki. Siła napędowa pochodzi z tzw. efektu Magnusa – gdy w strumieniu powietrza obraca się walec, wytwarza się siła popychająca ten walec prostopadle do ruchu powietrza. Na statkach takie żagle Flettnera byłyby jednocześnie kominami służącymi do rozpylania wodnej mgiełki.

Z utopią tą rozprawia się Roger Pielke, amerykański ekspert w dziedzinie polityki klimatycznej. W firmowanej przez Lomborga książce „Smart Solutions...” przekonuje, że wysoka pozycja rozwiązań geoinżynieryjnych, takich jak chłodzące chmury Saltera i Lathama, wynika z błędnej metody analizy. Nie sposób bowiem przeprowadzić badania bilansu zysków i strat wobec rozwiązania, które jeszcze nie istnieje, a wiedza potrzebna do oceny potencjalnych skutków wdrożenia, zarówno pozytywnych, jak i negatywnych, jest zbyt wątła.

Sowieccy inżynierowie byli przekonani, że zawracając bieg rzek rozwiążą problemy z wodą w Azji Środkowej. Chcieli dobrze, wyszło – jak zawsze. Natura srogo karze zarozumialców.

 

 

Idee wielkie, lecz niepewne

1
Metody polegające na odbijaniu światła słonecznego:

• rozpylanie aerozoli (np. siarki) w stratosferze;

• wybielanie chmur, czyli wzmacnianie efektu osłaniającego chmury przez rozpylanie wody morskiej w postaci mgiełki;

• stymulacja rozwoju chmur;

• mechaniczne parasole, czyli umieszczanie między Ziemią a Słońcem obiektów fizycznych odbijających światło słoneczne (np. pasków folii aluminiowej);

• zimne dachy, czyli malowanie powierzchni dachów farbami odbijającymi światło;

2
Metody polegające na wychwytywaniu CO2 z atmosfery:

• nawożenie oceanów (np. związkami żelaza), żeby pobudzić rozwój glonów zdolnych do wchłaniania CO2;

• wychwytywanie CO2 z powietrza metodami chemicznymi;

• przetwarzanie odpadów organicznych w węgiel drzewny i zakopywanie w ziemi.

Polityka 47.2010 (2783) z dnia 20.11.2010; Nauka ; s. 71
Oryginalny tytuł tekstu: "Leczyć atmosferę aspiryną"
Więcej na ten temat
Reklama

Codzienny newsletter „Polityki”. Tylko ważne tematy

Na podany adres wysłaliśmy wiadomość potwierdzającą.
By dokończyć proces sprawdź swoją skrzynkę pocztową i kliknij zawarty w niej link.

Informacja o RODO

Polityka RODO

  • Informujemy, że administratorem danych osobowych jest Polityka Sp. z o.o. SKA z siedzibą w Warszawie 02-309, przy ul. Słupeckiej 6. Przetwarzamy Twoje dane w celu wysyłki newslettera (podstawa przetwarzania danych to konieczność przetwarzania danych w celu realizacji umowy).
  • Twoje dane będą przetwarzane do chwili ew. rezygnacji z otrzymywania newslettera, a po tym czasie mogą być przetwarzane przez okres przedawnienia ewentualnych roszczeń.
  • Podanie przez Ciebie danych jest dobrowolne, ale konieczne do tego, żeby zamówić nasz newsletter.
  • Masz prawo do żądania dostępu do swoich danych osobowych, ich sprostowania, usunięcia lub ograniczenia przetwarzania, a także prawo wniesienia sprzeciwu wobec przetwarzania, a także prawo do przenoszenia swoich danych oraz wniesienia skargi do organu nadzorczego.

Czytaj także

Fotoreportaże

Kameralnie i lokalnie. Oto finaliści 10. edycji Nagrody Architektonicznej

Przedstawiamy pięciu finalistów jubileuszowej 10. edycji Nagrody Architektonicznej POLITYKI. W tym roku wyjątkowo dokładamy do puli dodatkową piątkę najciekawszych ubiegłorocznych realizacji, aby nasi czytelnicy mogli wybrać z niej swojego faworyta.

Piotr Sarzyński
13.04.2021
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną