Солнечная геоинженерия - Solar geoengineering
Солнечная геоинженерия или модификация солнечного излучения (SRM) - это предлагаемый тип климатической инженерии, при котором солнечный свет (солнечное излучение) будет отражаться обратно в космос, чтобы ограничить или обратить вспять изменение климата, вызванное деятельностью человека . Большинство методов увеличивают планетное альбедо (отражательную способность), например, с помощью вдувания стратосферного аэрозоля . Хотя большинство методов будет иметь глобальный эффект, были также предложены локальные защитные или восстановительные методы для защиты естественных отражателей тепла, включая морской лед, снег и ледники.
Солнечная геоинженерия, похоже, способна предотвратить некоторые или многие изменения климата. Климатические модели неизменно показывают, что он способен возвращать глобальные, региональные и местные температуры и осадки ближе к доиндустриальным уровням. Основными преимуществами солнечной геоинженерии являются скорость, с которой она может быть развернута и активирована, а также обратимость ее прямого климатического воздействия. Впрыск стратосферного аэрозоля, наиболее широко изучаемый метод, представляется технически осуществимым и недорогим с точки зрения прямых финансовых затрат. Солнечная геоинженерия может послужить ответом, если последствия изменения климата будут более значительными, чем ожидалось, или временной дополнительной мерой, в то время как концентрации парниковых газов в атмосфере будут снижены за счет сокращения выбросов и удаления углекислого газа . Солнечная геоинженерия не будет напрямую снижать концентрацию углекислого газа в атмосфере и, следовательно, не решает проблему закисления океана . Чрезмерное, плохо распределенное или внезапное и продолжительное прекращение работы солнечной геоинженерии может создать серьезные экологические риски. Возможны и другие негативные воздействия. Управление солнечной геоинженерией является сложной задачей по нескольким причинам.
Обзор
Способы эксплуатации
Усредненная за год и место, атмосфера Земли получает 340 Вт / м 2 от солнечного излучения от солнца. Из-за повышенных концентраций парниковых газов в атмосфере чистая разница между количеством солнечного света, поглощаемого Землей, и количеством энергии, излучаемой обратно в космос, выросла с 1,7 Вт / м 2 в 1980 году до 3,1 Вт / м 2 в 2019 году. дисбаланс, называемый радиационным воздействием, означает, что Земля поглощает больше энергии, чем отдает, вызывая повышение глобальной температуры. Цель солнечной геоинженерии - уменьшить радиационное воздействие за счет увеличения альбедо Земли (отражательной способности). Увеличение примерно на 1% падающей солнечной радиации было бы достаточным для устранения текущего радиационного воздействия и, следовательно, глобального потепления, в то время как увеличение альбедо на 2% уменьшило бы примерно вдвое эффект от удвоения концентрации углекислого газа в атмосфере. Однако, поскольку потепление от парниковых газов и охлаждение от солнечной геоинженерии работают по-разному в зависимости от широты и сезона, этот контр-эффект будет несовершенным.
Возможные роли
Солнечная геоинженерия почти повсеместно предназначена для дополнения, а не замены, сокращения выбросов парниковых газов, удаления углекислого газа (эти два аспекта вместе называются « смягчением последствий ») и усилий по адаптации . Например, Королевское общество заявило в своем историческом отчете за 2009 год: «Методы геоинженерии не заменяют смягчение последствий изменения климата и должны рассматриваться только как часть более широкого пакета вариантов решения проблемы изменения климата». Подобные утверждения очень часто встречаются в публикациях по солнечной геоинженерии.
Скорость воздействия солнечной геоинженерии дает ей две потенциальные роли в управлении рисками, связанными с изменением климата. Во-первых, если смягчение последствий и адаптация по-прежнему будут недостаточными и / или если последствия изменения климата будут серьезными из-за большей, чем ожидалось, чувствительности климата , переломных моментов или уязвимости, то солнечная геоинженерия может уменьшить эти неожиданно серьезные воздействия. Таким образом, знания о применении солнечной геоинженерии в качестве резервного плана послужили бы своего рода диверсификацией рисков или страховкой . Во-вторых, солнечная геоинженерия может быть реализована вместе с агрессивным смягчением последствий и адаптацией, чтобы «выиграть время» за счет замедления темпов изменения климата и / или устранения наихудших климатических воздействий до тех пор, пока чистые отрицательные выбросы не уменьшат концентрации парниковых газов в атмосфере. (См. Диаграмму.)
