«Солнечная геоинженерия спасет нас от климатического кризиса». Это утверждение раскололо научное сообщество пополам: одни всецело поддерживают и развивают такие технологии, другие предлагают запретить их использование в связи с риском для климата.
Что же вызывает столько разногласий? На что действительно способна солнечная геоинженерия? И почему более 450 ученых подписали письмо против финансирования подобных исследований?
Концепции размножаются спорами
Как ни странно, солнечная геоинженерия приобрела сногсшибательную известность благодаря своим ярым противникам.
Ученые и активисты по всему миру активно выступают против разработок в этой области и даже пишут петиции с предложением запретить исследования геоинженерных технологий. Широко прославилось открытое письмо против государственного финансирования геоинженерии, составленное известными экологами и климатологами и подписанное более чем 450 учеными. Объясняют они такое резкое неприятие тем, что подход является непродуманным и создает большие риски для благополучия планеты.
Долгое время солнечная геоинженерия считалась чем-то из разряда научной фантастики. Но как только по человечеству ударили очевидные последствия изменения климата, подобные технологии стали рассматривать всерьез. И у них быстро обнаружились существенные недостатки: осуществление многих из них сильно загрязняет окружающую среду или непредсказуемо влияет на глобальные природные процессы. Однако многим людям риск кажется оправданнее бездействия. Их подкупают наиболее быстрые решения, которые позволят охладить планету всего за несколько лет.
Что ж, противников геоинженерии можно понять. Идеи вроде вспенивания Мирового океана и отбеливания облаков кажутся чересчур смелыми и нереалистичными. Но именно с такими проектами в первую очередь ассоциируется управление солнечной радиацией.
Больше всего сейчас на слуху вызывающий бурные дискуссии аэрозольный метод — рассеивание оксида серы в высоких слоях атмосферы для создания «светоотражающей вуали», которая защищает планету от солнечной радиации. На эту идею ученых вдохновили вулканы. После извержения в атмосфере остаются дым, вулканическая пыль из мелких осколков минералов и сажа. А еще оксид серы — природный газ, который, попадая в атмосферу, затвердевает и собирается в комочки. Они образуют отражающую взвесь, и ветер разносит ее на большие расстояния. Если вулкан крупный, то дым, сернистый газ и пыль накрывают большие площади и повисают в атмосфере надолго, качественно рассеивая и отражая тепло и свет. Так было, например, в 1991 году с вулканом Пинатубо. После извержения огромная туча пепла покрыла 125 тысяч км², и вокруг настала кромешная тьма. А следующие несколько месяцев в атмосфере висел туман из оксида серы, и температура Земли понизилась в среднем на 0,5°С почти на 2 года. Но вулканические эффекты длятся не слишком долго, к тому же крупные извержения вообще-то приводят к жертвам и потерям: так, от Пинатубо погибло как минимум 875 человек.
Сторонники этой идеи предлагают выделить главный механизм глобального охлаждения и воспроизвести его собственноручно. В случае вулканов — это аэрозольный принцип. Сернистый газ, попадая в атмосферу, смешивается с капельками воды: получается густой туман с мелкими частицами серы, который сильно задерживает солнечные лучи. Так почему бы не взять и не «распылить аэрозоль» самим, не дожидаясь следующего извержения? Потому что огромные облака оксида серы могут нанести вред озоновому слою и здоровью людей. Зато они помогут справиться с невыносимой жарой — и некоторым отчаянным энтузиастам кажется, что оно того стоит. Именно принцип стратосферного аэрозоля вызвал наибольший интерес и привлек внимание влиятельных инвесторов — таких, как правительство США и Билл Гейтс. Масштабирование проекта — распыление аэрозольных частиц с самолетов над всей Землей — потребует, по расчетам экспертной группы ООН, 20 млрд долларов в год. А еще увеличит выбросы СО2 из-за сжигания мегатонн самолетного топлива. Углеродный след самолета очень велик, именно поэтому многие активисты отказываются от авиаперелетов. Однако кабинет Байдена продолжает изучать идею с оксидом серы.
