Το ζήτημα της γεωμηχανικής
Η ιδέα της γεωμηχανικής είναι τρομακτική. Υπάρχει λόγος για τον οποίο το τροπάριο της ανθρώπινης ύβρεως που δημιουργεί απρόβλεπτες συνέπειες είναι πανταχού παρόν στη λογοτεχνία, και η προσπάθεια της ανθρωπότητας να διαχειριστεί ενεργά την παγκόσμια θερμοκρασία μοιάζει με μια προειδοποιητική ιστορία που περιμένει να γραφτεί.
Αλλά καλώς ή κακώς, είμαστε εμείς ήδη μια ή η γεωμηχανική του πλανήτη σήμερα. Οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου έχουν αλλάξει σημαντικά τη σύνθεση της ατμόσφαιράς μας, αυξάνοντας τις συγκεντρώσεις CO2 κατά 50% σε σύγκριση με τα προβιομηχανικά επίπεδα. Έχουμε εκπέμψει τεράστιες ποσότητες θείου στην κατώτερη ατμόσφαιρα ως υποπροϊόν της καύσης ορυκτών καυσίμων, η οποία έχει χρησιμεύσει για να καλύψει περίπου το ένα τρίτο της υπερθέρμανσης που διαφορετικά θα είχε βιώσει ο κόσμος (και με το τρομακτικό κόστος εκατομμυρίων ζωών ετησίως λόγω της ρύπανσης του εξωτερικού αέρα).
Με τις αυξανόμενες επιπτώσεις από την κλιματική αλλαγή και την εμφανή επιτάχυνση του ρυθμού αύξησης της θερμοκρασίας τα τελευταία χρόνια (αν και σύμφωνα με αυτό που προβλέπουν τα μοντέλα μας), πιο εξέχουσες φωνές όπως ο Δρ James Hansen έχουν αρχίσει να εξετάζουν τη σκόπιμη ψύξη του πλανήτη μέσω της μείωσης της ποσότητας ενέργειας που λαμβάνει από τον ήλιο.
Ας ρίξουμε μια ισορροπημένη ματιά στο θέμα. Τα πιθανά πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της θεώρησης της γεωμηχανικής ως μέρος της εργαλειοθήκης μας για τη μείωση των επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής, καθώς και τις πιθανές ακούσιες συνέπειες που μπορεί να έχει τόσο στο κλίμα όσο και στην ικανότητά μας να αντιμετωπίσουμε συναισθηματικά την κλιματική αλλαγή. Μια συμβολική αλλά και πραγματιστική θέση επί του θέματος παραμένει σχετικά αμετάβλητη: αξίζει να κάνουμε περισσότερη έρευνα για να το έχουμε ως επιλογή θραύσης γυαλιού σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης για την ανάσχεση της υπερθέρμανσης, αλλά οι μεγάλης κλίμακας αναπτύξεις σήμερα είναι κακή ιδέα.
Τι είναι η γεωμηχανική;
Η γεωμηχανική αναφέρεται γενικά σε οποιαδήποτε σκόπιμη παρέμβαση μεγάλης κλίμακας στα φυσικά συστήματα της Γης για την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής. Στην πράξη, το μεγαλύτερο μέρος της συζήτησης γύρω από τη γεωμηχανική έχει επικεντρωθεί σε προσεγγίσεις που μειώνουν την ποσότητα της εισερχόμενης ηλιακής ακτινοβολίας που απορροφάται από την επιφάνεια της Γης - που ονομάζεται διαχείριση ηλιακής ακτινοβολίας (SRM=Solar Radiation Modification). Σημειώστε ότι η απομάκρυνση του διοξειδίου του άνθρακα (CDR) συγχέεται με τη γεωμηχανική, αλλά σήμερα θεωρείται ακριβέστερα ως μέρος του μετριασμού.
Οι προσεγγίσεις SRM περιλαμβάνουν εγχύσεις στρατοσφαιρικών αερολυμάτων, φωτεινότητα θαλάσσιων νεφών, ρυθμίσεις λευκαύγειας επιφάνειας (επιφανειακά κάτοπτρα, πάγος κ.λπ.) και διαστημικές αποχρώσεις μεταξύ άλλων προτεινόμενων επιλογών. Αυτό το άρθρο θα συζητήσει την πιο συχνά υποστηριζόμενη έκδοση του SRM - στρατοσφαιρική έγχυση αερολύματος - αλλά πολλά από τα ζητήματα που εγείρονται θα ισχύουν για οποιαδήποτε προσέγγιση SRM.
