На протяжении десятилетий ученый-климатолог Дэвид Кейт из Гарвардского университета пытался убедить людей серьезно отнестись к его исследованиям. Он является пионером в области геоинженерии , цель которой - бороться с изменением климата с помощью ряда технологических решений. На протяжении многих лет идеи включали разбрызгивание океана железом, чтобы стимулировать планктон всасывать больше углерода из атмосферы или улавливать углерод прямо из воздуха.
Кейт основал компанию, которая разрабатывает технологию удаления углерода из воздуха, но его специальность - солнечная геоинженерия, которая включает отражение солнечного света от Земли для уменьшения количества тепла, которое попадает в атмосферу парниковыми газами . Стратегия не была доказана, но моделирование предполагает, что она будет работать. И поскольку крупные извержения вулканов могут иметь такой же эффект, есть некоторые реальные данные, чтобы закрепить эту идею.
В ближайшем будущем Кейт и его коллеги надеются запустить одно из первых испытаний концепции: высотный воздушный шар, который будет вводить крошечные отражающие частицы в слой верхних слоев атмосферы, известный как стратосфера. Место и время эксперимента еще предстоит определить, но это будет маленький шаг к тому, чтобы показать, могут ли искусственные стратосферные частицы помочь охладить планету, как это делают естественные извержения.
Но идея использования технологического решения проблемы изменения климата является спорной. Разговоры о геоинженерии - не говоря уже об исследованиях - долгое время считались табу из опасений, что это ослабит усилия по борьбе с изменением климата другими способами, особенно критически важную работу по сокращению выбросов углерода. В результате геоинженерия осталась на периферии исследований климата. Но отношение людей может меняться, говорит Кейт. Он утверждает, что, хотя геоинженерия сама по себе не может решить проблему изменения климата, она может помочь уменьшить ущерб, если будет реализована осторожно вместе с сокращением выбросов.
В 2000 году Кейт опубликовал обзор геоинженерных исследований в Ежегодном обзоре энергетики и окружающей среды, в котором он отметил, что основные оценки климата до этого момента в значительной степени игнорировали его. Ранее в этом году он говорил в Сиэтле о текущем состоянии этой области на ежегодном собрании Американской ассоциации содействия развитию науки. Журнал Knowable Magazine поговорил с Китом о том, как изменился научный, технологический и геополитический ландшафт за прошедшие десятилетия.
Вопросы и ответы с ученым-климатологом Дэвидом Китом
Этот разговор отредактирован для большей ясности.
Двадцать лет назад вы назвали геоинженерию «очень спорной». Как изменилось противоречие с тех пор?
Тогда это было то, о чем знала довольно небольшая группа людей, которые думали о климате, и в основном соглашались, что не будут о нем говорить. Вот и все. Сейчас это обсуждается гораздо шире. Я думаю, что табу, безусловно, уменьшено. Это, конечно, все еще спорно, но я чувствую, что произошел настоящий сдвиг. Все большее число людей, занимающихся климатологией или общественной политикой, связанной с климатом, или членами экологических групп, теперь соглашаются, что это то, о чем мы должны говорить, даже если многие думают, что это никогда не должно быть реализовано. Даже растет согласие с тем, что исследования должны проводиться. Это действительно другое ощущение.
Почему было табу на разговоры о геоинженерии, и как вы думаете, было ли это правомерно?
Я думаю, что это сделано из лучших побуждений; люди правы, опасаясь, что разговоры о геоинженерии могут сократить усилия по сокращению выбросов. Я не думаю, что беспокойство по поводу морального риска является веской причиной для отказа от исследования. Были люди, которые утверждали, что мы не должны позволять распространять коктейль из трех препаратов против СПИДа в Африке, потому что он будет использоваться не по назначению, что вызовет сопротивление. Другие выступали против установки подушек безопасности, потому что люди будут ездить быстрее. Существует долгая история аргументов против всевозможных потенциально снижающих риск технологий из-за возможности компенсации риска - возможности того, что люди изменят поведение, взяв на себя больше рисков. Я думаю, что это этически запутанный аргумент.
Для меня самой серьезной проблемой является то, что некоторые организации - например, крупные компании, работающие на ископаемом топливе, которые имеют политическую заинтересованность в блокировании сокращения выбросов - попытаются использовать потенциал геоинженерии в качестве аргумента против сокращения выбросов. Это беспокойство, вероятно, было основной причиной того, что некоторые крупные группы гражданского общества хотят заблокировать или сдержать обсуждение этого материала, чтобы он не участвовал более широко в дебатах по климату. Для меня это беспокойство полностью оправдано, но я думаю, что правильный ответ - это противостоять этому, а не избегать дебатов. Мне не нужен мир, в котором решения принимаются элитой, говорящей за закрытыми дверями.
