Tabir Surya Planetary: Modifikasi Radiasi Matahari

Memecah Geoengineering Iklim Bagian 3

Bagian 1: Ketidaktahuan Tanpa Akhir
Bagian 2: Penghapusan Karbon Dioksida Laut
Bagian 4: Mempertimbangkan Etika, Kesetaraan, dan Keadilan

Solar Radiation Modification (SRM) adalah bentuk geoengineering iklim yang bertujuan untuk meningkatkan jumlah sinar matahari yang dipantulkan kembali ke angkasa – untuk membalikkan pemanasan planet ini. Meningkatkan reflektifitas ini mengurangi jumlah sinar matahari yang sampai ke atmosfer dan permukaan bumi, secara artifisial mendinginkan planet ini. 

Melalui sistem alami, Bumi memantulkan dan menyerap sinar matahari untuk mempertahankan suhu dan iklimnya, berinteraksi dengan awan, partikel udara, air, dan permukaan lainnya – termasuk lautan. Saat ini, tidak ada proyek SRM alami atau alami yang diusulkan, sehingga teknologi SRM terutama termasuk dalam kategori mekanik dan kimia. Proyek-proyek ini terutama berusaha mengubah interaksi alami Bumi dengan matahari. Namun, berkurangnya jumlah sinar matahari yang mencapai daratan dan lautan berpotensi mengganggu proses alam yang bergantung pada sinar matahari langsung.

Usulan proyek SRM mekanik dan kimia

Bumi memiliki sistem built-in yang mengontrol jumlah radiasi dari matahari yang masuk dan keluar. Ini dilakukan dengan memantulkan dan mendistribusikan kembali cahaya dan panas, yang membantu mengatur suhu. Ketertarikan pada manipulasi mekanis dan kimia dari sistem ini berkisar dari pelepasan partikel melalui injeksi aerosol stratosfer hingga mengembangkan awan yang lebih tebal di dekat samudra melalui pencerahan awan laut.

Injeksi Aerosol Stratosfer (SAI) adalah pelepasan partikel sulfat di udara yang ditargetkan untuk meningkatkan reflektifitas bumi, mengurangi jumlah sinar matahari yang mencapai tanah dan panas yang terperangkap di atmosfer. Secara teoritis mirip dengan menggunakan tabir surya, geoengineering surya bertujuan untuk mengarahkan sebagian sinar matahari dan panas ke luar atmosfer, mengurangi jumlah yang mencapai permukaan.

Janji:

Konsep ini didasarkan pada fenomena alam yang terjadi bersamaan dengan letusan gunung berapi yang intens. Pada tahun 1991, letusan Gunung Pinatubo di Filipina memuntahkan gas dan abu ke stratosfer, mendistribusikan belerang dioksida dalam jumlah besar. Angin memindahkan belerang dioksida ke seluruh dunia selama dua tahun, dan partikelnya diserap dan memantulkan sinar matahari yang cukup untuk mengurangi suhu global sebesar 1 derajat Fahrenheit (0.6 derajat Celcius).

Ancaman:

SAI buatan manusia tetap merupakan konsep yang sangat teoretis dengan sedikit studi konklusif. Ketidakpastian ini hanya diperparah oleh ketidaktahuan tentang berapa lama proyek injeksi perlu dilakukan dan apa yang terjadi jika (atau kapan) proyek SAI gagal, dihentikan, atau kekurangan dana. Proyek SAI memiliki kebutuhan yang berpotensi tidak terbatas begitu dimulai, dan dapat menjadi kurang efektif dari waktu ke waktu. Dampak fisik terhadap injeksi sulfat atmosfer termasuk potensi hujan asam. Seperti yang terlihat pada letusan gunung berapi, partikel sulfat menyebar ke seluruh dunia dan dapat disimpan di daerah yang biasanya tidak terpengaruh oleh bahan kimia tersebut, mengubah ekosistem dan mengubah pH tanah. Alternatif yang diusulkan untuk aerosol sulfat adalah kalsium karbonat, sebuah molekul yang diharapkan memiliki dampak yang sama tetapi efek sampingnya tidak sebanyak sulfat. Namun, studi pemodelan terbaru menunjukkan kalsium karbonat dapat berdampak negatif terhadap lapisan ozon. Refleksi sinar matahari yang masuk menimbulkan kekhawatiran ekuitas lebih lanjut. Pengendapan partikel, yang asalnya tidak diketahui dan kemungkinan bersifat global, dapat menciptakan perbedaan aktual atau persepsi yang dapat memperburuk ketegangan geopolitik. Proyek SAI di Swedia dihentikan sementara pada tahun 2021 setelah Dewan Saami, badan perwakilan masyarakat Saami Asli Swedia, Norwegia, Finlandia, dan Rusia, berbagi keprihatinan tentang intervensi manusia dalam iklim. Wakil presiden Dewan, Åsa Larsson Blind, menyatakan hal itu nilai-nilai masyarakat Saami untuk menghormati alam dan prosesnya langsung berbenturan dengan jenis geoengineering surya.

