עשה זאת בעצמך בקנה מידה פלנטרי
תוכן
החל מנטיעת יערות בקנה מידה יבשתי ועד להשראת משקעים מלאכותית, מדענים החלו להציע, לבדוק, ובמקרים מסוימים ליישם פרויקטים גיאו-הנדסיים בקנה מידה גדול כדי לשנות את כדור הארץ באופן קיצוני (1). פרויקטים אלו נועדו לפתור בעיות גלובליות כמו מדבר, בצורת או עודף פחמן דו חמצני באטמוספרה, אך הם מאוד בעייתיים בפני עצמם.
הרעיון הפנטסטי האחרון להפוך את השפעות ההתחממות הגלובלית דוחה את הפלנטה שלנו למסלול רחוק יותר מהשמש. בסרט המדע הבדיוני הסיני שיצא לאחרונה לאקרנים, האנושות משנה את מסלול כדור הארץ באמצעות דחפים ענקיים כדי למנוע התרחבות (2).
האם משהו דומה אפשרי? מומחים עסקו בחישובים, שתוצאותיהם מדאיגות במקצת. אם, למשל, נעשה שימוש במנועי רקטות של SpaceX Falcon Heavy, יידרש 300 מיליארד "שיגורים" בעוצמה מלאה כדי להכניס את כדור הארץ למסלול של מאדים, בעוד שרוב החומר של כדור הארץ ישמש לבנייה וכוח. זה. מעט יותר יעיל יהיה מנוע יונים המוצב במסלול סביב כדור הארץ ואיכשהו מחובר לכוכב הלכת - הוא ישתמש כביכול ב-13% ממסת כדור הארץ כדי להעביר את 87% הנותרים למסלול נוסף. אז אולי? זה יצטרך להיות כמעט פי עשרים מקוטר כדור הארץ, והמסע למסלול של מאדים עדיין ייקח... מיליארד שנים.
2. פריים מהסרט "האדמה הנודדת"
לפיכך, נראה כי יש לדחות בעתיד ללא הגבלת זמן את פרויקט "דחיפת" כדור הארץ למסלול קר יותר. במקום זאת, אחד הפרויקטים שכבר יצאו לדרך ביותר ממקום אחד, בניית מחסומים ירוקים על משטחים גדולים של כדור הארץ. הם מורכבים מצמחייה מקומית והם נטועים בשולי המדבריות כדי לעצור את המדבור הנוסף. שני החומות הגדולות ידועות בשמם האנגלי בסין, שבמשך 4500 ק"מ מנסה להכיל את התפשטות מדבר גובי, וכן קיר ירוק נהדר באפריקה (3), עד 8 ק"מ על גבול הסהרה.
3. בלימת הסהרה באפריקה
עם זאת, אפילו ההערכות האופטימיות ביותר מראות שנצטרך לפחות מיליארד הקטרים של יערות נוספים כדי להכיל את השפעות ההתחממות הגלובלית על ידי נטרול הכמות הנדרשת של CO2. זהו אזור בגודל של קנדה.
לדברי מדענים ממכון פוטסדאם לחקר אקלים, לשתילת עצים יש גם השפעה מוגבלת על האקלים ומעוררת אי ודאות אם היא יעילה בכלל. חובבי גיאו-הנדסה מחפשים דרכים קיצוניות יותר.
חוסם את השמש באפור
טכניקה שהוצעה לפני שנים רבות ריסוס של תרכובות חמוצות לאטמוספירה, ידוע גם כ SRM (ניהול קרינת השמש) הוא שכפול של התנאים המתרחשים במהלך התפרצויות געשיות גדולות המשחררות חומרים אלו לסטרטוספירה (4). הדבר תורם, בין היתר, להיווצרות עננים ולהפחתת קרינת השמש המגיעה לפני כדור הארץ. מדענים הוכיחו, למשל, שהוא נהדר פינטובו בפיליפינים, זה הוביל ב-1991 לירידת טמפרטורה עולמית של כ-0,5 מעלות צלזיוס במשך שנתיים לפחות.
4. השפעת אירוסולים גופרית
למעשה, התעשייה שלנו, שפולטת כמויות אדירות של דו-תחמוצת גופרית כמזהם במשך עשרות שנים, תרמה זמן רב להפחתת העברת אור השמש. ההערכה היא שמזהמים אלו במאזן החום מספקים כ-0,4 וואט של "הבהרה" לכדור הארץ למ"ר. עם זאת, הזיהום שאנו מייצרים בפחמן דו חמצני וחומצה גופרתית אינו קבוע.
