Pulsar - portal popularnonaukowy Pulsar - portal popularnonaukowy Mirosław Gryń / pulsar
Środowisko

Przebudzenie potwora, czyli minusy i plusy geoinżynierii

Zabawa w Boga, czyli komu może pomóc geoinżynieria
Środowisko

Zabawa w Boga, czyli komu może pomóc geoinżynieria

A jeśli nieznośny do życia klimat to tylko kwestia czasu? Zaczyna się międzynarodowy wyścig po techno-zbawienie.

Im cieplejsza Ziemia, tym popularniejsza idea szybkiego schładzania planety, którą niedawno naukowcy uważali za szaleństwo.

Jest rok 2050. Średnia temperatura na globie wciąż rośnie. Dawno już przekroczyła pierwszy próg bezpieczeństwa – 1,5 st. C powyżej średniej temperatury z połowy XIX w. I szybko zmierza ku drugiemu progowi: 2 st. C. Ziemię rozgrzewają gazy cieplarniane, których emisji ludzkość nie zdołała ograniczyć. Nawet specjalnie nie próbowała, uznając wzrost PKB za ważniejszy od wzrostu temperatury. Jedne lądy są nękane przez gigantyczne susze, inne – przez katastrofalne ulewy. Na zamieszkanej przez 9,5 mld ludzi planecie wybuchają jedna po drugiej wojny o podstawowe zasoby. Widmo głodu i chaosu zmusza do migracji setki milionów ludzi. Co robić?

Koalicja organizacji pozarządowych oraz państw strefy tropikalnej rzuca hasło niezwłocznego rozpoczęcia ratowania globu przed katastrofą humanitarną i ekologiczną. Pojawia się pomysł wypuszczenia do atmosfery balonów, które dotarłyby na wysokość ponad 20 km. Tam różnica ciśnień rozerwałaby je na strzępy, uwalniając wtłoczony do nich dwutlenek siarki. Ten pod wpływem reakcji chemicznych przeobraziłby się błyskawicznie w kwas siarkowy, którego drobiny zaczęłyby odbijać w kosmos część promieniowania słonecznego. Idea pada na podatny grunt. Balonów są najpierw dziesiątki, a potem setki milionów. Dzięki zbiórkom internetowym i skoordynowanym kampaniom informacyjnym operacja jest powtarzana regularnie przez wiele lat. Temperatura na globie zaczyna spadać, ale nikt nie ma pojęcia, co będzie dalej.

Ten scenariusz radykalnej interwencji klimatycznej – zdecentralizowanej, spontanicznej i przeprowadzonej wedle zasady „zrób to sam” – powstał w wyobraźni naukowców z renomowanej uczelni prawniczej Harvard Kennedy School. Dwa lata temu opublikowali oni raport, w którym podali wiele przykładów takich potencjalnych inicjatyw dotyczących „ratowania klimatu” podejmowanych z rozmaitych pobudek przez poszczególne państwa, wielkie firmy i grupy obywateli. Dziś te scenariusze brzmią mało realnie, ale zdaniem autorów publikacji, jeśli w ciągu paru dekad nie zapanujemy nad wzrostem temperatur na planecie, prawdopodobieństwo takich woluntarystycznych interwencji geoinżynieryjnych znacznie wzrośnie. To byłby koszmar – ostrzegli badacze. Istnieje bowiem poważne ryzyko, że ludzkość – działając szybko i nie do końca przemyślanie – stworzy klimatyczne monstrum.

Ponieważ autorzy byli prawnikami, zwracali uwagę, że już dziś każdy, kto chce i ma ku temu środki, mógłby na własną rękę zacząć manipulować ziemskim systemem klimatycznym. Niektórzy już nawet próbowali zabawić się w samozwańczych zbawców planety. Na przykład założyciele małej firmy innowacyjnej Make Sunsets, którzy w akcie „geoinżynieryjnego aktywizmu” w ubiegłym roku wypuścili z terytorium Meksyku balony z drobinami siarki. Na razie są to działania na znikomą skalę. O wiele groźniej zrobiłoby się, gdyby duży, zamożny kraj – lub ekscentryczny miliarder – doszedł do wniosku, że ingerencja w naturę podjęta ze znacznie większym rozmachem przyniosłaby mu korzyść.

Śmiali eksperymentatorzy

Geoinżynieria, czyli idea schładzania klimatu Ziemi poprzez manipulowanie jej atmosferą lub oceanami, początkowo była traktowana przez klimatologów z przymrużeniem oka, ale też z irytacją. Uważali, że samo rozważanie takich awaryjnych scenariuszy może dostarczyć alibi tym, którzy nie zamierzają redukować emisji gazów cieplarnianych. Obawiali się też, że badania mogą doprowadzić do powstania rozmaitych technologii sterowania klimatem, nad którymi trudno będzie zapanować. Istnieje wręcz ryzyko, że dojdzie do klimatycznego wyścigu zbrojeń.