Увеличилось ли количество геоинженерных исследований за последние два десятилетия?
Резко, даже за последние пару лет. Когда в 2000 году я написал статью «Ежегодные обзоры», организованных исследований практически не было. Было несколько исследователей, которые время от времени проявляли интерес и тратили около 1 процента своего времени.
Почти везде, о которых вы хотите упомянуть, есть небольшие исследовательские программы. Есть довольно серьезная китайская программа; есть австралийский, который финансируется лучше, чем что-либо в Соединенных Штатах; их несколько в Европе.
Что стало самым большим сюрпризом за последние 20 лет в том, как может работать солнечная геоинженерия?
Большим сюрпризом стали недавние результаты, в том числе два исследования, в которых я принимал участие, которые показали, что эффекты глобальной программы солнечной геоинженерии не будут такими географически неравными, как предполагалось. Для реальной государственной политики важно то, кому стало хуже.
В одной статье, опубликованной в прошлом году в журнале Nature Climate Change, мы использовали компьютерную модель с очень высоким разрешением и сравнили по всей поверхности суши два мира: один мир, в котором уровень углекислого газа в два раза выше доиндустриальных уровней, и другой мир. где у нас достаточно солнечной геоинженерии, чтобы снизить перепад температуры вдвое. Для каждого из 33 географических регионов исследования, определенных Межправительственной группой экспертов по изменению климата, мы попытались выяснить, может ли солнечная геоинженерия сдвинуть конкретную климатическую переменную обратно на доиндустриальные уровни, которые мы называем «умеренными», или же отодвинуть ее дальше от доиндустриальных. , который мы называем «обостренным».
Мы сосредоточили внимание на некоторых из наиболее важных климатических переменных: изменении экстремальной температуры, изменении средней температуры, изменении доступности воды и изменении количества экстремальных осадков. И то, что мы обнаружили, кажется слишком хорошим, чтобы быть правдой: не было ни одной переменной в одном регионе, которая бы обострилась. Это было сюрпризом.
В статье, опубликованной в марте в журнале Environmental Research Letters, мы провели такой же анализ с другой моделью и обнаружили, что с помощью солнечной геоинженерии все регулируется во всех регионах, кроме четырех. Но все четыре из них - засушливые регионы, которые становятся более влажными. Я предполагаю, что многие жители этих регионов на самом деле предпочли бы такой результат, потому что в целом люди больше беспокоятся о том, чтобы стать суше, чем влажнее.
Итак, то, что показывает модель, может быть правдой в реальном мире, а может и нет. Но если есть единственная причина по-настоящему взглянуть на эти технологии и оценить их в экспериментах, то такие результаты показывают, что вы можете уменьшить почти все или многие из основных климатических возмущений, не ухудшая какой-либо регион. Это настоящая вещь.
Как будет работать ваш запланированный реальный эксперимент, известный как эксперимент с контролируемыми возмущениями в стратосфере (SCoPEx)?
SCoPEx - это эксперимент со стратосферным воздушным шаром, направленный на то, чтобы поместить аэрозоли в стратосферу и измерить их взаимодействие в течение первых часов и первого километра или около того после выброса в шлейф. Речь идет о высотном воздушном шаре, который поднимет гондолу с пакетом научных инструментов на высоту 20 километров. Он выделяет очень небольшое количество материалов, таких как лед, карбонат кальция (по существу, порошкообразный известняк) или капли серной кислоты, известные как сульфаты. Гондола будет оснащена гребными винтами, которые изначально были созданы для аэроглиссеров, чтобы она могла пролетать через шлейф выброшенных материалов для проведения измерений.
Количество выпущенного материала будет порядка 1 килограмма, что слишком мало, чтобы иметь какое-либо прямое воздействие на здоровье или окружающую среду после выброса. Цель состоит не в том, чтобы изменить климат или даже посмотреть, сможете ли вы отразить солнечный свет. Цель состоит в том, чтобы просто улучшить наши модели того, как аэрозоли образуются в стратосфере, особенно в шлейфах, что очень важно для понимания того, как будет работать солнечная геоинженерия. Надеемся в ближайшее время запустить эксперимент. Но когда и где это произойдет, зависит от наличия шаров и рекомендаций консультативного комитета.
Мы знаем, что загрязнение нижних слоев атмосферы серной кислотой связано с риском для здоровья. Существуют ли потенциальные риски для здоровья от попадания сульфатных аэрозолей в стратосферу?