חומרים אלה אינם עולים לסטרטוספירה, שם הם עלולים ליצור סרט אנטי-סולארי קבוע. החוקרים מעריכים שכדי לאזן את השפעת הריכוז באטמוספירה של כדור הארץ, יהיה צורך לשאוב לפחות 5 מיליון טון או יותר לסטרטוספירה.2 וחומרים אחרים. תומכי השיטה הזו, כמו ג'סטין מקללן מ-Aurora Flight Sciences במסצ'וסטס, מעריכים שעלות מבצע כזה תעמוד על כ-10 מיליארד דולר בשנה - סכום לא מבוטל, אבל לא מספיק כדי להשמיד את האנושות לנצח.
למרבה הצער, לשיטת הגופרית יש חסרון נוסף. הקירור עובד היטב באזורים חמים יותר. באזור הקטבים - כמעט אין. לכן, כפי שניתן לנחש, לא ניתן לעצור בדרך זו את תהליך הפשרת הקרח ועליית מפלס הים, ונושא ההפסדים מהצפות של אזורי חוף נמוכים יישאר איום ממשי.
לאחרונה ערכו מדענים מהרווארד ניסוי להחדרת שבילי אירוסול בגובה של כ-20 ק"מ - לא מספיק כדי להשפיע באופן משמעותי על הסטרטוספירה של כדור הארץ. הם (SCoPex) בוצעו עם בלון. התרסיס הכיל w.i. סולפטים, היוצרים אובך המשקף את אור השמש. זהו אחד מפרויקטי גיאו-הנדסה בקנה מידה מוגבל שמתבצעים על הפלנטה שלנו במספרים מפתיעים.
מטריות חלל והגידול באלבדו של כדור הארץ
בין שאר הפרויקטים מסוג זה, הרעיון מושך תשומת לב השקת מטרייה ענקית לתוך החלל החיצון. זה יגביל את כמות קרינת השמש המגיעה לכדור הארץ. רעיון זה קיים כבר עשרות שנים, אך נמצא כעת בשלב הפיתוח היצירתי.
מאמר שפורסם ב-2018 בכתב העת Aerospace Technology and Management מתאר את הפרויקט, ששמות המחברים. בהתאם לו, מתוכנן להציב סרט סיבי פחמן רחב דק בנקודת לגראנז', שהיא נקודה יציבה יחסית במערכת המורכבת של יחסי גומלין כבידה בין כדור הארץ, הירח והשמש. העלה חוסם רק חלק קטן מקרינת השמש, אבל זה יכול להספיק כדי להביא את הטמפרטורות העולמיות מתחת לגבול 1,5 מעלות צלזיוס שנקבע על ידי פאנל האקלים הבינלאומי.
הם מציגים רעיון קצת דומה מראות חלל גדולות. הם הוצעו בתחילת ה-1 על ידי האסטרופיזיקאי לואל ווד מהמעבדה הלאומית לורנס ליברמור בקליפורניה. כדי שהרעיון יהיה יעיל, ההשתקפות צריכה ליפול על לפחות 1,6% מאור השמש, והמראות חייבות להיות בשטח של XNUMX מיליון קמ"ר.2.
אחרים רוצים לחסום את השמש על ידי גירוי ולכן יישום תהליך המכונה זריעת עננים. יש צורך ב"זרעים" כדי ליצור טיפות. באופן טבעי נוצרות טיפות מים סביב חלקיקי אבק, אבקה, מלח ים ואפילו חיידקים. ידוע שגם כימיקלים כמו יודיד כסף או קרח יבש יכולים לשמש לכך. זה יכול לקרות עם השיטות הידועות והמשומשות כבר. מבהירים ומלבינים עננים, שהוצע על ידי הפיזיקאי ג'ון לאת'ם ב-1990. פרויקט הברק של ענן הים באוניברסיטת וושינגטון בסיאטל מציע להשיג אפקט הלבנה על ידי ריסוס מי ים על עננים מעל האוקיינוס.
הצעות בולטות אחרות עלייה באלבדו של כדור הארץ (כלומר, היחס בין הקרינה המוחזרת לקרינה הנובעת) ישימים גם לצביעת בתים בלבן, שתילת צמחים בהירים, ואולי אפילו הנחת יריעות מחזירות אור במדבר.
לאחרונה תיארנו טכניקות קליטה שהן חלק מארסנל הגיאו-הנדסה ב-MT. הם בדרך כלל אינם גלובליים בהיקפם, אם כי אם מספרם יגדל, ההשלכות עלולות להיות גלובליות. עם זאת, מתבצעים חיפושים אחר שיטות הראויות לשמה של גיאוגרפיה. הסרת CO2 מהאטמוספרה עשויה, לטענת חלקם, לעבור לזרוע את האוקיינוסיםשהם, אחרי הכל, אחד משקעי הפחמן העיקריים על הפלנטה שלנו, האחראים להפחתת כ-30% מהפחמן הדו-חמצני2. הרעיון הוא לשפר את היעילות שלהם.
