Жар Земли. Что такое геоинженерия и способна ли она предотвратить климатическую катастрофу

"Клімат змінювався й раніше, коли на Землі взагалі не було людей!".

Цей аргумент дуже полюбляє частина кліматичних скептиків. Мовляв, якщо клімат раніше змінювався без нашої з вами допомоги, то немає жодної потреби сьогодні приплітати до цієї історії людину. Ми маленькі й ні в чому не винні.

"Шах вам і мат, ліваки та алармісти!".

Насправді це така ж сама алогічна нісенітниця, як, наприклад, твердження про те, що динозаври 66 мільйонів років тому вимерли без участі людини, тому, мовляв, і сьогоднішнє вимирання видів буцімто ніяк не пов'язане з людиною.

З іншого боку, улюблене твердження кліматичних скептиків – це чистісінька правда. Щоб пересвідчитися в цьому, не треба навіть читати скандинавські саги про відкриття Гренландії, яка тисячу років тому була справді "зеленою землею". Є історії, значно ближчі до нашого часу. 

В 1991-му році на Філіппінах прокинувся вулкан Пінатубо. Це було одне з найбільших вивержень XX століття на планеті. Вулкан викинув у повітря 10 кубічних кілометрів породи, а сама гора після цього помітно понижчала. Попіл долетів до Малайзії, Камбоджі та В'єтнаму. А над місцем виверження тимчасово зникло Сонце.

Після цього середня температура атмосфери Землі почала різко знижуватися й упродовж наступного року впала майже на пів градуса. На перший погляд, ніби не багато. Але тут наша планета подібна до людського організму: пів градуса – різниця між здоровою людиною і хворою, які почуваються зовсім по-різному. 

Потім атмосфера планети знову почала нагріватися. У середині 1995-го температура повернулася до того значення, на якому вона була перед виверженням. 

Пінатубо викинув у верхні шари атмосфери дрібні часточки речовини, які відбивають сонячне проміння назад у космос. Це зовсім не унікальна подія. Наприклад, в 1883-му році сталося знамените і ще потужніше виверження вулкану Кракатау в Індонезії. Воно також тимчасово охолодило планету. 

Хоча виверження вулканів цілком справедливо вважаються смертоносною стихією, їхня здатність "збивати температуру" – це саме те, що потрібно нашому світу сьогодні.

Укладена в 2015-му році Паризька угода передбачає, що людство повинно втримати глобальне потепління в межах значно нижче як два градуси за Цельсієм, якщо порівнювати з доіндустріальним періодом. А в ідеалі – не перевищити позначку півтора градуса. Інакше на планету неминуче чекає ще більше посух, ураганів, інфекційних і не тільки хвороб, вимирання видів, проблем з харчовою безпекою і як наслідок усього цього – більше геополітичних проблем.

На жаль, зараз очевидно, що людство працює недостатньо, щоб кліматичні зміни лишилися в межах прийнятного. Різні моделі дають різні прогнози, але якщо не вжити кардинальних заходів, то відмітка півтора градуса до кінця поточного століття залишиться далеко позаду.

Тому що далі, то більше людство задумується над чимось подібним до штучного вулкану, який буде охолоджувати планету так довго і так сильно, як буде потрібно.

Кліматична інженерія, або, як її ще називають, геоінженерія – зовсім не наукова фантастика. Хоча готових рішень поки не існує, але технічно ми цілком могли б охолодити планету, якби поставили собі таку мету. Щоправда, є надто багато "але". 

"Українська правда" розповідає про них, а також про те, чи врятує нас кліматична інженерія сама собою.

Історія хвороби

Коли йдеться про кліматичні зміни та боротьбу з ними, аналогії зі здоров'ям, хворобами, медициною та розробкою нових ліків аж просяться.

Те, що відбувається сьогодні з планетою – явно хвороба, а її причина – неправильний спосіб життя. Через спалювання викопних вуглеводнів – нафти, вугілля та газу, в атмосфері підвищується концентрація діоксиду вуглецю (CO2) та ще деяких газів.

Вони працюють на зразок ковдри, а точніше дзеркала – повертають на Землю частину теплового випромінювання і заважають планеті охолоджуватися. Це той самий парниковий ефект.

Паралельно з цим ми знищуємо ліси та інші природні екосистеми, які досі утримували в собі вуглець і зменшували парниковий ефект. 

Найкращий і, фактично, єдиний спосіб по-справжньому боротися з "кліматичною хворобою" – повернутися до "здорового способу життя". Тобто зменшити викиди парникових газів аж до нуля. З часом, коли парникові гази "вивітряться", кліматична система повернеться до норми. 