Солнечная геоинженерия была предложена как средство стабилизации регионального климата - например, ограничение волн тепла, но контроль над географическими границами эффекта представляется очень трудным.
История
В историческом отчете 1965 года «Восстановление качества окружающей среды», подготовленном Научным консультативным комитетом президента США Линдона Б. Джонсона, содержится предупреждение о вредных последствиях выбросов углекислого газа из ископаемого топлива и упоминается «преднамеренное приведение к компенсирующим климатическим изменениям», включая «повышение альбедо». , или отражательная способность Земли ". Еще в 1974 году российский климатолог Михаил Будыко предположил, что, если глобальное потепление когда-либо станет серьезной угрозой, ему можно будет противостоять полетами самолетов в стратосфере, сжиганием серы для образования аэрозолей, которые будут отражать солнечный свет. Наряду с удалением углекислого газа, солнечная геоинженерия обсуждалась совместно как «геоинженерия» в отчете национальных академий США об изменении климата за 1992 год . Эта тема была фактически табу в сообществах климатологов и политиков до тех пор, пока лауреат Нобелевской премии Пол Крутцен не опубликовал в 2006 году влиятельную научную статью. Затем последовали основные доклады Королевского общества (2009) и Национальных академий США (2015, 2021). Общее финансирование исследований во всем мире остается скромным, менее 10 миллионов долларов США в год. На сегодняшний день почти все исследования в области солнечной геоинженерии состояли из компьютерного моделирования или лабораторных испытаний, и есть призывы к увеличению финансирования исследований, поскольку наука плохо изучена. Было проведено лишь несколько испытаний и экспериментов на открытом воздухе. В последние годы кандидат в президенты США Эндрю Янг включил финансирование исследований в области солнечной геоинженерии в свою политику в области климата и предложил использовать их в качестве альтернативы в экстренных случаях. Крупные академические институты, включая Гарвардский университет , начали исследования в области солнечной геоинженерии. В отчете Национальной академии наук, инженерии и медицины США от 2021 года рекомендуется первоначальные инвестиции в исследования солнечной геоинженерии в размере 100–200 миллионов долларов в течение пяти лет.
Доказательства эффективности и воздействия
Климатические модели неизменно указывают на то, что умеренные масштабы солнечной геоинженерии приблизят важные аспекты климата - например, среднюю и экстремальную температуру, наличие воды, интенсивность циклонов - к их доиндустриальным значениям при субрегиональном разрешении. (См. Рисунок.)
Межправительственная группа экспертов по изменению климата (IPCC) , заключенного в своем Отчете об оценке Пятое :
Модели последовательно предполагают, что SRM в целом уменьшит климатические различия по сравнению с миром с повышенными концентрациями ПГ и без SRM; тем не менее, будут также остаточные региональные различия в климате (например, температура и осадки) по сравнению с климатом без повышенных парниковых газов ... Модели предполагают, что если бы методы SRM были реализованы, они были бы эффективными в противодействии повышению температуры и были бы эффективными. меньше, но все же эффективно противодействовать некоторым другим изменениям климата. SRM не будет противодействовать всем последствиям изменения климата, и все предлагаемые методы геоинженерии также несут риски и побочные эффекты. Еще нельзя ожидать дополнительных последствий, поскольку уровень научного понимания как SRM, так и CDR низкий. Есть также много (политических, этических и практических) вопросов, связанных с геоинженерией, которые выходят за рамки этого отчета.
В отчете Национальной академии наук, инженерии и медицины США от 2021 года говорится: «Доступные исследования показывают, что SG может снизить температуру поверхности и потенциально уменьшить некоторые риски, связанные с изменением климата (например, чтобы избежать пересечения критических климатических« переломных точек »; уменьшить вредные воздействия экстремальных погодных явлений) ".
