Необратимые и угрожающие изменения климата заставляют ученых искать пути искусственного охлаждения климата на планете. Но, как и у всяких глобальных решений, у идей распыления диоксида серы в стратосфере или создания искусственных облаков есть свои минусы.
Каждую осень разговоры о проблемах глобального потепления становятся особенно популярны. Особенно когда декабрь стал четвертым осенним месяцем. Когда до новогодних праздников остается меньше месяца, а привычного снега нет и не ожидается, тем интереснее узнать, есть ли способы вернуть погоду в привычную колею. Объемный обзор средств исправить такое положение дел предлагает Роберт Кунциг в ноябрьском номере журнала Scientific American.
Все разработки, призванные препятствовать глобальному потеплению, остановить его или вовсе обратить вспять — в зависимости от смелости разработчиков, — можно объединить одним понятием: геоинжиниринг. Их можно разделить на две группы: одни помогут сократить количество солнечной энергии, достигающей поверхности Земли, другие предлагают контролировать количество тепла, выделяющегося обратно, через контроль содержания углекислого газа в атмосфере. Все методы можно разделить и прагматически — каким-то из них для достижения эффекта потребуются десятилетия, другие же смогут противодействовать глобальному потеплению сразу после разворачивания системы.
Геоинженерные разработки фактически начались, как только был открыт парниковый эффект. Именно тогда группа экологов обратилась к президенту США Джонсону, предупреждая об опасности выбросов углекислого газа в атмосферу. Правда, в то время ученые еще не решились говорить о сокращении этих выбросов. Вместо этого было предложено «распылить микроскопические отражающие частицы» на площади в 13 млн кв. км океана, чтобы 1% солнечного света вернулся в космос. Как полагает Дэвид Кит, специалист по энергетике из Университета Калгари, это было бы «идиотским решением, которое всё равно никогда бы не сработало».
Затем начались десятилетия борьбы за защиту окружающей среды. Любого ученого, занимавшегося геоинжинирингом, сразу обвиняли в потакательстве разрушителям природы. Но работы продолжались без широкой огласки, пока по вполне объективным причинам в последнее время не наметились перемены. Во-первых, выбросы CO2 растут быстрее, чем предсказывал наихудший сценарий 2007 года. И это несмотря на годы обсуждений, международных договоров и громких обещаний. Во-вторых, полярные льды тают быстрее, чем когда-либо. Похоже, точка начала необратимых процессов уже гораздо ближе, чем казалось раньше.
Одна из наиболее распространенных идей охлаждения атмосферы состоит в распылении большого количества диоксида серы в стратосфере. Там после цепи реакций будут образовываться серно-кислотные облака, которые защитят нас от Солнца, не убивая нас самих. Эта схема не нова, впервые она была предложена еще в 1974 году. Ее суть состоит в том, чтобы — ни много ни мало — сымитировать извержение вулкана, вбросив в стратосферу несколько миллионов тонн диоксида серы. В результате небо станет чуть бледнее, закаты — ярче, а погода — прохладней. Примерно так произошло в 1991 году, когда в результате мощного извержения филиппинского вулкана Пинатубо в атмосферу попало 20 млн тонн SO2, что понизило среднегодовую температуру на планете на 0,5—0,6°С. Чтобы компенсировать результаты увеличения вдвое (по сравнению с доиндустриальными показателями) концентрации диоксида углерода, достаточно забросить в стратосферу 1,5 млн тонн диоксида серы. По размаху проекта несложно догадаться, что в его создании участвовали наши соотечественники. И действительно, идея принадлежит академику РАН Михаилу Будыко. Стоимость проекта не так уж велика — 25—50 млрд долларов в год.
Самое сложное — найти баланс отражающего солнечную энергию диоксида серы и сохраняющего тепло диоксида углерода. Углекислый газ разогревает планету постоянно, независимо от времени суток и сезона, а теневая завеса из сульфатов будет действовать только днем. Например, в полярную зиму она не сделает ничего, и тропики будут охлаждаться интенсивнее, чем приполярные зоны.
Особые опасения вызывает возможная реакция озонового слоя. Дело в том, что роковые реакции, разрушившие его над Антарктидой, идут только в присутствии конденсирующих фреоны частиц. Сейчас, спустя 20 лет после запрета на использование фреонов, озоновая дыра постепенно затягивается. Но микроскопические капли серной кислоты могут стать катализатором, который замедлит этот процесс на десятилетия. По худшему сценарию массированный ввод сульфатов в атмосферу задержал бы восстановление озонового слоя на Южном полюсе на 30—70 лет, а в холодные зимы было бы вероятно появление локальных озоновых дыр и в Северном полушарии. Канцерогенным ультрафиолетовым излучением тогда накроет уже не безлюдную Антарктику, а обычные города северных широт.
