Gezegensel Güneş Kremi: Güneş Radyasyonu Modifikasyonu

İklim Jeomühendisliğini Yıkmak Bölüm 3

Bölüm 1: Sonsuz Bilinmeyenler
Bölüm 2: Okyanus Karbon Dioksit Giderimi
4. Bölüm: Etik, Eşitlik ve Adaleti Düşünmek

Güneş Radyasyonu Modifikasyonu (SRM), gezegenin ısınmasını tersine çevirmek için uzaya geri yansıyan güneş ışığı miktarını artırmayı amaçlayan bir iklim jeomühendisliği biçimidir. Bu yansıtıcılığın artırılması, atmosfere ve Dünya'nın yüzeyine ulaşan güneş ışığı miktarını azaltarak gezegeni yapay olarak soğutur. 

Doğal sistemler aracılığıyla Dünya, sıcaklığını ve iklimini korumak için güneş ışığını yansıtır ve emer, bulutlar, havadaki parçacıklar, su ve okyanus dahil diğer yüzeylerle etkileşime girer. Şu anda, önerilen doğal veya gelişmiş doğal SRM projesi yoktur, bu nedenle SRM teknolojileri öncelikle mekanik ve kimyasal kategorisine girer. Bu projeler ağırlıklı olarak Dünya'nın güneş ile doğal etkileşimini değiştirmeye çalışıyor. Ancak karaya ve okyanusa ulaşan güneş miktarını azaltmak, doğrudan güneş ışığına bağlı olan doğal süreçleri alt üst etme potansiyeline sahiptir.

Önerilen mekanik ve kimyasal SRM projeleri

Dünya, güneşten gelen ve çıkan radyasyon miktarını kontrol eden yerleşik bir sisteme sahiptir. Bunu, sıcaklığı düzenlemeye yardımcı olan ışığı ve ısıyı yansıtarak ve yeniden dağıtarak yapar. Bu sistemlerin mekanik ve kimyasal manipülasyonuna olan ilgi, stratosferik aerosol enjeksiyonu yoluyla parçacıkları serbest bırakmaktan deniz bulutu parlaklaştırma yoluyla okyanusa yakın daha kalın bulutlar geliştirmeye kadar uzanır.

Stratosferik Aerosol Enjeksiyonu (SAI) yeryüzünün yansıtıcılığını artırmak, yere ulaşan güneş ışığı miktarını ve atmosferde hapsolan ısıyı azaltmak için havadaki sülfat parçacıklarının hedeflenen salınımıdır. Güneş jeomühendisliği, teorik olarak güneş koruyucu kullanmaya benzer şekilde, güneş ışığının ve ısının bir kısmını atmosferin dışına yönlendirmeyi ve yüzeye ulaşan miktarı azaltmayı amaçlar.

Söz:

Bu kavram, yoğun volkanik patlamalarla birlikte meydana gelen doğal olaylara dayanmaktadır. 1991'de Filipinler'deki Pinatubo Dağı'nın patlaması, gaz ve külü stratosfere yayarak büyük miktarlarda kükürt dioksit dağıttı. Rüzgarlar iki yıl boyunca kükürt dioksiti dünya çapında hareket ettirdi ve parçacıklar emildi ve küresel sıcaklıkları 1 derece Fahrenheit (0.6 santigrat derece) azaltmak için yeterli güneş ışığını yansıttı.

Tehdit:

İnsan tarafından yaratılan SAI, birkaç kesin çalışma ile oldukça teorik bir kavram olmaya devam ediyor. Bu belirsizlik, yalnızca enjeksiyon projelerinin ne kadar sürmesi gerektiği ve SAI projeleri başarısız olursa (veya ne zaman) başarısız olursa, devam etmezse veya fon bulamazsa ne olacağı hakkındaki bilinmezlikler tarafından daha da kötüleştirilir. SAI projeleri başladıktan sonra potansiyel olarak belirsiz bir ihtiyaca sahiptir ve zamanla daha az etkili olabilir. Atmosferik sülfat enjeksiyonlarının fiziksel yansımaları asit yağmuru potansiyelini içerir. Volkanik patlamalarda görüldüğü gibi, sülfat parçacıkları dünyayı dolaşıyor ve tipik olarak bu tür kimyasallardan etkilenmeyen bölgelerde birikebilir, değişen ekosistemler ve değişen toprak pH'ı. Aerosol sülfata önerilen bir alternatif, benzer bir etkiye sahip olması beklenen ancak sülfat kadar çok yan etkisi olmayan bir molekül olan kalsiyum karbonattır. Bununla birlikte, son modelleme çalışmaları, kalsiyum karbonatın ozon tabakasını olumsuz etkileyebilir. Gelen güneş ışığının yansıması, daha fazla eşitlik endişesi doğurur. Kökeni bilinmeyen ve muhtemelen küresel olan parçacıkların birikmesi, jeopolitik gerilimleri kötüleştirebilecek gerçek veya algılanan eşitsizlikler yaratabilir. İsveç, Norveç, Finlandiya ve Rusya'nın Yerli Saami halkını temsil eden bir organ olan Saami Konseyi'nin iklime insan müdahalesi konusundaki endişelerini paylaşmasının ardından İsveç'teki bir SAI projesi 2021'de duraklatıldı. Konseyin başkan yardımcısı Åsa Larsson Blind şunları söyledi: Saami halkının doğaya ve onun süreçlerine saygı duyma değerleri doğrudan çatışıyordu. bu tür güneş jeomühendisliği ile.

Yüzey Bazlı Parlatma/Albedo Modifikasyonu, dünyanın yansıtıcılığını artırmayı ve atmosferde kalan güneş radyasyonu miktarını azaltmayı amaçlar. Kimya veya moleküler yöntemler kullanmak yerine, yüzey bazlı parlatma, albedoyu arttırmayı amaçlarkentsel alanlarda, yollarda, tarım arazilerinde, kutup bölgelerinde ve okyanusta fiziksel değişiklikler yoluyla dünya yüzeyinin yansıması veya yansıması. Bu, güneş ışığını yansıtmak ve yeniden yönlendirmek için bu bölgelerin yansıtıcı malzemeler veya bitkilerle kaplanmasını içerebilir.

Söz:

Yüzey bazlı parlatmanın, bir ağacın yapraklarının altındaki zemini nasıl gölgeleyebileceğine benzer şekilde, yerel olarak doğrudan soğutma özellikleri sunması beklenir. Bu tür projeler daha küçük ölçeklerde, yani ülkeden ülkeye veya şehirden şehre uygulanabilir. Ayrıca yüzey bazlı parlatma da yardımcı olabilir. birçok şehrin ve şehir merkezinin yaşadığı artan ısıyı tersine çevirin kentsel ada ısı etkisinin bir sonucu olarak.

Tehdit:

Teorik ve kavramsal düzeyde, yüzey bazlı parlatma, hızlı ve verimli bir şekilde uygulanabilir gibi görünmektedir. Bununla birlikte, albedo modifikasyonu üzerine yapılan araştırma yetersiz kalmaktadır ve birçok rapor, bilinmeyen ve karmaşık etkilerin potansiyeline işaret etmektedir. Bu tür çabaların küresel bir çözüm sunması olası değildir, ancak yüzey bazlı aydınlatma veya diğer güneş radyasyonu yönetimi yöntemlerinin düzensiz gelişimi, sirkülasyon veya su döngüsü üzerindeki istenmeyen ve öngörülemeyen küresel etkiler. Belirli bölgelerde yüzeyin parlatılması, bölgesel sıcaklıkları değiştirebilir ve parçacıkların ve maddenin hareketini sorunlu uçlara değiştirebilir. Ek olarak, yüzey bazlı parlatma, güç dinamiklerini değiştirme potansiyelini artırarak yerel veya küresel ölçekte eşitsiz bir gelişmeye neden olabilir.

Marine Cloud Brightening (MCB), okyanus üzerinde alçak seviyeli bulutları tohumlamak için kasıtlı olarak deniz spreyi kullanır ve bir bulut oluşumunu teşvik eder. daha parlak ve daha kalın bulut tabakası. Bu bulutlar, radyasyonu atmosfere geri yansıtmanın yanı sıra, gelen radyasyonun aşağıdaki karaya veya denize ulaşmasını da engeller.

Söz:

MCB, bölgesel ölçekte sıcaklıkları düşürme ve mercan ağartma olaylarını önleme potansiyeline sahiptir. Araştırma ve erken testler, yakın tarihli bir projeyle Avustralya'da bir miktar başarı elde etti. Büyük Bariyer Resifi'nde. Diğer uygulamalar arasında, deniz buzu erimesini durdurmak için buzulların üzerine tohumlama bulutları yer alabilir. Şu anda önerilen yöntem, okyanus deniz suyunu kullanarak doğal kaynaklar üzerindeki etkisini azaltır ve dünyanın herhangi bir yerinde gerçekleştirilebilir.

Tehdit:

MCB'nin insan anlayışı oldukça belirsizliğini koruyor. Tamamlanan testler sınırlı ve deneysel olup, küresel veya yerel yönetişim çağrısı yapan araştırmacılar bu ekosistemleri korumak uğruna manipüle etmenin etiği üzerine. Bu belirsizliklerden bazıları, soğumanın ve azalan güneş ışığının yerel ekosistemler üzerindeki doğrudan etkisinin yanı sıra artan havadaki parçacıkların insan sağlığı ve altyapı üzerindeki bilinmeyen etkisi hakkındaki soruları içeriyor. Bunların her biri, MCB çözümünün yapısına, dağıtım yöntemine ve beklenen MCB miktarına bağlı olacaktır. Tohumlanmış bulutlar su döngüsü boyunca hareket ettikçe su, tuz ve diğer moleküller dünyaya geri dönecek. Tuz birikintileri, insan konutları da dahil olmak üzere yapılı çevreyi etkileyebilir, bozulmayı hızlandırarak. Bu birikintiler ayrıca toprak içeriğini değiştirerek besin maddelerini ve bitkilerin büyüme yeteneğini etkileyebilir. Bu geniş kaygılar, MCB ile birlikte bilinmeyenlerin yüzeyini çiziyor.