Солнечная геоинженерия несовершенно компенсирует антропогенные изменения климата. Парниковые газы нагреваются по всему земному шару в течение года, тогда как солнечная геоинженерия более эффективно отражает свет в низких широтах и летом в полушарии (из- за угла падения солнечного света ) и только в дневное время. Режимы развертывания могут компенсировать эту неоднородность за счет изменения и оптимизации скорости закачки в зависимости от широты и сезона.
В целом, парниковые газы нагревают всю планету и, как ожидается, изменят характер осадков неоднородно, как в пространстве, так и во времени, с общим увеличением количества осадков. Модели показывают, что солнечная геоинженерия компенсирует оба этих изменения, но более эффективно работает с температурой, чем с осадками. Следовательно, использование солнечной геоинженерии для полного возврата средней глобальной температуры к доиндустриальному уровню приведет к чрезмерной корректировке изменений количества осадков. Это привело к утверждениям, что это высушит планету или даже вызовет засуху, но это будет зависеть от интенсивности (то есть радиационного воздействия) солнечной геоинженерии. Кроме того, влажность почвы важнее для растений, чем среднегодовые осадки. Поскольку солнечная геоинженерия уменьшит испарение, она более точно компенсирует изменения влажности почвы, чем среднегодовые осадки. Точно так же интенсивность тропических муссонов увеличивается из-за изменения климата и уменьшается из-за солнечной геоинженерии. Чистое снижение интенсивности тропических муссонов может проявиться при умеренном использовании солнечной геоинженерии, хотя в некоторой степени влияние этого на людей и экосистемы будет смягчено увеличением чистых осадков за пределами системы муссонов. Это привело к утверждениям, что солнечная геоинженерия «нарушит азиатские и африканские летние муссоны», но последствия будут зависеть от конкретного режима реализации.
Люди обеспокоены изменением климата в основном из-за его воздействия на людей и экосистемы. В первом случае особенно важно сельское хозяйство. Чистое увеличение продуктивности сельского хозяйства от повышенных концентраций углекислого газа в атмосфере и солнечной геоинженерии также было предсказано некоторыми исследованиями из-за комбинации более рассеянного света и эффекта удобрения углекислым газом. Другие исследования показывают, что солнечная геоинженерия мало повлияет на сельское хозяйство. Понимание влияния солнечной геоинженерии на экосистемы остается на ранней стадии. Его уменьшение изменения климата обычно помогает поддерживать экосистемы, хотя в результате более рассеянный входящий солнечный свет будет способствовать росту подроста по сравнению с ростом полога.
Преимущества
Солнечная геоинженерия имеет определенные преимущества по сравнению с сокращением выбросов, адаптацией и удалением углекислого газа. Это может уменьшить воздействие изменения климата в течение нескольких месяцев после развертывания, тогда как последствия сокращения выбросов и удаления углекислого газа откладываются, потому что изменение климата, которое они предотвращают, само по себе откладывается . Ожидается, что закачка стратосферного аэрозоля будет иметь очень низкие прямые финансовые затраты на внедрение по сравнению с ожидаемыми затратами как на неослабевающее изменение климата, так и на агрессивное смягчение его последствий. Наконец, прямые климатические эффекты солнечной геоинженерии обратимы в короткие сроки.
Ограничения и риски
Наряду с несовершенным устранением климатического воздействия парниковых газов, описанного выше, есть и другие существенные проблемы с солнечной геоинженерией.
Неполное решение повышенной концентрации углекислого газа
Солнечная геоинженерия не удаляет парниковые газы из атмосферы и, следовательно, не снижает других эффектов от этих газов, таких как закисление океана . Хотя это не аргумент против солнечной геоинженерии как таковой , это аргумент против использования ее, исключая сокращение выбросов.
