Planetarisk solkrem: Modifikasjon av solstråling

Bryte ned klimageoengineering del 3

Del 1: Endeløse ukjente
Del 2: Fjerning av karbondioksid fra havet
Del 4: Vurder etikk, rettferdighet og rettferdighet

Solar Radiation Modification (SRM) er en form for klimageoengineering som tar sikte på å øke mengden sollys som reflekteres tilbake til verdensrommet – for å reversere oppvarmingen av planeten. Å øke denne reflektiviteten reduserer mengden sollys som kommer til atmosfæren og jordoverflaten, og kjøler ned planeten kunstig. 

Gjennom naturlige systemer reflekterer og absorberer jorden sollys for å opprettholde sin temperatur og klima, og samhandler med skyer, luftbårne partikler, vann og andre overflater – inkludert havet. For tiden, det er ingen foreslåtte naturlige eller forbedrede naturlige SRM-prosjekter, så SRM-teknologier faller primært inn i den mekaniske og kjemiske kategorien. Disse prosjektene søker hovedsakelig å endre den naturlige interaksjonen mellom jorden og solen. Men å redusere mengden sol som når land og hav har potensial til å forstyrre naturlige prosesser som er avhengige av direkte sollys.

Foreslåtte mekaniske og kjemiske SRM-prosjekter

Jorden har et innebygd system som styrer mengden stråling fra solen som kommer inn og ut. Den gjør dette ved å reflektere og omfordele lyset og varmen, noe som hjelper til med å regulere temperaturen. Interessen for mekanisk og kjemisk manipulering av disse systemene spenner fra å frigjøre partikler gjennom stratosfærisk aerosolinjeksjon til å utvikle tykkere skyer nær havet gjennom lysere marine skyer.

Stratosfærisk aerosolinjeksjon (SAI) er målrettet frigjøring av luftbårne sulfatpartikler for å øke jordens reflektivitet, redusere mengden sollys som når bakken og varmen fanget i atmosfæren. Teoretisk lik bruk av solkrem, har solenergi geoengineering som mål å omdirigere litt sollys og varme utenfor atmosfæren, og redusere mengden som når overflaten.

Løftet:

Dette konseptet er basert på naturfenomener som oppstår i takt med intense vulkanutbrudd. I 1991 spydde utbruddet av Mount Pinatubo på Filippinene gass og aske inn i stratosfæren, og distribuerte massemengder svoveldioksid. Vind flyttet svoveldioksidet rundt kloden i to år, og partiklene absorberte og reflekterte nok sollys til å redusere globale temperaturer med 1 grad Fahrenheit (0.6 grader Celsius).

Trusselen:

Menneskeskapt SAI er fortsatt et svært teoretisk konsept med få avgjørende studier. Denne usikkerheten blir bare forverret av ukjente om hvor lenge injeksjonsprosjekter vil trenge å pågå og hva som skjer hvis (eller når) SAI-prosjekter mislykkes, avbrytes eller mangler finansiering. SAI-prosjekter har et potensielt ubestemt behov når de begynner, og kan bli mindre effektiv over tid. Fysiske konsekvenser for atmosfæriske sulfatinjeksjoner inkluderer potensialet for sur nedbør. Som sett med vulkanutbrudd reiser sulfatpartiklene verden rundt og kan avsettes i områder som vanligvis ikke er påvirket av slike kjemikalier, endre økosystemer og endre jords pH. Et foreslått alternativ til aerosolsulfat er kalsiumkarbonat, et molekyl som forventes å ha en lignende innvirkning, men ikke så mange bivirkninger som sulfat. Nyere modelleringsstudier indikerer imidlertid kalsiumkarbonat kan påvirke ozonlaget negativt. Refleksjon av innkommende sollys skaper ytterligere egenkapitalbekymringer. Avsetningen av partikler, hvis opprinnelse er ukjent og mulig global, kan skape faktiske eller oppfattede forskjeller som kan forverre geopolitiske spenninger. Et SAI-prosjekt i Sverige ble satt på pause i 2021 etter at Samerådet, et representativt organ for urfolk i Sverige, Norge, Finland og Russland, delte bekymringer om menneskelig inngripen i klimaet. Det opplyste rådets visepresident Åsa Larsson Blind verdiene til det samiske folket om å respektere naturen og dens prosesser kom direkte i konflikt med denne typen solar geoengineering.

Surface Based Brightening/Albedo Modification har som mål å øke reflektiviteten til jorden og redusere mengden solstråling som blir igjen i atmosfæren. I stedet for å bruke kjemi eller molekylære metoder, overflatebasert lysing søker å øke albedoen, eller reflektivitet, av jordens overflate gjennom fysiske endringer i urbane områder, veier, jordbruksland, polare områder og havet. Dette kan inkludere å dekke disse områdene med reflekterende materialer eller planter for å reflektere og omdirigere sollys.

Løftet:

Overflatebasert lysing forventes å tilby direkte kjølende egenskaper på lokal basis - lik hvordan bladene til et tre kan skygge for bakken under det. Denne typen prosjekter kan gjennomføres i mindre skalaer, dvs. land til land eller by til by. I tillegg kan overflatebasert lysing kanskje hjelpe snu den økte varmen mange byer og bysentre opplever som et resultat av den urbane øyvarmeeffekten.

Trusselen:

På et teoretisk og konseptuelt nivå ser overflatebasert lyssetting ut til å kunne implementeres raskt og effektivt. Imidlertid er forskningen på albedomodifikasjon fortsatt tynn, og mange rapporter indikerer potensialet for ukjente og rotete effekter. Slike anstrengelser vil neppe tilby en global løsning, men ujevn utvikling av overflatebasert lyssetting eller andre metoder for håndtering av solstråling kan ha uønskede og uforutsette globale effekter på sirkulasjonen eller vannets kretsløp. Lysere overflaten i visse regioner kan endre regionale temperaturer og endre bevegelsen av partikler og materie til problematiske ender. I tillegg kan overflatebasert lyssetting forårsake urettferdig utvikling på lokal eller global skala, noe som øker potensialet for skiftende kraftdynamikk.

