Nauka

Gambit geoinżynieryjny

Jak schłodzić Ziemię

Naukowcy rozważają ochłodzenie ekosystemu Wielkiej Rafy Koralowej za pomocą biodegradowalnej błony umieszczonej na powierzchni wody lub rozjaśnienia chmur. Naukowcy rozważają ochłodzenie ekosystemu Wielkiej Rafy Koralowej za pomocą biodegradowalnej błony umieszczonej na powierzchni wody lub rozjaśnienia chmur. Global Warming Images/Alamy Stock Photo / BEW
Przedwczesne i panikarskie. Tak określano do niedawna pomysły szybkiego schładzania Ziemi. Dziś klimatolodzy głównego nurtu zastanawiają się poważnie nad metodami sztucznego zbijania gorączki na globie.
Wielka Rafa Koralowa (Barierowa), ciągnąca się wzdłuż północno-wschodniego wybrzeża Australii aż do Papui‑Nowej Gwinei, blaknie i umiera z powodu zbyt wysokich temperatur oceanu. Na zdjęciu satelitarnym widać ubytek chlorofilu (kolor różowy oznacza jego najmniejsze stężenie, czerwony – największe).SPL/EAST NEWS Wielka Rafa Koralowa (Barierowa), ciągnąca się wzdłuż północno-wschodniego wybrzeża Australii aż do Papui‑Nowej Gwinei, blaknie i umiera z powodu zbyt wysokich temperatur oceanu. Na zdjęciu satelitarnym widać ubytek chlorofilu (kolor różowy oznacza jego najmniejsze stężenie, czerwony – największe).
Lód w Arktyce topnieje, co jest zarówno skutkiem, jak i przyczyną wzrostu temperatur na Ziemi.EAST NEWS Lód w Arktyce topnieje, co jest zarówno skutkiem, jak i przyczyną wzrostu temperatur na Ziemi.
Leslie Field ze Stanford University chce zapobiec topnieniu lodu w Arktyce, rozpylając na lodzie kryształki krzemionki, które odbijają ponad 90 proc. światła słonecznego.SPL/EAST NEWS Leslie Field ze Stanford University chce zapobiec topnieniu lodu w Arktyce, rozpylając na lodzie kryształki krzemionki, które odbijają ponad 90 proc. światła słonecznego.

Grupa zapaleńców pojawiła się w środku ostatniej zimy w leżącym na północy Alaski miasteczku Utqiag˙vik, lepiej znanym pod dawną nazwą Barrow. Przybyli w to odludne miejsce leżące pół tysiąca kilometrów za kołem polarnym, aby – jak tłumaczą – uratować Ziemię przed nadmiernym ociepleniem klimatu. W tym celu chcą ocalić od zagłady lód w Arktyce, którego z powodu błyskawicznego wzrostu temperatur szybko ubywa.

Grupie przewodzi Leslie Field, profesorka na Stanford University, która założyła organizację Ice911, by znaleźć fundusze na swoje badania. Jej pomysł polega na rozproszeniu na lodzie drobin krzemionki. Odpowiedniego materiału szukała przez dziesięć lat. „Krzemianowe białe kryształki są tanie, bezpieczne dla ludzi, neutralne dla środowiska i odbijają ponad 90 proc. światła słonecznego” – zachwala swój patent. Na początek przetestowała materiał na jednym z tysięcy jezior w pobliżu Utqiag˙vik. Jeśli trwające właśnie analizy wykażą, że materiał faktycznie zahamował topnienie lodu, następnym krokiem ma być rozsypanie bilionów drobin na większej połaci zmarzliny morskiej: „Wstępnie na miejsce prób wybraliśmy Cieśninę Fram, która oddziela Grenlandię od norweskiego archipelagu Svalbard. Chcemy zacząć tam testy w 2020 r.”.