Неопределенность
Большая часть информации о солнечной геоинженерии поступает из климатических моделей и извержений вулканов, которые являются несовершенными аналогами закачки стратосферного аэрозоля. Климатические модели, используемые при оценке воздействия, аналогичны тем, которые ученые используют для прогнозирования воздействия антропогенного изменения климата. Некоторые неопределенности в этих климатических моделях (например, микрофизика аэрозолей, динамика стратосферы и смешение в подсетевом масштабе) особенно актуальны для солнечной геоинженерии и являются целью будущих исследований. Вулканы - несовершенный аналог, поскольку они высвобождают материал в стратосферу за один импульс, в отличие от постоянной закачки.
Шок при техническом обслуживании и прерывании
Эффект солнечной геоинженерии будет временным, и, таким образом, долгосрочное восстановление климата будет зависеть от долгосрочного развертывания до тех пор, пока не будет удалено достаточное количество углекислого газа . Если солнечная геоинженерия замаскирует значительное потепление, внезапно остановится и не будет возобновлена в течение года или около того, климат быстро потеплеет. Глобальная температура быстро повысится до уровня, который существовал бы без использования солнечной геоинженерии. Быстрое повышение температуры может привести к более серьезным последствиям, чем постепенное повышение такой же величины. Однако некоторые ученые утверждали, что этот шок прекращения кажется достаточно легко предотвратить, потому что в интересах государства было бы возобновить любой режим прекращенного развертывания; и потому, что инфраструктуру и знания можно сделать избыточными и устойчивыми, что позволит штатам действовать в соответствии с этим интересом и постепенно отказываться от нежелательной солнечной геоинженерии.
Некоторые утверждают, что солнечную геоинженерию «практически невозможно остановить». Это верно только для стратегии долгосрочного развертывания. Краткосрочная временная стратегия ограничила бы реализацию десятилетиями. В любом случае солнечная геоинженерия может быть свернута.
Несогласие и контроль
Хотя климатические модели солнечной геоинженерии полагаются на некоторую оптимальную или последовательную реализацию, лидеры стран и другие участники могут расходиться во мнениях относительно того, следует ли, как и в какой степени использовать солнечную геоинженерию. Это может привести к неоптимальному развертыванию и обострению международной напряженности.
Некоторые наблюдатели утверждают, что солнечная геоинженерия, скорее всего, будет милитаризована или превращена в оружие. Однако использование оружия оспаривается, потому что солнечная геоинженерия была бы неточной. Несмотря на это , Конвенция ООН о запрещении военного или любого иного враждебного использования воздействия на природную среду , которые запрещали бы солнечный Geoengineering в боевых средствах, вступил в силу в 1978 году.
Нежелательное или преждевременное использование
Существует риск того, что страны могут начать использовать солнечную геоинженерию без надлежащих мер предосторожности или исследований. Солнечная геоинженерия, по крайней мере, путем закачки стратосферного аэрозоля, кажется, имеет низкие прямые затраты на реализацию по сравнению с ее потенциальным воздействием. Это создает другую структуру проблемы. В то время как обеспечение сокращения выбросов и удаления углекислого газа представляет собой проблемы коллективных действий (поскольку обеспечение более низкой концентрации углекислого газа в атмосфере является общественным благом ), отдельная страна или несколько стран могут внедрить солнечную геоинженерию. Некоторые страны могут располагать финансовыми и техническими ресурсами для проведения геоинженерии солнечной энергии.
Дэвид Виктор предполагает, что солнечная геоинженерия находится в пределах досягаемости одинокого «Гринфингера», богатого человека, который берет на себя роль «самозваного защитника планеты». Другие не согласны и утверждают, что государства будут настаивать на сохранении контроля над солнечной геоинженерией.
Распределение эффектов
И изменение климата, и солнечная геоинженерия по-разному повлияют на разные группы людей. Некоторые обозреватели описывают солнечную геоинженерию как неизбежное создание «победителей и проигравших». Однако модели показывают, что солнечная геоинженерия с умеренной интенсивностью вернет важные климатические значения почти всех регионов планеты, приближенные к доиндустриальным условиям. То есть, если все люди предпочитают доиндустриальные условия, такое умеренное использование могло бы быть улучшением по Парето .
