Et voksende bevismateriale fremhever det faktum at klimaet endrer seg, og menneskelig aktivitet er den viktigste årsaken. Den nylige nasjonale klimavurderingen, utarbeidet av mer enn 300 forskere og basert på flere tiår med forskning, fant at USA allerede har oppvarmet nesten 2 grader Fahrenheit (1, 1 grader celsius) siden 1900, snøsekk har sunket bort, og seksten av de varmeste sytten år på rekord har skjedd siden år 2000.
Verden varmer, og vi er ansvarlige. Nå begynner noen forskere å lure på om de samme globale kreftene som mennesker uforvarende utnyttet for å drive klimaendringer, kan brukes til å redusere de ekstraordinære kostnadene som til og med et par oppvarmingsgrader ville medført. De støtter ideen om at vi med vilje må gjøre store endringer i planeten i tillegg til å drastisk kutte vårt globale karbonavtrykk. Disse storskala forandringene - kjemisk fange karbon fra luften, ansporer veksten av karbonspisende plankton eller skaper en reflekterende dis i den øvre atmosfæren for å reflektere sollys - er samlet kjent som geoengineering.
Mens mange forskere mener at geoingeniering av jorden en dag kan være nødvendig for å bevare livet slik vi kjenner det, kjøper ikke publikum så langt. Som et resultat fortsetter den foreløpige forskningen for å finne ut om geoingeniørprosjekter til og med fungerer, med ekstrem forsiktighet.
En mulig metode for å avkjøle planeten ville innebære å frigjøre aerosoler i stratosfæren for å reflektere sollys. En gruppe av Harvard-forskere ønsker å forske på dette konseptet ved å studere en veldig liten mengde kalsiumkarbonat ved hjelp av en høy høyde ballong. (Harvard University) "Jeg tror at hvis forskning på geoengineering kommer til å gå videre, er det viktig at det gjøres på en ansvarlig måte og at det gjøres i et tempo som ... ikke kommer så langt foran seg selv, " sier Lizzie Burns, prosjektleder for Harvards solgeoingeniør. forskningsprogram. "Jeg tror det er viktig å samutvikle styring med forskning, og hvis det tar litt lenger tid, har jeg det bra."
Selv om vi på en eller annen måte sluttet å slippe ut karbondioksid helt i morgen, sier mange forskere at det ikke ville være nok. Våre hav absorberer for tiden noe av overflødig varme fra planeten, noe som forårsaker et etterslep i lufttemperaturøkningen. Oppvarmingen vi ser i dag ble satt i gang av beslutninger som ble tatt for flere tiår siden. Noen forskere sier at vi allerede er forpliktet til en økning på 1 grad Fahrenheit (.5 Celsius) med 2100, uansett hva vi gjør. Gitt omfanget av problemet, sier talsmenn for geoingeniørarbeid at det er viktig å se på nye teknologier.
Ideen kommer ikke bare fra utkanten. Det mellomstatlige panelet for klimaendringer, et FN-organ som har gitt lyd fra den stadig mer paniske alarmen om klimaendringer siden 1990, sa i oktober 2018 at det så usannsynlig ut (nær "umulig") at oppvarming kunne holdes under 2 grader Celsius uten utvikle infrastruktur for å fjerne karbon fra atmosfæren - noe vi for øyeblikket ikke kan gjøre i stor skala.
Så forskere ser på andre måter å avkjøle planeten på. Forskere har foreslått å lyse skyer, gjøre sjøsprøyt mer reflekterende, eller til og med lansere et gigantisk speil ut i rommet for å reflektere ekstra sollys. Den mest lovende og rimelige av disse metodene er aerosolinjeksjon i stratosfæren, som innebærer å sprø små partikler i den øvre atmosfæren. Disse partiklene ville reflektere sollys vekk fra jorden, effektivt dempende sola og i teorien avkjøle planeten.
