آیا مهندسی زمین خورشیدی می‌تواند بحران اقلیمی را به تأخیر بیندازد یا آن را بدتر کند؟

بسیاری مهندسی زمین خورشیدی را به عنوان آخرین راه حل برای مقابله با تغییرات اقلیمی می‌دانند.

این ایده هم جاه‌طلبانه و هم پرخطر است: می‌خواهیم با پمپاژ مواد به استراتوسفر نور خورشید را مسدود کنیم و زمین را خنک کنیم. با این حال، این مداخله می‌تواند به محیط زیست آسیب بزند و عواقب غیرمنتظره‌ای را به همراه داشته باشد.

اما با افزایش دماهای جهانی که از مرزهای بحرانی عبور می‌کنند، بسیاری از دانشمندان استدلال می‌کنند که ما به نقطه بی‌بازگشت نزدیک شده‌ایم. گزارش ارزیابی آخرین هیئت بین‌المللی تغییرات اقلیمی (IPCC) به وضوح روشن می‌کند که ما نیازی به کاهش سریعتر انتشار گازهای گلخانه‌ای داریم.

پس آیا زمان جدی گرفتن راه‌حل‌های مهندسی زمین خورشیدی فرا رسیده است؟ برخی استدلال می‌کنند که این می‌تواند بدترین اثرات تغییرات اقلیمی را به تأخیر بیندازد و زمان ارزشمندی برای رسیدن به صفر خالص و گسترش فناوری‌های حذف کربن فراهم آورد. منتقدان، اما، هشدار می‌دهند که این می‌تواند از پرداختن به علت ریشه‌ای، یعنی انتشار گازهای فسیلی، منحرف کند.

تزریق آئروسل استراتوسفری: خطر در مقابل پاداش

دانشمندان چندین شکل از مهندسی زمین خورشیدی را پیشنهاد داده‌اند. برخی جنجال‌آمیز هستند، در حالی که دیگران به نظر بسیار غیرمحتمل می‌آیند. به عنوان مثال، پیشنهاد اخیر برای تعلیق گرد و غبار ماه بین زمین و ماه برای مسدود کردن نور خورشید را در نظر بگیرید.

شکلی که در سال‌های اخیر بیشترین توجه را جلب کرده است، تزریق آئروسل استراتوسفری (SAI) است، که به نظر می‌رسد کمتر آزمایشی است.

فوران‌های آتشفشانی میلیون‌ها تن سولفور دی‌اکسید را به استراتوسفر پرتاب کرده‌اند. در آنجا با بخار آب و سایر گازها واکنش می‌دهد و آئروسل‌های سولفات تشکیل می‌دهد. این‌ها می‌توانند برای سال‌ها در استراتوسفر معلق بمانند و نور خورشید را به فضای بیرون منعکس کنند و زمین را خنک کنند.

با این حال، دانشمندان هنوز در حال بررسی بهترین مواد برای SAI هستند. ذرات سولفور به مراتب ارزان‌ترین هستند، اما می‌توانند به باران اسیدی و دیگر آثار زیست‌محیطی مضری منجر شوند.

در یک مطالعه اخیر ، یک تیم چندین ماده جایگزین را پیشنهاد کرد. به طور شگفت‌انگیز، یکی از پیشنهادات آن‌ها شلیک میلیون‌ها تن گرد و غبار الماس به استراتوسفر بود. در حالی که این ممکن است مؤثر باشد، هزینه آن تریلیون‌ها دلار است. گزینه ارزان‌تر دیگر سنگ آهک است که در کوه‌های زمین فراوان است.

در یک مصاحبه اخیر با Interesting Engineering ، یکی از دانشمندان پشت این مطالعه، ساندرو واتتیونی، پژوهشگر پسادکترا در ETH زوریخ، توضیح داد که SAI باید در کنار دیگر راه حل‌ها عمل کند.

بحران شدید اقلیمی "محققان را برانگیخته است تا به راه‌هایی بپردازند که در آن دما به طور موقت به طور مصنوعی کاهش یابد تا زمانی که به کاهش جهانی گازهای گلخانه‌ای برسیم و تا زمانی که تکنیک‌هایی برای حذف گازهای گلخانه‌ای از جو توسعه داده شود و گسترش یابد." واتتیونی گفت.

ترک شوک: تبدیل زمین به یک آزمایشگاه

برای بسیاری، SAI هنوز هم بیش از حد خطرناک است، حتی با توجه به اینکه بر اساس فرآیندهای طبیعی آتشفشانی است. در اصل، این کار زمین را به یک محیط آزمایشگاهی پرخطر تبدیل می‌کند.

در یک مقاله نظری 2021 ، پروفسور دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا مایکل مان و پروفسور فیزیک دانشگاه آکسفورد ری پییرهمبرت بدون محدودیت گفتند.

این دو نفر از "شوک ترک" هشدار دادند، که عواقب غیرمنتظره SAI یا دیگر مهندسی زمین خورشیدی می‌تواند ما را مجبور کند از استفاده از این روش دست بکشیم. در این سناریو، تغییر ناگهانی می‌تواند به این معنا باشد که سال‌ها گرمایش به سرعت آزاد شود.

"برخی از طرفداران اصرار دارند که ما همیشه می‌توانیم متوقف کنیم اگر از نتیجه راضی نیستیم،" آنها نوشتند. "خب بله، ما می‌توانیم متوقف کنیم. درست مانند اینکه اگر شما توسط یک ونتیلاتور با هیچ امیدی به درمان زنده نگه داشته شوید، می‌توانید آن را خاموش کنید و از عواقب آن رنج ببرید."