Развивающиеся страны особенно важны, поскольку они более уязвимы к изменению климата . Таким образом, при прочих равных, они больше всего выиграют от разумного использования солнечной геоинженерии. Наблюдатели иногда заявляют, что солнечная геоинженерия представляет большие риски для развивающихся стран. Нет никаких доказательств того, что нежелательное воздействие на окружающую среду солнечной геоинженерии будет значительно сильнее в развивающихся странах, хотя потенциальные нарушения тропических муссонов вызывают озабоченность. Но в определенном смысле утверждение о большем риске верно по той же причине, что они более уязвимы к изменению климата, вызванному парниковыми газами: развивающиеся страны имеют более слабую инфраструктуру и институты, а их экономика в большей степени зависит от сельского хозяйства. Таким образом, они более уязвимы для всех климатических изменений, будь то парниковые газы или солнечная геоинженерия.
Уменьшение смягчения
Существование солнечной геоинженерии может снизить политический и социальный импульс к смягчению последствий. Это обычно называют потенциальным « моральным риском », хотя компенсация риска может быть более точным термином. Это беспокойство заставляет многие экологические группы и участников кампаний неохотно защищать или обсуждать солнечную геоинженерию. Тем не менее, несколько опросов общественного мнения и фокус-групп обнаружили доказательства либо утверждений о желании увеличить сокращение выбросов перед лицом солнечной геоинженерии, либо безрезультатных. Аналогичным образом, некоторые работы по моделированию показывают, что угроза солнечной геоинженерии может фактически увеличить вероятность сокращения выбросов.
Влияние на небо и облака
Управление солнечной радиацией с помощью аэрозолей или облачного покрова потребует изменения соотношения между прямым и непрямым солнечным излучением. Это повлияет на жизнь растений и солнечную энергию . Видимый свет, полезный для фотосинтеза, уменьшается пропорционально больше, чем инфракрасная часть солнечного спектра из-за механизма рассеяния Ми . В результате развертывание атмосферной солнечной геоинженерии снизит по крайней мере на 2-5% темпы роста фитопланктона, деревьев и сельскохозяйственных культур с настоящего момента до конца столетия. Равномерно уменьшенное чистое коротковолновое излучение повредит солнечные фотоэлектрические элементы на те же> 2-5% из-за запрещенной зоны кремниевых фотоэлектрических элементов.
Предлагаемые формы
Атмосферный
Впрыск стратосферного аэрозоля
Введение отражающих аэрозолей в стратосферу - это предложенный метод солнечной геоинженерии, которому уделяется самое пристальное внимание. Межправительственная группа экспертов по изменению климата пришла к выводу, что закачка стратосферного аэрозоля «является наиболее изученным методом SRM, и многие согласны с тем, что он может ограничить потепление до уровня ниже 1,5 ° C». Этот метод имитирует явление охлаждения, которое возникает естественным образом при извержении вулканов . Сульфаты - это наиболее часто предлагаемый аэрозоль, поскольку существует естественный аналог (и свидетельства) извержений вулканов. Были предложены альтернативные материалы, такие как использование фотофоретических частиц, диоксида титана и алмаза. Доставка заказным самолетом представляется наиболее целесообразной, иногда обсуждается артиллерия и воздушные шары . Ежегодная стоимость доставки серы в количестве, достаточном для противодействия ожидаемому парниковому потеплению, оценивается в 5-10 миллиардов долларов США. Этот метод может дать более 3,7 Вт / м 2 глобального отрицательного воздействия, что достаточно, чтобы полностью компенсировать потепление, вызванное удвоением концентрации углекислого газа.
Осветление морских облаков
Были предложены различные методы отражательной способности облаков, например, предложенный Джоном Лэтэмом и Стивеном Солтером , который работает путем распыления морской воды в атмосфере для увеличения отражательной способности облаков. Дополнительные ядра конденсации, создаваемые брызгами, изменят распределение капель по размерам в существующих облаках, сделав их белее. Опрыскиватели будут использовать флот беспилотных роторных кораблей, известных как суда Флеттнера, для распыления тумана, созданного из морской воды, в воздух, чтобы сгущать облака и, таким образом, отражать больше излучения от Земли. Эффект отбеливания создается за счет использования очень маленьких ядер конденсации облаков , которые делают облака белее из-за эффекта Туми .
