Planetarna krema za sončenje: sprememba sončnega sevanja

Razbijanje podnebnega geoinženiringa 3. del

1. del: Neskončne neznanke
2. del: Odstranjevanje ogljikovega dioksida iz oceana
4. del: Upoštevanje etike, enakosti in pravičnosti

Sprememba sončnega sevanja (SRM) je oblika podnebnega geoinženiringa, katerega namen je povečati količino sončne svetlobe, ki se odbije nazaj v vesolje – da se obrne segrevanje planeta. Povečanje te odbojnosti zmanjša količino sončne svetlobe, ki pride v ozračje in zemeljsko površje, kar umetno ohladi planet. 

Prek naravnih sistemov Zemlja odbija in absorbira sončno svetlobo, da ohranja svojo temperaturo in podnebje, pri čemer sodeluje z oblaki, delci v zraku, vodo in drugimi površinami – vključno z oceanom. trenutno, ni predlaganih naravnih ali izboljšanih naravnih SRM projektov, zato SRM tehnologije spadajo predvsem v mehansko in kemično kategorijo. Ti projekti si predvsem prizadevajo spremeniti naravno interakcijo Zemlje s soncem. Toda zmanjšanje količine sonca, ki doseže kopno in ocean, lahko povzroči motnje v naravnih procesih, ki so odvisni od neposredne sončne svetlobe.

---

Predlagani mehanski in kemični projekti SRM

Zemlja ima vgrajen sistem, ki nadzoruje količino sončnega sevanja, ki prihaja in uhaja. To počne tako, da odbija in prerazporeja svetlobo in toploto, kar pomaga uravnavati temperaturo. Zanimanje za mehansko in kemično manipulacijo teh sistemov sega od sproščanja delcev z vbrizgavanjem aerosolov v stratosfero do razvoja gostejših oblakov blizu oceana s svetlenjem morskih oblakov.

Vbrizgavanje aerosolov v stratosfero (SAI) je ciljno sproščanje sulfatnih delcev v zraku za povečanje odbojnosti zemlje, zmanjšanje količine sončne svetlobe, ki doseže tla, in toplote, ujete v ozračju. Teoretično podobno kot uporaba zaščite pred soncem, je cilj sončnega geoinženiringa preusmeriti nekaj sončne svetlobe in toplote iz ozračja ter zmanjšati količino, ki doseže površino.

Obljuba:

Ta koncept temelji na naravnih pojavih, ki se pojavljajo v tandemu z intenzivnimi vulkanskimi izbruhi. Leta 1991 je izbruh gore Pinatubo na Filipinih izbruhnil plin in pepel v stratosfero ter porazdelil množične količine žveplovega dioksida. Vetrovi so dve leti prenašali žveplov dioksid po vsem svetu, delci pa so absorbirali in odbijajo dovolj sončne svetlobe, da znižajo globalne temperature za 1 stopinjo Fahrenheita (0.6 stopinje Celzija).

Grožnja:

SAI, ki jo je ustvaril človek, ostaja zelo teoretičen koncept z nekaj dokončnimi študijami. To negotovost samo še povečujejo neznanke o tem, kako dolgo bi morali potekati projekti vbrizgavanja in kaj se zgodi, če (ali ko) projekti SAI propadejo, so ustavljeni ali nimajo sredstev. Projekti SAI imajo potencialno nedoločeno potrebo, ko se začnejo, in lahko sčasoma postanejo manj učinkoviti. Fizične posledice vbrizgavanja atmosferskega sulfata vključujejo možnost kislega dežja. Kot je razvidno iz vulkanskih izbruhov, sulfatni delci potujejo po svetu in se lahko odlagajo na območjih, kjer takšne kemikalije običajno ne vplivajo, spreminjanje ekosistemov in spreminjanje pH tal. Predlagana alternativa aerosolnemu sulfatu je kalcijev karbonat, molekula, za katero se pričakuje, da bo imela podoben učinek, a ne toliko stranskih učinkov kot sulfat. Vendar nedavne študije modeliranja kažejo na kalcijev karbonat lahko negativno vpliva na ozonski plašč. Odboj vhodne sončne svetlobe povzroča dodatne pomisleke glede pravičnosti. Odlaganje delcev, katerih izvor ni znan in je možen globalen, lahko povzroči dejanske ali domnevne razlike, ki bi lahko poslabšale geopolitične napetosti. Projekt SAI na Švedskem je bil leta 2021 ustavljen, potem ko je Svet Saamijev, predstavniško telo domorodnih Saamijev na Švedskem, Norveškem, Finskem in v Rusiji, izrazil zaskrbljenost glede človekovega poseganja v podnebje. To je izjavila podpredsednica sveta Åsa Larsson Blind vrednote ljudstva Saami, da spoštujejo naravo in njene procese, so si neposredno nasprotovale s to vrsto sončnega geoinženiringa.