Альтернативой глобальному использованию диоксида серы может быть использование косвенного аэрозольного эффекта. Он работает уже сейчас — выхлопы судовых двигателей тянутся за кораблями на сотни миль и сохраняются на протяжении нескольких суток. И еще они эффективно отражают солнечный свет. Идея вышедшего на пенсию климатолога Джона Летэма состоит в том, чтобы дистанционно управляемые суда усилили этот эффект, распыляя морскую воду в атмосферу. С участием профессора Эдинбургского университета Стивена Солтера проект принял законченный вид. Построив 1500 судов (2 млн долларов каждое, всего 3 млрд долларов), можно повернуть вспять глобальное потепление, нейтрализовав по крайней мере половину углекислого газа.
Правда, пока никто не берется предсказать, как при этом изменится климат. Возможно, всё закончится климатической картой «в горошек», испещренной очень холодными и очень жаркими регионами. Кроме того, «отбеленные» облака хоть и будут более густыми, но будут давать меньше осадков, поэтому климат станет суше.
Словом, не стоит переоценивать геоинжиниринг — с его помощью корень зла не уничтожить. Даже если удастся остановить глобальное потепление, закрыв Землю чем-то наподобие солнечного зонтика (самое радикальное и фантастичное решение), CO2 продолжит накапливаться в атмосфере. Отдаленные последствия этого (например, повышение кислотности океанов) трудно даже представить.
А если мы создадим систему охлаждения, не сокращая выбросы углекислого газа, а потом она сломается — тогда планете придется по-настоящему плохо. Реймонд Пьерхамберт, специалист по моделированию климата из Чикагского университета, назвал этот сценарий «Дамокловым миром». Тончайшая нить сульфатов, удерживающая меч CO2, должна ежегодно поддерживаться постоянными добавлениями SO2. Если эти инъекции прервутся — будь то мировой финансовый кризис, издержки военного времени или гражданские беспорядки, — накопленный за годы CO2 буквально поджарит нашу планету. Согласно худшему сценарию, рост средней температуры составит от 2,2—3,9°С за десятилетие. Это в 10 раз превышает нынешние показатели. С таким вызовом человечеству не справиться.
Зная о таких перспективах, как-то не удивляешься, что никто не хочет прямо сказать, есть ли смысл в геоинжиниринге. Для некоторых ученых это стратегия, которая позволит отсрочить неизбежную катастрофу и даст человечеству несколько десятилетий на переход к экологически безопасным методам хозяйствования. Другие вполне обоснованно боятся, что эффектные полумеры отобьют у политиков желание заниматься проблемами климата дальше.
Наконец, даже среди ученых нет единства: «С научной точки зрения геоинжиниринг — это глупость, если не сокращать выбросы углекислого газа, — говорит Том Уигли из Национального центра исследований атмосферы США. — Если мы решимся на это, то неизбежно наступит критический момент, когда люди увидят, что в море просто не осталось рыбы. Мы же не настолько глупы. Наука укажет нам путь». Пьерхамберт, как многие другие климатологи, смотрит на вещи более пессимистично: «Мы умеем делать глупости».
«Бибиси»: Геоинжиниринг против глобального потепления |
ОТПРАВИТЬ:
| Читать @chaskor |
Статьи по теме:
- Молекула, открытая на уроке.
Десятилетняя девочка изобрела новое взрывчатое вещество. - Неизвестный Ломоносов – кукиш, куртуазность и эскапизм.
300-летие «холмогорского самородка». - Знал бы человек-паук.
Учёные представили держащую человека сухую липучку. - Чёрные цивилизационные дыры России.
Как выглядят карты «антропоцена» Земли. - Плагиат Артамоновой.
За гранью безумного или просто скверный анекдот? - «Задумай – Спроектируй – Реализуй – Управляй».
Международный семинар по вопросам инноваций и реформированию инженерного образования «Всемирная инициатива CDIO» прошёл в МИСиС. - «Чем больше знакомишься с наукой, тем больше любишь её».
Всероссийский фестиваль науки — мировой научный опыт и уникальный стиль. - Сергей Капица: «Я не сторонник катастрофического взгляда на жизнь».
Светлана Конеген расспросила Сергея Петровича Капицу о демографической теории и состоянии отечественной науки. - Наука по-русски и в картинках.
В России будет издаваться Science Illustrated. - Удивительные приключения серба в Америке.
10 июля 1856 года родился изобретатель Никола Тесла.