SAI, albedo modifikasyonu ve MCB, gelen güneş radyasyonunu yansıtmak için çalışırken, Cirrus Cloud Thinning (CCT) giden radyasyonu artırmaya bakar. Cirrus bulutları ısıyı emer ve yansıtır, radyasyon şeklinde, dünyaya geri. Cirrus Cloud Thinning, bilim adamları tarafından bu bulutların yansıttığı ısıyı azaltmak ve atmosferden daha fazla ısının çıkmasına izin vererek teorik olarak sıcaklıkları düşürmek için önerilmiştir. Bilim adamları bu bulutları şu şekilde inceltmeyi bekliyorlar: bulutları parçacıklarla püskürtmek ömürlerini ve kalınlıklarını azaltmak için.

Söz:

CCT, atmosferden kaçmak için radyasyon miktarını artırarak küresel sıcaklıkları düşürmeyi vaat ediyor. Mevcut araştırmalar gösteriyor ki, bu değişiklik su döngüsünü hızlandırabilir, yağışların artması ve kuraklığa eğilimli alanlarda fayda sağlar. Yeni araştırma ayrıca, bu sıcaklık düşüşünün yardımcı olabileceğini gösteriyor yavaş deniz buzu erimesi ve kutup buzullarının korunmasına yardımcı olur. 

Tehdit: 

İklim değişikliği ve belirtilen fizik bilimleri hakkındaki 2021 Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli (IPCC) raporu CCT'nin iyi anlaşılmadığı. Bu tür hava değişikliği, yağış modellerini değiştirebilir ve ekosistemler ve tarım üzerinde bilinmeyen etkilere neden olabilir. Şu anda CCT için önerilen yöntemler, bulutların parçacıklı madde ile püskürtülmesini içerir. Belirli bir miktarda parçacığın bulutların incelmesine katkıda bulunması beklenirken, aşırı parçacık enjeksiyonu bunun yerine bulutları tohumlayabilir. Bu tohumlanmış bulutlar, incelmek ve ısı yaymak yerine daha kalın hale gelebilir ve ısıyı hapsedebilir. 

Uzay Aynaları araştırmacıların gelen güneş ışığını yeniden yönlendirmek ve engellemek için önerdiği başka bir yöntemdir. Bu yöntem öneriyor yüksek oranda yansıtıcı nesneler yerleştirmek gelen güneş radyasyonunu engellemek veya yansıtmak için uzayda.

Söz:

Uzay aynalarının olması bekleniyor radyasyon miktarını azaltmak gezegene ulaşmadan durdurarak atmosfere girmesi. Bu, atmosfere daha az ısı girmesine ve gezegeni soğutmasına neden olur.

Tehdit:

Uzay tabanlı yöntemler oldukça teoriktir ve bir edebiyat eksikliği ve ampirik veriler. Bu tür projelerin etkisi hakkındaki bilinmeyenler, birçok araştırmacının endişelerinin yalnızca bir kısmıdır. Ek endişeler arasında uzay projelerinin maliyetli doğası, radyasyonun dünya yüzeyine ulaşmadan önce yeniden yönlendirilmesinin doğrudan etkisi, deniz hayvanları için yıldız ışığını azaltmanın veya ortadan kaldırmanın dolaylı etkisi yer alıyor. göksel navigasyona güvenin, potansiyel fesih riskive uluslararası uzay yönetişiminin eksikliği.

Daha soğuk bir geleceğe doğru hareket mi?

Güneş radyasyonunu gezegen sıcaklıklarını azaltmak için yönlendirerek, güneş radyasyonu yönetimi, sorunu doğrudan ele almak yerine iklim değişikliğinin bir belirtisini yanıtlamaya çalışır. Bu çalışma alanı, potansiyel istenmeyen sonuçlarla doludur. Burada, herhangi bir büyük ölçekli projeyi uygulamadan önce bir projenin riskinin gezegen için riske veya iklim değişikliği riskine değip değmeyeceğini belirlemek için bir risk-risk değerlendirmesi çok önemlidir. SRM projelerinin tüm gezegeni etkileme potansiyeli, herhangi bir risk analizinin doğal çevreye yönelik riski, jeopolitik gerilimlerin şiddetlenmesini ve artan küresel eşitsizlikler üzerindeki etkisini dikkate alma ihtiyacını göstermektedir. Bir bölgenin veya bir bütün olarak gezegenin iklimini değiştirmeye yönelik herhangi bir planla birlikte, projeler eşitlik ve paydaş katılımı hususlarını merkeze almalıdır.