Marine Cloud Brightening (MCB) bruker målrettet havspray for å frø lavnivåskyer over havet, og oppmuntrer til dannelsen av en lysere og tykkere skylag. Disse skyene hindrer innkommende stråling fra å nå land eller hav under i tillegg til å reflektere strålingen tilbake mot atmosfæren.

Løftet:

MCB har potensial til å senke temperaturer på regional skala og forhindre korallbleking. Forskning og tidlige tester har sett en viss suksess i Australia, med et nylig prosjekt ved Great Barrier Reef. Andre bruksområder kan inkludere såing av skyer over isbreer for å stoppe issmeltingen. Den nå foreslåtte metoden bruker havvann, reduserer innvirkningen på naturressurser og kan utføres hvor som helst i verden.

Trusselen:

Menneskelig forståelse av MCB er fortsatt svært usikker. Testene som er gjennomført er begrensede og eksperimentelle, med forskere som etterlyser global eller lokal styring om etikken ved å manipulere disse økosystemene for å beskytte dem. Noen av disse usikkerhetsmomentene inkluderer spørsmål om den direkte effekten av avkjøling og redusert sollys på lokale økosystemer, samt den ukjente effekten av økte luftbårne partikler på menneskers helse og infrastruktur. Hver av disse vil avhenge av sammensetningen av MCB-løsningen, distribusjonsmetoden og mengden MCB som forventes. Når de frøde skyene beveger seg gjennom vannsyklusen, vil vannet, saltet og andre molekyler returnere til jorden. Saltforekomster kan påvirke det bygde miljøet, inkludert menneskers boliger, ved å fremskynde forverringen. Disse avsetningene kan også endre jordinnholdet, påvirke næringsstoffer og plantens evne til å vokse. Disse brede bekymringene skraper i overflaten av det ukjente akkompagnert med MCB.

Mens SAI, albedomodifikasjon og MCB jobber for å reflektere innkommende solstråling, ser Cirrus Cloud Thinning (CCT) på økende utgående stråling. Cirrusskyer absorberer og reflekterer varme, i form av stråling, tilbake til jorden. Cirrus Cloud Thinning har blitt foreslått av forskere for å redusere varmen som reflekteres av disse skyene og la mer varme slippe ut av atmosfæren, og teoretisk synkende temperaturer. Forskere forventer å tynne ut disse skyene ved sprayer skyene med partikler for å redusere deres levetid og tykkelse.

Løftet:

CCT lover å redusere globale temperaturer ved å øke mengden stråling for å unnslippe atmosfæren. Nåværende forskning tyder på at dette modifikasjoner kan øke hastigheten på vannets syklus, økende nedbør og fordele områder utsatt for tørke. Ny forskning indikerer videre at denne temperaturnedgangen kan hjelpe sakte smelting av sjøis og hjelpe til med å opprettholde polare iskapper. 

Trusselen: 

Rapporten fra det mellomstatlige panelet for klimaendringer (IPCC) fra 2021 om klimaendringer og fysiske vitenskaper indikerte at CCT ikke er godt forstått. Værendringer av denne typen kan endre nedbørsmønstre og forårsake ukjente effekter på økosystemer og landbruk. De for tiden foreslåtte metodene for CCT inkluderer sprøyting av skyene med partikler. Mens en viss mengde partikler forventes å bidra til å tynne skyene, over injeksjon av partikler kan seede skyene i stedet. Disse frøede skyene kan ende opp tykkere og fange varme, i stedet for å bli tynnere og avgi varme. 

Space Mirrors er en annen metode forskere har foreslått for å omdirigere og blokkere innkommende sollys. Denne metoden foreslår plassere sterkt reflekterende gjenstander i verdensrommet for å blokkere eller reflektere innkommende solstråling.

Løftet:

Space speil er forventet å redusere mengden stråling inn i atmosfæren ved å stoppe den før den når planeten. Dette vil føre til at mindre varme kommer inn i atmosfæren og avkjøler planeten.

Trusselen:

Rombaserte metoder er svært teoretiske og er ledsaget av en mangel på litteratur og empiriske data. Ukjent om virkningen av denne typen prosjekter er bare en del av bekymringene hos mange forskere. Ytterligere bekymringer inkluderer den kostbare karakteren av romprosjekter, den direkte virkningen av å omdirigere stråling før den når jordoverflaten, den indirekte virkningen av å redusere eller fjerne stjernelys for marine dyr som stole på himmelsnavigasjon, potensialet oppsigelsesrisiko, og mangelen på internasjonal romstyring.

Bevegelse mot en kjøligere fremtid?

Ved å omdirigere solstråling for å redusere planetariske temperaturer, håndtering av solstråling forsøker å svare på et symptom på klimaendringer i stedet for å adressere problemet direkte. Dette studieområdet er fullt av potensielle utilsiktede konsekvenser. Her er en risiko-risikovurdering avgjørende for å avgjøre om risikoen ved et prosjekt er verdt risikoen for planeten eller risikoen for klimaendringer før man gjennomfører et prosjekt i stor skala. Potensialet for SRM-prosjekter til å påvirke hele planeten viser behovet for at enhver risikoanalyse inkluderer hensyn til risikoen for det naturlige miljøet, forverring av geopolitiske spenninger og innvirkningen på økende globale ulikheter. Med enhver plan for å endre klimaet i en region, eller planeten som helhet, må prosjekter sentrere hensynet til rettferdighet og involvering av interessenter.