Zhen Dai tart egy kis üvegcsövet, amely fehér porral: kalcium-karbonáttal, egy mindenütt jelen lévő vegyülettel van bevonva, mindent felhasználva, a papírtól és a cementtől kezdve a fogkrémig és a tortakeverékekig. Helyezzen be egy tablettát vízbe, és ennek eredményeként szénsavas savcsillapító hatása megnyugtatja a gyomrot. Dai, a Massachusetts-i Cambridge-i Harvard Egyetem doktoranduszának és kollégáinak az a kérdése, hogy ez az ártalmatlan anyag segíthet-e az emberiséget enyhíteni az emésztési zavarok végső esetét: az üvegházhatású gázok által okozott globális felmelegedést.
Az ötlet egyszerű: egy csomó részecskét permetezzünk a sztratoszférába, és ezek lehűtik a bolygót azáltal, hogy visszatükrözik a Nap egyes sugarait az űrbe. A tudósok már tanúi voltak ennek az elvnek a működésében. Amikor a Pinatubo-hegy 1991-ben kitört a Fülöp-szigeteken, becslések szerint 20 millió tonna kén-dioxidot juttatott a sztratoszférába - a légköri rétegbe, amely a Föld felszíne felett körülbelül 10-50 km-re húzódik. A kitörés a szulfát részecskék ködét hozta létre, amely mintegy 0.5 ° C-kal lehűtötte a bolygót. Körülbelül 18 hónapig a Föld átlagos hőmérséklete visszaállt a gőzgép megérkezése előtti hőmérsékletre.
Több évtizeden át tart az a gondolat, hogy az emberek hasonló, mesterséges eszközökkel lekapcsolhatják a Föld termosztátját. A bolygó-hűtési rendszerek szélesebb osztályába illeszkedik, amelyeket geo-műszaki néven ismertek, amelyek már régóta intenzív vitát és bizonyos esetekben félelmet keltenek.
A kutatók az ilyen taktikával kapcsolatos munkájukat nagyrészt a számítógépes modellekre korlátozták. Az aggodalmak között szerepel az, hogy a Nap tompítása visszaüthet, vagy legalábbis erősen hátrányos helyzetbe hozhatja a világ egyes területeit, például a napfény növényének rablásával és az esőminták eltolódásával.
Mivel azonban a kibocsátás továbbra is növekszik, és az éghajlat-előrejelzések továbbra is szörnyűek, a földmérnöki kutatásokkal kapcsolatos beszélgetések egyre inkább vonzódnak a tudósok, a politikai döntéshozók és néhány környezetvédő körében. Ennek oka az, hogy sok kutató riasztó következtetésre jutott: a globális felmelegedés súlyos hatásainak megelőzésének egyetlen módja az, ha nagy mennyiségű szén-dioxidot szív ki a légkörből, vagy mesterségesen lehűti a bolygót. Vagy valószínűbb, hogy mindkettő.
Ha minden a tervek szerint megy, a Harvard csapata lesz az első a világon, aki a sztereoszférikus vezérelt áttörés kísérletének (SCoPEx) nevű projektet a laboratóriumból és a sztratoszférába helyezi a napenergia-geo-műszaki tervezés. Az első szakasz - egy 3 millió dolláros teszt az Egyesült Államok délnyugati része feletti 20 kilométeres kilométerre eső két repüléssel, egy kormányozható ballonnal, 2019 kilométerrel - már az 100 első felében elindulhat. A helyére kerülve a kísérlet kis mennyiségű kalcium-karbonátot szabadít fel, mindegyik körülbelül XNUMX grammban, nagyjából megegyezik azzal a mennyiséggel, amelyet egy átlagos palackban található a polcról elérhető antacid. A ballon ezután megfordul, hogy megfigyelje, hogyan diszpergálnak a részecskék.
Maga a teszt rendkívül szerény. Dai, akinek az elmúlt négy évben végzett doktori munkája során egy asztali eszközt készített a sztratoszféra kémiai reakcióinak szimulálására és mérésére a kísérlet megkezdése előtt, nem hangsúlyozza az ilyen kutatásokkal kapcsolatos aggodalmakat. "Vegyi anyagot tanulok" - mondja. "Nem olyan, mint egy atombomba."
