Planetarischer Sonnenschutz: Modifikation der Sonnenstrahlung

Aufschlüsselung des Klima-Geoengineerings Teil 3

Teil 1: Endlose Unbekannte
Teil 2: Entfernung von Kohlendioxid aus dem Ozean
Teil 4: Berücksichtigung von Ethik, Gerechtigkeit und Gerechtigkeit

Solar Radiation Modification (SRM) ist eine Form des Klima-Geoengineerings, das darauf abzielt, die Menge des in den Weltraum zurückreflektierten Sonnenlichts zu erhöhen – um die Erwärmung des Planeten umzukehren. Durch die Erhöhung dieses Reflexionsvermögens verringert sich die Menge an Sonnenlicht, die die Atmosphäre und die Erdoberfläche erreicht, wodurch der Planet künstlich gekühlt wird. 

Durch natürliche Systeme reflektiert und absorbiert die Erde Sonnenlicht, um ihre Temperatur und ihr Klima aufrechtzuerhalten, und interagiert dabei mit Wolken, Schwebeteilchen, Wasser und anderen Oberflächen – einschließlich des Ozeans. Momentan, Es gibt keine vorgeschlagenen natürlichen oder verstärkten natürlichen SRM-Projekte, daher fallen SRM-Technologien hauptsächlich in die mechanische und chemische Kategorie. Diese Projekte zielen vor allem darauf ab, die natürliche Interaktion der Erde mit der Sonne zu verändern. Doch die Verringerung der Menge an Sonne, die das Land und die Ozeane erreicht, birgt das Potenzial, natürliche Prozesse zu stören, die auf direktes Sonnenlicht angewiesen sind.

Vorgeschlagene mechanische und chemische SRM-Projekte

Die Erde verfügt über ein eingebautes System, das die Menge der ein- und ausgehenden Sonnenstrahlung steuert. Dies geschieht durch die Reflexion und Umverteilung von Licht und Wärme, was zur Regulierung der Temperatur beiträgt. Das Interesse an der mechanischen und chemischen Manipulation dieser Systeme reicht von der Freisetzung von Partikeln durch Aerosolinjektion in die Stratosphäre bis hin zur Entwicklung dichterer Wolken in der Nähe des Ozeans durch Aufhellung mariner Wolken.

Stratosphärische Aerosolinjektion (SAI) ist die gezielte Freisetzung von Sulfatpartikeln in der Luft, um das Reflexionsvermögen der Erde zu erhöhen und so die Menge an Sonnenlicht, die den Boden erreicht, und die in der Atmosphäre eingeschlossene Wärme zu reduzieren. Theoretisch ähnelt Solar Geoengineering der Verwendung von Sonnenschutzmitteln und zielt darauf ab, einen Teil des Sonnenlichts und der Wärme aus der Atmosphäre umzuleiten und so die Menge zu reduzieren, die die Oberfläche erreicht.

Das Versprechen:

Dieses Konzept basiert auf den Naturphänomenen, die mit heftigen Vulkanausbrüchen einhergehen. Im Jahr 1991 schleuderte der Ausbruch des Mount Pinatubo auf den Philippinen Gas und Asche in die Stratosphäre und verteilte große Mengen Schwefeldioxid. Winde bewegten das Schwefeldioxid zwei Jahre lang um den Globus, und die Partikel absorbierten und reflektiert genug Sonnenlicht, um die globalen Temperaturen um 1 Grad Fahrenheit (0.6 Grad Celsius) zu senken..

