Planetarisk solcreme: Solar Radiation Modification

Nedbrydning af klimageoengineering del 3

Del 1: Uendelige ukendte
Del 2: Fjernelse af kuldioxid i havet
Del 4: Overvejelse af etik, retfærdighed og retfærdighed

Solar Radiation Modification (SRM) er en form for klima-geoengineering, der har til formål at øge mængden af ​​sollys, der reflekteres tilbage i rummet - for at vende opvarmningen af ​​planeten. Forøgelse af denne reflektionsevne mindsker mængden af ​​sollys, der kommer til atmosfæren og jordens overflade, og afkøler dermed planeten kunstigt. 

Gennem naturlige systemer reflekterer og absorberer Jorden sollys for at opretholde sin temperatur og klima og interagerer med skyer, luftbårne partikler, vand og andre overflader - inklusive havet. I øjeblikket, der er ingen foreslåede naturlige eller forbedrede naturlige SRM-projekter, så SRM-teknologier falder primært i den mekaniske og kemiske kategori. Disse projekter søger overvejende at ændre Jordens naturlige interaktion med solen. Men at mindske mængden af ​​sol, der når jorden og havet, har potentialet til at forstyrre naturlige processer, der er afhængige af direkte sollys.

Foreslåede mekaniske og kemiske SRM-projekter

Jorden har et indbygget system, der styrer mængden af ​​stråling fra solen, der kommer ind og ud. Det gør den ved at reflektere og omfordele lyset og varmen, hvilket hjælper med at regulere temperaturen. Interessen for mekanisk og kemisk manipulation af disse systemer spænder fra frigivelse af partikler gennem stratosfærisk aerosolinjektion til udvikling af tykkere skyer tæt på havet gennem lysere marine skyer.

Stratosfærisk aerosolinjektion (SAI) er den målrettede frigivelse af luftbårne sulfatpartikler for at øge jordens reflektionsevne, hvilket reducerer mængden af ​​sollys, der når jorden og varmen fanget i atmosfæren. Teoretisk ligner det at bruge solcreme, solar geoengineering har til formål at omdirigere noget sollys og varme uden for atmosfæren, hvilket reducerer mængden, der når overfladen.

Løftet:

Dette koncept er baseret på de naturlige fænomener, der opstår i takt med intense vulkanudbrud. I 1991 spyede udbruddet af Mount Pinatubo i Filippinerne gas og aske ud i stratosfæren og fordelte massemængder af svovldioxid. Vinde flyttede svovldioxiden rundt på kloden i to år, og partiklerne absorberede og reflekterede nok sollys til at reducere de globale temperaturer med 1 grad Fahrenheit (0.6 grader Celsius).

Truslen:

Menneskeskabt SAI forbliver et meget teoretisk koncept med få afgørende undersøgelser. Denne usikkerhed forværres kun af ubekendte om, hvor længe injektionsprojekter vil skulle finde sted, og hvad der sker, hvis (eller når) SAI-projekter mislykkes, afbrydes eller mangler finansiering. SAI-projekter har et potentielt ubestemt behov, når de først begynder, og kan blive mindre effektiv over tid. Fysiske konsekvenser for atmosfæriske sulfatinjektioner omfatter potentialet for sur regn. Som det ses ved vulkanudbrud rejser sulfatpartiklerne verden rundt og kan aflejres i områder, der typisk ikke er påvirket af sådanne kemikalier, ændring af økosystemer og ændring af jordens pH. Et foreslået alternativ til aerosolsulfat er calciumcarbonat, et molekyle, der forventes at have en lignende virkning, men ikke så mange bivirkninger som sulfat. Nylige modelleringsstudier indikerer dog calciumcarbonat kan påvirke ozonlaget negativt. Refleksion af indkommende sollys giver anledning til yderligere bekymringer for egenkapitalen. Aflejringen af ​​partikler, hvis oprindelse er ukendt og mulig global, kan skabe faktiske eller opfattede forskelle, der kan forværre geopolitiske spændinger. Et SAI-projekt i Sverige blev sat på pause i 2021, efter at Samerådet, et repræsentativt organ for oprindelige samer i Sverige, Norge, Finland og Rusland, delte bekymringer om menneskelig indgriben i klimaet. Det oplyste Rådets næstformand, Åsa Larsson Blind det samiske folks værdier om at respektere naturen og dens processer stødte direkte sammen med denne type solar geoengineering.