Obok tych argumentów pojawiły się inne. Formułowali je ci badacze, którzy też nie byli zwolennikami klimatycznych interwencji, ale jednocześnie twierdzili, że trzeba na wszelki wypadek takie narzędzia przygotować. Mogą bowiem okazać się konieczne, aby powstrzymać galopadę temperatur zagrażającą sporej części ludzkości. Tak może się zdarzyć, jeśli puszczą rozmaite hamulce wciąż trzymające w ryzach system klimatyczny. Na przykład do atmosfery zacznie wędrować w wielkich ilościach węgiel pochodzący z tajającej wiecznej zmarzliny.

Rzecz w tym, by nie zbijać gorączki po omacku, ale mieć pod ręką przebadany wcześniej geoinżynieryjny lek. Hasło jego poszukiwania rzucił w 2006 r. Paul Crutzen, laureat Nagrody Nobla w dziedzinie chemii za badania nad warstwą ozonową. Uczony opublikował w „Climatic Change” artykuł, w którym apelował, aby naukowcy zaczęli traktować poważnie geoinżynierię jako „drogę ewakuacji w przypadku szybko rosnących temperatur”.

Niektórzy już wcześniej zaczęli szukać takiego leku. W 1990 r. brytyjski fizyk John Latham (wówczas na University of Manchester) opublikował w „Nature” artykuł „Control of global warming?”, w którym zaproponował wysłanie na morza flotylli statków z wieżami wydmuchującymi kryształki soli morskich wytworzonych z wody oceanicznej. Wokół kryształków kondensowałaby para wodna, tworząc chmury odbijające promieniowanie słoneczne. W 1989 r. amerykański chemik Michael Noah Mautner z Virginia Commonwealth University w Richmond podczas konferencji naukowej w Los Angeles przedstawił koncepcję umieszczenia na orbicie lustra odbijającego część światła słonecznego. Rozważał ją potem w kilku pracach napisanych w pierwszej połowie lat 90. XX w. Oceanograf John Martin z Moss Landing Marine Laboratories po serii niewielkich testów przeprowadzonych w latach 80. XX w. w Pacyfiku u wybrzeży Kalifornii wystąpił ze śmiałą ideą użyźniania mórz drobinkami żelaza. Tłumaczył, że ich pojawienie się w wodzie doprowadziłoby do olbrzymich zakwitów fitoplanktonu, który za życia pochłaniałby dwutlenek węgla z atmosfery, a po śmierci opadał na dno i zabierał ze sobą ów węgiel. „Dajcie mi tankowiec żelaza, a wywołam epokę lodową” – stwierdził przekornie w 1988 r. podczas jednej z konferencji naukowych, zyskując przydomek „Iron Man”.

Na początku XXI w. na oceanach kilkanaście razy próbowano zweryfikować hipotezę Martina. Do wody wsypywano zwykle od kilkudziesięciu do kilkuset kilogramów związków żelaza, a sprawozdanie z obserwacji publikowano w najpoważniejszych czasopismach naukowych, z „Nature” i „Science” na czele. Wyniki były jednak niejednoznaczne, a sam fakt prowadzenia takich testów nie wszystkim się podobał. W 2009 r. po protestach organizacji ekologicznych przerwano eksperyment LOHAFEX, podczas którego południowy Atlantyk użyźniono 10 tonami związków żelaza. Jeszcze więcej, bo ponad 100 ton, wrzucił latem 2012 r. do Pacyfiku w pobliżu Kanady amerykański przedsiębiorca Russ George. Jego czyn powszechnie potępiono, ale wtedy też okazało się, że żaden przepis prawa międzynarodowego nie zakazuje geoinżynieryjnej samowolki. Protesty jednak poskutkowały: również naukowcom odechciało się takich eksperymentów.

Od paru lat o geoinżynierii, choć nie polegającej na użyźnianiu oceanów, znowu jest jednak głośno. Liczba publikacji na ten temat rośnie lawinowo. Zgłaszane są propozycje wielkich programów badawczych, których celem byłoby zweryfikowanie, czy faktycznie można liczyć na szybkie, efektywne i względnie bezpieczne technologie schłodzenia Ziemi. Opowiadają się za tym coraz szersze i coraz bardziej wpływowe kręgi naukowe.