Die Drohung:

Von Menschen geschaffene ORKB sind nach wie vor ein äußerst theoretisches Konzept mit wenigen schlüssigen Studien. Diese Unsicherheit wird nur dadurch verschärft, dass nicht bekannt ist, wie lange Injektionsprojekte dauern würden und was passiert, wenn (oder wenn) ORKB-Projekte scheitern, eingestellt werden oder keine Finanzierung vorhanden ist. ORKB-Projekte haben möglicherweise einen unbestimmten Bedarf, sobald sie beginnen, und kann mit der Zeit an Wirksamkeit verlieren. Zu den physikalischen Auswirkungen atmosphärischer Sulfateinspritzungen gehört die Möglichkeit von saurem Regen. Wie bei Vulkanausbrüchen beobachtet, wandern die Sulfatpartikel um die Welt und können sich in Regionen ablagern, die normalerweise nicht von solchen Chemikalien betroffen sind, Ökosysteme verändern und den pH-Wert des Bodens verändern. Eine vorgeschlagene Alternative zu Aerosolsulfat ist Calciumcarbonat, ein Molekül, von dem erwartet wird, dass es eine ähnliche Wirkung, aber nicht so viele Nebenwirkungen wie Sulfat hat. Neuere Modellstudien deuten jedoch auf Calciumcarbonat hin kann sich negativ auf die Ozonschicht auswirken. Die Reflexion des einfallenden Sonnenlichts wirft weitere Bedenken hinsichtlich der Gerechtigkeit auf. Die Ablagerung von Partikeln, deren Ursprung unbekannt und möglicherweise global ist, kann zu tatsächlichen oder wahrgenommenen Ungleichheiten führen, die geopolitische Spannungen verschärfen könnten. Ein SAI-Projekt in Schweden wurde 2021 unterbrochen, nachdem der Saami-Rat, eine Vertretung der indigenen Saami-Völker Schwedens, Norwegens, Finnlands und Russlands, Bedenken hinsichtlich menschlicher Eingriffe in das Klima geäußert hatte. Das erklärte die Vizepräsidentin des Rates, Åsa Larsson Blind Die Werte des Saami-Volkes, die Natur und ihre Prozesse zu respektieren, widersprachen direkt mit dieser Art von solarem Geoengineering.

Ziel der oberflächenbasierten Aufhellung/Albedo-Modifikation ist es, das Reflexionsvermögen der Erde zu erhöhen und die Menge der in der Atmosphäre verbleibenden Sonnenstrahlung zu verringern. Anstatt Chemie oder molekulare Methoden zu verwenden, Durch oberflächenbasierte Aufhellung soll die Albedo erhöht werden, oder Reflexionsvermögen, der Erdoberfläche durch physikalische Veränderungen in städtischen Gebieten, Straßen, landwirtschaftlichen Flächen, Polarregionen und dem Ozean. Dazu kann das Abdecken dieser Bereiche mit reflektierenden Materialien oder Pflanzen gehören, um das Sonnenlicht zu reflektieren und umzuleiten.

Das Versprechen:

Es wird erwartet, dass oberflächenbasierte Aufhellungen lokal direkte Kühleigenschaften bieten – ähnlich wie die Blätter eines Baumes den Boden darunter beschatten können. Diese Art von Projekt kann in kleineren Maßstäben umgesetzt werden, z. B. von Land zu Land oder von Stadt zu Stadt. Darüber hinaus kann eine oberflächenbasierte Aufhellung hilfreich sein Dies kann die zunehmende Hitze in vielen Städten und Ballungszentren umkehren als Folge des städtischen Inselwärmeeffekts.

Die Drohung:

Auf theoretischer und konzeptioneller Ebene scheint die oberflächenbasierte Aufhellung schnell und effizient umsetzbar zu sein. Die Forschung zur Albedo-Modifikation ist jedoch nach wie vor dürftig und viele Berichte weisen auf die Möglichkeit unbekannter und verwirrender Auswirkungen hin. Es ist unwahrscheinlich, dass solche Bemühungen eine globale Lösung bieten werden, eine ungleichmäßige Entwicklung der oberflächenbasierten Aufhellung oder anderer Methoden zur Bewältigung der Sonneneinstrahlung könnte jedoch eine solche sein unerwünschte und unvorhergesehene globale Auswirkungen auf die Zirkulation oder den Wasserkreislauf. Die Aufhellung der Oberfläche in bestimmten Regionen kann die regionalen Temperaturen verändern und die Bewegung von Partikeln und Materie problematisch beeinflussen. Darüber hinaus kann eine oberflächenbasierte Aufhellung zu einer ungleichen Entwicklung auf lokaler oder globaler Ebene führen, was das Potenzial für eine Verschiebung der Machtdynamik erhöht.