Η έγχυση στρατοσφαιρικού αερολύματος περιλαμβάνει την τοποθέτηση αερολυμάτων - γενικά διοξειδίου του θείου - στη στρατόσφαιρα (το πάνω μέρος της ατμόσφαιρας) όπου θα αντανακλούν το εισερχόμενο ηλιακό φως πίσω στο διάστημα, ψύχοντας την επιφάνεια. Αυτός είναι ένας μηχανισμός που γνωρίζουμε ότι λειτουργεί, επειδή οι μεγάλες ηφαιστειακές εκρήξεις που βάζουν διοξείδιο του θείου στη στρατόσφαιρα προκαλούν ψύξη για μερικά χρόνια μετά την έκρηξή τους. Ομοίως, οι εκπομπές διοξειδίου του θείου στην τροπόσφαιρα (χαμηλότερη ατμόσφαιρα) σήμερα καλύπτουν ένα μέρος της θέρμανσης που διαφορετικά θα είχε βιώσει ο κόσμος.
Η τοποθέτηση αερολυμάτων στη στρατόσφαιρα είναι πολύ πιο αποτελεσματική στην ψύξη του πλανήτη - περισσότερο από 100 φορές πιο αποτελεσματική ανά τόνο θείου - από την τοποθέτηση αερολυμάτων στην τροπόσφαιρα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα αερολύματα στην τροπόσφαιρα είναι πολύ βραχύβια, πέφτουν πίσω στην επιφάνεια μέσα σε λίγες μέρες, ενώ τα αερολύματα στη στρατόσφαιρα θα παραμείνουν της τάξης ενός ή δύο ετών. Τα αερολύματα είναι επίσης πιο εντοπισμένα στην τροπόσφαιρα (έναντι καλύτερα αναμεμειγμένα στη στρατόσφαιρα, τουλάχιστον εντός του ημισφαιρίου), γεγονός που παράγει περισσότερα περιφερειακά αποτελέσματα ψύξης και είναι πιο επιρρεπές σε δυναμική κορεσμού (π.χ. η τροποσφαιρική προσθήκη αερολυμάτων σε μια περιοχή όπως η Κίνα όπου υπάρχουν ήδη πολλά αερολύματα δίνει μειωμένες αποδόσεις για ψύξη).
Λόγω της ανάγκης να προστεθούν πολύ λιγότερα αερολύματα στη στρατόσφαιρα για το ίδιο αποτέλεσμα ψύξης, οι πιθανές επιπτώσεις στην ανθρώπινη υγεία από την έγχυση στρατοσφαιρικού αερολύματος είναι τάξεις μεγέθους μικρότερες από τα τρέχοντα καταστροφικά προβλήματα ατμοσφαιρικής ρύπανσης που προκαλούνται από το ακούσιο πείραμα γεωμηχανικής τροποσφαιρικών αερολυμάτων που διεξάγουμε σήμερα. Εάν η κοινωνία αποφασίσει να συνεχίσει να προσθέτει διοξείδιο του θείου στην ατμόσφαιρα, θα ήταν πολύ πιο λογικό να το έχουμε στη στρατόσφαιρα παρά στην τροπόσφαιρα.
Η προσθήκη διοξειδίου του θείου στη στρατόσφαιρα είναι επίσης πιθανό να είναι σχετικά φθηνή – τουλάχιστον για να ξεκινήσει. Οι παγκόσμιες θερμοκρασίες θα μπορούσαν ενδεχομένως να σταματήσουν στα σημερινά επίπεδα μόνο για μερικά δισεκατομμύρια δολάρια ετησίως σήμερα, αν και το κόστος θα αυξηθεί με την πάροδο του χρόνου, καθώς απαιτούνται όλο και περισσότερες ενέσεις θείου για να αντισταθμιστεί η συνεχιζόμενη συσσώρευση CO2 στην ατμόσφαιρα.