שתי הדרכים החשובות ביותר הן להפרות את הים בברזל וסידן. זה ממריץ את הצמיחה של פיטופלנקטון, היונק פחמן דו חמצני מהאטמוספרה ועוזר להפקיד אותו על הקרקעית. תוספת של תרכובות סידן תגרום לתגובה עם CO.2 כבר מומס באוקיינוס ויצירת יוני ביקרבונט, ובכך מפחית את החומציות של האוקיינוסים והופך אותם לקלוטים לספיגת יותר CO2.
רעיונות מ-Exxon Stables
הספונסרים הגדולים ביותר של מחקר גיאו-הנדסה הם The Heartland Institute, Hoover Institution ו-American Enterprise Institute, שכולם עובדים עבור תעשיית הנפט והגז. לכן, תפיסות גיאו-הנדסה זוכות לעתים קרובות לביקורת מצד תומכי הפחתת פחמן, שלדעתם מסיטים את תשומת הלב ממהות הבעיה. חוץ מזה יישום של גיאו-הנדסה ללא הפחתת פליטות הופך את האנושות לתלויה בשיטות אלו מבלי לפתור את הבעיה האמיתית.
חברת הנפט ExxonMobil ידועה בפרויקטים הגלובליים הנועזים שלה מאז שנות ה-90. בנוסף לדישון האוקיינוסים בברזל ובניית הגנה סולארית של 10 טריליון דולר בחלל, היא הציעה גם להלבין את פני האוקיינוס על ידי מריחת שכבות בהירות, קצף, פלטפורמות צפות או "השתקפויות" אחרות על פני המים. אפשרות נוספת הייתה לגרור קרחונים ארקטיים לקווי רוחב נמוכים יותר, כך שלובן הקרח ישקף את קרני השמש. כמובן שמיד צוינה הסכנה של עלייה עצומה בזיהום האוקיינוסים, שלא לדבר על העלויות האדירות.
מומחי אקסון הציעו גם להשתמש במשאבות גדולות כדי להעביר מים מתחת לקרח הים האנטארקטי ולאחר מכן לרסס אותם לאטמוספירה כדי להיות מושקעים כשלג או חלקיקי קרח על משטח הקרח של מזרח אנטארקטיקה. התומכים טענו שאם נשאבו בדרך זו שלושה טריליון טון בשנה, אזי יהיה עוד 0,3 מטר שלג על יריעת הקרח, אולם, בשל עלויות האנרגיה האדירות, הפרויקט הזה לא הוזכר יותר.
רעיון נוסף מאורוות אקסון הוא בלוני אלומיניום מלאי הליום בסרט דק בסטרטוספירה, הממוקמים עד 100 ק"מ מעל פני כדור הארץ כדי לפזר את אור השמש. הוצע גם להאיץ את זרימת המים באוקיינוסים בעולם על ידי ויסות המליחות של כמה אזורי מפתח, כמו צפון האוקיינוס האטלנטי. על מנת שהמים יהפכו למלוחים יותר, זה נחשב בין היתר לשמירה על מעטה הקרח של גרינלנד, שימנע את ההמסה המהירה שלו. עם זאת, תופעת הלוואי של התקררות הצפון האטלנטי תהיה קירור אירופה, מה שמקשה על בני האדם לשרוד. דבר של מה בכך.
נתונים מסופקים מוניטור גיאו-הנדסה - פרויקט משותף של Biofuelwatch, ETC Group וקרן Heinrich Boell - מראה שהרבה מאוד פרויקטים של גיאו-הנדסה יושמו ברחבי העולם (5). המפה מציגה פעילות, הושלמו ונטושים. נראה שעדיין אין ניהול בינלאומי מתואם של פעילות זו. אז זה לא הנדסה עולמית לחלוטין. יותר כמו חומרה.
5. מפת פרויקטים של גיאו הנדסה לפי האתר map.geoengineeringmonitor.org
רוב הפרויקטים, יותר מ-190, כבר יצאו לפועל. קיבוע פחמן, כלומר לכידה ואחסון פחמן (CCS), וכ-80 - לכידה, שימוש ואחסון פחמן (, KUSS). היו 35 פרויקטים להפריה באוקיינוס ולמעלה מ-20 פרויקטים של הזרקת אירוסול סטרטוספרי (SAI). ברשימת ה-Geoengineering Monitor, אנו מוצאים גם כמה פעילויות הקשורות לענן. המספר הגדול ביותר של פרויקטים נוצר עבור שינוי מזג האוויר. מהנתונים עולה כי היו 222 אירועים הקשורים לעלייה במשקעים ו-71 אירועים הקשורים לירידה במשקעים.