Marine Cloud Brightening (MCB) nutzt gezielt Meeresgischt, um tiefliegende Wolken über dem Ozean zu säen und so die Bildung von Wolken zu fördern hellere und dickere Wolkenschicht. Diese Wolken verhindern, dass einfallende Strahlung das darunter liegende Land oder Meer erreicht, und reflektieren die Strahlung zusätzlich zurück in Richtung Atmosphäre.

Das Versprechen:

MCB hat das Potenzial, die Temperaturen auf regionaler Ebene zu senken und Korallenbleiche zu verhindern. Forschung und erste Tests waren in Australien mit einem kürzlich durchgeführten Projekt einigermaßen erfolgreich am Great Barrier Reef. Andere Anwendungen könnten darin bestehen, Wolken über Gletschern zu säen, um die Meereisschmelze aufzuhalten. Die derzeit vorgeschlagene Methode nutzt Meerwasser aus dem Meer, wodurch die Auswirkungen auf die natürlichen Ressourcen verringert werden, und könnte überall auf der Welt durchgeführt werden.

Die Drohung:

Das menschliche Verständnis von MCB bleibt höchst ungewiss. Die abgeschlossenen Tests sind begrenzt und experimentell Forscher fordern eine globale oder lokale Governance über die Ethik der Manipulation dieser Ökosysteme zum Zweck ihres Schutzes. Zu diesen Unsicherheiten gehören Fragen zu den direkten Auswirkungen von Abkühlung und reduziertem Sonnenlicht auf lokale Ökosysteme sowie zu den unbekannten Auswirkungen erhöhter Partikel in der Luft auf die menschliche Gesundheit und Infrastruktur. Jeder dieser Faktoren hängt von der Zusammensetzung der MCB-Lösung, der Bereitstellungsmethode und der erwarteten MCB-Menge ab. Während sich die Samenwolken durch den Wasserkreislauf bewegen, kehren Wasser, Salz und andere Moleküle zur Erde zurück. Salzablagerungen können Auswirkungen auf die bebaute Umwelt, einschließlich der menschlichen Behausung, haben, indem der Verfall beschleunigt wird. Diese Ablagerungen können auch den Bodengehalt verändern und so die Nährstoffe und die Wachstumsfähigkeit der Pflanzen beeinträchtigen. Diese weitreichenden Bedenken kratzen nur an der Oberfläche der mit MCB einhergehenden Unbekannten.

Während SAI, Albedo-Modifikation und MCB darauf abzielen, einfallende Sonnenstrahlung zu reflektieren, befasst sich Cirrus Cloud Thinning (CCT) mit der Erhöhung der ausgehenden Strahlung. Cirruswolken absorbieren und reflektieren Wärmein Form von Strahlung zurück zur Erde. Die Ausdünnung der Zirruswolken wurde von Wissenschaftlern vorgeschlagen, um die von diesen Wolken reflektierte Wärme zu reduzieren und mehr Wärme aus der Atmosphäre austreten zu lassen, was theoretisch zu niedrigeren Temperaturen führt. Wissenschaftler gehen davon aus, dass diese Wolken bis dahin dünner werden Besprühen der Wolken mit Partikeln um ihre Lebensdauer und Dicke zu reduzieren.

