Koliko je teško blokirati sunce?

Mogućnost sprečavanja globalnog zagrevanja masovnim otpuštanjem reflektivnih čestica u Zemljinu atmosferu svojevremeno je smatrana ekstremnom, gotovo pseudonaučnom idejom. Ipak, sada je ova ideja - blokiranje sunčevih zraka - predmet ozbiljnog naučnog razmatranja, piše EurekAlert!

U stotinama studija razmatra se kako bi ovaj oblik geoinženjeringa, poznat kao stratosfersko ubrizgavanje aerosola (SAI), mogao da funkcioniše. Postoji realna mogućnost da će države ili čak pojedinci, koji traže privremeno rešenje za klimatske promene, pokušati ovo da urade, ali zagovornici drastično potcenjuju koliko će to biti teško i komplikovano, navode istraživači sa Univerziteta Kolumbija.

Preporučujemo

- Čak i kada su simulacije SAI u klimatskim modelima sofisticirane, one su nužno idealizovane. Istraživači modeliraju savršene čestice savršene veličine. I u simulaciji, oni postavljaju tačno onoliko čestica koliko žele, tamo gde žele. Ali kada počnete da razmatrate gde se zapravo nalazimo u poređenju sa tom idealizovanom situacijom, to otkriva veliku nesigurnost u tim predviđanjima. Postoji čitav niz stvari koje bi se mogle dogoditi ako pokušate ovo da uradite – a mi tvrdimo da je opseg mogućih ishoda mnogo širi nego što je iko do sada shvatao – rekla je Vivijan Fej Meknil, hemičarka i fizičarka specijalizocana za aerosole na Univerzitetu Kolumbija.

U radu objavljenom u Scientific Reports, Meknilova i njene kolege bave se fizičkim, geopolitičkim i ekonomskim ograničenjima SAI-ja. Oni su započeli prikupljanjem raštrkane naučne literature o tome kako bi uticaji SAI-ja bili oblikovani nijansama njegove primene. Mnogi faktori utiču na interakciju aerosola sa Zemljinim sistemima: nadmorska visina i geografska dužina na kojoj se ispuštaju, doba godine kada se to dešava, i naravno, sama količina uključenih čestica.

Ipak, čini se da je najznačajnija geografska širina, navode. Na primer, SAI koncentrisan u polarnim regionima verovatno bi poremetio tropske monsunske sisteme. Ispuštanja koncentrisana u ekvatorijalnim regionima mogla bi uticati na mlaznu struju i poremetiti obrasce atmosferske cirkulacije koji prenose toplotu ka Zemljinim polovima.

- Nije samo stvar u tome da se pet teragrama sumpora unese u atmosferu. Važno je gde i kada to radite – rekla je Meknilova.

Ove varijabilnosti sugerišu da bi, ako dođe do SAI-ja, to trebalo da se radi na centralizovan, koordinisan način. Međutim, s obzirom na geopolitičku realnost, istraživači kažu da je to malo verovatno.

Dosadašnje studije modela su se gotovo u potpunosti fokusirale na pristupe SAI-ju koji bi koristili gasove bogate sulfatima, analogne onima koji nastaju kada vulkanski oblaci oksidiraju i kondenzuju se u stratosferi. Vulkanske erupcije su u prošlosti hladile Zemlju: kada je planina Pinatubo eruptirala 1991. godine, na primer, planetarne temperature su pale za skoro jedan stepen Celzijusa tokom narednih nekoliko godina. Taj događaj se često navodi kao dokaz principa kako bi SAI mogao da funkcioniše.

Osim hlađenja na nivou tla, SAI takođe nosi neželjene posledice, kako očekivane tako i neočekivane. Na primer, erupcija Pinatuba je takođe poremetila indijski monsunski sistem, što je dovelo do smanjenja padavina širom Južne Azije, i izazvala zagrevanje u stratosferi i oštećenje ozonskog omotača. Upotreba sulfata za SAI mogla bi predstavljati slične rizike, ili dodatne ekološke probleme, uključujući kisele kiše i zagađenje zemljišta. Ove brige su dovele do potrage za drugim sastojcima aerosola za SAI.

Predložene mineralne alternative uključuju kalcijum karbonat, alfa aluminijum-oksid, rutil i anatas titanijum-dioksid, kubni cirkonijum i dijamant. Razmatranje alternativa se fokusiralo na njihove optičke kvalitete, ali drugi faktori su zanemareni.

- Naučnici su razmatrali upotrebu kandidata za aerosole sa malo obzira na to kako bi praktična ograničenja mogla ograničiti vašu sposobnost da ih zaista ubrizgavate u ogromnim količinama godišnje. Mnogi od predloženih materijala nisu naročito rasprostranjeni – rekla je Miranda Hak, naučnica za aerosole na Univerzitetu Kolumbija i vodeći autor novog rada.

Dijamant je optički dobro prilagođen zadatku, ali ga jednostavno nema dovoljno. Što se tiče kubnog cirkonijuma i rutil titanijum-dioksida, ponuda bi možda mogla da zadovolji potražnju, ali ekonomsko modeliranje tima sa Kolumbije sugeriše da bi povećana potražnja opteretila lance snabdevanja i učinila ih mnogo skupljim. Postoje dovoljne zalihe alfa aluminijum-oksida i kalcijum karbonata da apsorbuju potražnju bez podizanja cena, ali postoje ozbiljni tehnički izazovi u vezi sa njihovim raspršivanjem.

Na sićušnoj, submikronskoj veličini čestica neophodnoj za SAI, sve mineralne alternative imaju tendenciju da se grupišu u veće agregate. Prema proračunima istraživača, ovi agregati su manje efikasni u smanjenju sunčeve svetlosti od pojedinačnih čestica, a njihovi klimatski uticaji su još manje shvaćeni.

- Umesto da imate ove savršene optičke osobine, imate nešto mnogo gore. U poređenju sa sulfatom, ne mislim da bismo nužno videli vrste klimatskih benefita o kojima se raspravljalo – rekla je Hakova.

Sva ova praktična razmatranja – u strategijama primene, upravljanju, dostupnosti i svojstvima materijala – čine SAI još neizvesnijim nego što već jeste, kažu istraživači. To bi trebalo uzeti u obzir prilikom razmatranja upotrebe.

- Sve se svodi na kompromise u pogledu rizika kada se razmatra geoinženjering – rekao je Gerno Vagner, klimatski ekonomista na Univerzitetu Kolumbija.

S obzirom na haotičnu realnost SAI-ja, dodaje, „to se neće desiti na način na koji 99 procenata ovih radova modelira.“

(Telegraf Nauka/EurekAlert!)