Na drugim końcu świata inny zespół badaczy zastanawia się, jak nie dopuścić do zagłady Wielkiej Rafy Barierowej. I także sięga po geoinżynierię, czyli techniczną interwencję w środowisko. Pomysł naukowców z Australian Institute of Marine Science polega na zastosowaniu biodegradowalnej błony tysiące razy cieńszej od ludzkiego włosa, która unosiłaby się na powierzchni wody ponad najcenniejszymi fragmentami zagrożonego ekosystemu i blokowała część światła słonecznego, schładzając rafę. Testy w akwarium potwierdziły skuteczność niecodziennego filtra.

Inni naukowcy proponują rozjaśnienie chmur powstających nad największą rafą świata. „Wtedy odbijałyby więcej promieni słonecznych i w ten sposób schładzały ocean” – mówi autor pomysłu Daniel Harrison z University of Sydney. Nie jest to myśl nowa. Prawie trzy dekady temu wpadł na nią brytyjski meteorolog John Latham, a dziś rozwija ją zespół badaczy z Washington University w Seattle pod kierunkiem Thomasa Ackermana. Idea polega na wprowadzaniu do chmur kryształków soli odparowanych z wody oceanicznej i unoszących się w powietrzu, które stałyby się nowymi jądrami kondensacji pary wodnej. W rezultacie chmury rozrosłyby się i stały bielsze. Latham wyobrażał sobie flotyllę statków z olbrzymimi wieżami wytwarzającymi drobinki soli morskich. Ackerman próbuje zweryfikować sensowność tego pomysłu. Łatwo nie jest: dziesięć lat zajęło mu zbudowanie niewielkiej dyszy odpornej na korozję, a teraz szuka sponsorów, którzy wyłożyliby kilka milionów dolarów na przeprowadzenie małego testu na Pacyfiku.

Nad tym, jak różnymi metodami schłodzić rozgrzaną Ziemię, rozmaici badacze zastanawiali się już kilka dekad temu. Michael Mautner rozważał umieszczenie na orbicie lustra odbijającego część światła słonecznego. Inni proponowali zredukowanie warstwy cirrusów, wysokich chmur pierzastych, ocieplających glob. Paul Crutzen, laureat Nagrody Nobla z 1995 r. w dziedzinie chemii za badania nad warstwą ozonową, w 2006 r. opublikował artykuł, w którym apelował, aby naukowcy zaczęli traktować poważnie geoinżynierię jako „drogę ewakuacji w przypadku szybko rosnących temperatur”. Dopiero ten tekst zainicjował debatę na temat konieczności opracowania środków zaradczych na wypadek, gdyby ludzkość nie zdołała ograniczyć emisji gazów cieplarnianych, a temperatury na Ziemi zaczęły raptownie rosnąć.

Pytania o koniec

Minęła dekada z okładem i prawdopodobieństwo zrealizowania się czarnego scenariusza wzrosło. Niewykluczone więc, że już rodzące się dziś pokolenie stanie przed dylematem: pozwolić na wzrost temperatur czy też zatrzymać ten proces, sięgając po jedną z metod geoinżynierii. Liczba publikacji i spotkań poświęconych tej tematyce rośnie lawinowo. Pytań jest bez liku, w tym to zasadnicze: czy dać sobie spokój z geoinżynierią? Bo niektórzy twierdzą, że ona tylko dostarcza alibi tym, którzy emitują dwutlenek węgla, a poza tym niesie rozmaite ryzyka, w tym polityczne, bo ktoś musiałby zdecydować, kiedy rozpocząć i zakończyć taką interwencję w ziemski klimat. Inni jednak uważają, że odpowiedzialni naukowcy, widząc, że prewencja, czyli ograniczanie emisji CO2, nie skutkuje, powinni opracować rodzaj pogotowia klimatycznego.

