Wat is geo-engineering - en waarom zou u zich er druk om maken?

Gigantische aswolk van de uitbarsting van Mount Pinatubo, 1991 torent hoog boven boerderijen en landbouwgronden in de Filippijnen uit. USGS-archieven

Het wordt duidelijk dat we de CO2-uitstoot niet snel genoeg zullen verminderen om catastrofale klimaatverandering te voorkomen. Maar er kunnen manieren zijn om de planeet sneller af te koelen en ons wat meer tijd te geven om van fossiele brandstoffen af ​​te stappen.

Ze staan ​​gezamenlijk bekend als geo-engineering, en hoewel het ooit een wetenschappelijk taboe was, wordt een groeiend aantal onderzoekers voeren computersimulaties uit en stellen kleinschalige buitenexperimenten voor. Zelfs sommige wetgevers zijn begonnen te discussiëren over de rol die deze technologieën zouden kunnen spelen (zie De groeiende argumenten voor geo-engineering).

Maar wat is geo-engineering precies?

Traditioneel omvat geo-engineering twee heel verschillende dingen: koolstofdioxide uit de lucht zuigen zodat de atmosfeer minder warmte vasthoudt, en meer zonlicht van de planeet weerkaatsen, zodat er in de eerste plaats minder warmte wordt geabsorbeerd.

Lees eerdere verhalen in deze serie

• Wetenschappers van Harvard gaan door met plannen voor atmosferische geo-engineering-experimenten

  De klimaatonderzoekers zijn van plan een ballon op grote hoogte te lanceren die een kleine hoeveelheid reflecterende deeltjes in de stratosfeer zou spuiten.

• Hoe een klimaatwetenschapper bedreigingen en verkeerde informatie van chemtrail-samenzweerders bestrijdt

  David Keith, onderzoeker op het gebied van geo-engineering van Harvard, legt uit wanneer je de trollen moet voeren en wanneer niet.

• Geo-engineering is zeer controversieel. Hoe kun je experimenten doen? Harvard heeft enkele ideeën.

  Een nieuwe commissie zal de wijsheid van buitenexperimenten in overweging nemen en kan de weg vrijmaken voor meer.

  
  
  

De eerste hiervan, die bekend staat als technologieën voor koolstofverwijdering of negatieve emissies, is iets waar wetenschappers het nu grotendeels over eens zijn dat we moeten doen om gevaarlijke niveaus van opwarming te voorkomen (zie De twee decennia durende zoektocht van één man om broeikasgas uit de aarde te zuigen. lucht ). De meesten noemen het niet langer geo-engineering - om te voorkomen dat het wordt geassocieerd met de tweede, meer controversiële tak, bekend als zonne-geo-engineering.

Dit is een algemene term die ideeën omvat zoals het opzetten van zonneschermen in de ruimte of het op verschillende manieren verspreiden van microscopisch kleine deeltjes in de lucht om kustwolken meer reflecterend maken , verdrijven warmtevasthoudende cirruswolken of verstrooien zonlicht in de stratosfeer.

Het woord geo-engineering suggereert een technologie op planetaire schaal. Maar sommige onderzoekers hebben gekeken naar de mogelijkheid om het ook op gelokaliseerde manieren uit te voeren, waarbij ze verschillende methoden hebben onderzocht die koraalriffen, kustsequoia's en ijskappen .

Waar kwam het idee vandaan?

Het is geen bijzonder nieuw idee. In 1965 waarschuwde de wetenschappelijke adviescommissie van president Lyndon Johnson dat het misschien nodig zou zijn om de reflectiviteit van de aarde te vergroten om de stijgende uitstoot van broeikasgassen te compenseren. De commissie ging zelfs zo ver om te suggereren reflecterende deeltjes over de oceanen te strooien. (Het is onthullend dat in dit, het allereerste presidentiële rapport over de dreiging van klimaatverandering, het idee om de uitstoot te verminderen niet het vermelden waard leek, zoals auteur Jeff Goodell opmerkt in Hoe de planeet te koelen? .)

Maar de bekendste vorm van zonne-geo-engineering is het sproeien van deeltjes in de stratosfeer, ook wel bekend als stratosferische injectie of stratosferische aerosolverstrooiing. (Sorry, we komen niet op de namen.) Dat komt deels omdat de natuur al heeft aangetoond dat het mogelijk is.

Evan Cohen

Het meest bekende is de enorme uitbarsting van de berg Pinatubo in de zomer van 1991, die zo'n 20 miljoen ton zwaveldioxide de lucht in spuugde. Door zonlicht terug in de ruimte te reflecteren, hielpen de deeltjes in de stratosfeer de temperatuur op aarde de komende twee jaar met ongeveer 0,5 ° C te verlagen.

En hoewel we geen precieze gegevens hebben, hadden enorme vulkaanuitbarstingen in het verre verleden vergelijkbare effecten. De explosie van de berg Tambora in Indonesië in 1815 werd beroemd gevolgd door het jaar zonder zomer in 1816, een sombere periode dat heeft misschien geholpen om te inspireren de creatie van twee van de meest duurzame horrorwezens uit de literatuur, vampiers en het monster van Frankenstein.

De Sovjet-klimatoloog Mikhail Budyko wordt algemeen beschouwd als de eerste die suggereerde dat we klimaatverandering konden tegengaan door dit vulkanische fenomeen na te bootsen. In een boek uit 1974 bracht hij de mogelijkheid aan de orde om zwavel in de stratosfeer te verbranden.

In de daaropvolgende decennia dook het concept af en toe op in onderzoekspapers en op wetenschappelijke conferenties, maar het kreeg niet veel aandacht tot de late zomer van 2006, toen Paul Crutzen, een Nobelprijswinnende atmosferisch chemicus, opriep tot geo-engineeringonderzoek in een artikel in Klimaatverandering . Dat was vooral belangrijk omdat Crutzen zijn Nobelprijs had gekregen voor onderzoek naar de gevaren van het groeiende ozongat, en een van de bekende effecten van zwaveldioxide is de aantasting van de ozonlaag.

Met andere woorden, hij dacht dat klimaatverandering zo'n bedreiging vormde dat het de moeite waard was om een ​​remedie te onderzoeken waarvan hij wist dat die andere ernstige gevaren zou kunnen opleveren.

Dus zou geo-engineering de oplossing kunnen zijn voor klimaatverandering, waardoor we niet langer hoeven te bezuinigen op fossiele brandstoffen?

Nee, hoewel het idee dat dat zo is zeker de reden is waarom sommige energiemanagers en Republikeinse wetgevers belangstelling hebben getoond. Maar zelfs als het werkt (waarover hieronder meer), is het hoogstens een tijdelijke uitstel van executie.

Het doet weinig om andere klimaatgevaren aan te pakken, met name de verzuring van de oceaan of de aanzienlijke milieuschade door de winning en verbranding van eindige fossiele brandstoffen. En grotere niveaus van geo-engineering kunnen andere verstoringen in het klimaatsysteem vergroten, dus we kunnen er niet alleen maar meer van blijven doen om de steeds toenemende uitstoot te compenseren.

Hoe wordt geo-engineering onderzocht?

In de jaren sinds Crutzen's paper hebben meer onderzoekers geo-engineering bestudeerd, voornamelijk met behulp van computersimulaties of kleine laboratoriumexperimenten om te onderzoeken of het echt zou werken, hoe het zou kunnen, welke soorten deeltjes zouden kunnen worden gebruikt en welke bijwerkingen het zou kunnen hebben produceren.

De computermodellering laat consequent zien dat het de mondiale temperatuur, de zeespiegelstijging en bepaalde andere klimaateffecten zou verminderen. Maar sommige onderzoeken hebben aangetoond dat hoge doses van bepaalde deeltjes ook de beschermende ozonlaag kunnen beschadigen, wereldwijde neerslagpatronen kunnen veranderen en de groei van gewassen in bepaalde gebieden kunnen verminderen.

Andere onderzoekers hebben ontdekt dat deze risico's kunnen worden verminderd, zo niet geëlimineerd, door gebruik te maken van: andere deeltjes dan zwaveldioxide en bij de omvang beperken van geo-engineering.

Maar niemand zou suggereren dat we op de meeste van deze vragen het definitieve antwoord hebben gekregen. Onderzoekers in het veld zijn van mening dat we veel meer modelleringswerk moeten doen om deze problemen in meer detail te onderzoeken. En het is ook duidelijk dat simulaties ons maar zoveel kunnen vertellen, en daarom stellen sommigen kleine experimenten in de buitenlucht voor.

Heeft iemand real-world geo-engineering-experimenten uitgevoerd?

In 2009 voerden Russische wetenschappers een onderzoek uit waarvan wordt aangenomen dat hethet eerste openluchtgeo-engineering-experiment. Ze monteerden aerosolgeneratoren op een helikopter en auto en sproeiden deeltjes tot 200 meter hoog. De wetenschappers beweerden, in een krant gepubliceerd in Russische Meteorologie en Hydrologie, dat het experiment had de hoeveelheid zonlicht die het oppervlak bereikte verminderd . (Het is vermeldenswaard dat Yuri Israël , een klimaatscepticus en wetenschappelijk adviseur van Vladimir Poetin, was de hoofdauteur van de studie en de redacteur van het tijdschrift.)

Een van de eerste pogingen om een ​​experiment uit te voeren dat vooraf openlijk werd geadverteerd als geo-engineeringgerelateerd, ook wel bekend als de SPICE-project , werd uiteindelijk gesloopt. Het idee was om deeltjes door een pijp naar een ballon op grote hoogte te pompen die ze in de stratosfeer zou verspreiden. Maar het voorstel leidde tot een publieke reactie, vooral nadat bleek dat een deel van de onderzoekers al patenten op de technologie had aangevraagd.

Verwant verhaal

Lees het meest recente verhaal in de serie Een nieuwe commissie zal de wijsheid van buitenexperimenten in overweging nemen en kan de weg vrijmaken voor meer.

Wetenschappers van Harvard hebben voorgesteld wat het volgende en meest formele geo-engineering-experiment tot nu toe zou kunnen zijn. Ze hopen een ballon te lanceren die is uitgerust met propellers en sensoren die een kleine hoeveelheid calciumcarbonaat in de stratosfeer zouden spuiten. Het vliegtuig zou dan door de pluim vliegen en dingen proberen te meten zoals hoe breed de deeltjes zich verspreiden, hoe ze interageren met andere gassen en hoe reflecterend ze zijn. Het team heeft het geld al opgehaald, een adviescommissie ingesteld, een contract gesloten met een ballonbedrijf en begonnen met de ontwikkeling van de benodigde hardware. (Zie Geo-engineering is zeer controversieel. Hoe kun je experimenten doen? Harvard heeft enkele ideeën.)

Ondertussen hebben onderzoekers van de Universiteit van Washington – in samenwerking met het Palo Alto Research Center van Xerox en andere groepen – voorgestelde kleinschalige experimenten als onderdeel van een groter onderzoeksprogramma om meer te weten te komen over het potentieel van het ophelderen van zeewolken. Het idee, voor het eerst geopperd door de Britse natuurkundige John Latham in 1990, is dat het sproeien van kleine zoutdeeltjes uit zeewater naar laaggelegen wolken boven de zee extra druppeltjes zou kunnen vormen, waardoor het oppervlak - en dus de reflectiviteit - van de wolken zou toenemen. Het team zamelt momenteel geld in om een ​​onderzoeksinstrument voor cloudfysica te ontwikkelen en te testen door een kleine hoeveelheid zeezoutnevel ergens voor de Amerikaanse kust van de Stille Oceaan te verstuiven.

Er zijn ook enkele vroege inspanningen geweest op andere gebieden van geo-engineering, waaronder meer dan een dozijn zogenaamde ijzerbemestingsexperimenten in de open oceaan, volgens de natuur . Het concept daar is dat het dumpen van ijzer in het water de groei van fytoplankton zou stimuleren, dat koolstofdioxide uit de lucht zou halen. Maar wetenschappers hebben zich afgevraagd hoe goed het echt werkt en wat voor soort bijwerkingen het zou kunnen hebben op oceaanecosystemen. Milieugroepen en anderen bekritiseerden ook vroege inspanningen op dit gebied, met het argument dat ze doorgingen zonder de juiste toestemming of wetenschappelijk toezicht.

Doet iemand eigenlijk aan geo-engineering?

Onderzoekers benadrukken dat deze experimenten geen echte geo-engineering zijn: de hoeveelheden materiaal die ermee gemoeid zijn, zijn veel te klein om de temperatuur op aarde te veranderen. Inderdaad, ondanks een enorme en gevarieerde reeks online complottheorieën van het tegendeel, koortsachtig verspreid door chemtrails-waarnemers, voert niemand vandaag geo-engineering op planetaire schaal uit.

Niemand is in ieder geval met opzet bezig. Je zou kunnen stellen dat het verbranden van enorme hoeveelheden fossiele brandstoffen een vorm van geo-engineering is, gewoon een onbedoelde en erg domme. En we weten ook dat zwavelverontreiniging door kolencentrales en schepen de temperatuur op aarde waarschijnlijk heeft verlaagd. Inderdaad, nieuwe VN-regels die schepen verplichten om minder zwavel uit te stoten, zouden de temperatuur zelfs enigszins kunnen verhogen (zie We staan ​​op het punt een grootschalig, onbedoeld experiment om de opwarming van de aarde te verminderen) te beëindigen.

Er is ook een lange en rijke geschiedenis van inspanningen in de VS en China, onder andere, om wolken met deeltjes te zaaien om sneeuw of regenval te vergroten (zie Weertechniek in China). Maar de resultaten zijn gemengd, en lokale weersmodificatie is in geen enkel opzicht een poging om de knop van het hele klimaatsysteem te verdraaien.

Is geo-engineering niet controversieel?

Heel.

Er zijn echte zorgen over het uitvoeren, onderzoeken of zelfs bespreken van geo-engineering.

Critici beweren dat openlijk praten over de mogelijkheid van een technologische oplossing voor klimaatverandering (het is geen oplossing, zoals hierboven uitgelegd) de druk zal verlichten om de oorzaak van het probleem aan te pakken: de toenemende uitstoot van broeikasgassen. En sommigen geloven dat vooruitgaan met experimenten in de buitenlucht een gladde helling is. Het kan prikkels creëren om steeds grotere experimenten uit te voeren, totdat we daadwerkelijk aan geo-engineering doen zonder dat we collectief hebben besloten dat te doen.

Een technologie die geen landsgrenzen kent, stelt ook complexe, zo niet onoverkomelijke, geopolitieke vragen. Wie moet beslissen, en wie moet er inspraak hebben , of we doorgaan met een dergelijke inspanning? Hoe kom je tot een enkele wereldwijde gemiddelde temperatuur om naar te streven, aangezien het verschillende landen op heel verschillende manieren zal beïnvloeden? En als we er geen genoegen mee kunnen nemen, of tot een consensus komen over het al dan niet inzetten van de technologie, zullen sommigen dan? natie of individu doe het toch als klimaatcatastrofes zich vermenigvuldigen? Als dat zo is, kan dat dan tot conflicten leiden, zelfs oorlogen ?

Sommigen beweren dat het voor God speelt om te sleutelen aan een systeem dat zo complex is als het klimaat. Of dat het gewoon dwaas is om de ene vervuilende stof met de andere tegen te gaan, of om te proberen een technocratische storing op te lossen met een technocratische oplossing.

Een laatste zorg, en een onbetwistbare, is dat modellering en experimenten ons niet veel zullen vertellen. We kunnen niet echt weten hoe goed geo-engineering zal werken en wat de gevolgen zullen zijn totdat we het daadwerkelijk proberen - en op dat moment zitten we allemaal vast aan de resultaten.

Waarom overweegt iemand het dan in godsnaam?

Weinig serieuze mensen zouden zichzelf omschrijven als voorstanders van geo-engineering.

Wetenschappers die het bestuderen, beweren ambivalent te zijn en erkennen openlijk dat het niet de beste oplossing voor klimaatverandering is. Maar ze maken zich zorgen dat de samenleving gevaarlijke niveaus van opwarming en extreem weer vasthoudt door energiecentrales, voertuigen en steden te blijven bouwen die de komende decennia broeikasgassen zullen uitstoten. Dus een groeiend aantal academici zegt dat het onverantwoord zou zijn om niet iets te onderzoeken dat mogelijk vele, vele levens zou kunnen redden, evenals soorten en ecosystemen, zolang het maar wordt gebruikt naast serieuze inspanningen om de uitstoot te verminderen.

Ja, het is gevaarlijk, zeggen ze, maar vergeleken met wat? Gevaarlijker dan de door klimaatverandering veroorzaakte hongersnood, overstromingen, branden, uitsterven en migratie die we nu al beginnen te zien? Naarmate die effecten verergeren, kunnen het publiek en politici gaan denken dat sleutelen aan de atmosfeer van de hele planeet een risico is dat het waard is om te nemen.

zich verstoppen