חוקרים ממשיכים להתווכח
כל הזמן, ההתלהבות של יוזמי התפתחותן של תופעות אקלימיות, אטמוספריות ואוקיאניות בקנה מידה עולמי מעלה שאלות: האם אנחנו באמת יודעים מספיק כדי להתמסר לגיאו-הנדסה ללא חשש? מה אם, למשל, זריעת עננים בקנה מידה גדול משנה את זרימת המים ומעכבת את העונה הגשומה בדרום מזרח אסיה? מה לגבי גידולי אורז? מה אם, למשל, השלכת טונות של ברזל לים תמחק את אוכלוסיית הדגים לאורך חופי צ'ילה?
באוקיינוס, שיושם לראשונה מול חופי קולומביה הבריטית בצפון אמריקה ב-2012, חזר במהירות עם פריחת אצות מסיבית. מוקדם יותר בשנת 2008, 191 מדינות האו"ם אישרו איסור על הפריית אוקיינוסים מחשש לתופעות לוואי לא ידועות, שינויים אפשריים בשרשרת המזון או יצירת אזורים של מעט חמצן במקווי מים. באוקטובר 2018, יותר ממאה ארגונים לא ממשלתיים גינו את הנדסת גיאו כ"מסוכנת, מיותרת ולא הוגנת".
כמו במקרה של טיפול רפואי ותרופות רבות, גיאו-הנדסה מעוררת תופעות לוואיאשר, בתורו, ידרוש אמצעים נפרדים כדי למנוע אותם. כפי שבראד פלומר ציין בוושינגטון פוסט, ברגע שהתחילו פרויקטים של הנדסת גיאו, קשה לעצור אותם. כאשר, למשל, נפסיק לרסס חלקיקים מחזירי אור לאטמוספירה, כדור הארץ יתחיל להתחמם מהר מאוד. ופתאומיות הרבה יותר גרועות מאלו איטיות.
מחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת Journal of Geosciences מבהיר זאת. מחבריו השתמשו באחד-עשר מודלים אקלימיים בפעם הראשונה כדי לחזות מה עלול לקרות אם העולם יישם גיאו-הנדסה סולארית כדי לקזז את העלייה באחוז אחד בפליטת הפחמן הדו-חמצני העולמי מדי שנה. החדשות הטובות הן שהמודל יכול לייצב את הטמפרטורות העולמיות, אבל נראה שאם הגיאו-הנדסה הייתה נעצרת ברגע שזה הושג, יהיו עליות טמפרטורות קטסטרופליות.
מומחים חוששים גם שפרויקט הגיאו-הנדסה הפופולרי ביותר - שאיבת דו תחמוצת הגופרית לאטמוספירה - עלול לסכן אזורים מסוימים. תומכי פעולות כאלה מתנגדים. מחקר שפורסם בכתב העת Nature Climate Change במרץ 2019 מרגיע שההשפעות השליליות של פרויקטים כאלה יהיו מוגבלות מאוד. שותף למחקר, פרופ. דייוויד קית' מאוניברסיטת הרווארד, חוקר הנדסה ומדיניות ציבורית, אומר שמדענים לא צריכים לגעת רק בהנדסה גיאוגרפית, במיוחד בשמש.
- - הוא אמר. -
המאמר של קית' כבר זכה לביקורת על ידי מי שחוששים שמדענים מעריכים יתר על המידה את הטכנולוגיות הקיימות וכי האופטימיות שלהם לגבי שיטות גיאו-הנדסה עלולה להרתיע את החברה מלעשות מאמצים להפחתת פליטת גזי חממה.
ישנם מחקרים רבים המראים כמה מתסכל היישום של הנדסה גיאוגרפית יכול להיות. בשנת 1991 שוחררו לאטמוספירה הגבוהה 20 מגה טון של דו תחמוצת הגופרית, וכל כדור הארץ היה מכוסה בשכבה של סולפט, המשקפת כמות גדולה של אור נראה. כדור הארץ התקרר בכחצי מעלה צלזיוס. אבל אחרי כמה שנים, הסולפטים נפלו מהאטמוספירה, ושינויי האקלים חזרו לדפוס הישן והמטריד שלו.
מעניין שבעולם המאופק והקריר יותר שלאחר הפינאטובו, נראה שהצמחים הצליחו היטב. במיוחד היערות. מחקר אחד מצא שבימי שמש ב-1992, הפוטוסינתזה ביער במסצ'וסטס עלתה ב-23% בהשוואה לפני ההתפרצות. זה אישר את ההשערה שגיאו-הנדסה אינה מאיימת על החקלאות. עם זאת, מחקרים מפורטים יותר הראו שלאחר ההתפרצות הגעשית יבול התירס העולמי ירדו ב-9,3%, והחיטה, הסויה והאורז ב-4,8%.
וזה אמור לצנן את התומכים בהתקררות הגלובוס העולמית.