Все, что мы помещаем в стратосферу, в конечном итоге выйдет на поверхность, и это один из рисков, которые мы должны учитывать. Полномасштабная программа солнечной геоинженерии может включать в себя закачку около 1,5 миллионов тонн серы и серной кислоты в стратосферу в год. Это может быть сделано с использованием парка самолетов; примерно 100 самолетов должны будут непрерывно летать с полезными грузами на высоту до 20 километров (12 миль). Вы не ошибетесь, если подумаете, что это звучит безумно. Мы знаем, что загрязнение серной кислотой нижних слоев атмосферы ежегодно убивает множество людей, поэтому попадание серной кислоты в стратосферу, очевидно, представляет собой риск. Но важно понимать, сколько на самом деле составляет 1,5 миллиона тонн в год.
В результате извержения горы Пинатубо на Филиппинах в 1991 году в стратосферу вылилось около 8 миллионов тонн серы. Это охладило климат и повлияло на все виды систем. Текущие глобальные выбросы серы составляют около 50 миллионов тонн в год в нижние слои атмосферы, и это ежегодно убивает несколько миллионов человек из-за загрязнения воздуха мелкими частицами. Таким образом, относительный риск, связанный с солнечной геоинженерией, довольно невелик, и его необходимо сопоставить с риском отказа от солнечной геоинженерии.
Как быстро может начаться полномасштабная программа солнечной геоинженерии?
Это может произойти очень быстро, но все способы, которыми это происходит очень быстро, - это плохие случаи, когда одна страна просто очень быстро на нее набрасывается. Очевидно, что было бы лучше, если бы страны не просто начали это делать, а сформулировали четкие планы и создали систему сдержек и противовесов и так далее.
Если бы в течение следующего пятидесятилетия или десятилетия проводились гораздо более широкие исследования - что возможно, потому что отношение действительно меняется - тогда вполне вероятно, что некоторая коалиция стран могла бы начать постепенно продвигаться к реальной реализации с серьезными, видимыми планами, которые могут быть подвергнуты критике со стороны правительства. научное сообщество, начиная с конца этого десятилетия. Не ожидаю, что это произойдет так быстро, но думаю, что это возможно.
Как геоинженерия сочетается с другими усилиями по борьбе с изменением климата, такими как сокращение выбросов ископаемого топлива и удаление углерода из воздуха?
Первое и, безусловно, самое важное, что мы делаем в связи с изменением климата, - это декарбонизация экономики, которая разрывает связь между экономической деятельностью и выбросами углерода. Я ничего не могу сказать о солнечной геоинженерии, которая меняет тот факт, что мы должны сокращать выбросы. Если мы этого не сделаем, все готово.
Тогда удаление углерода, которое включает в себя улавливание и хранение углерода, который уже был выделен, может нарушить связь между выбросами и количеством углекислого газа в атмосфере. Масштабное удаление углерода действительно имеет смысл, когда выбросы явно стремятся к нулю, и мы приближаемся к тому, что необходимо уменьшить в экономике. Кроме того, солнечная геоинженерия может частично и несовершенно ослабить, но не нарушить связь между количеством углекислого газа в атмосфере и изменениями климата - изменениями уровня моря, изменениями экстремальных явлений, изменениями температуры и т. Д.
Итак, если вы посмотрите на кривую общего содержания парниковых газов в атмосфере, вы можете думать о сокращении выбросов как о сглаживании кривой. Удаление углерода переносит вас на другую сторону кривой. И тогда солнечная геоинженерия может отрезать вершину кривой, что снизит риск углекислого газа, который уже находится в воздухе.
Некоторые люди думают, что мы должны использовать ее только в качестве карты выхода из тюрьмы в экстренных случаях. Некоторые люди думают, что мы должны использовать это, чтобы быстро вернуться к доиндустриальному климату. Я утверждаю, что мы используем солнечную геоинженерию, чтобы срезать вершину кривой, постепенно начиная ее и постепенно заканчивая.
С оптимизмом ли вы относитесь к шансам, что солнечная геоинженерия произойдет и сможет изменить ситуацию в условиях климатического кризиса?
Я не настолько оптимистичен сейчас, потому что мы, кажется, намного дальше от международной среды, которая позволит проводить разумную политику. И это не только в США. Это целая группа европейских стран с более популистскими режимами. Это Бразилия. Это более авторитарные Индия и Китай. Это более националистический мир, правда? Немного сложно увидеть глобальные скоординированные усилия в ближайшем будущем. Но я надеюсь, что это изменится.
Эта история изначально была опубликована в журнале «Knowable Magazine» и переиздана здесь в рамках проекта « Покрытие климата сейчас» , глобального журналистского сотрудничества, направленного на усиление освещения истории о климате.