Ostrożni badacze

Przełomowym momentem było opublikowanie w 2021 r. przez „Nature” komentarza redakcyjnego pt. „Dajmy szansę geoinżynierii solarnej”. Z jednej strony redakcja deklarowała, że „nie ma żadnej alternatywy wobec drastycznej redukcji emisji gazów cieplarnianych”, by po chwili dodać, że „trzeba też oceniać ryzyko i korzyści związane z technologiami mogącymi łagodzić globalne ocieplenie”. Rok później amerykańska National Academy of Sciences (NAS) zarekomendowała Białemu Domowi uruchomienie pięcioletniego programu badań geoinżynieryjnych i wydanie na ten cel od 100 do 200 mln dol. A pod koniec lutego tego roku Program Środowiskowy Narodów Zjednoczonych (UNEP) przedstawił własny dokument podpisany przez dziewięciu ekspertów. Po rozważeniu potencjalnych plusów i minusów manipulowania bilansem cieplnym planety doszli oni do wniosku, że istnieje „pilna potrzeba stworzenia międzynarodowego panelu naukowego, który przeanalizowałby wszystkie scenariusze, konsekwencje i luki w wiedzy dotyczące technologii schładzania klimatu”.

Dlaczego pomysły, które jeszcze niedawno uchodziły za przedwczesne i panikarskie, dziś są uznawane jako warte rzetelnego zbadania i ocenienia? To skutek narastającego wśród naukowców poczucia porażki. Ludzkość okazała się dość odporna na ich przestrogi, a ryzyko przekroczenia limitu wytrzymałości systemu klimatycznego Ziemi szybko rośnie. Najpierw ów limit wyznaczono na poziomie 2˚C, licząc od początku epoki przemysłowej. Później obniżono go do 1,5˚C. Ponieważ do tej pory temperatury podniosły się o 1,1˚C, pozostało nam tylko 0,4˚C do osiągnięcia progu bezpieczeństwa. W marcu Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu (IPCC) ostrzegł, że może to nastąpić już w przyszłej dekadzie, jeśli emisje gazów cieplarnianych nie zostaną obcięte o połowę do 2030 r. i całkowicie wyeliminowane do 2040 r. Na razie na to się nie zanosi, a skoro tak, trudno się dziwić, że geoinżynieria zaczyna być postrzegana przez część badaczy jak potencjalne koło ratunkowe dla planety.

Problem w tym, że w tej chwili nikt nie wie, czy takie koło może faktycznie pomóc klimatowi, czy też jeszcze bardziej mu zaszkodzi. Stąd propozycje zgłoszone przez UNEP, a wcześniej rekomendacje NAS. Biały Dom już zresztą na nie zareagował. W zeszłym roku z inicjatywy prezydenckich doradców naukowych i urzędników zaczął działać zespół z udziałem przedstawicieli NASA, Narodowej Agencji Oceanów i Atmosfery oraz Departamentu Energii, którzy przygotowują szczegóły programu badawczego. Być może ruszy on w przyszłym roku, a pierwsze pieniądze popłynęły do rządowych agencji już w tym.

Powstrzymani wizjonerzy

Wśród wpływowych zwolenników prowadzenia badań nad geoinżynierią, choć niekoniecznie jej zastosowania, jest prof. David Keith z Harvard University. Opowiada się on za rozsiewaniem w stratosferze – drugiej od dołu warstwie atmosfery – związków siarki, które odbijałyby część promieniowania słonecznego. Przekonuje, że jest to najszybsza i najbardziej precyzyjna metoda, ponieważ dawki siarkowych drobin można łatwo modyfikować, gdyby okazało się, że jest ich za dużo lub za mało.

W jednej z publikacji Keith ze współpracownikami zajął się – umiarkowanym, jak go określono – scenariuszem przyszłości zakładającym, że ludzkość w końcu zaczyna ograniczać emisje gazów cieplarnianych. Te już wyemitowane jednak nadal podgrzewają Ziemię i konieczna jest akcja ratunkowa polegająca na obniżeniu temperatury na globie poniżej progu 1,5 st. C. Podpierając się modelami komputerowymi, badacze obliczyli, że na początek należałoby rozpraszać w atmosferze kilka milionów ton siarkowych drobin rocznie, a następnie zwiększyć tę liczbę kilkukrotnie. Najlepiej byłoby je wprowadzać na wysokości 15–20 km w pobliżu zwrotników, skąd łatwo rozeszłyby się wokół globu. Przy okazji, niestety, rozjaśniłyby niebo nad naszymi głowami. Jednak – jak pociesza Keith, cały czas zastrzegając, że najlepiej byłoby w ogóle nie zajmować się takimi scenariuszami – cała operacja potrwałaby najwyżej kilka dekad, a ryzyko zaburzenia klimatu byłoby niewielkie.