Mange studier som bruker datamodeller har vist at denne metoden i teorien ville fungere. Den siste studien som ble publisert i dag i Nature Climate Change, brukte en sofistikert modell som simulerer ekstrem nedbør og orkaner, og fant ut at å reflektere sollys med aerosoler uniform kunne avkjøle kloden med minimale tilleggseffekter.
Selv om et stratosfærisk aerosolinjeksjonseksperiment ennå ikke er blitt utført, har forskere en ide om hva som skjer når ørsmå partikler blir spydd inn i den øvre atmosfæren takket være vulkanutbrudd. Når Mt. Pinatubo på Filippinene brøt ut i 1991, det omtrent 20 millioner tonn svoveldioksid som det kastet 20 mil opp, avkjølte globale temperaturer med 0, 6 grader celsius i 15 måneder.
Utbruddssøylen fra Mt. Pinatubo sett fra Clark Air Base på Filippinene 12. juni 1991, tre dager før det blåste i det nest største landutbruddet på 1900-tallet. (USGS / Richard P. Hoblitt) Utover Pinatubo-utbruddet har vi få datapunkter som avslører hvordan svovel i stratosfæren ville påvirke planeten. Pinatubo-utbruddsdataene var "utrolig verdifulle" for validering av modeller, men "et utbrudd er ikke det samme som en kontinuerlig utslipp av svoveldioksid, " sier Douglas MacMartin, professor i maskin- og romfartsteknikk ved Cornell University. "Hvis Pinatubo hadde brutt ut i en annen sesong, kan det ha hatt forskjellige innvirkninger. Det gikk av samtidig med El Nino og noen av virkningene er vanskelige å fjerne hverandre. Vi vet ikke engang nøyaktig hvor mye materiale som ble lagt i stratosfæren. "
Vi vet ikke mye, viser det seg. I følge et meningsstykke som MacMartin var medforfatter i Proceedings of the National Academy of Sciences i januar, vet vi ikke bare om stratosfærisk aerosolinjeksjon ville fungere, vi har ikke god sans for hva som kan gå galt. I teorien kan injeksjon av aerosoler i stratosfæren avkjøle planeten til en pris av å forstyrre årstidsmønster, og føre til utstrakt flom eller tørke. Vi kan skade matforsyningen vår, enten ved å redusere mengden sollys som når avlinger eller ved å redusere mengden nedbør, eller begge deler. Partiklene kunne spises bort ved ozonlaget, og gjeninnføre et problem som ble adressert på begynnelsen av 1990-tallet ved å forby produksjon av kjemikalier kjent som klorfluorkarboner (CFC).
"Vi vet ikke nok om det til å ta informerte beslutninger, " sier MacMartin. Sammen med medforfatteren Ben Kravitz, en atmosfærisk vitenskapsmann ved Indiana University, argumenterer MacMartin for at forskere må slutte å drive med "nysgjerrighetsdrevet" forskning - hva skjer hvis du gjør X? —Og flytte til et “misjonsstyrt” forskningsprogram som tar sikte på å spikre nøyaktig hva forskere trenger å vite for å “informere fremtidige samfunnsavgjørelser.”
En Harvard-studie har som mål å fylle ut noen av disse hullene. SCoPeX, eller det stratosfæriske kontrollerte forstyrrelseseksperimentet, er designet for å studere nøyaktig hvordan aerosoler oppfører seg i stratosfæren. Den første iterasjonen av eksperimentet ville lansere en ballong som var 12 miles høy, der den ville frigjøre bittesmå partikler av kalsiumkarbonat - ufarlig kritt - når den putter horisontalt med "ganghastighet" i omtrent en halv kilometer, sier Burns. Ballongen ville deretter gjøre en U-sving og putter tilbake gjennom plommen med krittstøv for å oppdage partiklene og måle hvordan de endrer seg over tid.
Før SCoPeX kan utføre kalsiumkarbonateksperimentet, trenger imidlertid Harvard-teamet å teste ballongutstyret. De planlegger å skyte ballongen i en prøvekjøring ved bruk av vann som nyttelast. Men før SCoPeX til og med kan starte sin tekniske testflukt, må den få godkjenning fra et rådgivende utvalg som vil overvåke prosjektet og trekke pluggen om nødvendig - og utvalget har ennå ikke blitt valgt.
