Закрыто на реконструкцию. Может ли геоинженерия спасти Землю от глобального потепления

Все более остро встает вопрос о том, сможем ли мы сократить выбросы СО2 достаточно быстро, чтобы не допустить катастрофических изменений климата. Но, возможно, существуют способы довольно быстро охладить планету и выиграть нам чуть больше времени для отказа от ископаемого топлива.

Их называют геоинженерией. В свое время в научных кругах это было табу, но сегодня все больше исследователей проводят компьютерные симуляции и готовят небольшие эксперименты на открытом воздухе. Но может ли это стать ответом на вызовы, которые ставит перед нами глобальное потепление?

Двусмысленная технология

Традиционно геоинженерия подразумевает два различных подхода: извлечение углекислого газа из атмосферы, чтобы она сохраняла меньше тепла, и отражение излишек солнечного света от планеты, чтобы тепла в принципе поглощалось меньше.

Первая концепция, может быть известна под названием "удаление диоксида углерода" или "технология отрицательной эмиссии". В целом большинство ученых сегодня согласны с тем, что мы должны обратиться к ней, дабы избежать опасного повышения мировой температуры. Однако большинство специалистов не называют это "геоинженерией", чтобы избежать связей со второй, более спорной, концепцией, называемой "солнечной геоинженерией".

Это общий термин, охватывающий такие идеи, как установка солнечных щитов в космосе и распыление в воздухе микроскопических частиц с различными целями. Например, чтобы усилить отражающее свойства облаков или, наоборот, развеять улавливающие тепло перистые облака, или получить возможность рассеивать солнечный свет в стратосфере.

Слово "геоинженерия" предполагает технологию планетарного масштаба. Но некоторые исследователи также рассматривали возможность ее локального проведения, например, для защиты коралловых рифов, секвойных лесов или ледников.

Хорошо забытое старое

Это не особо новая идея. В 1965 году Научный консультативный комитет президента Линдона Джонсона предупредил, что, возможно, для компенсации выбросов парниковых газов нужно увеличить отражательную способность Земли. Комитет в своих предположениях зашел так далеко, что предложил рассеивать отражающие частицы над океанами (примечательно, что о сокращении вредных выбросов речи не шло).

Но в более известном виде солнечная геоинженерия предполагает распыление частиц гораздо выше, в стратосфере (потому это иногда называют "стратосферной инъекцией" или "стратосферным аэрозольным рассеиванием"). Этот способ чаще упоминается исследователями отчасти потому, что природа сама показала нам его действенность.

Самый известный пример – извержение вулкана Пинатубо. Летом 1991 года в небо было выброшено около 20 млн т диоксида серы. Отражая солнечный свет обратно в космос, частицы в стратосфере способствовали снижению глобальной температуры примерно на 0,5°C в следующие два года.

Есть основания полагать, что и в далеком прошлом сильные вулканические извержения вызывали подобные последствия. Так, вслед за извержением вулкана Тамбора в Индонезии в 1815-м году последовал знаменитый "год без лета". Возможно, именно этот мрачный период вдохновил авторов, создавших самых известных литературных монстров, – вампиров и чудовища Франкенштейна.

Считается, что первым предложил имитировать это явление советский ученый Михаил Будыко, написавший о возможности сжигания серы в стратосфере в 1974-м году. В последующие десятилетия эта концепция периодически всплывала в исследовательских работах и ​​на научных конференциях, но больше всего внимания она привлекла в 2006-м.

Тогда лауреат Нобелевской премии по химии Пауль Крутцен призвал к изучению перспектив геоинженерии. Именно его слово вызвало широкий резонанс, потому что премию он получил за исследования опасности увеличения озоновой дыры. А истощение озонового слоя – как раз один из эффектов, который оказывает диоксид серы. Иными словами, Крутцен озвучил мнение, что климатические изменения являются настолько серьезной угрозой, что для противодействия им нужно хотя бы изучить средство, представляющее уже известную опасность.

Модель реконструкции

Похоже, что призыв химика возымел эффект, поскольку в последующие годы все больше исследователей стали интересоваться геоинженерией. В основном, для своих изысканий они используют компьютерное моделирование или лабораторные эксперименты, позволяющие понять, будет ли тот или иной метод работать, и какие побочные эффекты он может оказать.

Например, при помощи компьютерных моделей ученые выяснили, что помимо снижения мировой температуры, геоинженерия способна повредить озоновый слой, изменить глобальные схемы выпадения осадков и снизить урожаи сельскохозяйственных культур в некоторых областях. Другие исследования показали, что подобных последствий можно избежать, если использовать не диоксид серы, а другие вещества, или ограничивая масштабы этой "реконструкции природы".

