Основная причина потепления климата заключается в том, что в атмосфере Земли сохраняется больше тепла. В основном это связано с тем, что распространенные парниковые газы – углекислый газ и метан – поглощают тепловое излучение света, падающего на поверхность Земли, и не дают ему улететь в космос.
Люди производят парниковые газы в основном за счет сжигания углеродсодержащих видов топлива для получения энергии на электростанциях или в двигателях внутреннего сгорания.
Потеплению климата сопутствуют всяческие неприятности. В будущем сократится площадь здорового проживания человека, – мы не выносим чрезмерную жару. Кажется, есть два решения: либо менять источники энергии в сторону все меньшего содержания углерода, либо не допускать попадания солнечного излучения на Землю.
Правительство США пытается выяснить, насколько широко можно внедрить глобальную солнечную геоинженерию. Речь идет о выбрасывании различных частиц в атмосферу Земли на разной высоте с воздушных шаров или самолетов, чтобы уменьшить количество нагревающего климат солнечного излучения, достигающего Земли.
Надежда на эффективность геоинженерии такого рода основана на знании, что температура Земли несколько снижалась после наиболее сильных вулканических извержений.
В прошлом крупномасштабные манипуляции с климатической системой считались довольно рискованной и непредсказуемой затеей.
Одним из методов управления климатом могут быть установленные в космосе гигантские зонтики, чтобы уже на входе уменьшить количество солнечного излучения, поступающего на Землю. Хотелось бы также знать, сможет ли распыление в атмосфере сульфидных аэрозолей (имитирующих последствия вулканических извержений) или кристаллов соли из океанской воды (также отражающих свет) вызвать желаемый охлаждающий эффект.
Сбор парниковых газов, образующихся при сжигании углеродсодержащего топлива, и закачка их в шахты, возможно, будет более простым решением для продления срока службы углерода в энергетическом секторе.
Также рассматривается идея выведенных под строгим контролем (генетически модифицированных) растений, листья которых обладают большей способностью отражать свет, что должно привести к снижению температур на засаженных участках.
Ионы железа оказывают большое влияние на рост водорослей и фотосинтез. Одна из причин, по которой в мировом океане есть места, где не растут водоросли, связана с нехваткой железа. Удобрение железом было уже проходило испытания в Южных морях вблизи Антарктиды в 2012 году. Эксперимент показал, что один атом железа связывает около 13 000 атомов углерода в водорослях.
Таким образом, один миллион тонн ионов железа может связать 2,8 миллиарда тонн углерода в водорослях. Из того же эксперимента следовало, что половина органического вещества, составляющего водоросли, потом уходит на глубину и может оставаться там очень долгие годы.
Сколько железа нужно сбросить в океан, чтобы связать углерод таким образом? Ежегодно человечество производит 35 миллиардов тонн углекислого газа, а углерода в нем примерно – 9,5 миллиардов тонн. Грубо говоря, чтобы отправить на дно океана с «тушками водорослей» половину этого количества, надо превратить в удобрение 6,8 миллионов тонн стали из тех 1,9 миллиардов тонн, что производится ежегодно. Или всего 0,4% годового производства!
Кажется, все так просто. В чем риски фотосинтеза водорослей, если удобрять их железом?
Правильный ответ – мы не знаем. Политические декларации по изменению энергетических технологий звучат громко, но все чаще слышно недовольство предприятий. Нельзя сказать, что печатным станкам разных государств нечего предложить предпринимателям. Но думается, что даже этих мер недостаточно, чтобы отказаться от ископаемого топлива, которое уже более века одинаково мило всем.
На геоинженерные исследования потрачено более 20 миллионов долларов из средств Национального управления океанических и атмосферных исследований США. Это направление получает все больше поддержки. Это позволит выдвинуться и Европе, и Китаю с такими же исследованиями.
Если какая-либо из этих тенденций в геоинженерии возобладает в будущем, нефтяные, газовые, угольные и сланцевые компании смогут вздохнуть с облегчением. Но тем, кто устраняет углеродные загрязнения или блокирует солнечный свет, все равно придется платить.
• Цель – замедлить рост температуры Земли, который может привести к развитию неблагоприятных условий для людей
• Гипотеза – техническими методами можно уменьшить количество углекислого газа в атмосфере Земли и количество солнечной энергии, достигающей ее поверхности. • Методы – отправка в атмосферу светоотражающих аэрозолей или стимулирование роста водорослей, чьи последствия пока непредсказуемы
• Пример – один миллион тонн железа в мировом океане способствует фиксации 2,8 миллиарда тонн углерода в фотосинтезирующих водорослях