Do zwolenników drugiego podejścia należy David Keith, profesor Harvard University. Kilka lat temu napisał książkę „A Case for Climate Engineering”, w której opowiedział się za natychmiastowym rozpoczęciem testów wybranych technologii schładzania globu. „Musimy być na to gotowi, gdyby sprawy poszły w złym kierunku. Teoretyzowanie niewiele nam da. Trzeba zobaczyć, co się dzieje realnie w atmosferze podczas takich ingerencji na niewielką skalę”. Latem zamierza więc wypuścić do stratosfery balon z aparaturą rozpraszającą drobne cząsteczki odbijające promieniowanie słoneczne. Przygotowania do eksperymentu „StratoCruiser”, który zostanie przeprowadzony w Arizonie, są już skończone. Dzięki Solar Geoengineering Research Program Keith zebrał już 7 mln dol., trochę dostał od uczelni, przede wszystkim jednak wsparli go sponsorzy prywatni, głównie z Doliny Krzemowej. Większość kosztów pokrył zaś Bill Gates, twórca Microsoftu, którego Keith jest jednym z doradców.

Naukowiec z Harvardu nie myśli o rozjaśnianiu chmur. Spogląda znacznie wyżej – ku stratosferze, w której chciałby rozpraszać substancje blokujące część światła słonecznego. Na takiej trochę przysłoniętej planecie temperatury by spadły – sugerują symulacje komputerowe. Zresztą to samo robią wulkany, wyrzucające dwutlenek siarki zamieniający się w drobiny kwasu siarkowego schładzające glob. W przypadku sztucznej ingerencji samoloty lub balony musiałyby stale dostarczać do stratosfery olbrzymie ilości substancji. Keith szuka takich, które nie niszczyłyby warstwy ozonowej chroniącej przed zabójczymi dawkami UV. W „StratoCruiserze” przetestuje między innymi kalcyt. Na początek zamierza rozrzucić w stratosferze około kilograma i zwiększać ilość w kolejnych próbach.

Przed czymś, co Keith określa „ewentualną konieczną” ingerencją w system klimatyczny planety, wielu badaczy ostrzega. Należy do nich Alan Robock, profesor Rutgers University, sława w dziedzinie modelowania składu ziemskiej atmosfery. Zasłynął jako współtwórca hipotezy zimy nuklearnej, czyli raptownego spadku temperatur na globie, spowodowanego wielkimi pożarami, które wybuchłyby w konsekwencji globalnego konfliktu nuklearnego. Od ponad dekady zajmuje się też geoinżynierią, skupiając się na symulacjach komputerowych – testy terenowe uważa za mało sensowne. „Takie badania nie dadzą odpowiedzi na pytanie, w jaki sposób Ziemia zareaguje na pojawienie się w stratosferze olbrzymich ilości aerozoli. Owszem, możemy w ten sposób schłodzić planetę, co jednak ze skutkami ubocznymi? A jeśli wywołamy olbrzymie susze i osłabimy monsuny azjatyckie? Na takie ryzyko wskazują nasze symulacje komputerowe” – przestrzega Robock, który już w 2009 r. stworzył grupę badawczą Geoengineering Model Intercomparison Project (GeoMIP) i pod tym sztandarem zebrał kilkudziesięciu badaczy z różnych krajów analizujących potencjalne korzyści, zagrożenia i koszty wielkich operacji geoinżynieryjnych.

Kilka lat temu Robock sporządził bilans zysków i strat schłodzenia Ziemi za pomocą aerozoli w stratosferze. Korzyści znalazł pięć (m.in. spadek temperatur i powstrzymanie negatywnych skutków ich wzrostu, zwiększenie produktywności roślin), negatywnych efektów – 27. Ostatnio do tej drugiej listy dopisał kolejny punkt. W artykule opublikowanym w „Nature Ecology&Evolution” grupa GeoMIP założyła taki scenariusz: w ciągu pięciu dekad do atmosfery wprowadzano rokrocznie 5 mln ton dwutlenku siarki, a następnie wstrzymano operację – z powodów politycznych, finansowych, technicznych lub za sprawą jakichś nieprzewidzianych zdarzeń (np. wojny albo epidemii). Stwierdzili, że skutki byłyby dramatyczne. „Temperatury na globie nagle by skoczyły. Ziemskie strefy klimatyczne uległyby raptownemu przesunięciu, a rośliny i zwierzęta w większości nie nadążyłyby za tym tempem zmian” – wylicza Chris Trisos, biolog z University of Maryland, główny autor artykułu. Robock dodaje: „Jeśli zaczniemy schładzać glob na masową skalę, nie będziemy mogli nagle przestać. Potrzebna będzie długa kuracja odwykowa. Istnieje jednak ryzyko, że w trakcie jakiś duży kraj albo grupa krajów dojdą do wniosku, że na tych działaniach jedynie tracą. Wtedy mogą zerwać porozumienie”.