И все же вопросов в данной области все еще очень много. Исследователи полагают, что нужно строить все новые и новые модели, чтобы подробнее изучить все возможные проблемы. Впрочем, некоторые ученые считают, что всех ответов симуляции не дадут, и обращаются к практическим экспериментам.

Пробы пера

Например, в 2009-м году открытый геоинженерный эксперимент провели российские ученые. Они установили аэрозольные генераторы на вертолете и распыляли частицы на высоте 200 метров. В научной работе, посвященной эксперименту, они заявили, что им удалось уменьшить количество солнечного света, достигавшего поверхности.

Проверить геоинженерию в действии планируют и исследователи из Гарварда. Они надеются запустить воздушный шар, оборудованный пропеллерами и датчиками, который распылит в стратосфере небольшое количество карбоната кальция. Затем ученые измерят, как широко рассеиваются частицы вещества, как они взаимодействуют с другими газами и насколько хорошо они отражают свет. Команда уже собрала средства, создала консультативный комитет, заключила контракт с компанией, занимающейся воздушными шарами, и начала разработку необходимого оборудования.

Между тем, исследователи из Вашингтонского университета хотят провести эксперименты по "осветлению морских облаков". Идея, впервые выдвинутая британским физиком Джоном Лэтэмом в 1990 году, предполагает, что распыление крошечных частиц соли из морской воды в направлении низко расположенных над морем облаков позволит увеличить площадь их поверхности и, следовательно, отражательную способность. В настоящее время ученые ведут подготовку к тому, чтобы проверить замысел Лэтэма.

В любом случае исследователи подчеркивают, что все это лишь эксперименты, а не реальная геоинженерия: количество материала, которое задействуется в опытах, слишком мало, чтобы повлиять на температуру в мире. Так что сегодня глобальным переустройством природы никто не занимается.

Еще не панацея

Учитывая все вышесказанное, легко понять, почему геоинженерия выглядит сомнительной затеей. Это явление еще недостаточно изучено и скрывает ряд вопросов, а некоторые критики вовсе утверждают, что разговоры о возможности технологического "решения" проблемы глобального потепления может отвлечь внимание от причины ее появления: вредных выбросов. Некоторые полагают, что даже сами эксперименты на природе – скользкая дорожка, которая может привести к увеличению количества и масштабов опытов до того, как мир будет готов к геоинженерии.

Технология, которая не знает государственных границ, также ставит сложные, если не непреодолимые, геополитические вопросы. Кто должен решить, стоит ли продолжать работу в этой области? Как выбрать единую среднемировую температуру, если она по-разному будет влиять на разные страны? И если мы не сможем прийти к консенсусу относительно того, стоит ли внедрять данную технологию, станет ли какая-нибудь страна или даже частное лицо делать это в случае необходимости? И не приведет ли такое одностороннее решение к конфликтам?

Наконец, не стоит забывать, что моделирование и даже небольшие эксперименты могут не дать всей полноты знаний. Мы сможем с точностью понимать, насколько эффективна геоинженерия и какие последствия она влечет, только тогда, когда попробуем ее, но в этот момент мы уже будем иметь дело с результатами.

Меньшее зло

Ученые, которые исследуют геоинженерию, сознают ее противоречивость и признают, что это не лучшее решение в вопросах климатических изменений. Ведь она не устраняет такие проблемы, как закисление океанов или ущерб окружающей среде от добычи и сжигания ископаемого топлива. А кроме того, если чрезмерно увлекаться ею, то мы можем столкнуться с другими сбоями в климатической системе.

Тем не менее, у исследователей вызывает опасение то, что население мира продолжает строить электростанции, транспортные средства и города, которые будут испускать парниковые газы в грядущие десятилетия. А значит, оставить без внимания способ, который потенциально может спасти множество жизней, видов и экосистем (если будет внедряться вместе с мерами по снижению вредных выбросов), было бы проявлением безответственности.

Да, это опасно, но по сравнению с чем? Более опасно, чем вызванные изменениями климата голод, наводнения, пожары, вымирание видов и миграция, с которыми мы уже начинаем сталкиваться? По мере того, как эти последствия будут ощущаться все тяжелее, общественность и политики могут решить, что, возможно, все-таки стоит рискнуть атмосферой планеты.

По материалам MIT Technology Review.