Surface Based Brightening/Albedo Modification je namenjen povečanju odbojnosti zemlje in zmanjšanju količine sončnega sevanja, ki ostane v ozračju. Namesto uporabe kemije ali molekularnih metod, Površinsko posvetlitev skuša povečati albedoali odbojnost zemeljskega površja s fizičnimi spremembami mestnih območij, cest, kmetijskih zemljišč, polarnih regij in oceanov. To lahko vključuje prekrivanje teh območij z odsevnimi materiali ali rastlinami, ki odbijajo in preusmerjajo sončno svetlobo.

Obljuba:

Pričakuje se, da bo površinsko posvetlitev nudila lastnosti neposrednega hlajenja na lokalni ravni – podobno kot lahko listi drevesa zasenčijo tla pod seboj. Ta vrsta projekta se lahko izvaja v manjšem obsegu, tj. od države do države ali od mesta do mesta. Poleg tega lahko pomaga posvetlitev na površini obrniti povečano vročino, ki jo doživljajo številna mesta in urbana središča kot posledica toplotnega učinka mestnega otoka.

Grožnja:

Na teoretični in konceptualni ravni se zdi, da bi bilo površinsko posvetljevanje mogoče izvesti hitro in učinkovito. Vendar raziskave o spreminjanju albeda ostajajo šibke in številna poročila kažejo na možnost neznanih in neurejenih učinkov. Takšna prizadevanja verjetno ne bodo ponudila globalne rešitve, toda neenakomeren razvoj površinskega osvetljevanja ali drugih metod upravljanja s sončnim sevanjem bi lahko neželeni in nepredvidljivi globalni učinki na kroženje ali vodni krog. Posvetlitev površine v določenih regijah lahko spremeni regionalne temperature in spremeni gibanje delcev in snovi v problematične namene. Poleg tega lahko površinsko posvetlitev povzroči nepravičen razvoj na lokalni ali svetovni ravni, kar poveča možnost za premik dinamike moči.

Marine Cloud Brightening (MCB) namenoma uporablja morsko pršenje za sejanje nizkih oblakov nad oceanom in tako spodbuja nastanek svetlejša in debelejša oblačna plast. Ti oblaki preprečujejo, da bi vhodno sevanje doseglo kopno ali morje spodaj, poleg tega pa odbijajo sevanje nazaj proti ozračju.

Obljuba:

MCB lahko zniža temperature na regionalni ravni in prepreči dogodke beljenja koral. Raziskave in zgodnji testi so v Avstraliji dosegli nekaj uspeha z nedavnim projektom na Velikem koralnem grebenu. Druge aplikacije bi lahko vključevale sejanje oblakov nad ledeniki, da bi preprečili taljenje morskega ledu. Trenutno predlagana metoda uporablja oceansko morsko vodo, kar zmanjšuje njen vpliv na naravne vire in bi se lahko izvajalo kjer koli na svetu.

Grožnja:

Človeško razumevanje MCB ostaja zelo negotovo. Testi, ki so bili zaključeni, so omejeni in eksperimentalni, z raziskovalci, ki pozivajo k globalnemu ali lokalnemu upravljanju o etiki manipuliranja s temi ekosistemi zaradi njihove zaščite. Nekatere od teh negotovosti vključujejo vprašanja o neposrednem učinku ohlajanja in zmanjšane sončne svetlobe na lokalne ekosisteme ter neznan učinek povečanih delcev v zraku na zdravje ljudi in infrastrukturo. Vsak od teh bi bil odvisen od sestave rešitve MCB, metode uvajanja in predvidene količine MCB. Ko se zasejani oblaki premikajo skozi vodni krog, se bodo voda, sol in druge molekule vrnile na zemljo. Nanosi soli lahko vplivajo na grajeno okolje, vključno s človeškimi stanovanji, s pospeševanjem propadanja. Te usedline lahko spremenijo tudi vsebnost tal, kar vpliva na hranila in sposobnost rastlin za rast. Ti široki pomisleki praskajo po površini neznank, ki jih spremlja MCB.