Людство на словах намагається відмовитися від шкідливих звичок, але по факту виходить не надто добре. Отже, все більше розмов про те, що нам потрібні "таблетки" – щось, що може й не вилікує, але зіб'є жар і планеті полегшає.

В нашому випадку "таблетки" називаються геоінженерія, або кліматична інженерія. 

Які ліки в нас є 

Існують різні технології, які принаймні теоретично можуть охолодити землю. Деякі навіть вже застосовуються в "клінічній практиці". Наприклад, в Ісландії відкрився завод, який забирає з атмосфери вуглець, щоб захоронити його глибоко під землею. 

Проблема в тім, що його внесок у боротьбу з глобальними змінами клімату – це навіть не краплина в океані. І навіть масштабування таких проєктів в осяжній перспективі навряд чи призведе до помітних результатів.

Ми ж зосередимося на так званому керуванні сонячним випромінюванням (Solar Radiation Management, SRM). Простими словами, це різні технології, що дозволяють відбити назад у космос частину сонячних променів. Зробити це можна в кілька способів. 

Наприклад, за принципом "штучного вулкану". Для цього потрібно розпилити з літаків достатньо високо в атмосфері безліч дуже дрібних часточок речовини. Наприклад, сполук сірки. Технологію так і називають – впорскування аерозолю в стратосферу (Stratospheric Aerosol Injection, SAI). 

Інший підхід називається освітлення морських хмар (Marine Cloud Brightening, MCB). Сенс у тому, що в повітрі над морем можна розпилити сіль, яка потрапить до хмар і зробить їх яскравішими, щоб вони краще відбивали сонячне проміння. 

Нарешті, ще одна гіпотетична технологія називається розрідження перистих хмар (Cirrus Cloud Thinning, CCT). Вона полягає в тому, щоб зменшити кількість високих перистих хмар, які перешкоджають інфрачервоним променям залишати землю. Що менше таких хмар, то краще охолоджується планета. Серед усіх згаданих ця технологія найменш вивчена. 

Якщо повернутися до медично-фармацевтичних аналогій, то всі ці технології – це ще не ліки, а "кандидати". Тобто сполуки, які працюють на лабораторних щурах чи культурах клітин "у пробірці". Чи будуть вони ефективні на людях? А якщо так, то наскільки в них серйозні побічні ефекти? Цього ніхто поки не знає. Щоб дізнатися, треба перевіряти, зокрема й на людях.

Зрештою, якщо все піде добре, необхідно буде отримати дозвіл суворого державного регулятора і збудувати промислове виробництво, якого досі не було. 

І це ще не все – бувають ситуації, коли препарат від раніше невиліковної хвороби вже існує на ринку, але хворі все одно не можуть його отримати. Бо, наприклад, за курс лікування спінальної м'язової атрофії препаратом Zolgensma доведеться заплатити семизначну суму в доларах.

І найголовніше: в багатьох випадках ліки присмиряють хворобу на якийсь час, але не здатні зробити хвору людину справді здоровою.

Тепер поглянемо, що все це означає, коли йдеться про технології геоінженерії. 

Побічні ефекти 

Кліматична інженерія ніколи не застосовувалася на практиці в тих масштабах, щоб справді бодай трохи вплинути на клімат. Але різноманітні розрахунки свідчать про те, що охолодити планету – цілком посильна для людства задача. І з фінансового погляду зокрема. 

Наприклад, розрахунки показують, що охолодження атмосфери на один градус за Цельсієм – що на сьогоднішній день було б дуже непогано – за технологією стратосферного впорскування аерозолю може коштувати від 20 мільярдів доларів. У масштабах світу – майже безкоштовно. 

Деякі науковці вважають, що розробити технологію впорскування стратосферного аерозолю можна менше ніж за десять років. Загалом же в керуванні сонячним випромінюванням тільки зараз проводяться перші експерименти за межами лабораторій.

Одна з проблем кліматичної інженерії пов'язана з можливими "побічними ефектами". Технології можуть збити температуру до правильного "середнього показника по палаті". Але це зовсім не означає, що ми в Україні, чи люди в якомусь іншому куточку планети на машині часу повернуться в ту саму кліматичну реальність, яка подобалася нам чи їм, скажімо, пів століття тому.

Бо в одних регіонах все одно буде тепліше, ніж до того, як людина змінила клімат, а в інших – навпаки, холодніше. Не складно уявити, що не всі будуть цим задоволені. Можуть серйозно постраждати виноробські чи інші регіони з певною аграрною спеціалізацією. 