Этот метод может дать глобально усредненное отрицательное воздействие более 3,7 Вт / м 2 , что достаточно, чтобы обратить вспять эффект потепления от удвоения концентрации углекислого газа в атмосфере.
Истончение перистых облаков
Считается, что естественные перистые облака обладают чистым согревающим эффектом. Их можно рассредоточить путем впрыскивания различных материалов. Этот метод строго не относится к солнечной геоинженерии, поскольку он увеличивает исходящую длинноволновую радиацию вместо того, чтобы уменьшать приходящую коротковолновую радиацию . Однако, поскольку он разделяет некоторые физические и особенно управленческие характеристики с другими методами солнечной геоинженерии, его часто включают.
Улучшение круговорота серы в океане
Улучшение естественного круговорота серы в морской среде путем удобрения небольшой его части железом - обычно считается методом очистки от парниковых газов - также может увеличить отражение солнечного света. Такое удобрение, особенно в Южном океане , увеличило бы производство диметилсульфида и, следовательно, отражательную способность облаков . Это потенциально может быть использовано в качестве региональной солнечной геоинженерии, чтобы замедлить таяние антарктических льдов. Такие методы также имеют тенденцию связывать углерод , но увеличение альбедо облаков также является вероятным эффектом.
Наземный
Увеличение отражательной способности поверхностей, как правило, было бы неэффективным подходом к солнечной геоинженерии, хотя это могло вызвать значительное локальное охлаждение.
Классная крыша
Окраска кровельных материалов в белый или бледный цвет для отражения солнечного излучения, известная как технология « холодной крыши », поощряется законодательством в некоторых регионах (особенно в Калифорнии). Этот метод ограничен в своей конечной эффективности из-за ограниченной площади поверхности, доступной для лечения. Этот метод может дать от 0,01 до 0,19 Вт / м 2 глобального усредненного отрицательного воздействия, в зависимости от того, обрабатываются ли города или все поселения таким образом. Это мало по сравнению с 3,7 Вт / м 2 положительного воздействия от удвоения концентрации углекислого газа в атмосфере. Более того, хотя в небольших случаях это может быть достигнуто с небольшими затратами или бесплатно путем простого выбора различных материалов, это может быть дорогостоящим при реализации в более крупном масштабе. В отчете Королевского общества за 2009 год говорится, что «общая стоимость« метода белой крыши », покрывающего 1% поверхности земли (около 10 12 м 2 ), составит около 300 миллиардов долларов в год, что делает этот метод одним из самых низких. рассмотрены эффективные и самые дорогие методы ". Однако это может снизить потребность в кондиционировании воздуха , который выделяет углекислый газ и способствует глобальному потеплению.
Изменения океана и льда
Также предлагались океанические пены с использованием микроскопических пузырьков, взвешенных в верхних слоях фотической зоны . Менее затратное предложение - просто удлинить и осветлить существующие следы корабля .
Образование морского льда в Арктике может быть увеличено за счет откачки более холодной воды на поверхность. Морской (и наземный) лед может быть утолщен за счет увеличения альбедо с помощью сфер из кремнезема. Ледники, впадающие в море, можно стабилизировать, заблокировав поток теплой воды к леднику. Соленую воду можно было выкачать из океана и вылить снегом на ледяной щит Западной Антарктики.
Растительность
Лесовосстановление в тропических регионах имеет охлаждающий эффект. Были предложены изменения пастбищ для увеличения альбедо. Этот метод может дать 0,64 Вт / м 2 глобального усредненного отрицательного воздействия, что недостаточно для компенсации 3,7 Вт / м 2 положительного воздействия от удвоения углекислого газа, но может внести незначительный вклад. Был предложен отбор или генетическая модификация товарных культур с высоким альбедо. Преимущество этого заключается в том, что он относительно прост в реализации, поскольку фермеры просто переключаются с одного сорта на другой. В регионах с умеренным климатом может наблюдаться охлаждение на 1 ° C в результате применения этой техники. Этот метод является примером био-геоинженерии . Этот метод может дать глобально усредненное отрицательное воздействие 0,44 Вт / м 2 , что недостаточно для компенсации 3,7 Вт / м 2 положительного воздействия от удвоения углекислого газа, но может внести незначительный вклад.