Surface Based Brightening/Albedo Modifikasi bertujuan untuk meningkatkan reflektivitas bumi dan mengurangi jumlah radiasi matahari yang tersisa di atmosfer. Daripada menggunakan metode kimia atau molekuler, pencerahan berbasis permukaan berupaya meningkatkan albedo, atau reflektifitas, dari permukaan bumi melalui perubahan fisik ke daerah perkotaan, jalan, tanah pertanian, daerah kutub, dan laut. Ini mungkin termasuk menutupi wilayah ini dengan bahan atau tanaman reflektif untuk memantulkan dan mengarahkan sinar matahari.

Janji:

Pencerahan berbasis permukaan diharapkan menawarkan sifat pendinginan langsung secara lokal - mirip dengan bagaimana daun pohon dapat menaungi tanah di bawahnya. Jenis proyek ini dapat dilaksanakan dalam skala yang lebih kecil, yaitu negara ke negara atau kota ke kota. Selain itu, pencerahan berbasis permukaan mungkin dapat membantu membalikkan peningkatan panas yang dialami banyak kota dan pusat kota sebagai akibat dari efek panas pulau perkotaan.

Ancaman:

Pada tingkat teoretis dan konseptual, pencerahan berbasis permukaan sepertinya dapat diimplementasikan dengan cepat dan efisien. Namun, penelitian tentang modifikasi albedo tetap tipis dan banyak laporan menunjukkan potensi efek yang tidak diketahui dan berantakan. Upaya semacam itu tidak mungkin menawarkan solusi global, tetapi pengembangan pencerahan berbasis permukaan atau metode manajemen radiasi matahari lainnya yang tidak merata dapat terjadi efek global yang tidak diinginkan dan tak terduga pada sirkulasi atau siklus air. Mencerahkan permukaan di wilayah tertentu dapat mengubah suhu regional dan mengubah pergerakan partikel dan materi ke tujuan yang bermasalah. Selain itu, pencerahan berbasis permukaan dapat menyebabkan pembangunan yang tidak merata pada skala lokal atau global, meningkatkan potensi dinamika kekuatan yang bergeser.

Marine Cloud Brightening (MCB) dengan sengaja memanfaatkan semburan laut untuk menyemai awan tingkat rendah di atas lautan, mendorong pembentukan awan lapisan awan yang lebih terang dan lebih tebal. Awan ini mencegah radiasi yang masuk mencapai daratan atau laut di bawahnya selain memantulkan kembali radiasi ke atmosfer.

Janji:

MCB berpotensi menurunkan suhu dalam skala regional dan mencegah peristiwa pemutihan karang. Penelitian dan pengujian awal telah melihat beberapa keberhasilan di Australia, dengan proyek baru-baru ini di Great Barrier Reef. Aplikasi lain dapat mencakup penyemaian awan di atas gletser untuk menghentikan pencairan es laut. Metode yang diusulkan saat ini menggunakan air laut, mengurangi dampaknya terhadap sumber daya alam dan dapat dilakukan di mana saja di dunia.

Ancaman:

Pemahaman manusia tentang MCB masih sangat tidak pasti. Tes yang telah diselesaikan bersifat terbatas dan eksperimental, dengan peneliti menyerukan tata kelola global atau lokal tentang etika memanipulasi ekosistem ini demi melindunginya. Beberapa dari ketidakpastian ini termasuk pertanyaan tentang efek langsung dari pendinginan dan berkurangnya sinar matahari pada ekosistem lokal, serta efek yang tidak diketahui dari peningkatan partikel di udara terhadap kesehatan dan infrastruktur manusia. Masing-masing akan bergantung pada susunan solusi MCB, metode penerapan, dan jumlah MCB yang diantisipasi. Saat awan benih bergerak melalui siklus air, air, garam, dan molekul lain akan kembali ke bumi. Endapan garam dapat mempengaruhi lingkungan binaan, termasuk perumahan manusia, dengan mempercepat kerusakan. Endapan ini juga dapat mengubah kandungan tanah, mempengaruhi nutrisi dan kemampuan tanaman untuk tumbuh. Kekhawatiran luas ini menggores permukaan yang tidak diketahui disertai dengan MCB.

Sementara SAI, modifikasi albedo, dan MCB bekerja untuk memantulkan radiasi matahari yang masuk, Cirrus Cloud Thinning (CCT) melihat peningkatan radiasi keluar. Awan Cirrus menyerap dan memantulkan panas, dalam bentuk radiasi, kembali ke bumi. Penipisan Awan Cirrus telah diusulkan oleh para ilmuwan untuk mengurangi panas yang dipantulkan oleh awan-awan ini dan membiarkan lebih banyak panas keluar dari atmosfer, secara teoritis menurunkan suhu. Para ilmuwan mengantisipasi penipisan awan ini menyemprot awan dengan partikel untuk mengurangi umur dan ketebalannya.

Janji:

CCT berjanji untuk mengurangi suhu global dengan meningkatkan jumlah radiasi untuk keluar dari atmosfer. Penelitian saat ini menunjukkan bahwa ini modifikasi dapat mempercepat siklus air, meningkatkan curah hujan dan menguntungkan daerah yang rawan kekeringan. Penelitian baru lebih lanjut menunjukkan bahwa penurunan suhu ini dapat membantu pencairan es laut lambat dan membantu menjaga tudung es di kutub. 

Ancaman: 

Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim (IPCC) 2021 melaporkan tentang perubahan iklim dan ilmu fisika yang ditunjukkan bahwa CCT tidak dipahami dengan baik. Modifikasi cuaca jenis ini dapat mengubah pola presipitasi dan menyebabkan dampak yang tidak diketahui pada ekosistem dan pertanian. Metode CCT yang saat ini diusulkan termasuk menyemprotkan awan dengan materi partikulat. Sementara partikel dalam jumlah tertentu diharapkan berkontribusi menipiskan awan, over injeksi partikel mungkin menyemai awan sebagai gantinya. Awan unggulan ini mungkin akan menjadi lebih tebal dan memerangkap panas, bukannya menjadi lebih tipis dan melepaskan panas. 

Cermin Luar Angkasa adalah metode lain yang telah diusulkan peneliti untuk mengarahkan dan memblokir sinar matahari yang masuk. Metode ini menyarankan menempatkan objek yang sangat reflektif di ruang angkasa untuk memblokir atau memantulkan radiasi matahari yang masuk.

Janji:

Cermin luar angkasa diantisipasi menurunkan jumlah radiasi memasuki atmosfer dengan menghentikannya sebelum mencapai planet. Ini akan menghasilkan lebih sedikit panas yang memasuki atmosfer dan mendinginkan planet.

Ancaman:

Metode berbasis ruang sangat teoretis dan disertai dengan a kurangnya literatur dan data empiris. Ketidaktahuan tentang dampak dari jenis proyek ini hanyalah satu bagian dari kekhawatiran yang dipegang oleh banyak peneliti. Kekhawatiran tambahan termasuk sifat proyek luar angkasa yang mahal, dampak langsung dari pengalihan radiasi sebelum mencapai permukaan bumi, dampak tidak langsung dari pengurangan atau penghilangan cahaya bintang untuk hewan laut yang mengandalkan navigasi langit, potensi risiko pemutusan hubungan kerja, dan kurangnya tata ruang internasional.

Gerakan menuju masa depan yang lebih dingin?

Dengan mengalihkan radiasi matahari untuk menurunkan suhu planet, manajemen radiasi matahari mencoba menjawab gejala perubahan iklim daripada mengatasi masalah secara langsung. Bidang studi ini penuh dengan potensi konsekuensi yang tidak diinginkan. Di sini, penilaian risiko-risiko sangat penting untuk menentukan apakah risiko suatu proyek sebanding dengan risiko terhadap planet ini atau risiko perubahan iklim sebelum mengimplementasikan proyek apa pun dalam skala besar. Potensi proyek SRM untuk mempengaruhi seluruh planet menunjukkan perlunya analisis risiko apa pun untuk memasukkan pertimbangan risiko terhadap lingkungan alam, eksaserbasi ketegangan geopolitik, dan dampaknya terhadap peningkatan ketidakadilan global. Dengan rencana apa pun untuk mengubah iklim suatu wilayah, atau planet secara keseluruhan, proyek harus memusatkan pertimbangan kesetaraan dan keterlibatan pemangku kepentingan.