Αυτό οδηγεί στο θεμελιώδες ζήτημα της γεωμηχανικής: δεν αποτελεί λύση για την κλιματική αλλαγή. Αντίθετα, είναι ένας επίδεσμος που αντιμετωπίζει τα συμπτώματα της κλιματικής αλλαγής αντί να αντιμετωπίζει την υποκείμενη αιτία: τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου από την καύση ορυκτών καυσίμων και την αλλαγή χρήσης γης.
Η αύξηση της θερμοκρασίας που έχει βιώσει ο κόσμος μέχρι σήμερα προκαλείται κυρίως από τις εκπομπές CO2. Το CO2 έχει εξαιρετικά μεγάλο ατμοσφαιρικό χρόνο παραμονής – περίπου το ήμισυ αυτού που εκπέμπουμε σήμερα εξακολουθεί να βρίσκεται στην ατμόσφαιρα μετά από 100 χρόνια και χρειάζεται 400.000 χρόνια για να αφαιρεθεί πλήρως. Επιπλέον, η αύξηση της θερμοκρασίας από το CO2 συνεχίζεται πολύ καιρό μετά τη μείωση των συγκεντρώσεων, δεδομένης της αδράνειας των ωκεανών της Γης που δεν απορροφούν CO2. Ακόμη και αν μπορέσουμε να μηδενίσουμε τις εκπομπές CO2 και να μειωθούν οι ατμοσφαιρικές συγκεντρώσεις, ο πλανήτης δεν κρυώνει για πολλούς αιώνες ακόμα.
Δεν υπάρχει κόσμος όπου μπορούμε να συνεχίσουμε να εκπέμπουμε CO2 και να «λύσουμε» την κλιματική αλλαγή μέσω της γεωμηχανικής (όπως προνοητικά σημείωσε ο Futurama πριν από 22 χρόνια στο παρακάτω βίντεο). Αντίθετα, στην καλύτερη περίπτωση μπορεί να βοηθήσει στη συγκάλυψη των επιπτώσεων, ενώ μειώνουμε γρήγορα τις εκπομπές, και στη χειρότερη θα μπορούσε να είναι ένας τρόπος για εμάς να κλωτσήσουμε το παροιμιώδες κουτί κάτω από το δρόμο και να αφήσουμε τις μελλοντικές γενιές ένα παραλυτικό χρέος άνθρακα.
Video
Η υπόθεση για την εξέταση της γεωμηχανικής
Η υπόθεση της γεωμηχανικής είναι σχετικά απλή: ο κόσμος βρίσκεται σε καλό δρόμο για να ξεπεράσει τους πιο φιλόδοξους κλιματικούς στόχους του. Aκόμη και αν ξεκινήσουμε ταχείες μειώσεις εκπομπών αύριο, πιθανότατα θα ξεπεράσουμε τον 1,5 βαθμό Κελσίου μέχρι τις αρχές της δεκαετίας του 2030 (και θα περάσουμε τους 2 βαθμούς Κελσίου στις αρχές της δεκαετίας του 2050 σύμφωνα με τις τρέχουσες πολιτικές).
Εάν μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε SRM για να καλύψουμε τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής ενώ μειώνουμε τις εκπομπές - και τελικά να αντιστρέψουμε την υπέρβαση μέσω μεγάλης κλίμακας αφαίρεσης CO2 - θα μπορούσαμε να μειώσουμε τη ζημιά στην κοινωνία και τον φυσικό κόσμο. Αυτό απεικονίζεται στο παρακάτω σχήμα, το οποίο δείχνει τη δυνατότητα προσωρινής ανάπτυξης SRM επιπλέον των επιθετικών περικοπών εκπομπών για την ελαχιστοποίηση της μέγιστης θέρμανσης.
Ο SRM ενεργεί επίσης πολύ γρήγορα μόλις ξεκινήσει. Η δυνατότητα γρήγορης ψύξης του κλίματος όταν χρειάζεται θα μπορούσε να αποτελέσει σημαντικό αντιστάθμισμα έναντι εκπλήξεων. Για παράδειγμα, ας υποθέσουμε ότι ανακαλύπτουμε ότι υπάρχει μεγάλη πιθανότητα ενός ιδιαίτερα επικίνδυνου σημείου καμπής του κλίματος αυτόν τον αιώνα, όταν οι παγκόσμιες θερμοκρασίες περάσουν ένα συγκεκριμένο όριο - ας πούμε, η διακοπή λειτουργίας του AMOC ή την απώλεια μεγάλου μέρους του τροπικού δάσους του Αμαζονίου. Σε αυτή την περίπτωση μπορεί να είναι πολύ αργά για να αποφευχθούν αυτές οι επιπτώσεις σταματώντας τις εκπομπές και η SRM θα μπορούσε να αγοράσει στον κόσμο χρόνο για να μειώσει τις θερμοκρασίες αφαιρώντας CO2 από την ατμόσφαιρα.