Surface Based Brightening/Albedo Modification har til formål at øge jordens reflektionsevne og mindske mængden af ​​solstråling, der forbliver i atmosfæren. I stedet for at bruge kemi eller molekylære metoder, overfladebaseret lysning søger at øge albedoeneller reflektivitet af jordens overflade gennem fysiske ændringer af byområder, veje, landbrugsjord, polarområder og havet. Dette kan omfatte at dække disse områder med reflekterende materialer eller planter for at reflektere og omdirigere sollys.

Løftet:

Overfladebaseret lysning forventes at tilbyde direkte kølende egenskaber på lokal basis - svarende til hvordan et træs blade kan skygge for jorden under det. Denne type projekter kan gennemføres i mindre skalaer, dvs. land til land eller by til by. Derudover kan overfladebaseret lysning muligvis hjælpe vende den øgede varme, mange byer og bycentre oplever som følge af den urbane ø-varmeeffekt.

Truslen:

På et teoretisk og konceptuelt niveau ser overfladebaseret lysning ud til at kunne implementeres hurtigt og effektivt. Imidlertid er forskningen i albedomodifikation stadig tynd, og mange rapporter indikerer potentialet for ukendte og rodede effekter. Sådanne bestræbelser vil næppe tilbyde en global løsning, men ujævn udvikling af overfladebaseret lysning eller andre metoder til håndtering af solstråling kunne have uønskede og uforudsete globale effekter på cirkulationen eller vandets kredsløb. Lysning af overfladen i visse områder kan ændre regionale temperaturer og ændre bevægelsen af ​​partikler og stof til problematiske ender. Derudover kan overfladebaseret lysning forårsage ulige udvikling på lokal eller global skala, hvilket øger potentialet for at skifte magtdynamik.

Marine Cloud Brightening (MCB) bruger målrettet havspray til at udså lavtliggende skyer over havet, hvilket tilskynder til dannelsen af ​​en lysere og tykkere skylag. Disse skyer forhindrer indgående stråling i at nå jorden eller havet nedenunder ud over at reflektere strålingen tilbage mod atmosfæren.

Løftet:

MCB har potentiale til at sænke temperaturer på regional skala og forhindre koralblegning. Forskning og tidlige tests har haft en vis succes i Australien med et nyligt projekt ved Great Barrier Reef. Andre applikationer kunne omfatte såning af skyer over gletsjere for at standse havissmeltningen. Den nuværende foreslåede metode bruger havvand, hvilket reducerer dets indvirkning på naturressourcer og kan udføres overalt i verden.

Truslen:

Menneskets forståelse af MCB er fortsat meget usikker. De test, der er gennemført, er begrænsede og eksperimentelle, med forskere, der efterlyser global eller lokal styring om etikken i at manipulere disse økosystemer for at beskytte dem. Nogle af disse usikkerheder omfatter spørgsmål om den direkte effekt af afkøling og reduceret sollys på lokale økosystemer, samt den ukendte effekt af øgede luftbårne partikler på menneskers sundhed og infrastruktur. Hver af disse vil afhænge af sammensætningen af ​​MCB-løsningen, implementeringsmetoden og mængden af ​​MCB, der forventes. Når de frøede skyer bevæger sig gennem vandkredsløbet, vil vandet, saltet og andre molekyler vende tilbage til jorden. Saltaflejringer kan påvirke det byggede miljø, herunder menneskers boligerved at fremskynde forringelsen. Disse aflejringer kan også ændre jordindholdet, hvilket påvirker næringsstoffer og planters evne til at vokse. Disse brede bekymringer ridser overfladen af ​​de ukendte ledsaget af MCB.

