Модификация солнечного излучения ( SRM ), также известная как управление солнечным излучением или солнечная геоинженерия , относится к ряду подходов к ограничению глобального потепления путем увеличения количества солнечного света ( солнечного излучения ), которое атмосфера отражает обратно в космос , или путем уменьшения улавливания исходящего теплового излучения . Среди множества потенциальных подходов наиболее изученным является стратосферное впрыскивание аэрозоля , за которым следует осветление морских облаков . SRM может быть временной мерой по ограничению последствий изменения климата, в то время как выбросы парниковых газов сокращаются, а углекислый газ удаляется , [1] , но не будет заменой сокращения выбросов. SRM является формой климатической инженерии .
Многочисленные авторитетные международные научные оценки, основанные на данных климатических моделей и природных аналогов, в целом показали, что некоторые формы SRM могут уменьшить глобальное потепление и многие неблагоприятные последствия изменения климата . [2] [3] [4] В частности, контролируемая стратосферная инъекция аэрозоля, по-видимому, способна значительно смягчить большинство воздействий на окружающую среду — особенно потепление — и, следовательно, большинство экологических, экономических и других последствий изменения климата в большинстве регионов. Однако, поскольку потепление от парниковых газов и охлаждение от SRM будут действовать по-разному в зависимости от широт и сезонов , мир, где глобальное потепление будет компенсировано SRM, будет иметь другой климат, чем тот, где это потепление изначально не произошло. Кроме того, уверенность в текущих прогнозах того, как SRM повлияет на региональный климат и экосистемы, низкая. [1]
SRM будет представлять экологические риски. В дополнение к несовершенному снижению последствий изменения климата, стратосферная аэрозольная инъекция может, например, замедлить восстановление стратосферного озона. [5] Если бы значительное вмешательство SRM внезапно прекратилось и не возобновилось, похолодание закончилось бы относительно быстро, что создало бы серьезные экологические риски. Некоторые экологические риски остаются неизвестными.
Управление SRM является сложной задачей по нескольким причинам, включая то, что несколько стран, вероятно, смогут сделать это в одиночку. [6] На данный момент не существует официальной международной структуры, предназначенной для регулирования SRM, хотя аспекты существующего международного права могли бы быть применимы. Вопросы управления и эффективности переплетены, поскольку плохо управляемое использование SRM может привести к его весьма неоптимальной реализации. [7] Таким образом, многие вопросы, касающиеся приемлемого развертывания SRM или даже его исследований и разработок, в настоящее время остаются без ответа.
Контекстом для интереса к вариантам SRM являются сохраняющиеся высокие мировые выбросы парниковых газов. В принципе, чистые выбросы могут быть сокращены и даже устранены путем сочетания сокращения выбросов и удаления углекислого газа (совместно называемых « смягчением »). Однако выбросы сохраняются, постоянно превышая целевые показатели, и эксперты поднимают серьезные вопросы относительно осуществимости крупномасштабного удаления. [10] [11] [12] В отчете о разрыве в выбросах за 2023 год Программы ООН по окружающей среде подсчитано, что даже самые оптимистичные предположения относительно текущей политики и обязательств стран в отношении условных выбросов имеют лишь 14% шансов ограничить глобальное потепление до 1,5 °C. [13]