به گفته مان و پییرهمبرت، مهندسی زمین خورشیدی احتمالاً دارای بسیاری از عواقب غیرمنتظره خواهد بود. اقلیم و محیط زیست سیستم‌های پیچیده‌ای هستند و تغییر دماهای زمین می‌تواند یک سری از اثرات جانبی را ایجاد کند.

با این حال، سزاوار توجه است که طرفداران SAI مانند واتتیونی پیشنهاد نمی‌دهند که ما فوراً روش‌های مهندسی زمین خورشیدی را راه‌اندازی کنیم. در عوض، آنها ادعا می‌کنند که مهم است که تحقیق کنیم و خود را آگاه سازیم. بخشی از این فرآیند شامل استفاده از مدل‌های پیشرفته کامپیوتری برای تعیین اثرات زیست‌محیطی بالقوه آسیب‌زا است.

خطر اخلاقی

با این حال، خطرات مربوط به مهندسی زمین خورشیدی تنها به اثرات مستقیم زیست‌محیطی روش محدود نمی‌شود. یک مشکل که احتمالاً خطر بیشتری دارد این است که SAI می‌تواند به عنوان بهانه‌ای برای کند کردن کاهش انتشار استفاده شود.

در یک گزارش اخیر ، اتحادیه دانشمندان نگران (UCS) به خطر "اخلاقی خطر" اشاره کرده است. یعنی خطری که مهندسی زمین خورشیدی می‌تواند به عنوان بهانه‌ای برای کند کردن انهدام صنعت سوخت فسیلی استفاده شود. این می‌تواند منجر به شکست ما در نابود کردن علت اصلی تغییرات اقلیمی شود.

"فراخوانی برای مهندسی زمین خورشیدی یک توجیه ناامیدانه و ضعیف برای حمایت از صنعت سوخت فسیلی رو به افول است،" جاشوا م. پیرس، دکترای دانشگاه وسترن، به IE در مصاحبه‌ای در 2021 گفت.

همچنین شایان ذکر است که مهندسی زمین خورشیدی به دیگر عواقب انتشار، مانند اسیدیته آب اقیانوس یا تأثیر آلودگی هوا بر سلامت عمومی نمی‌پردازد. در بهترین حالت، این یک طناب نجات موقت است. در بدترین حالت، می‌تواند سیستم‌هایی که بحران اقلیمی را به وجود می‌آورند را تثبیت کند.

در مقاله نظری خود، مان و پییرهمبرت بیان می‌کنند که طرح "پلن B" طرفداران مهندسی زمین خورشیدی "با خطر اخلاقی آکنده است – زیرا این توجیهی برای منافع سوخت فسیلی و طرفداران آنها ارائه می‌دهد تا به کار خود به صورت عادی ادامه دهند."

اتخاذ یک تصمیم آگاهانه

در حالی که نگرانی‌های قابل درکی در مورد مهندسی زمین خورشیدی وجود دارد، ما شاهد آشکار شدن یک بحران اقلیمی در زمان واقعی هستیم. به همین دلیل است که جامعه علمی در مسئله SAI و دیگر اشکال مهندسی زمین اختلاف نظر دارد.

یکی از اهداف توافقنامه پاریس ۲۰۱۵ حفظ دمای جهانی پایین‌تر از ۱.۵ درجه سانتی‌گراد در مقایسه با سطوح پیش‌صنعتی بود. سازمان جهانی هواشناسی اخیراً هشدار داده است که امسال اولین سالی خواهد بود که دمای متوسط بالاتر از آن آستانه داشته باشد. رویدادهای آب و هوایی شدید همچنان در سراسر جهان با سرعت فزاینده‌ای رخ می‌دهند.

دولت‌های جهانی همچنان در کاهش بدترین اثرات تغییرات اقلیمی تعلل می‌کنند و هر ساله به فاجعه‌ای غیرقابل اجتناب نزدیک‌تر می‌شویم. برخی از کارشناسان معتقدند باید روش‌های جایگزین را تحقیق و به طور جدی بررسی کنیم. چه صحبت از شلیک گرد و غبار ماه به فضا باشد یا پمپاژ الماس‌ها به استراتوسفر، هیچ راه‌حل احتمالی نباید به طور کامل از جدول کنار گذاشته شود.

چه سرانجام از مهندسی زمین خورشیدی استفاده کنیم یا نه، یک چیز به وضوح روشن است: نمی‌توانیم تنها به این روش متکی باشیم. اثر حرارتی دی‌اکسید کربن در اتمسفر ما می‌تواند هزاران سال باقی بماند. در مقایسه، بیشتر راه‌حل‌های مهندسی زمین خورشیدی تقریباً برای یک سال دوام دارند. مواد باید به طور مداوم به استراتوسفر پرتاب شوند که هزینه‌های زیادی به همراه دارد. این ممکن است زمان بیشتری به ما بدهد، اما تنها برای مدتی از فاجعه جلوگیری می‌کند.

همانطور که ساعت آن قدر که دیده می‌شود موج می‌زند، سوال این است که آیا آماده هستیم بر این خطر بزرگ قمار کنیم یا تصمیم قاطعانه‌ای برای حل بحران از منبع آن بگیریم؟