Dwa lata temu naukowiec chciał przetestować na północy Szwecji działanie sprzętu pomiarowego w wyższych warstwach atmosfery, który mógłby posłużyć do monitorowania stanu atmosfery po siarkowych iniekcjach. Po protestach musiał jednak przerwać przygotowania do eksperymentu, choć – jak podkreślał – nie zamierzał rozprowadzić w atmosferze nawet grama związków siarki. Nie powinno więc dziwić, że jego nazwisko widnieje pod dwoma listami otwartymi opublikowanymi w lutym tego roku w obronie badań nad geoinżynierią. Pierwszy powstał w Europie, drugi w USA. Podpisy pod nimi złożyło ponad stu naukowców. Jest wśród nich taka sława, jak klimatolog James Hansen, jeden z pierwszych badaczy, którzy już trzy dekady temu zaczęli ostrzegać przed globalnym ociepleniem. Jest Alan Robock, światowy autorytet w dziedzinie modelowania składu atmosfery. Jest też Sarah Doherty, która od ponad dekady bada, czy sposobem na schłodzenie Ziemi mogłoby być rozjaśnienie chmur (odbijałyby więcej promieniowania słonecznego).

Oba listy były reakcją na opublikowany w ubiegłym roku apel przeciwników prowadzenia jakichkolwiek badań nad geoinżynierią. I pod nim znajdziemy nazwiska wielu wybitnych badaczy klimatu, takich jak Michael Oppenheimer, który w 1988 r. ramię w ramię z Hansenem ostrzegał przed globalnym ociepleniem podczas przesłuchań w amerykańskim Senacie, a później uczestniczył w powstaniu IPCC. Domagają się natychmiastowego wprowadzenia międzynarodowego zakazu prowadzenia jakichkolwiek badań nad technologiami geoinżynieryjnymi.

Dlaczego? Autorzy apelu twierdzą, że żadne badania nie dadzą pewności, czy interwencja w skali globalnej nie okaże się szkodliwa. Zauważają natomiast, że sam fakt prowadzenia takich badań daje złudną nadzieję, że nawet jeśli teraz podgrzejemy świat, to w przyszłości go sobie schłodzimy i będzie po problemie. Poza tym – ostrzegają – taka technologia mogłaby łatwo doprowadzić do politycznych konfliktów. Kto bowiem miałby zdecydować, kiedy zacząć schładzać glob, w jaki sposób to zrobić i kiedy przestać? Naukowcy, politycy? I kto by za to płacił? A co, jeśli w wyniku protestu grupy państw albo kryzysu ekonomicznego, interwencja zostałaby przerwana? Wówczas temperatury na Ziemi podskoczyłyby, a klimat planety zostałby kompletnie rozregulowany.

Skłóceni sygnaliści

Geoinżynieria podzieliła świat badaczy klimatu. Wykopała rów pomiędzy ludźmi, którzy przez dekady współpracowali ze sobą, razem publikowali, pracowali nad raportami IPCC i ostrzegali przed katastrofą klimatyczną. Marcowy raport UNEP, jak i wcześniejsza rekomendacja NAS wskazują, że na razie górę biorą zwolennicy finansowania badań nad technologiami schładzania klimatu. Co ciekawe, niektórzy z nich są już dziś święcie przekonani, że interwencje klimatyczne nie mają najmniejszego sensu.

Alan Robock od dekady analizuje skutki takich ingerencji za pomocą modeli komputerowych. Pozytywnych efektów znalazł pięć, negatywnych – 27. Według niego ryzyko, że manipulując klimatem, wywołamy falę katastrofalnych susz albo osłabimy monsuny przynoszące deszcze trzem miliardom ludzi, jest znaczne. Jego symulacje ostrzegają: geoinżynieria to niebezpieczna zabawa kluczowymi systemami podtrzymującymi życie na Ziemi. Dlaczego popiera badania nad nią? Ma pewność, że potwierdzą one jego negatywną ocenę, i temat zostanie raz na zawsze odłożony na półkę. W tej kwestii zgadza się z innym fragmentem wstępniaka w „Nature” sprzed dwóch lat: „Jeśli geoinżynieria jest szkodliwa, trzeba mieć na to dowody, aby liderzy polityczni mieli pewność, że trzeba ją wykreślić z listy dostępnych opcji”.

Zdaniem wielu naukowców poszukiwania takich dowodów potrwają wiele dekad i nie zakończą się jednoznacznymi zaleceniami. Dlatego najlepiej byłoby już dziś zostawić z powyższego cytatu tylko kilka ostatnich słów: „wykreślić z listy dostępnych opcji”.

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną