I oktober 2017, Kalifornien upplevde några av sina värsta skogsbränder på decennier på grund av torka och klimatförändringar. Här släpper Fire Air Tanker 89 brandskyddsmedel på Oakmont Fire nära Santa Rosa. David McNew/Getty Images Bortsett från dem som identifierar sig som förnekare av klimatförändringar, de flesta av mänskligheten är generellt oroade över den globala uppvärmningen. Vissa forskare tror att pågående och planerade ansträngningar för att minska koldioxidutsläppen inte är tillräckligt och främjar en kontroversiell idé som kallas geoengineering. Det är i princip att manipulera jordens naturliga system för att kompensera för uppvärmningseffekten.
Men alla är inte ombord. Så långt tillbaka som 2010, experter har varnat lagstiftare för sina ansträngningar tills forskare bättre förstår dess effekter. Geoengineering kan få oavsiktliga eller oförutsedda konsekvenser, och experter har för närvarande inget sätt att ta itu med, till exempel, planerna i ett land som påverkar klimatet i ett annat.
Dr Raymond Pierrehumbert, professor i fysik vid University of Oxford, är en av de ledande forskarna som motsätter sig geoengineering. I en artikel från 2015 för Slate sa han att "tanken på att" fixa "klimatet genom att hacka jordens reflektion av solljus är vilt, ytterst, skrällande skrällande. "
De flesta forskare för drastiska åtgärder är överens om att det inte finns något sätt att veta hur planeten kommer att reagera på geoengineering. "När det gäller forskning går alla är överens om att vi behöver en mycket bättre förståelse av vissa aspekter av klimatsystemet (särskilt molnsvar) innan man ens kan börja bedöma vad [solstrålningshantering] skulle göra med planeten, "Säger Pierrehumbert." Vi måste också kunna övervaka jordens strålningsbudget mycket mer exakt. "
Pierrehumbert säger också att ett av de största problemen med geoengineering är vad han kallar tusenårigt engagemang, vilket innebär att när vi börjar vidta drastiska geoengineering -åtgärder, vi kan inte sluta. Effekterna av klimatförändringar kommer att fortsätta bygga, och om soltekniska insatser upphör, den uppdämda globala uppvärmningen kan hända på en gång, istället för gradvis.
"Det är en oacceptabel börda att lägga på kommande generationer och skulle få leva med kärnkrigets fara i kärnkriget under det kalla kriget att se ut som en tårta, "Säger Pierrehumbert.
Så vad är egentligen typer av geoengineering som forskare överväger för att avvärja en klimatkatastrof? Vi ska titta på fem av dem, från minst till mest radikal.
Innehåll
Stadsarbetare i Massachusetts planterar träd med avdelningen Urban Forestry i april 2017 i hopp om att de kommer att överleva under tiden med klimatförändringar. Suzanne Kreiter/Boston Globe/Getty Images De mildaste geoengineering -strategierna är att dra skadliga gaser från vår luft, särskilt koldioxid och metan. Koldioxid kommer från förbränning av fossila bränslen och är den värsta bidragsgivaren till klimatförändringarna. Metan är starkare, men det går sönder snabbare i atmosfären. Således, många forskare koncentrerar sig på C02.
Ändå kan C02 filtreras naturligt från atmosfären på sätt som vi redan känner till:plantera träd. Det är en enkel metod att ta bort C02 från luften eftersom träd absorberar det naturligt. Det verkar som en no-brainer i början, men det finns fortfarande komplikationer. Det måste utföras i stor skala (tänk skogsstora lövstrån), och träd tar lång tid att växa. Vissa forskare är också oroliga för att nya skogar kan ta upp värdefull mark som behövs för jordbruk.
Fortfarande, av alla geoengineering -scheman på bordet, detta är det enklaste och mest prisvärda, och har minst negativa konsekvenser. Det löser inte våra problem, men det gör inte ont, antingen.
Climeworks koldioxidavskiljningsanläggning i Schweiz kan årligen ta bort 900 ton (914 ton) koldioxid från atmosfären. Climeworks Foto av Julia Dunlop Vissa forskare vill rengöra planeten med luftfilter i industriell storlek som är utformade specifikt för att avlägsna koldioxid från atmosfären. I denna metod, luft sugs in i gigantiska turbiner, passeras sedan genom filter som fångar C02. Den renade luften släpps sedan tillbaka ut i atmosfären. Filtren värms upp för att rengöra dem så att de kan återanvändas och cykeln kan upprepas.
Ett företag i Zürich som heter Climeworks släppte loss dessa fans i maj 2017. Climeworks säger att det är världens första "kommersiella koldioxidavskiljningsanläggning, "även om själva konceptet inte är nytt. Strategin, kallas direkt luftuppsamling, pågår också hos företag i Kanada, USA och Nederländerna. Dock, Climeworks säger att 18 av dess CO2 -uppsamlare redan har tagit bort 900 ton (914 ton) koldioxid vid sin första fabrik i Schweiz.