Η υπόθεση κατά της γεωμηχανικής
Η γεωμηχανική είναι μια ελκυστική λύση σε έναν ιδανικό κόσμο πολιτικής όπου μπορούμε να διασφαλίσουμε ότι οι εκπομπές μειώνονται γρήγορα και η ανάπτυξη του SRM είναι χρονικά οριοθετημένη, ενώ μηδενίζουμε τις εκπομπές και χρησιμοποιούμε CDR για να αντιστρέψουμε την υπέρβαση της θερμοκρασίας.
Δυστυχώς για εμάς, δεν ζούμε σε έναν ιδανικό κόσμο πολιτικής.
Αντί να είναι συνεργιστική με έναν κόσμο ταχείας μείωσης των εκπομπών (και αργότερα ανάπτυξης CDR), υπάρχει πραγματική ανησυχία ότι η ανάπτυξη SRM για την κάλυψη των επιπτώσεων της υπερθέρμανσης θα αποτρέψει τον μετριασμό και θα αφήσει ένα ακόμη μεγαλύτερο χρέος άνθρακα στις μελλοντικές γενιές.
Στην πραγματικότητα, η επίλυση της κλιματικής αλλαγής θα είναι δαπανηρή (αν και πιθανότατα λιγότερο από ό, τι έχουν προτείνει ορισμένοι). Ο κόσμος θα πρέπει να μετασχηματίσει ριζικά το ενεργειακό του σύστημα τις επόμενες δεκαετίες για να μεταβεί από τη χρήση ορυκτών καυσίμων στην καθαρή ενέργεια, προστατεύοντας παράλληλα τις ενισχυόμενες φυσικές καταβόθρες άνθρακα. Σε έναν κόσμο όπου συνήθως προεξοφλούμε το μέλλον, μπορεί να είναι ελκυστικό να ξοδεύουμε μερικά δισεκατομμύρια δολάρια ετησίως για να καλύψουμε το πρόβλημα προς το παρόν αντί να το λύσουμε πραγματικά.
Δυστυχώς, εάν το SRM επιβραδύνει τον μετριασμό, αφήνει όλο και μεγαλύτερο χρέος άνθρακα για τις μελλοντικές γενιές. Η μηδενική αύξηση των εκπομπών δεν αντιστρέφει την αύξηση της θερμοκρασίας, απλώς τη σταματά. Οποιαδήποτε θέρμανση που καλύπτεται από SRM πρέπει να «αναιρεθεί» με μόνιμη απομάκρυνση διοξειδίου του άνθρακα, αν θέλουμε ποτέ να είμαστε σε θέση να σταματήσουμε την ανάπτυξη SRM χωρίς να ανακάμψουμε γρήγορα στις συνθήκες που συγκάλυπτε (το λεγόμενο «σοκ τερματισμού»).
Ακόμη και αν καταφέρουμε να μειώσουμε τη μόνιμη απομάκρυνση άνθρακα στα 100 δολάρια / τόνο (από ~ 500 δολάρια / τόνο σήμερα), θα κοστίσει περίπου 22 τρισεκατομμύρια δολάρια για να αφαιρέσουμε αρκετό CO2 από την ατμόσφαιρα για να ψύξουμε τον πλανήτη κατά 0,1 βαθμούς Κελσίου. Με άλλα λόγια, κάθε 0,1 βαθμός Κελσίου αύξησης της θερμοκρασίας που καλύπτεται από το SRM είναι ένα χρέος 22 τρισεκατομμυρίων δολαρίων που μεταβιβάζεται στις μελλοντικές γενιές, εάν θέλουν ποτέ να σταματήσουν να αναπτύσσουν SRM χωρίς να προκαλέσουν νέα θέρμανση.