Medtem ko SAI, modifikacija albeda in MCB delujejo tako, da odbijajo vhodno sončno sevanje, redčenje oblakov Cirrus (CCT) obravnava povečanje izhodnega sevanja. Cirusi absorbirajo in odbijajo toploto, v obliki sevanja, nazaj na zemljo. Znanstveniki so predlagali redčenje oblakov Cirrus Cloud Thinning, da bi zmanjšali toploto, ki jo odbijajo ti oblaki, in omogočili več toplote, da izstopi iz ozračja, s čimer bi teoretično znižali temperature. Znanstveniki predvidevajo, da bodo ti oblaki razredčeni za pršenje oblakov z delci zmanjšati njihovo življenjsko dobo in debelino.

Obljuba:

CCT obljublja znižanje globalnih temperatur s povečanjem količine sevanja, ki uhaja iz ozračja. Trenutne raziskave kažejo, da to sprememba lahko pospeši vodni krog, povečanje padavin in koristi območjem, ki so nagnjena k suši. Nove raziskave nadalje kažejo, da lahko to znižanje temperature pomaga počasno taljenje morskega ledu in pomoč pri ohranjanju polarnih ledenih pokrovov. 

Grožnja: 

Poročilo Medvladnega odbora za podnebne spremembe (IPCC) iz leta 2021 o podnebnih spremembah in fizikalnih znanostih je navedeno da CCT ni dobro razumljen. Tovrstne spremembe vremena lahko spremenijo vzorce padavin in povzročijo neznane vplive na ekosisteme in kmetijstvo. Trenutno predlagane metode za CCT vključujejo pršenje oblakov s trdnimi delci. Medtem ko se pričakuje, da bo določena količina delcev prispevala k redčenju oblakov, bo prekomerno vbrizgavanje delcev namesto tega lahko zaseje oblake. Ti zasejani oblaki so lahko na koncu debelejši in zadržujejo toploto, namesto da postanejo tanjši in sproščajo toploto. 

Vesoljska ogledala so še ena metoda, ki so jo raziskovalci predlagali za preusmeritev in blokiranje vhodne sončne svetlobe. Ta metoda predlaga postavitev visoko odsevnih predmetov v vesolju, da blokira ali odbija vhodno sončno sevanje.

Obljuba:

Pričakuje se, da bodo vesoljska ogledala zmanjšati količino sevanja vstop v ozračje tako, da ga ustavi, preden doseže planet. To bi povzročilo manj toplote, ki bi vstopila v ozračje in ohladila planet.

Grožnja:

Vesoljske metode so zelo teoretične in jih spremlja a pomanjkanje literature in empirični podatki. Neznanje o vplivu tovrstnega projekta je le en del skrbi mnogih raziskovalcev. Dodatni pomisleki vključujejo drago naravo vesoljskih projektov, neposreden vpliv preusmerjanja sevanja, preden doseže zemeljsko površje, posreden vpliv zmanjšanja ali odstranjevanja zvezdne svetlobe za morske živali, ki zanašajo se na nebesno navigacijo, potencial tveganje odpovediin pomanjkanje mednarodnega upravljanja vesolja.

---

Premik proti hladnejši prihodnosti?

S preusmeritvijo sončnega sevanja za znižanje planetarne temperature, Upravljanje s sončnim sevanjem poskuša odgovoriti na simptom podnebnih sprememb, namesto da bi neposredno obravnavalo problem. To področje študija je polno možnih nenamernih posledic. Pri tem je ocena tveganja in tveganja ključnega pomena, da ugotovimo, ali je tveganje projekta vredno tveganja za planet ali tveganja podnebnih sprememb pred izvedbo katerega koli projekta v velikem obsegu. Možnost, da projekti SRM vplivajo na celoten planet, kaže na potrebo po vsaki analizi tveganja, ki vključuje upoštevanje tveganja za naravno okolje, poslabšanje geopolitičnih napetosti in vpliv na naraščajočo globalno neenakost. Pri vsakem načrtu za spreminjanje podnebja v regiji ali planetu kot celoti morajo projekti osredotočiti na pravičnost in vključenost zainteresiranih strani.