Если смягчение последствий изменения климата и адаптация к нему по-прежнему будут недостаточными или если последствия изменения климата окажутся серьезными из-за большей, чем ожидалось, чувствительности климата , переломных моментов или уязвимости человеческих и природных систем, то SRM может уменьшить эти серьезные последствия. [ необходима цитата ] SRM может «выиграть время», замедлив темпы изменения климата или устранив наихудшие последствия изменения климата до тех пор, пока чистые отрицательные выбросы не снизят концентрацию парниковых газов в атмосфере в достаточной степени. [ необходима цитата ] Это связано с тем, что SRM может, в отличие от других мер реагирования, охладить планету в течение нескольких месяцев после развертывания. [14]
SRM обычно предназначен для дополнения, а не замены сокращения выбросов и удаления углекислого газа. Например, в Шестом оценочном докладе МГЭИК говорится: «В литературе существует высокая степень согласия в том, что для решения проблем изменения климата SRM не может быть основным политическим ответом на изменение климата и, в лучшем случае, является дополнением к достижению устойчивого нулевого или отрицательного уровня выбросов CO 2 в глобальном масштабе». [1]
Также были предложения сосредоточить SRM на полюсах, чтобы бороться с повышением уровня моря [15] или региональный MCB, чтобы защитить коралловые рифы от обесцвечивания. Однако существует низкая уверенность в возможности контролировать географические границы эффекта. [1]
В 1965 году, во время правления президента США Линдона Б. Джонсона , Консультативный комитет по науке при президенте представил «Восстановление качества нашей окружающей среды» , первый доклад, в котором предупреждалось о вредном воздействии выбросов углекислого газа из ископаемого топлива. Чтобы противостоять глобальному потеплению , в докладе упоминалось «намеренное осуществление компенсирующих климатических изменений», включая «повышение альбедо , или отражательной способности, Земли». [16] [17]
В 1974 году российский климатолог Михаил Будыко предположил, что если глобальное потепление когда-либо станет серьезной угрозой, ему можно будет противостоять с помощью полетов самолетов в стратосфере, сжигая серу для создания аэрозолей, которые будут отражать солнечный свет. [18] [19] Наряду с удалением углекислого газа, SRM обсуждался совместно как геоинженерия в отчете об изменении климата Национальной академии США за 1992 год . [20]
Первые смоделированные результаты SRM были опубликованы в 2000 году. [21] В 2006 году лауреат Нобелевской премии Пол Крутцен опубликовал влиятельную научную статью, в которой он сказал: «Учитывая крайне разочаровывающую международную политическую реакцию на требуемые выбросы парниковых газов, а также принимая во внимание некоторые радикальные результаты недавних исследований, исследования осуществимости и экологических последствий климатической инженерии [...] не должны быть табуированы». [22]
Основные доклады по SRM (иногда объединенные с удалением углекислого газа и под заголовком « климатическая инженерия» ) были опубликованы, например, Королевским обществом (2009), [23] Национальными академиями США (2015, 2021), [14] [24] и Программой ООН по окружающей среде . [3]
Из-за повышенной концентрации парниковых газов в атмосфере чистая разница между количеством солнечного света, поглощаемого Землей, и количеством энергии, излучаемой обратно в космос, возросла с 1,7 Вт/м2 в 1980 году до 3,1 Вт/м2 в 2019 году. [25] Этот дисбаланс означает, что Земля поглощает больше энергии, чем излучает, что приводит к повышению глобальной температуры [26], что, в свою очередь, окажет негативное воздействие на людей и природу.