Тем временем исследователи из Вашингтонского университета предложили другую дорогостоящую инициативу — осветление морских облаков так, чтобы они отражали больше солнечного света. Специальные турбокорабли должны плавать по всему Мировому океану и разбрызгивать в атмосферу водяной пар, чтобы увеличить плотность и светоотражающие свойства облаков.
Альтернативная мера — запустить по всем морям корабли, которые будут их вспенивать. Белая пена отражает солнечный свет от поверхности океана. Мировой океан занимает большую часть площади Земли — если он будет отражать свет, а не поглощать его, то планета сильно охладится. Правда, тогда света будет не хватать фитопланктону, ключевому элементу морских экосистем. Между прочим, водоросли, которым так нужно солнце, поглощают очень много углекислого газа.
Есть и более масштабные замыслы: запустить на орбиту гигантские светоотражающие линзы, сформировать щит из астероидной пыли и даже увеличить расстояние между Землей и Солнцем. Тут даже про риски нечего говорить — сначала стоит хотя бы разработать способы осуществить эти фантастические идеи. Космические перестановки вряд ли можно назвать самым быстрым и эффективным решением климатических проблем.
Одно лечим, другое калечим
Как видим, предложенные проекты претендуют на вмешательство в тонкие и не до конца изученные глобальные процессы. За это их и критикуют противники солнечной геоинженерии: очередное непродуманное воздействие на климат, которое может не то, что не улучшить, а даже ухудшить ситуацию на планете. Помимо непредсказуемых последствий, у ряда предложений есть и заранее прогнозируемые риски. И отменить их в одночасье не получится. Например, пресловутый стратосферный аэрозоль надо распылять долго и регулярно в разных точках планеты и тратить невероятное количество всеобщих ресурсов. Если прекратить впрыскивания — сначала частицы никуда из атмосферы не денутся. Как и в случае с вулканической пылью, они будут долго оседать. А как только осядут — случится резкий температурный откат и экстремальное повышение температуры, что даже хуже, чем постепенный ее рост. Миллиарды людей снова станут невольными заложниками рукотворного изменения климата.
Кроме того, авторы письма обращают внимание на так называемое «топливное лобби». Кто в первую очередь продвигает сомнительные проекты по управлению солнечной радиацией? Правительства и «сильные мира сего», которым не слишком выгодны сокращение парниковых эмиссий и переход к «зеленой экономике». Вкладываются в дальнейшие исследования солнечной геоинженерии и известные миллиардеры: Джордж Сорос, Билл Гейтс, Джефф Безос, Дастин Московиц. Но даже если отбросить в сторону подозрения и теории заговора, очевидно, что защита от солнечного излучения — это лечение симптомов, а не решение проблемы. Когда «планетарный климат-контроль» работает нормально, защищаться от солнца не нужно. Световые волны не перегревают Землю, если избыток парниковых газов не задерживает их в атмосфере. Амбициозные проекты сторонников геоинженерии отвлекают внимание от основного вызова, стоящего перед человечеством — отказа от ископаемого топлива и перехода на возобновляемые источники энергии. Вместо того, чтобы найти баланс с природой, люди опять ищут «волшебную таблетку», которая позволит глобально ничего не менять. Но это лишь оттягивание необходимых мер.
Действительно, непонятно, зачем финансировать эти опасные или крайне сомнительные проекты. Лучше тот же объем средств направить на строительство новых типов электростанций, создание биоразлагаемых полимеров, защиту вымирающих видов и т.д.
С другой стороны, запрет исследований — звучит совсем уж радикально. Перед тем, как что-то запрещать, стоит как следует подумать, оправдана ли такая мера. Действительно ли солнечная геоинженерия дискредитировала себя как подход?
В тени стереотипов
Солнечная геоинженерия — это комплекс идей и технологий, направленных на охлаждение атмосферы с помощью защиты от солнечной радиации. Фишка в том, что они нацелены на снижение парникового эффекта здесь и сейчас, и не требуют так много времени, как преобразование глобальной энергетики и производства. Не считая наиболее фантастичных предложений.