Mens SAI, albedomodifikation og MCB arbejder på at reflektere indkommende solstråling, ser Cirrus Cloud Thinning (CCT) på at øge udgående stråling. Cirrusskyer absorberer og reflekterer varme, i form af stråling, tilbage til jorden. Cirrus Cloud Thinning er blevet foreslået af forskere for at reducere varmen, der reflekteres af disse skyer, og tillade mere varme at forlade atmosfæren, teoretisk faldende temperaturer. Forskere forventer at udtynde disse skyer ved sprøjte skyerne med partikler for at reducere deres levetid og tykkelse.

Løftet:

CCT lover at reducere de globale temperaturer ved at øge mængden af ​​stråling for at undslippe atmosfæren. Aktuel forskning peger på, at dette modifikation kan fremskynde vandkredsløbet, stigende nedbør og fordele områder udsat for tørke. Ny forskning peger yderligere på, at dette temperaturfald kan hjælpe langsom smeltning af havis og hjælpe med at vedligeholde de polare iskapper. 

Truslen: 

Rapporten fra det mellemstatslige panel om klimaændringer (IPCC) fra 2021 om klimaændringer og de fysiske videnskaber angivet at CCT ikke er godt forstået. Vejrændringer af denne type kan ændre nedbørsmønstre og forårsage ukendte påvirkninger af økosystemer og landbrug. De nuværende foreslåede metoder til CCT omfatter sprøjtning af skyerne med partikler. Mens en vis mængde partikler forventes at bidrage til at fortynde skyerne, over indsprøjtning af partikler kan så skyerne i stedet for. Disse frøede skyer kan ende med at blive tykkere og fange varme i stedet for at blive tyndere og frigive varme. 

Space Mirrors er en anden metode, forskere har foreslået til at omdirigere og blokere for indkommende sollys. Denne metode foreslår placere stærkt reflekterende genstande i rummet for at blokere eller reflektere indkommende solstråling.

Løftet:

Space spejle forventes at mindske mængden af ​​stråling komme ind i atmosfæren ved at stoppe den, før den når planeten. Dette ville resultere i, at mindre varme trænger ind i atmosfæren og afkøler planeten.

Truslen:

Rumbaserede metoder er meget teoretiske og ledsages af en mangel på litteratur og empiriske data. Ukendt om virkningen af ​​denne type projekter er kun en del af bekymringerne hos mange forskere. Yderligere bekymringer omfatter rumprojekters dyre karakter, den direkte påvirkning af at omdirigere stråling, før den når jordens overflade, den indirekte påvirkning af at reducere eller fjerne stjernelys for havdyr, der stole på himmelsk navigation, potentialet opsigelsesrisiko, og manglen på international rumstyring.

Bevægelse mod en køligere fremtid?

Ved at omdirigere solstråling for at sænke planetens temperaturer, håndtering af solstråling forsøger at besvare et symptom på klimaændringer i stedet for at løse problemet direkte. Dette studieområde er fyldt med potentielle utilsigtede konsekvenser. Her er en risiko-risikovurdering afgørende for at afgøre, om risikoen ved et projekt er værd at være risikoen for planeten eller risikoen for klimaforandringer, forud for implementering af et projekt i stor skala. Potentialet for SRM-projekter til at påvirke hele planeten viser behovet for, at enhver risikoanalyse omfatter hensyntagen til risikoen for det naturlige miljø, forværring af geopolitiske spændinger og indvirkningen på stigende globale uligheder. Med enhver plan om at ændre klimaet i en region eller planeten som helhed, skal projekter fokusere på overvejelser om retfærdighed og involvering af interessenter.