Det här kan låta extremt, men direkt luftuppsamling är en av de säkraste metoderna för geoingenjör eftersom den saknar relativt drastiska biverkningar. Fortfarande, flera forskare varnar för att det inte kan hänga med i dagens koldioxidutsläpp.
Järnhypotesen säger att tillsats av järn till haven kommer att utlösa algblomning (ses här), som kan dra koldioxid från luften. Andia/UIG/Getty Images Järnhypotesen antyder att tillsats av järn i haven kommer att utlösa blomningar av plankton och alger, som drar ut CO2 från luften. När plankton och alger så småningom dör, de sjunker helt enkelt till havsbotten och blir begravda.
Forskare som har studerat tidigare faser av klimatförändringarna har funnit att järnstoft kan ha orsakat liknande effekter under istiden och hoppas kunna replikera dem utan att orsaka oönskat nedfall.
Forskning visar att strategin kan fungera i Atlanten men förmodligen skulle vara mindre framgångsrik i den ekvatoriella delen av Stilla havet på grund av dess cirkulation. Med andra ord, ekvatoriala Stilla havet får näringsbristande vatten från Antarktis havsströmmar, och experiment har visat att det kompletterande järnet ensamt inte är tillräckligt för att utlösa planktonblommorna. Forskare är inte ens säkra på andra hav ännu.
Forskare från Carnegie Institution har också övervägt att pumpa kallt vatten från havets botten upp till ytan, vilket kan ha en något svalkande effekt på atmosfären. Dock, denna process skulle svalna i cirka 50 år, och kan skapa många andra problem genom att störa marina ekosystem.
Vulkanen vulkanen 1991 på Mount Pinatubo i Filippinerna spydde 20 miljoner ton (18,1 miljoner ton) svavel i atmosfären och sänkte temperaturen med en halv grad Celsius under ett år. Dave Harlow, USGS Geoengineering -området inspirerades faktiskt av en vulkan från 1991 vid Mount Pinatubo i Filippinerna. Som ett resultat av utbrottet, uppskattningsvis 20 miljoner ton (18,1 miljoner ton) svavel sprids ut i atmosfären, och globala temperaturer sjönk ungefär en halv grad Celsius under nästa år. Varför? Svavelmolnen blockerade några av solens strålar, hålla temperaturen nere. Det låter kanske inte så mycket, men det är mer än hälften av vad planeten har värmt naturligt under de senaste 130 åren.
Nu, några av de mer radikala geovetenskapsmännen talar om att replikera berget Pinatubos effekter genom att spruta svavel i atmosfären, hoppas kunna sänka planetens temperatur igen.
År 2010, David Keith, chef för University of Calgary's Energy and Environmental Systems Group berättade för NPR att injicera svaveldioxid via jet är enkelt och billigt. "Det krävs så lite material för att förändra hela planetens klimat, "sa han till NPR." Kostnaderna för att göra det är bara absurt billiga. "
Men det har också betydande nackdelar som vetenskapen inte helt förstår. Till exempel, en möjlighet är att stratosfärisk aerosolinjektion kan påverka jordbruket i delar av Afrika och Asien. Plus, svavel är känt för att skapa luftföroreningar som är potentiellt dödliga, och det kan vara destruktivt för ozonskiktet.
En av de djärvaste geoengineering -idéerna är att blockera några av solens strålar från att någonsin nå jorden, även om det skulle vara vansinnigt dyrt. Kreuzschnabel/Wikimedia Commons Detta schema går ett steg längre än svavelinjektionsplanen, även om den allmänna idén är liknande. Istället för att bara blockera några av solens strålar, forskare vill reflektera dem tillbaka i solen genom att skicka en mängd olika material upp i atmosfären.
Ett förslag föreslår att ballonger ska lanseras på hög höjd och sedan sprutas med "reflekterande" partiklar. Andra grupper har föreslagit att en mer dramatisk strategi är nödvändig, och rekommendera att använda en flotta med 3 fot breda (.9 meter) reflekterande skärmar. Sköldmolnet skulle vara mer än 62, 000 miles (99, 779 kilometer) lång. Så småningom, 16 biljoner av dessa sköldar skulle placeras över åtta år - till en kostnad av biljoner dollar.
De negativa biverkningarna kan vara förödande:Att minska solljuset har potential att göra planeten torrare. Modeller har förutspått en minskning av nederbörden med 1 procent för varje grad Celsius uppvärmning som vi vänder, som har potential att öka torka och minska matproduktionen i utsatta områden. Och vad händer med biljoner sköldar? Det är mycket skräp som kan bli farligt när det förorenar rymden eller faller tillbaka till jorden, där den så småningom skulle behöva slängas.