Das Versprechen:

CCT verspricht, die globalen Temperaturen zu senken, indem es die Menge der aus der Atmosphäre entweichenden Strahlung erhöht. Aktuelle Forschungsergebnisse deuten darauf hin Eine Änderung kann den Wasserkreislauf beschleunigenDies erhöht die Niederschläge und kommt dürregefährdeten Gebieten zugute. Neue Forschungsergebnisse deuten außerdem darauf hin, dass diese Temperatursenkung hilfreich sein könnte langsame Meereisschmelze und helfen bei der Erhaltung der polaren Eiskappen. 

Die Drohung: 

Der Bericht des Zwischenstaatlichen Gremiums für Klimaänderungen (IPCC) von 2021 über den Klimawandel und die darauf hingewiesenen physikalischen Wissenschaften dass CCT nicht gut verstanden wird. Wetteränderungen dieser Art können Niederschlagsmuster verändern und unbekannte Auswirkungen auf Ökosysteme und Landwirtschaft haben. Zu den derzeit vorgeschlagenen Methoden für CCT gehört das Besprühen der Wolken mit Feinstaub. Während erwartet wird, dass eine bestimmte Menge an Partikeln zur Ausdünnung der Wolken beiträgt, ist eine übermäßige Partikelinjektion zu erwarten kann stattdessen die Wolken säen. Diese entstehenden Wolken werden möglicherweise dicker und fangen Wärme ein, anstatt dünner zu werden und Wärme abzugeben. 

Weltraumspiegel sind eine weitere Methode, die Forscher vorgeschlagen haben, um einfallendes Sonnenlicht umzuleiten und zu blockieren. Diese Methode schlägt vor Platzieren stark reflektierender Objekte im Weltraum, um einfallende Sonnenstrahlung zu blockieren oder zu reflektieren.

Das Versprechen:

Es wird erwartet, dass Weltraumspiegel dies tun die Strahlungsmenge verringern Eindringen in die Atmosphäre, indem es gestoppt wird, bevor es den Planeten erreicht. Dies würde dazu führen, dass weniger Wärme in die Atmosphäre gelangt und den Planeten abkühlt.

Die Drohung:

Weltraumgestützte Methoden sind sehr theoretisch und werden begleitet von a Mangel an Literatur und empirische Daten. Das Unwissen über die Auswirkungen dieser Art von Projekten ist nur ein Teil der Bedenken vieler Forscher. Zu den weiteren Bedenken zählen die kostspielige Natur von Weltraumprojekten, die direkten Auswirkungen der Umleitung der Strahlung, bevor sie die Erdoberfläche erreicht, und die indirekten Auswirkungen der Reduzierung oder Entfernung von Sternenlicht für Meerestiere Verlassen Sie sich auf die Himmelsnavigation, das Potenzial Kündigungsrisikound das Fehlen einer internationalen Weltraumverwaltung.

Bewegung in eine kühlere Zukunft?

Durch die Umlenkung der Sonnenstrahlung, um die Temperaturen auf dem Planeten zu senken, Das Management der Sonneneinstrahlung versucht, auf ein Symptom des Klimawandels zu reagieren, anstatt das Problem direkt anzugehen. Dieser Studienbereich ist voller potenzieller unbeabsichtigter Folgen. Hier ist eine Risiko-Risiko-Bewertung von entscheidender Bedeutung, um festzustellen, ob das Risiko eines Projekts das Risiko für den Planeten oder das Risiko des Klimawandels wert ist, bevor ein Projekt in großem Maßstab umgesetzt wird. Das Potenzial von SRM-Projekten, sich auf den gesamten Planeten auszuwirken, zeigt, dass bei jeder Risikoanalyse das Risiko für die natürliche Umwelt, die Verschärfung geopolitischer Spannungen und die Auswirkungen auf zunehmende globale Ungleichheiten berücksichtigt werden müssen. Bei jedem Plan, das Klima einer Region oder des Planeten als Ganzes zu verändern, müssen bei den Projekten Gerechtigkeit und die Einbeziehung der Interessengruppen im Mittelpunkt stehen.