Але річ не тільки в харчовій безпеці та економіці. Глобальні кліматичні зміни впливають на географію інфекційних хвороб. Наприклад, комарі, які переносять збудників малярії і не тільки, освоюють нові ареали і приносять хвороби туди, де ще вчора їх не було.

Науковці провели моделювання, щоб зрозуміти, як застосування геоінженерії вплине на поширення малярії. Виявилося, що населення Східної Африки справді менше хворітиме на неї. Натомість в інших регіонах планети – південніше від Сахари, а також у південній Азії – передача хвороби навпаки посилиться. Очевидно, що країни з цих частин світу не будуть у захваті від того, що глобальні проблеми вирішуються за їхній рахунок. 

Інший ризик пов'язаний із руйнуванням озонового шару. Дослідження показують, що сполуки сірки можуть його пошкодити. Отже, люди та інші живі істоти постраждають від більшого ультрафіолетового опромінення.

Симптоматичне лікування 

Наступна проблема – ресурси. Якщо людство серйозно захопиться ідеєю кліматичної інженерії, є ризик, що боротьбі з причинами змін клімату приділятимуть ще менше уваги, ніж досі. Умовно кажучи, науковці займатимуться більше тим, на що легше знайти гроші.

Це нагадує курця, який придбав найновіші пігулки від дошкульного кашлю, але палити все одно не кинув. Можливо, кашель і справді якийсь час буде не таким сильним, але проблема точно нікуди не подінеться і пізніше нагадає про себе в якийсь ще гірший спосіб. 

Так само і з геоінженерією – вона дає тимчасове полегшення, але не вирішує проблему. Наприклад, попри те, що температура атмосфери знизиться, окислення океану через підвищену концентрацію вуглекислого газу все одно триватиме. Через це страждають молюски, корали та інші, пов'язані з ними мешканці океану. 

Зрештою якщо з якоїсь причини ми припинимо давати "жарознижувальні препарати" нашій планеті, буквально за кілька років температура неодмінно підвищиться до попереднього рівня. Адже причина "хвороби" – надлишок парникових газів – нікуди не зникла. 

"Синдром відміни" стане справжнім шоком для частини організмів. Невеликі вразливі популяції, які й так трималися з останніх сил, можуть просто не пережити його. 

* * *

Є й політичні ризики. Ми згадували, що кліматична інженерія – відносно недорогі "ліки". Це добре, але водночас – не дуже. Бо їх можуть дозволити собі чимало країн і навіть великі приватні компанії. Чи захочуть вони при цьому врахувати інтереси решти населення планети, яке ділить між собою нашу єдину атмосферу – питання риторичне. 

Поки що ми не бачимо в світі справжньої одностайності з жодного із глобальних питань, включно з кліматичним. Наївно припускати, що в нас буде згода щодо застосування технологій кліматичної інженерії, якщо до того дійде. 

Сьогодні розглядаються два основні сценарії, коли це може статися. Перший – поступовий, або плановий. Він передбачає, що ми продовжимо не надто швидко скорочувати викиди парникових газів, але потроху компенсуємо свою неквапливість "жарознижувальними засобами" для планети.

Другий – "пожежний" варіант, коли ми повністю провалимо боротьбу зі змінами клімату і їхні наслідки будуть нестерпними, до чого, власне, ми й рухаємося. Тоді вже доведеться обирати між непередбачуваними побічними ефектами від "жарознижувального" та палатою інтенсивної терапії з примарними перспективами видряпатися з неї.

Одна з головних проблем кліматичної інженерії – ми не достатньо добре розуміємо, які ризики вона несе і чи не створять вони зрештою ще більше проблем, ніж ми маємо. Та з іншого боку, частину ризиків можна якщо не уникнути, то принаймні пом'якшити. Наприклад, вважається, що замість сполук сірки можна розпиляти в стратосфері інші речовини, які не будуть руйнувати озоновий шар. 

Ще одна ідея – не намагатися охолодити планету до ідеальної температури, а лише частково. Тоді в деяких регіонах все ще буде трохи тепліше, ніж мало б бути, зате інші ми точно не переохолодимо. 

Найголовніше, що геоінженерія в найкращому разі може слугувати в якості допоміжного інструменту для боротьби з кліматичними змінами. Але вона точно не здатна замінити собою боротьбу з причинами – викидами парникових газів. 

Іншими словами, чарівної таблетки не існує.

Людство не має виходу, крім як виправити спосіб свого життя і позбутися шкідливих звичок.

Дмитро Сімонов, УП