Охлаждане на Земята чрез отразяване на слънчевата светлина: Как ще работи?

Дали соларното геоинженерство е алтернативно решение на климатичната криза?

• Слънчевото геоинженерство е клон на геоинженерството, който се фокусира върху отразяването на слънчевата светлина обратно в космоса, за да се намали глобалното затопляне.
• Има няколко техники за соларно геоинженерство, които се изследват; най-осъществимият се състои от пръскане на отразяващи аерозоли в стратосферата.
• Учените също обмислят изсветляване на морските облаци, за да ги направят по-отразителни.

Наскоро Службата за научна и технологична политика на Белия дом стартира петгодишен изследователски план за изследване на методите за отразяване на слънчевата радиация обратно в космоса в опит да се намалят ефектите от глобалното затопляне.

Стратегията се нарича слънчево геоинженерство, модификация на албедото или модификация на слънчевата радиация (SRM) и има за цел да охлади Земята чрез ограничаване на количеството слънчева светлина, която достига до повърхността.

Въпреки че това не е нова идея, темата е била недостатъчно проучена и смятана за табу за дълго време (от 1965 г. до средата на 2000 г.).

Какво е слънчево геоинженерство?

Емисиите на парникови газове се натрупват в атмосферата и пречат на „самоохлаждането“ на Земята. Благодарение на тези улавящи топлината газове, Земята задържа повече слънчева радиация, отколкото освобождава. Слънчевата радиация се превръща в топлина, когато навлезе в земната атмосфера, така че нейното прекомерно поглъщане води до повишаване на средните глобални температури.

Това наричаме глобално затопляне и е основна причина за изменението на климата. Глобалното затопляне води до топене на ледовете и покачване на морското равнище, загуба на вечна замръзналост (подповърхностен слой от почвата, който остава под точката си на замръзване през цялата година), по-силни и по-дълги горещи вълни по света, по-висока честота на екстремни метеорологични явления, намалена влажност на почвата и суши, загуба на растителност и горски пожари, недостиг на вода, промяна на биома на океана поради повишаване на температурите и други ефекти.

Слънчевото геоинженерство се отнася до клон на геоинженерството, който изучава възможността да се помогне на Земята да освободи допълнителната слънчева радиация, като я отразява обратно в космоса чрез различни методи.

Какви са 3-те вида слънчево геоинженерство?

Има три основни предложени техники за слънчево геоинженерство:

• Стратосферно аерозолно инжектиране – това е най-технически осъществимият метод за момента. Състои се от въвеждане на отразяващи аерозоли в атмосферата. Самолети или привързани балони ще пръскат тези отразяващи аерозоли в стратосферата за бърз глобален охлаждащ ефект. Предложените химични съединения за това са серен диоксид (естествено освобождаван от изригващи вулкани), калцит и алуминиев оксид, но са необходими повече изследвания, за да се определи кое е по-добро (и по-безопасно).

• Изсветляване на морските облаци – това се състои в това да направи морските облаци по-ярки и следователно по-отразителни. Едно предложение е специално проектирани кораби да пръскат солена вода във въздуха като фина мъгла. Солните частици биха действали като „семена“ за облаци, като около тях се кондензира водна пара, образувайки водни капчици. Увеличаването на броя и концентрацията на облачните капчици може да избели облака, правейки го по-отразяващ.
• Повишено съдържание на сяра в морето – този регионален метод за слънчево геоинженерство се състои в „наторяване“ на океаните с материали, които повишават производството на диметилсулфид. Диметилсулфидът е основният източник на сулфатни аерозоли в отдалечени океански региони, така че увеличаването на количеството му може да увеличи отразяващата способност на облака. Смята се, че този метод е по-подходящ за намаляване на топенето на лед в Антарктика.

Освен това има редица други идеи, включително:

• Космически базирани техники като въвеждане на космическо огледало в орбита за отразяване на идващата слънчева светлина, разпръскване на слънчевата светлина, преди да достигне Земята с дифракционни решетки или лещи и т.н. Тези опции са най-малко осъществими поради цената им.
• Океанско огледало. Флот от морски кораби ще разпръсне много дълготрайни микромехурчета в океана, образувайки изкуствена морска пяна. Тази изкуствена морска пяна би била по-бяла и следователно по-отразителна.
• Разреждане на перестия облак. Това е вид висок облак, направен от ледени кристали, които отразяват слънчевата светлина, но също така улавят топлината от инфрачервеното лъчение. По този начин, ако успеем да ги изтъним или намалим, това може да има охлаждащ ефект върху Земята.

Кой предлага слънчево геоинженерство?

Няма конкретен човек, който да е предложил слънчево инженерство, но идеята може да бъде проследена до няколко събития:

• През 1965 г. Научният консултативен комитет на президента на САЩ, Линдън Б. Джонсън, издава забележителен доклад, озаглавен „Възстановяване на качеството на нашата околна среда“. Това е първото изявление на високо ниво относно глобалното затопляне. Въпреки че е фокусиран върху предупреждението за вредните ефекти от емисиите на въглероден диоксид от изкопаеми горива, той също така предлага „повишаване на отразяващата способност на Земята“, за да се противодейства на изменението на климата.
• През 1974 г. руският климатолог Михаил Будико предполага, че изгарянето на сяра в стратосферата може да създаде отразяваща мъгла, която да връща слънчевата светлина обратно в космоса. Тази идея е тествана в реалния живот с изригването на активния стратовулкан Пинатубо през 1991 г., чиито отломки образуваха отразяващ аерозолен облак, който намали слънчевата радиация с 10% и средната глобална температура с 0,9ºF за почти две години.
• През 1992 г. опциите за слънчево геоинженерство са обсъдени в доклад за изменението на климата от Националните академии на САЩ, озаглавен „Политически последици от парниковото затопляне“.
• Атмосферният химик и Нобелов лауреат, Пол Круцен, пише за инжектирането на стратосферна сяра през 2006 г. Неговата статия „Подобряване на албедото чрез инжектиране на стратосферна сяра: Принос за разрешаване на политическа дилема?“ е много влиятелна в научната общност и се смята, че нарушава „табуто“ около слънчевото геоинженерство.
• През 2011 г. британски академичен консорциум, наречен Stratospheric Particle Injection for Climate Engineering, се опитва да тества метода в голям мащаб, но в крайна сметка не го прави поради политически проблеми.

Можем ли да обърнем глобалното затопляне?

Повечето учени са съгласни, че глобалното затопляне може да бъде забавено или дори обърнато, ако намалим емисиите на парникови газове.

Има няколко предложения как да стане това: преминаване към чиста енергия, залесяване на планетата, приоритизиране на устойчивото земеделие и т.н. Изследователите смятат, че отговорът се крие в адаптирането на всички или повечето от тези предложения.

Слънчевото геоинженерство не се приема широко за алтернативно решение на климатичната криза, но тези, които го защитават, вярват, че то може да помогне за смекчаване на последиците от него, докато преминаваме към по-екологични енергийни източници, индустрии и практики.

Източник: InterestingEngineering