Εκτός από τις ανησυχίες σχετικά με την αποτροπή μετριασμού, εξακολουθούν να υπάρχουν ορισμένες αβεβαιότητες σχετικά με τις συνέπειες της ανάπτυξης SMR μεγάλης κλίμακας. Ενώ τα ηφαίστεια παρέχουν ένα χρήσιμο ανάλογο εδώ, είναι βραχύβια σε σύγκριση με τη συνεχή ανάπτυξη που αναμένεται από τους περισσότερους υποστηρικτές του SRM. Οι επιπτώσεις της συνεχιζόμενης SRM στα πρότυπα βροχοπτώσεων, τις αποδόσεις των καλλιεργειών και άλλες κλιματικές μεταβλητές παραμένουν τομείς ενεργού έρευνας με ομάδες ερευνητών που χρησιμοποιούν μοντέλα του γήινου συστήματος για να περιορίσουν καλύτερα τις αβεβαιότητες. Υπάρχουν επίσης ορισμένες επιπτώσεις των εκπομπών CO2 - όπως η οξίνιση των ωκεανών - που δεν θα καλυφθούν ούτε προσωρινά από ΕΥΚ.
Η γεωπολιτική του SRM είναι επίσης δυνητικά αρκετά ζοφερή. Δεδομένου του σχετικά χαμηλού κόστους, οποιαδήποτε μεμονωμένη χώρα (ή ακόμη και αδίστακτος δισεκατομμυριούχος) θα μπορούσε να αναλάβει SRM ενάντια στις επιθυμίες άλλων χωρών. Δεδομένων των εναπομενουσών αβεβαιοτήτων στην αντιμετώπιση του κλίματος, υπάρχει πραγματικός κίνδυνος όσοι αναλαμβάνουν SRM να καταλήξουν να «κατέχουν τον καιρό».
Για παράδειγμα, στο πρόσφατο βιβλίο υποθετικής φαντασίας Termination Shock, ο συγγραφέας Neil Stephenson εικάζει τι θα μπορούσε να συμβεί εάν ο ινδικός μουσώνας αποτύχει να φτάσει αφού ορισμένες χώρες ξεκινήσουν τη γεωμηχανική. Παρόλο που μπορεί κάλλιστα να είναι φυσική μεταβλητότητα, θα ήταν εξαιρετικά δύσκολο να αποδειχθεί ότι οι ασυνήθιστες αλλαγές στις βροχοπτώσεις ή σε άλλες κλιματικές συνθήκες δεν επηρεάστηκαν από την απόφαση να ξεκινήσει η SRM.
Μια πορεία προς τα εμπρός;
Δεν υπάρχουν εύκολες απαντήσεις στο ερώτημα της γεωμηχανικής. Καλώς ή κακώς, ήδη γεωκατασκευάζουμε τον πλανήτη σήμερα μέσω των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου και αερολυμάτων.
Η κύρια ανησυχία όσον αφορά τις προτάσεις για την ανάπτυξη SRM σήμερα είναι η αποτροπή μετριασμού. Θα μπορούσαμε να δούμε τεχνολόγους που βλέπουν τα πράγματα από την άποψη των ιδανικών συστημάτων να λαμβάνουν αποφάσεις για γρήγορες, προσωρινές διορθώσεις που υπονομεύουν την ακατάστατη πραγματική διαδικασία μετριασμού των εκπομπών. Ταυτόχρονα, ένα είναι σίγουρο και αναμφισβήτητα κατακριτέο, ότι η μη αντιμετώπιση των συμπτωμάτων της κλιματικής αλλαγής μέσω κάτι σαν το SRM με την ελπίδα ότι περισσότερα δεινά θα επιταχύνουν τον μετριασμό.
Βραχυπρόθεσμα οφείλουμε να συνεχίσουμε την έρευνα επί του θέματος, με στόχο να το έχουμε ως επιλογή θραύσης γυαλιού σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης για την αντιμετώπιση απροσδόκητων κλιματικών εκπλήξεων.
Αλλά ανεξάρτητα από τις σκέψεις του καθενός σχετικά με τη σοφία της ανάπτυξής του, θα πρέπει να είμαστε απολύτως σαφείς ότι η γεωμηχανική δεν αποτελεί λύση για την κλιματική αλλαγή και δεν μπορεί να χρησιμεύσει ως εναλλακτική λύση στην ταχεία μείωση των εκπομπών.