SRM увеличит способность Земли отклонять солнечный свет за счет увеличения альбедо атмосферы или поверхности. Увеличение планетарного альбедо на 1% уменьшит радиационное воздействие на 2,35 Вт/м 2 , устраняя большую часть глобального потепления от текущих антропогенно повышенных концентраций парниковых газов, в то время как увеличение альбедо на 2% сведет на нет эффект потепления от удвоения концентрации углекислого газа в атмосфере . [23]
Климатические модели последовательно указывают на то, что умеренная величина SRM приблизит важные аспекты климата, например, среднюю и экстремальную температуру, доступность воды, интенсивность циклонов, к их доиндустриальным значениям в субрегиональном разрешении. [27] [ нужен пример ]
В отчете Национальной академии наук, инженерии и медицины США за 2021 год по SRM говорится: «Имеющиеся исследования показывают, что [SRM] может снизить температуру поверхности и потенциально смягчить некоторые риски, связанные с изменением климата (например, избежать пересечения критических «переломных точек» климата; уменьшить вредное воздействие экстремальных погодных явлений)». [24] [ необходимо разъяснение ]
Существует несколько сценариев развертывания SRM, которые различаются как по масштабу потепления, которое они компенсируют, так и по их целевой конечной точке. Климатические эффекты SRM будут быстрыми и обратимыми, что принесет преимущество скорости, но недостаток в виде внезапного потепления, если его внезапно остановить. [28] Прямые климатические эффекты SRM обратимы в течение коротких временных рамок. [14]
Методы SRM включают в себя: [23]
Впрыскивание отражающих аэрозолей в стратосферу является предлагаемым методом SRM, который получил наибольшее устойчивое внимание. Межправительственная группа экспертов по изменению климата пришла к выводу, что впрыскивание стратосферного аэрозоля «является наиболее изученным методом SRM, с высоким уровнем согласия , что он может ограничить потепление до уровня ниже 1,5 °C». [32] Этот метод будет имитировать явление охлаждения, которое происходит естественным образом при извержении вулканов . [33] Сульфаты являются наиболее часто предлагаемым аэрозолем, поскольку существует природный аналог (и доказательства) вулканических извержений. Были предложены альтернативные материалы, такие как использование фотофоретических частиц, диоксида титана и алмаза. [34] [35] [36] [37] [38] Доставка с помощью специального самолета представляется наиболее осуществимой, иногда обсуждаются артиллерия и воздушные шары . [39] [40] [41] Ежегодная стоимость доставки достаточного количества серы для противодействия ожидаемому парниковому потеплению оценивается в 5–10 миллиардов долларов США. [42] Этот метод может дать гораздо больше, чем 3,7 Вт/м 2 глобального среднего отрицательного воздействия, [43] что достаточно, чтобы полностью компенсировать потепление, вызванное удвоением концентрации углекислого газа.
Ожидается, что внедрение стратосферного аэрозоля будет иметь низкие прямые финансовые затраты [44] по сравнению с ожидаемыми затратами как на неустранение изменения климата, так и на активное смягчение его последствий.
В последнем докладе Всемирной метеорологической организации « Научная оценка истощения озонового слоя» за 2022 год сделан вывод о том, что «выброс стратосферных аэрозолей (ВСА) может ограничить рост глобальной поверхностной температуры за счет увеличения концентрации частиц в стратосфере... Однако ВСА сопряжен со значительными рисками и может вызвать непреднамеренные последствия». [4]
Были предложены различные методы отражения облаков, например, предложенный Джоном Лэтэмом и Стивеном Солтером , который работает путем распыления морской воды в атмосфере для увеличения отражательной способности облаков. [45] Дополнительные ядра конденсации, созданные распылением, изменят распределение размеров капель в существующих облаках, сделав их более белыми. [46] Распылители будут использовать флоты беспилотных роторных судов, известных как суда Флеттнера, для распыления тумана, созданного из морской воды, в воздух для сгущения облаков и, таким образом, отражения большего количества излучения от Земли. [47] Эффект отбеливания создается с помощью очень маленьких ядер конденсации облаков , которые отбеливают облака из-за эффекта Туоми .
Этот метод может обеспечить более 3,7 Вт/м 2 глобального усредненного отрицательного воздействия [43] , что достаточно для того, чтобы обратить вспять эффект потепления, вызванный удвоением концентрации углекислого газа в атмосфере.