Ennek ellenére a kísérlet lesz az első, amely a napenergia-geo-műszaki szalagcím alatt repül. Tehát intenzív ellenőrzés alatt áll, többek között egyes környezetvédelmi csoportok részéről, akik szerint ezek az erőfeszítések veszélyes figyelmeztetést jelentenek az éghajlatváltozás egyetlen állandó megoldásának, az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentése érdekében. Az SCoPEx tudományos eredményei nem igazán számítanak - mondja Jim Thomas, a kanadai Montreal közelében, Val-Davidben található környezetvédelmi érdekképviseleti szervezet ETC Group társigazgatója, amely ellenzi a geo-mérnöki munkát: „Ez ugyanolyan kísérlet a társadalmi normák megváltoztatása és egy vonal átlépése, mivel ez tudományos kísérlet. ”
Tudatában ennek a figyelemnek, a csapat lassan mozog, és azon dolgozik, hogy egyértelmű felügyeletet alakítson ki a kísérlethez, külső tanácsadó bizottság formájában, amely a projektet felülvizsgálja. Egyesek szerint egy ilyen keret, amely előkészítheti az utat a jövőbeli kísérletekhez, még ennél is fontosabb, mint az egyetlen teszt eredménye. "Az SCoPEx az első a kapun kívül, és fontos beszélgetést vált ki arról, hogy a független útmutatásoknak, tanácsoknak és felügyeletnek miként kell kinéznie" - mondta Peter Frumhoff, a Massachusetts-i Cambridge-ben található Érintett Tudósok Egyesületének fő éghajlati tudósa. egy független testület tagja, amelynek feladata a tanácsadó bizottság vezetőjének kiválasztása volt. "Sokkal fontosabb a helyes működés, mint a gyors végrehajtás."
Csatlakozás
Sok szempontból a sztratoszféra ideális hely a légkör reflektálóbbá tételére. Az oda befecskendezett kis részecskék elterjedhetnek a világ minden tájáról, és legalább két évig fennmaradhatnak. Ha mindkét félgömbre stratégiailag és rendszeresen elhelyezik, akkor viszonylag egységes takarót hozhatnak létre, amely az egész bolygót védi (lásd „Globális beavatkozás”). A folyamatnak nem kell vadul drágának lennie; az éghajlatváltozással foglalkozó kormányközi testület a múlt hónapban készített jelentésben javasolta, hogy a magas repüléssel rendelkező repülőgépek flottája elegendő mennyiségű ként tudjon betölteni ahhoz, hogy körülbelül 1.5 ° C felmelegedés ellensúlyozza évente körülbelül 1 milliárd dollárról 10 milliárd dollárra.1.
Az eddig alkalmazott napenergia-kutatások nagy része a kén-dioxidra összpontosított - ugyanaz az anyag, amelyet a Pinatubo-hegy felszabadított. De a kén nem a legjobb jelölt. A bolygó hűtése mellett az e kitörés során keletkező aeroszolok felgyorsítják azt a sebességet, amellyel a klorofluor-szénhidrogének elbontják az ózonréteget, ami megóvja a bolygót a Nap káros ultraibolya sugárzásától. A szulfát-aeroszolokat a Nap felmelegíti, ahhoz, hogy potenciálisan befolyásolják a nedvesség mozgását és megváltoztassák a sugárfolyamot. "Vannak ezek a downstream hatások, amelyeket nem teljesen értünk" - mondja Frank Keutsch, a Harvard légköri vegyészete és az SCoPEx fő nyomozója.
Az SCoPEx csoport kezdeti sztratoszférikus kísérletei a kalcium-karbonátra összpontosítanak, amely várhatóan kevesebb hőt fog elnyelni, mint a szulfátok, és kevesebb hatást gyakorol az ózonra. De a tankönyvekben szereplő válaszok - és még Dai asztali eszköze sem - nem képesek elkészíteni a teljes képet. "Valójában nem tudjuk, mit csinálna, mert nem létezik a sztratoszférában" - mondja Keutsch. - Ez felállítja a piros zászlót.
Az SCoPEx célja valós adatok gyűjtése ennek rendezése érdekében. A kísérlet partnerségként kezdődött a harvardi James Anderson légköri vegyész és David Keith kísérleti fizikus között, aki 2011-ben költözött az egyetemre. Keith több mint 25 éve vizsgálja a különféle geomérnöki lehetőségeket. 2009-ben, a kanadai Calgary Egyetemen, a Squamish-ban megalapította a Carbon Engineering vállalatot, amely a szén-dioxid atmoszférából történő eltávolításának technológiáján dolgozik. Miután csatlakozott a Harvardhoz, Keith a kísérlet tervezésének megkezdéséhez felhasználta a kutatást, amelyet a washingtoni seattle-i Bill & Melinda Gates Alapítványtól kapott.