"Hvis det ikke var merket geoengineering, " var det ingen som bryr seg, sier MacMartin, som ikke er tilknyttet SCoPeX. Ingen av disse eksperimentene kan til og med fjernt betraktes som "geoengineering" - deres nyttelast er altfor liten til å ha noen innvirkning på jordas klima. "Men mediene sier Harvards planlegging om å utslette solen."
Burns argumenterer for at den langsomme, metodiske tilnærmingen er nødvendig. "Målet vårt er ikke å fortelle folk hvordan de skal tenke, men å gjøre ting på en måte som får folk til å føle seg trygge [i det vi gjør]." Kostnadene for å ikke få offentlig tillit ble sett i et britisk geoingeniøreksperiment kalt Stratospheric Particle Injection for Climate Engineering (SPICE), som ble skrinlagt i 2012 både for interessekonflikt og protester fra miljøgrupper.
Selv de som støtter geoingeniørforskning sier at forsiktighet er nødvendig. "Forskningen trenger ikke å være skummel, [men] den er skummel med tanke på hva den innebærer, " sier MacMartin. "At vi faktisk kan prøve å kontrollere hele klimaet, er en ganske skremmende idé i noen henseender."
Noen forskere hevder at vi ikke en gang burde kikke denne veien. Klimaforsker Claire Parkinson sier at "å forsøke å motvirke skaden vi har gjort ved å helle ting ut i atmosfæren og havene ved å helle flere ting i ... er for full av potensielle utilsiktede konsekvenser."
Men når det kommer til geoengineering, faller forskningen i en fangst 22 av å være for risikabel til å skynde seg, og noen forskere sier, for viktig å utsette.
På spørsmål om forskere skulle foreta foreløpige eksperimenter for å redusere usikkerheten og risikoen for geoingeniør, var Parkinson stille i lang tid. Hun sa til slutt, “Hvis jeg stemte på det akkurat nå, ville jeg stemt nei.” I Parkinsons syn må vi fokusere på teknologier som fjerner karbon fra atmosfæren eller bare bruker mindre av det i utgangspunktet.
Geoengineering-forskning kan også avlede midler fra kjente karbonreduksjonsstrategier som sol- og vindkraft. Selv kunnskapen om at vi kunne avkjøle planeten med aerosoler, hevder noen, vil fjerne insentivet til å avkarbonisere. Men de fleste geoengineering-talsmenn er enige om at selv med noe som en storstilt stratosfærisk aerosolinjeksjon, vil vi likevel trenge å redusere karbon i atmosfæren. Hvis ikke, må vi fortsette å pumpe mer og mer aerosoler der oppe - bokstavelig talt for alltid. Og å dæmpe solen kan bidra til å bekjempe klimaendringene, men det endrer ingen av karbondioksidens andre ekle effekter, som havforsuring, som dreper koraller, skalldyr og plankton rundt om i verden.
Geoengineering av solenergi er "et potensielt supplement, men det bærer sin egen risiko, " sier Burns. "Det er som et smertestillende middel. Hvis du trenger mageoperasjoner og du tok smertestillende medisiner, betyr det ikke at du ikke lenger trenger mageoperasjoner." Men foreløpig er solenergiingeniør mindre som Aspirin og mer som et uprøvd, uregulert supplement du plukket opp på gaten. Det kan lindre klimasmerter - eller gjøre det mye verre. Vi vet bare ikke.
I mellomtiden fortsetter eksperimenter som SCoPeX, sakte men ubønnhørlig, mot en sannsynlig lansering det neste året eller to. Hele tiden fortsetter jorden å varme.
"Jeg tror at vi sannsynligvis kommer til et sted der konsekvensene av å ikke drive med geoingeniørering er så ille, " sier MacMartin, "at folk kommer til å si at en viss mengde geoingeniører er bedre enn ikke."