Pytania o zgodę

Keith i Robock spotykają się na konferencjach naukowych. W zeszłym roku zwołali naradę klimatologów zainteresowanych „szczerą rozmową” na temat geoinżynierii. Zgłosiło się ponad stu chętnych. Pojechali na odludzie i tam przez pięć dni, za zamkniętymi drzwiami, próbowali uzgodnić poglądy. Spotkanie rządziło się regułą Chatham House, zgodnie z którą uczestnik nie może ujawniać autorstwa usłyszanych opinii. Podobno rzeczywiście było bardzo szczerze i konkretnie, ale do zbliżenia stanowisk nie doszło. Gdy jedni mówili: „Najgorsza wersja przyszłości to taka, w której nie będziemy przygotowani na interwencję geoinżynieryjną”, inni odpowiadali: „Najgorzej będzie wtedy, gdy się od takiej interwencji uzależnimy”.

Protokół rozbieżności podsumowujący spotkanie liczy kilkadziesiąt pozycji. Na razie badacze nie wiedzą, czy ewentualny lek przeciwgorączkowy dla Ziemi nie okaże się gorszy od choroby. Nie wiadomo też, kto ewentualnie miałby zdecydować o jego podawaniu, ustalić zalecaną dawkę i kiedy zakończyć „kurację”. Zgody nie ma nawet, czy w ogóle powinno się eksperymentować z klimatycznym lekiem, a jeśli już – wedle jakich reguł. Istnieje bowiem ryzyko, że każdy będzie działał na własną rękę – Leslie Field rozsieje swoje krzemionkowe drobiny na dużym fragmencie lodu arktycznego, australijscy badacze schłodzą sobie kawałek Wielkiej Rafy Barierowej, Keith rozprowadzi w stratosferze aerozole w dobranej przez siebie dawce, a Ackerman, gdy już znajdzie pieniądze, zacznie zasiewać chmury ponad morzami. Po przekroczeniu pewnej skali takie próby mogą się niepostrzeżenie zmienić w niekontrolowaną ingerencję.

Ken Caldeira, fizyki atmosfery z Carnegie Institution for Science w Waszyngtonie, który współpracował zarówno z Keithem, jak i Robockiem, a podczas spotkań na ogół próbuje godzić obie strony, tak podsumowuje sytuację: „Zasadnicze pytanie brzmi: czy obecna zmiana klimatu zmieni się w katastrofę o nieobliczalnych skutkach, czy też okaże się kłopotliwą i kosztowną niedogodnością? W tym drugim przypadku ludzkość jakoś sobie poradzi. W pierwszym być może konieczne stanie się przejęcie kontroli nad ilością promieniowania słonecznego docierającego do Ziemi. Najpierw jednak trzeba pilnie ustalić, ewentualnie rozwiać złudzenia, że w razie czego, gdyby doszło do załamania klimatu, to możemy jeszcze liczyć na geoinżynierię. A jeśli nie możemy? Co wtedy?”.

Polityka 25.2018 (3165) z dnia 19.06.2018; Nauka; s. 64
Oryginalny tytuł tekstu: "Gambit geoinżynieryjny"
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

Ludzie i style

Moda na mikromieszkania

Diogenes, grecki filozof, jak wiadomo, z wyboru mieszkał w beczce. Dziś Polacy coraz częściej wybierają mieszkania niewiele od beczki większe. Także z wyboru?

Piotr Sarzyński
15.10.2019
Reklama

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

Powrót na stronę główną