Ученые предлагают охлаждать полюса, распыляя химикаты с помощью военных самолетов
Полюса нагреваются гораздо быстрее, чем в среднем по миру, что приводит к беспрецедентным тепловым волнам и ускоренному таянию ледников. Знание того, как замедлить глобальное потепление, стало целью многих ученых. Недавно некоторые из них предположили, что распыление аэрозолей (двуокиси серы) для отклонения части солнечной энергии на очень больших высотах могут быть эффективны для охлаждения полюсов. Однако такое вмешательство в климат сопряжено со значительным увеличением затрат и рисков для глобальной безопасности.
Распыление стратосферного аэрозоля — это перспективное вмешательство в климат, целью которого является снижение средней глобальной температуры поверхности путем отвода очень малой части поступающего солнечного света от Земли. Это распыление является спорным и непроверенным вмешательством в климат, которое может привести к нежелательным последствиям, и не предлагается в качестве замены сокращения выбросов или адаптации.
Однако давно известно, что подобные аэрозольные выбросы при крупных вулканических извержениях значительно снижают температуру поверхности даже на удаленных от источника расстояниях, как это произошло после извержения вулкана Пинатубо в 1991 году. Также растет уверенность в том, что развертывание таких впрысков будет осуществимым с авиационной точки зрения и чрезвычайно дешевым по сравнению с другими перспективными мерами по борьбе с изменением климата или его последствиями.
Однако существуют практические ограничения на высоту, на которой аэрозоли могут быть размещены в атмосфере. Недавно группа исследователей под руководством Уэйка Смита из Йельского университета оценила безопасность и экономическую эффективность развертывания на высоте 25 км, что было бы наиболее эффективным, но также и высотой, на которой затраты и риски возрастают. Их исследование опубликовано в журнале .
Выводы после ряда масштабных исследований
Действительно, после исследования 2018 года, которое прояснило технологии, с помощью которых может быть осуществлена солнечная геоинженерия, эта новая работа напрямую отвечает на вопрос, поставленный Национальной академией наук, инженерии и медицины США в знаковом исследовании от марта 2021 года, в котором была признана необходимость дальнейших исследований жизнеспособности осаждения аэрозолей на высоте значительно выше 20 км. Так, в предыдущих исследованиях отмечалось, что размещение стратосферного аэрозоля на высоте 25 км будет более эффективным, чем на высоте 20 км, что привело к тому, что специалисты по моделированию климата стали регулярно включать такие высокие уровни размещения в свои исследования.
Согласно статье, опубликованной на сайте в приложении к этому исследованию, Уэйк Смит, ведущий автор исследования, говорит: "В небе существует потолок, выше которого обычные самолеты работать не могут, и 25 км — это высота намного выше этого предела". Следует отметить, что авиалайнеры и военные самолеты регулярно летают на высоте около 10 км, а 20 км — это удел самолетов-шпионов и высоко летающих беспилотников. Легко понять, что планирование сотен тысяч ежегодных полетов по развертыванию солнечной геоинженерии на высотах, недоступных даже для элитных самолетов-шпионов, должно преодолевать множество препятствий.
Согласно плану, изложенному в их работе, авторы объясняют, что парк из 125 военных воздушных танкеров выпустит облако микроскопических частиц диоксида серы на высоте 13 км и на широтах 60 градусов к северу и югу — примерно между Анкориджем и южной оконечностью Патагонии. Эти аэрозоли будут медленно дрейфовать к полюсам, слегка затеняя поверхность под ними.
На практике закачка частиц (необходимо 13 миллионов тонн) будет производиться сезонно в течение длинных дней местной весны и начала лета. Один и тот же парк самолетов может обслуживать оба полушария.
Однако существующие военные самолеты-заправщики, такие, как устаревшие KC-135 и A330 MMRT, не обладают достаточной грузоподъемностью на требуемых высотах, в то время как новые высотные самолеты-заправщики будут гораздо эффективнее. По оценкам авторов исследования, флот из примерно 125 таких самолетов может нести достаточно полезной нагрузки, чтобы охлаждать полярные регионы на 2 °C в год, приближая их к средней температуре доиндустриального периода.
Затраты оцениваются в 11 миллиардов долларов в год, что составляет менее трети от стоимости охлаждения всей планеты на те же 2 °C и ничтожную долю от стоимости достижения чистого нулевого уровня выбросов.
Уэйк Смит предупреждает, что этот план будет лечить важный симптом изменения климата, но не его причину. В приложении к оригинальной статье он пишет: "Это аспирин, а не пенициллин. Она не является заменой декарбонизации [...]. Наш вывод должен изменить способ запуска моделей климатического вмешательства в глобальном масштабе и показывает, что при разработке программ солнечной геоинженерии практические ограничения должны быть взвешены по отношению к радиационной эффективности".
Климатические противоречия
Этот план вызывает споры среди ученых. Так, в интервью SkyNews ведущий автор подсчитал, что для реального замедления таяния льдов и глобального потепления потребуется около 175 000 полетов высоколетящих самолетов-шпионов и беспилотников каждый год.
Однако эти самолеты сами будут выбрасывать в атмосферу большое количество углекислого газа, доставляя парниковые газы на высоту, где их присутствие наиболее вредно для климата. Уэйк Смит отмечает: "Существует широко распространенное и обоснованное опасение по поводу использования аэрозолей для охлаждения планеты, но если уравнение риск/выгода где-нибудь и окупится, так это на полюсах".
Тем не менее охлаждение на полюсах обеспечит прямую защиту лишь небольшой части планеты, хотя в средних широтах также должно произойти некоторое снижение температуры.
Несмотря на эти возражения, авторы утверждают, что поскольку в районах целевого развертывания проживает менее 1% населения Земли, полярное развертывание будет представлять гораздо меньший прямой риск для большей части человечества, чем глобальная программа. Другими словами, глобальные преимущества перевешивают местные недостатки. Уэйк Смит заключает: "Любое намеренное вращение глобального термостата принесло бы общую пользу всему человечеству".
Наконец, настоящее исследование является лишь предварительным шагом на пути к пониманию затрат, выгод и рисков, связанных с принятием климатических мер в высоких широтах. Это дает дополнительные основания полагать, что такие инструменты могут оказаться полезными как для сохранения криосферы вблизи полюсов, так и для замедления глобального повышения уровня моря.