Космический
Большинство комментаторов и ученых считают космические проекты солнечной геоинженерии очень дорогими и технически сложными, при этом Королевское общество предполагает, что «затраты на создание такой космической армады в течение относительно короткого периода, в течение которого солнечная геоинженерия может быть считается применимым (десятилетия, а не столетия), вероятно, сделает его неконкурентоспособным с другими подходами солнечной геоинженерии ».
Несколько авторов предложили рассеивать свет до того, как он достигнет Земли, поместив в космос очень большую дифракционную решетку (тонкую проволочную сетку) или линзу , возможно, в точке L1 между Землей и Солнцем. Подобное использование линзы Френеля было предложено в 1989 г. Дж. Т. Эрли, а дифракционная решетка в 1997 г. Эдвардом Теллером , Лоуэллом Вудом и Родериком Хайдом. В 2004 году физик и писатель-фантаст Грегори Бенфорд подсчитал, что вогнутая вращающаяся линза Френеля диаметром 1000 километров, но толщиной всего несколько миллиметров, плавающая в космосе в точке L 1 , уменьшит солнечную энергию, достигающую Земли, примерно на 0,5% до 1%. По его оценкам, это будет стоить около 10 миллиардов долларов США авансом и еще 10 миллиардов долларов на вспомогательные расходы в течение срока его службы. Одна из проблем заключается в необходимости противодействовать воздействию солнечного ветра, смещающего такие мегаструктуры с места. Другой вариант - зеркала, вращающиеся вокруг Земли.
Управление
Солнечная геоинженерия создает несколько проблем в области управления из-за ее высокой эффективности, низких очевидных прямых затрат и технической осуществимости, а также вопросов власти и юрисдикции. Солнечная геоинженерия не требует широкого участия, хотя это может быть желательно. Поскольку международное право, как правило, согласовано, это создает проблему участия, противоположную проблеме смягчения последствий для уменьшения изменения климата, когда требуется широкое участие. Широко обсуждается вопрос о том, кто будет контролировать развертывание солнечной геоинженерии и при каком режиме управления можно будет отслеживать и контролировать развертывание. Структура управления солнечной геоинженерией должна быть достаточно устойчивой, чтобы содержать многосторонние обязательства в течение длительного периода времени, и при этом быть гибкой по мере получения информации, развития технологий и изменения интересов со временем.
Правовые и регулирующие системы могут столкнуться с серьезной проблемой при эффективном регулировании солнечной геоинженерии таким образом, чтобы обеспечить приемлемый результат для общества. Некоторые исследователи предположили, что достижение глобального соглашения о развертывании солнечной геоинженерии будет очень трудным, и вместо этого, скорее всего, появятся энергоблоки. Однако у государств есть серьезные стимулы к сотрудничеству в выборе конкретной политики солнечной геоинженерии, что делает одностороннее развертывание довольно маловероятным событием.
В 2021 году Национальные академии наук, инженерии и медицины выпустили свой консенсусный отчет об исследовании « Рекомендации по солнечной геоинженерии и управлению исследованиями», в котором говорится :
[A] Стратегические инвестиции в исследования необходимы для улучшения понимания политиками вариантов реагирования на климат. Соединенным Штатам следует разработать междисциплинарную исследовательскую программу в сотрудничестве с другими странами, чтобы углубить понимание технической осуществимости и эффективности солнечной геоинженерии, возможных воздействий на общество и окружающую среду, а также социальных аспектов, таких как общественное мнение, политическая и экономическая динамика и этические аспекты. и соображения справедливости. Программа должна работать под надежным управлением исследованиями, которое включает в себя такие элементы, как кодекс поведения исследователей, общедоступный реестр исследований, системы разрешений для проведения экспериментов на открытом воздухе, руководство по интеллектуальной собственности и инклюзивные процессы взаимодействия с общественностью и заинтересованными сторонами.
