Най-щурите идеи как да охладим Земята

Не са научна фантастика, по тях се работи усилено в различни части на света

Да бъде елиминирана излишната пара от земната атмосфера, за да се преборят климатичните промени. Това предложи преди дни научен екип от американската Национална администрация по океанология и атмосфера (NOAA). Макар въглеродните емисии, причинени от човешката дейност, да са основният причинител на неблагоприятните климатични изменения, водната пара е най-изобилният парников газ. Той е отговорен за около половината от естествения парников ефект на Земята.

В предишните десетина години държавите по света, включително високоиндустриализираните и смятаните за най-големи замърсители, поеха много ангажименти за намаления на вредните въглеродни емисии, но целта е далече от постигането си. Напротив. Климатът в последните години по безспорен и тревожен начин показва, че ситуацията с повишаването на глобалните температури и скоростното топене на ледовете става все по-катастрофална. За първи път миналата година средното повишение на температурата надхвърли поставената в Парижкото споразумение цел от 1,5 градуса в сравнение с прединдустриалната епоха. 2024 г. започна отново с рекордно топли зимни месеци в Северното полукълбо. Резултатите не закъсняват – убийствени жеги и суша, подобни на библейски потопи наводнения, все по-опустошителни урагани, невиждани по мащаби горски пожари.

Всичко това кара научни екипи и частни компании от всички континенти да предлагат проекти за далече по-бързо и драстично охлаждане на планетата. Някои от тях са екстравагантни, други звучат обезпокоително, защото са в полето на геоинженерството и т. нар. хакване на климата, чиито последици са непредсказуеми. Мнозина представители на научната общност са на мнение, че те могат да нанесат повече вреда, отколкото полза.  Обединява ги фактът, че са щури, но реалистични, някои са в етап на проучване и нямат нищо общо с измишльотини като тази да се привърже към астероид огромен чадър, който да пази сянка на Земята. Ето и някои от предложенията, които доскоро звучаха като нещо невъзможно.

Дехидратиране на стратосферата

Именно това е смисълът на хронологично последния появил се проект, за който стана дума в началото. Официалното му име звучи точно така - Умишлена дехидратация на стратосферата. Начинът на осъществяването му е да бъдат разпръснати малки ледени частици във високите слоеве на земната атмосфера, които са едновременно много студени и в същото време много наситени с водни пари. Това ще стане посредством специални самолети, които ще се издигат на над 18 хил. метра височина. После тези частици ще образуват ледени кристали, докато се насочват към стратосферата в регион, наречен Западна тихоокеанска студена точка (WCP), който е с размерите на Австралия.

Според Джошуа Шварц, физик изследовател в NОAA, част от водната пара в този въздух ще се превърне в лед и ще падне обратно на Земята, като по този начин ще премахне излишната водна пара и ще дехидратира (поне частично) стратосферата. Водните пари в този слой на земната атмосфера образуват подобна на гъба бариера, която спира топлината от земното кълбо да се разсейва в Космоса. Надеждата е, че намаляването на количеството водна пара ще позволи това да се случва и планетата ще може да се охлади.

В своето изследване учените, които работят в сътрудничество с американската космическа агенция НАСА, използвали компютърен модел, за да симулират условията на Западната тихоокеанска студена точка, водени от наблюдения на температурата и движенията на тропическия въздух близо до стратосферата. Моделът показал, че концепцията им е ефективна на теория. Изследователите изчислили, че ако се “инжектират” 2 тона ледени частици седмично, това може да намали с около 5% топлината, генерирана от изгарянето на изкопаемите горива.

Проектът обаче не е пълна панацея. Според Шварц дехидратацията на стратосферата сама по себе си не би противодействала на голяма част от затоплянето, генерирано от въглеродните емисии от човешката дейност. Въпреки това се смята, че методът може да бъде ценен като един от елементите в рамките на по-голямо портфолио от намеса в климата и стратегии за смекчаване.

Блокиране на Слънцето с частици сяра

Миналата година Белият дом предпазливо е подкрепил по-нататъшни изследвания на идея, излязла направо от научната фантастика - блокиране на Слънцето  или промяна на слънчевата радиация, за да се охлади атмосферата. Във федералния доклад се посочва, че има “убедителни аргументи за изследване, за да се разберат по-добре както потенциалните ползи, така и рисковете от подобно действие”.

Според привърженици на проекта това не само ще охлади Земята, но и ще доведе до ново “замръзване” на топящия се лед на полюсите, разказва Евронюз. Според учените преобразяването може да се случи в рамките на няколко години.

Основата на проекта е слънчевата светлина да бъде връщана обратно в Космоса. Това отново включва “инжектиране” на блокиращи слънчевата светлина частици във високите слоеве на атмосферата. То ще става чрез летящи на голяма височина самолети, които ще впръскват в стратосферата аерозоли като например серен диоксид.

Тази мъгла от частици ще отразява слънчевото излъчване обратно нагоре, засенчвайки Земята. Методът вече проработи - макар и случайно. Когато вулканът Пинатубо във Филипините изригна през 1991 г., освободи хиляди тонове серен диоксид. Глобалната температура временно се понижи с 0,5°C.

През септември 2022 г. изследователи от университета “Йейл” твърдяха, че методът на инжектиране може хипотетично да замрази отново полюсите.

Изследванията на “Йейл” очертават хипотетичен план за “завъртане на глобалния термостат” според водещия автор Уейк Смит. Ако този план беше приложен, 125 високолетящи самолета периодично ще пръскат частиците в атмосферата на ширини от 60 градуса на север и юг - приблизително около Северна Аляска и южния край на Патагония.

