Обзор пяти основных методов, предложенных для охлаждения полюсов или замедления таяния льда, позволяет сделать вывод, что все они крайне непрактичны, не сработают или и то, и другое вместе.
Методы геоинженерии не замедляют потепление полюсов
Учитывая продолжающийся рост выбросов углекислого газа, может ли геоинженерия остановить таяние ледяных шапок Гренландии и Антарктики и предотвратить массовое повышение уровня моря? Нет, согласно обзору пяти основных идей полярной геоинженерии, предложенных на данный момент.
Продвижение геоинженерных идей, которые не могут сработать, отвлекает внимание от ключевой проблемы, говорит Мартин Зигерт из Университета Эксетера в Великобритании. “Это становится чем-то, что идет вразрез с тем, что нам нужно сделать, а именно обезуглероживанием”.
Зигерт и его коллеги оценивали каждую идею полярной геоинженерии на основе шести критериев: сработает ли она, можно ли реализовать ее в необходимых масштабах за разумное время, доступна ли она по цене, согласятся ли страны на это и смогут ли поддерживать это соглашение в течение многих десятилетий, каковы экологические риски и повысит ли это качество окружающей среды? ложные надежды?
В Антарктиде некоторые ледяные щиты покоятся на морском дне и подтаивают снизу из-за потепления океанских вод. Одна из предложенных идей по их спасению заключается в сооружении огромных “завес”, которые не позволят теплым течениям достичь этих ледяных щитов и плавучих шельфовых ледников, которые помогают защитить их.
Неясно, поможет ли это, говорит член команды Стивен Чаун из Университета Монаша в Австралии.
“Теплая вода вполне может отводиться с одного из шельфовых ледников, но вопрос в том, куда она направляется? Вполне возможно, что он просто попадет на шельфовый ледник по соседству, создав другую проблему”, — говорит он.
Такие завесы должны были бы крепиться к морскому дну на глубине до 1 километра, подниматься вверх на сотни метров и растягиваться как минимум на десятки километров – и их пришлось бы возводить в чрезвычайно сложных условиях, говорит Чоун.
Половина исследовательских круизов в Антарктиду отклоняется от запланированных маршрутов из-за опасности айсбергов и морского льда. “Это просто слишком опасно”, — говорит он.
Чоун добавляет, что только одному кораблю когда-либо удавалось достичь района, где необходимо было бы построить морскую завесу для защиты ледника Туэйтса “судный день”.
Поскольку ледники располагаются на суше, а не на морском дне, проблема заключается в том, что повышение температуры приводит к увеличению количества жидкой воды подо льдом, которая действует как смазка, ускоряющая движение льда. Чем больше льда попадает в море, тем выше уровень моря.
Поэтому одно из предложений состоит в том, чтобы просверлить отверстия во льду, чтобы откачать всю воду из-под них.
“Для этого потребовалось бы проделать большое количество отверстий в чрезвычайно глубоких – возможно, километровой толщины – областях льда, что намного превосходит возможности любого научного проекта по бурению, который когда-либо осуществлялся”, — говорит Сэмми Баззард из Университета Нортумбрии в Великобритании.
Мы даже не знаем, где находится вода и где нужно бурить. “Но даже если бы мы поняли, где лучше бурить, у нас все равно остались бы проблемы с масштабируемостью, стоимостью и мощностью бурения”, — говорит Баззард. “Даже если бы мы лучше понимали науку, это все равно неосуществимая идея”.
Другая идея заключается в том, чтобы покрыть поверхность Северного Ледовитого океана крошечными полыми стеклянными шариками, чтобы отражать больше солнечного тепла обратно в космос и охлаждать регион. “Но это вполне может привести к обратному эффекту”, — говорит Чоун.
Для поддержания такого покрытия потребуется ежегодно производить 360 мегатонн стеклянных шариков, что эквивалентно общему мировому производству пластика. Проект, целью которого было опробовать эту идею, был закрыт после того, как лабораторные тесты показали, что гранулы токсичны.
Кроме того, существует стратосферный аэрозоль, при котором в стратосферу выбрасываются вещества, такие как диоксид серы, которые образуют аэрозоли, отражающие солнечный свет. На полюсах это гораздо более проблематично, чем где-либо еще. Аэрозоли не задерживаются в полярной стратосфере так долго, как, скажем, над тропиками, и они не оказывают существенного влияния в темные полярные зимы или над отражающим льдом или снегом.
Поэтому потребуется очень большое количество аэрозолей. Это может привести к разрушению озонового слоя и нарушению климата в других местах, говорит Валери Массон-Дельмотт из Университета Париж-Сакле во Франции. Пострадавшие страны могут потребовать компенсации.
Некоторые из них предложили идею утолщения морского льда в Арктике путем закачивания поверх него морской воды. “Для этого потребовались бы миллионы устройств, установленных на дрейфующем, разрушающем лед льду”, — говорит Хейди Севестре из Программы мониторинга и оценки Арктики в Норвегии. “Это нереально с технологической, логистической и финансовой точек зрения”.
Конечная идея, которую оценили исследователи, заключается в удобрении Южного океана для стимулирования роста фитопланктона, который удаляет углерод, если больше органического вещества остается в отложениях на морском дне. Но из 12 небольших испытаний только в одном на морское дно попало больше углерода. И этот подход может ускорить потерю кислорода в океанах, потенциально увеличивая выброс мощных парниковых газов, таких как метан и закись азота, говорит Массон-Дельмотт.
“Я был крайне обеспокоен дискуссиями, в ходе которых некоторые сторонники этих подходов проявляли чрезмерный энтузиазм и имели очень упрощенный взгляд на проблемы”, — говорит Массон-Дельмотт. “Я думаю, что эта работа устраняет такие пробелы”.
Зигерт считает, что дальнейшее изучение этих идей — пустая трата ресурсов. “Невозможность масштабирования — это то, что невозможно исследовать”, — говорит он.
Не все исследователи убеждены в этом.
“Я не думаю, что об этих подходах известно достаточно, чтобы отказываться от них”, — говорит Шон Фитцджеральд из Центра по восстановлению климата в Кембридже, Великобритания.
Геоинженерия, методы, риски, последствия
Геоинженерия представляет собой совокупность крупномасштабных, целенаправленных вмешательств в природные системы Земли с целью противодействия изменению климата. Эти методы находятся на стадии исследований и разработок, и их потенциальное применение сопряжено с рядом этических, экономических и экологических вопросов.
Методы геоинженерии условно делятся на две основные категории:
Удаление углекислого газа (CDR — Carbon Dioxide Removal)
Эти методы направлены на снижение концентрации CO2 в атмосфере.
Увеличение поглощения углерода растениями
Лесовосстановление и лесоразведение. Посадка деревьев на территориях, где их ранее не было, или восстановление лесных массивов. Деревья в процессе фотосинтеза поглощают CO2.
Улучшение агролесомелиорации. Интеграция деревьев в сельскохозяйственные системы для повышения поглощения углерода почвой и растительностью.
Биоэнергетика с улавливанием и хранением углерода (BECCS — Bioenergy with Carbon Capture and Storage). Выращивание биомассы, сжигание ее для производства энергии и последующее улавливание и захоронение выделяемого CO2.
Увеличение поглощения углерода океанами
Удобрение океана Внесение железа или других питательных веществ в участки океана с низкой продуктивностью для стимуляции роста фитопланктона, который поглощает CO2. Этот метод вызывает серьезные опасения из-за потенциального нарушения морских экосистем.
Защелачивание океана (Ocean Alkalinity Enhancement). Добавление щелочных минералов для повышения pH океана, что может увеличить его способность поглощать CO2.
Технологические методы
Прямое улавливание воздуха (DAC — Direct Air Capture). Использование химических процессов для извлечения CO2 непосредственно из атмосферы. Уловленный CO2 может быть захоронен или использован.
Захоронение углерода в почву. Применение методов, которые стимулируют накопление органического углерода в почве, например, использование компоста или мульчирования.
Усиленное выветривание. Распределение измельченных горных пород (например, базальта) на земле или в океане, чтобы ускорить химические процессы, поглощающие CO2.
Управление солнечным излучением (SRM — Solar Radiation Management)
Эти методы направлены на отражение части солнечного света обратно в космос, чтобы снизить количество энергии, достигающей поверхности Земли, и, как следствие, снизить температуру.
Распыление аэрозолей в стратосфере (Stratospheric Aerosol Injection — SAI). Имитация эффекта извержений вулканов путем распыления мелких частиц (например, диоксида серы) в верхние слои атмосферы. Эти частицы отражают солнечный свет. Потенциальные последствия. Изменение характера осадков, повреждение озонового слоя, кислотные дожди.
Осветление морских облаков (Marine Cloud Brightening — MCB). Распыление мелких частиц морской соли над океаном для увеличения отражающей способности морских облаков.
Потенциальные последствия. Изменение погодных условий, влияние на морские экосистемы.
Размещение зеркал или щитов в космосе. Создание большого количества отражающих поверхностей на орбите Земли для блокирования части солнечного излучения.
Потенциальные последствия. Чрезвычайно высокая стоимость, технические сложности, вопросы контроля.
Осветление поверхностей. Покрытие крыш зданий светлыми материалами, посадка светлой растительности, использование светлых дорожных покрытий для отражения солнечного света.
Ключевые проблемы и опасения, связанные с геоинженерией
Непредсказуемые последствия. Любое масштабное вмешательство в природные системы может иметь непредвиденные и необратимые последствия для окружающей среды, экосистем и биоразнообразия.
Этические вопросы. Кто будет принимать решения о применении геоинженерии? Как будет осуществляться контроль? Возможны ли «климатические войны»?
Сдерживание проблемы, а не ее решение. Методы SRM не устраняют причину глобального потепления (высокие выбросы парниковых газов), а лишь маскируют симптомы. При прекращении применения SRM температура может резко возрасти.
Риск ложного успокоения (Moral Hazard). Опасение, что разговоры о геоинженерии могут ослабить стимулы для сокращения выбросов парниковых газов.
Высокая стоимость и сложность реализации. Многие методы требуют огромных финансовых вложений и значительных технологических прорывов.
Вопросы справедливости. Как гарантировать, что преимущества и риски геоинженерных решений будут распределены справедливо между различными странами и сообществами?