Общественное отношение и политика
Было проведено несколько исследований отношения и мнения о солнечной геоинженерии. Как правило, они обнаруживают низкий уровень осведомленности, беспокойство по поводу внедрения солнечной геоинженерии, осторожную поддержку исследований и предпочтение сокращения выбросов парниковых газов . Как это часто бывает с общественным мнением относительно возникающих проблем, ответы очень чувствительны к конкретной формулировке и контексту вопросов. Хотя большинство исследований общественного мнения проводились с опросом жителей развитых стран , те, в которых изучались жители развивающихся стран, которые, как правило, более уязвимы к воздействиям изменения климата, находят там немного большую поддержку.
Вокруг этой темы существует множество противоречий, и поэтому солнечная геоинженерия стала очень политической проблемой. Ни в одной стране нет четкой позиции правительства по солнечной геоинженерии.
Поддержка исследований солнечной геоинженерии почти полностью исходит от тех, кто обеспокоен изменением климата. Некоторые наблюдатели утверждают, что политические консерваторы, противники действий по уменьшению изменения климата и компании , занимающиеся ископаемым топливом, являются основными сторонниками исследований в области солнечной геоинженерии. Однако лишь горстка консерваторов и противников действий по борьбе с изменением климата выразила поддержку, и нет никаких доказательств того, что фирмы, занимающиеся ископаемым топливом, участвуют в исследованиях солнечной геоинженерии. Вместо этого эти утверждения часто объединяют солнечную геоинженерию и удаление углекислого газа, в чем участвуют компании, занимающиеся ископаемым топливом, под более широким термином «геоинженерия».
Некоторые экологические группы одобрили солнечные геоинженерные исследования, в то время как другие выступают против.
Как уже отмечалось, интересы и роль развивающихся стран особенно важны. Инициатива по управлению солнечным излучением направлена на «расширение информированного международного обсуждения исследований SRM и их управления, а также наращивание потенциала развивающихся стран для оценки этой противоречивой технологии». Помимо прочего, он предоставляет гранты исследователям Глобального Юга.
В 2021 году исследователи из Гарварда были вынуждены отложить планы проведения испытаний солнечной геоинженерии после того, как коренные саамы возражали против проведения испытаний на их родине. Хотя испытание не предполагало немедленных атмосферных экспериментов, члены Совета саамов высказались против отсутствия консультаций и геоинженерии в более широком смысле. Выступая на панели, организованной Центром международного экологического права и другими группами, вице-президент Совета саами Аса Ларссон Блинд сказала: «Это противоречит нашему мировоззрению, согласно которому мы, люди, должны жить и приспосабливаться к природе».
Смотрите также
Портал по глобальному потеплению
Экологический портал Экологический портал
использованная литература
дальнейшее чтение
- Королевское общество. « Геоинженерия климата: наука, управление и неопределенность ». Лондон: Королевское общество, 2009.
- Халм, Майк. Может ли наука исправить изменение климата? Дело против климатической инженерии . Кембридж, Великобритания: Polity, 2014.
- Национальный исследовательский совет. Климатическое вмешательство: отражение солнечного света для охлаждения Земли . Вашингтон: National Academies Press, 2015.
- Рейнольдс, Джесси Л. Управление солнечной геоинженерии: управление изменением климата в антропоцене . Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета, 2019.
- Бернс, Лиззи, Дэвид Кейт, Джошуа Хортон и Питер Ирвин. Информационный бюллетень о технологиях: солнечная геоинженерия , 2019.
- Kurzgesagt. Геоинженерия: ужасная идея, которую нам, возможно, придется реализовать , 2020.
- Национальные академии наук, инженерии и медицины. Отражение солнечного света: рекомендации для исследований солнечной геоинженерии и управления исследованиями . Вашингтон: National Academies Press, 2021.