Частиците бавно ще се носят към полюсите, охлаждайки земята отдолу с 2 градуса по Целзий. Авторите предполагат, че има “потенциална глобална полза” в техния план, който ще струва около 11 милиарда долара (11,3 милиарда евро). Големият проблем е, че ще са нужни по 175  000 полета за разпръскване на частици на година, които ще изпуснат милиони тонове въглеродни емисии във въздуха.

Блестящи облаци над океаните

Друга техника, която привържениците на геоинженерството смятат, че може да работи, е облаците над океана да бъдат инжектирани с малки капчици, за да станат по-ярки и по-отразяващи.

Проект на стойност 64,5 милиона долара на университета “Саутерн крос” в Австралия предвижда да се пръска смес, включваща морска сол, в облаци на ниска надморска височина в опит да се охладят водите около Големия бариерен риф.

Според работните планове ще бъдат използвани големи оръдия, разположени на кораби, които ще впръскват морска вода в атмосферата, като така ще се формират по-блестящи и по-бели облаци. Тези ниски морски облаци ще отразяват слънчевата светлина далеч от повърхността на океана, предпазвайки морския живот отдолу от най-драстичните изменения на климата, разкрива изданието “Конверсейшън”.

Австралийската програма за възстановяване и адаптиране на рифове проучва дали изсветляването на облаците може да намали избелването на коралите, явление, което се случи масово през 2016 г. Научният екип първо разработил и тествал основните технологии в лаборатория. След това започнал пилотни тестове в централния Голям бариерен риф близо до Таунсвил през януари 2020 г. След няколко опита започнало изследване на реакцията на самите облаци.

Първоначалните резултати показали, че технологията може да забави очакваното намаляване на кораловото покритие. Това може да спечели ценно време за Големия коралов риф, докато светът се отклони от изкопаемите горива. Намаляването на топлинния стрес върху екосистемата би довело до други ползи, когато се комбинира с други интервенции на рифовете – като подобрен контрол на инвазивните морски звезди “венец от тръни” и засаждане на корали с повишена устойчивост на топлина.

Изсветляването на облаците крие рискове, но австралийските учени са на мнения, че перспективата за периодична регионална употреба е много различна от широкомащабните предложения за “слънчево геоинженерство” за засенчване и охлаждане на цялата планета. Според тях регионалният ефект е краткотраен и обратим, което е успокояващо.

Технологията трябва да работи непрекъснато, за да променя облаците, но може да бъде спряна по всяко време. Частиците морска сол, разпръснати в процеса, обикновено се задържат в атмосферата само няколко дни. 

Изкуствени изпражнения на кит 

Експеримент с използване на изкуствени китови изпражнения има за цел да изсмуче въглероден диоксид от атмосферата благодарение на фитопланктона.

Фитопланктонът поглъща въглеродния диоксид от атмосферата, като изследователите се надяват да увеличат количеството CO2, погълнато от океаните, от 30 на 50 процента. По време на цъфтежа си тези морски микроорганизми “се хранят” с въглероден диоксид - един от четирите основни парникови газа, които допринасят за изменението на климата. В замяна фитопланктонът отделя кислород.

Професор сър Дейвид Кинг, председател на Центъра за възстановяване на климата на Кеймбриджкия университет, се надява, че технологията, използваща изкуствени китови екскременти за наторяване и размножаване на планктона, може да улови половината от глобалните емисии на парникови газове в света.

Китовете се хранят в дълбокия океан, след което се връщат на повърхността, за да дишат и да акат. Техните богати на желязо изпражнения създават идеални условия за отглеждане на фитопланктона.

Взети заедно, тези микроскопични същества улавят около 40% от целия произведен въглероден двуокис – четири пъти повече от количеството, уловено от тропическите гори на Амазонка.

Откакто ловът на китове стана индустриален, популацията на този морски гигант е намаляла между 66 и 90%, показва статистиката. “Трябва да мислим за китолова като за трагедия, която е премахнала огромна органична въглеродна помпа от океана, която би имала много по-голям мултиплициращ ефект върху продуктивността на фитопланктона и способността на океана да абсорбира въглерод”, казва пред Би Би Си Вики Джеймс от организацията за опазването на китовете и делфините. Затова днес учените са принудени да създават изкуствени заместители на китовите изпражнения, за да опитат да предотвратят климатичните изменения.

Поглъщане на въглеродния диоксид от натрошени камъни

Естествените способности на скалите да абсорбират въглерод могат да бъдат използвани за “изсмукване” на CO2 от атмосферата в огромни количества.

Анти Вихавайнен, главен изпълнителен директор и съосновател на финландска фирма за отстраняване на CO2, казва пред британския в. “Дейли мейл”, че премахването на въглероден диоксид е процес на премахване на въглерод от атмосферата и – най-важното – съхраняването му за стотици и дори хиляди години.

Една от техниките имитира засилена ерозия на скалите, която в естествен вариант би премахвала 1,1 гигатона CO2 от атмосферата годишно, което е еквивалентно на емисии от 239 милиона автомобила. Според Вихавайнен при процеса се използва раздробяване на големи силикатни скали на фини частици или събиране на остатъчни скали от други процеси, като операции в каменни кариери. Впоследствие частиците се нанасят върху почвите.  “Ползите са двойни - не само че се премахва въглеродът от атмосферата и се съхранява за повече от 1000 години, но има огромно въздействие за селското стопанство, когато скалите се разпръскват върху полетата: по-малка нужда от традиционен тор и подобрено качество на почвата”, казва финландският бизнесмен.