На самом деле существуют и более «мягкие» варианты управления солнечной радиацией. Отражающую поверхность можно создавать и ниже, на уровне земли, и вовсе не обязательно для этого активно вмешиваться в атмосферу. Но самые интересные и практичные методы, как всегда, остаются в тени более скандальных и противоречивых идей.
Например, достаточно оригинальное и безопасное предложение — засеивать светоотражающие поля. Листья некоторых растений покрыты восковым налетом и из-за этого особенно сильно отражают свет. Среди них есть сельскохозяйственные культуры: ячмень, просо, кукуруза. Можно усилить это свойство с помощью генной инженерии и больше сеять именно этих растений, сделать их востребованнее в рационе.
Однако один из наиболее перспективных вариантов — это так называемое «дневное радиационное охлаждение». Ясной ночью, когда лучи солнца не попадают на землю, ее поверхность отдает тепло: оно уходит в воздух и поднимается все выше. Поэтому в жарких сухих пустынях ночью так холодно: накопленное за день тепло — то есть инфракрасные волны — быстро уходит, не задерживаясь в капельках влаги и растительном покрове. Этот процесс называется естественным ночным радиационным охлаждением. А что если днем некоторые участки Земли не будут нагреваться под прямыми солнечными лучами? Тогда они продолжат излучать инфракрасные волны. Если площадь таких участков будет достаточно обширной (1–2% всей земной поверхности) Земля будет отдавать тепла больше, чем получать.
Чтобы добиться такого эффекта, нужно покрыть некоторые участки Земли специальной светоотражающей пленкой, препятствующей проникновению инфракрасного излучения, то есть тепла: планета будет остужаться, излучая его наружу. Разработчики этого подхода ищут самые простые и экономичные решения: материал должен быть недорогим и доступным, а также легко внедряться в городские системы кондиционирования, чтобы на него был коммерческий спрос. Например, можно наносить на крыши домов термоизлучающую краску. Также создатели технологии рассматривают использование таких поверхностей как возобновляемых источников энергии: можно собирать тепло, исходящее от Земли, в батареи. Кроме того, теплоизлучающие пленки легко убрать, если вдруг они окажутся вредными и будут наносить ущерб окружающей среде. В общем, идея отличается своей реалистичностью, экономичностью, комплексностью и масштабируемостью.
Разные варианты светоотражающих пленок сейчас создают инженеры и изобретатели по всему миру. Спрос на такого рода покрытия уже есть. Например, сейчас их активно внедряет компания SkyCool Systems, созданная калифорнийскими изобретателями. Охлаждающие панели от SkyCool Systems снизили не только температуру зданий, куда их установили, но и общие затраты электроэнергии. А в перспективе такие пленки могут широко использоваться в строительстве: для теплоизоляции, повышения эффективности солнечных батарей в темное время суток, прохладных тротуаров — вместо активно поглощающего свет и тепло асфальта и т.д.
Дневное радиационное охлаждение может сильно помочь в борьбе с глобальным потеплением. Но и эта технология, как бы она ни была хороша, не заменит основной меры — снижения выбросов СО2. Зато удачно дополнит переход на возобновляемые источники энергии.
Семь раз отмерь
Обидно, когда из-за нескольких абсурдных идей и спорных предложений портится репутация целой отрасли, и ее предлагают «закрыть». Это мешает процессу научного поиска и апробации действительно ценных идей. Вот только оценивать их стоит не по грандиозности замысла, а по экологичности и применимости — прямо сейчас, а не через несколько десятков лет.
Так что солнечная геоинженерия сама по себе не так уж плоха, хотя и сильно дискредитирована. Главное — не считать ее основным «средством от глобального потепления». Скорее уж такие проекты стоит рассматривать как экстренную помощь или как эффектное дополнение — и применять с осторожностью, взвешивая риски.
Автор: Екатерина Доильницына