Считается, что естественные перистые облака имеют чистый эффект потепления. Их можно рассеять путем введения различных материалов. Этот метод строго не является SRM, поскольку он увеличивает исходящее длинноволновое излучение вместо уменьшения входящего коротковолнового излучения . Однако, поскольку он разделяет некоторые физические и особенно управленческие характеристики с другими методами SRM, его часто включают. [31]
Было выдвинуто множество предложений по отражению или отклонению солнечного излучения из космоса, прежде чем оно достигнет атмосферы, обычно описываемых как космический солнцезащитный экран . [35] Самым простым является размещение зеркал на орбите вокруг Земли — идея, впервые предложенная еще до широкого осознания изменения климата , когда пионер ракетной техники Герман Оберт рассматривал ее как способ содействия проектам терраформирования в 1923 году. [48] и за ней последовали другие книги в 1929, 1957 и 1978 годах. [49] [50] [51] К 1992 году Национальная академия наук США описала план по подвешиванию 55 000 зеркал с индивидуальной площадью 100 квадратных метров на низкой околоземной орбите . [23] Другой современный план заключался в использовании космической пыли для копирования колец Сатурна вокруг экватора , хотя для предотвращения ее рассеивания потребовалось бы большое количество спутников . Вариация этой идеи 2006 года предлагала полностью положиться на кольцо спутников, электромагнитно привязанных в одном месте. Во всех случаях солнечный свет оказывает давление, которое может сместить эти отражатели с орбиты с течением времени, если они не стабилизированы достаточной массой. Однако более высокая масса немедленно увеличивает стоимость запуска. [23]
В попытке справиться с этой проблемой другие исследователи предложили внутреннюю точку Лагранжа между Землей и Солнцем в качестве альтернативы околоземным орбитам, хотя это, как правило, увеличивает затраты на производство или доставку. В 1989 году в статье предлагалось основать лунную колонию , которая производила бы и развертывала дифракционную решетку, сделанную из ста миллионов тонн стекла . [52] В 1997 году также была предложена одна очень большая сетка из алюминиевых проводов «толщиной около одной миллионной миллиметра». [53] [ самостоятельно опубликованный источник? ] Два других предложения начала 2000-х годов отстаивали использование тонких металлических дисков диаметром 50–60 см, которые либо запускались бы с Земли со скоростью один раз в минуту в течение нескольких десятилетий, либо изготавливались бы из астероидов непосредственно на орбите. [23] При подведении итогов этих вариантов в 2009 году Королевское общество пришло к выводу, что время их развертывания измеряется десятилетиями, а затраты — триллионами долларов США , что означает, что они «не являются реальными потенциальными источниками краткосрочных временных мер по предотвращению опасного изменения климата» и могут быть конкурентоспособны с другими геоинженерными подходами только при рассмотрении с действительно долгосрочной (столетие или более) перспективы, поскольку длительный срок службы подходов, основанных на L1, может сделать их более дешевыми, чем необходимость постоянного обновления атмосферных мер в течение этого периода времени. [23]
Относительно немногие исследователи возвращались к этой теме после того обзора Королевского общества, поскольку стало общепринятым, что космические подходы будут стоить примерно в 1000 раз больше, чем их наземные альтернативы. [54] В 2022 году в Шестом оценочном докладе МГЭИК обсуждались SAI, MCB, CCT и даже попытки изменить альбедо на земле или в океане, но при этом полностью игнорировались космические подходы. [1] Все еще есть некоторые сторонники, которые утверждают, что в отличие от стратосферного впрыскивания аэрозолей, космические подходы выгодны, поскольку они не вмешиваются напрямую в биосферу и экосистемы. [55] После публикации доклада МГЭИК три астронома пересмотрели концепцию космической пыли, вместо этого выступая за лунную колонию, которая будет непрерывно добывать лунную пыль, чтобы выбрасывать лунную пыль в космос по траектории, где она будет мешать солнечному свету, направляющемуся к Земле. Выбросы должны были бы быть почти непрерывными, поскольку пыль рассеивалась бы в течение нескольких дней, и ежегодно приходилось бы выкапывать и запускать около 10 миллионов тонн. [56] Авторы признают, что у них нет опыта ни в климатологии, ни в ракетостроении, и предложение может быть невыполнимым с точки зрения логистики. [57]
В 2021 году исследователи в Швеции рассматривали возможность строительства солнечных парусов на околоземной орбите, которые затем прибывали бы в точку L1 в течение 600 дней один за другим. После того, как все они сформируют массив на месте, объединенные 1,5 миллиарда парусов будут иметь общую площадь 3,75 миллиона квадратных километров, в то время как их объединенная масса оценивается в диапазоне от 83 миллионов тонн (современные технологии) до 34 миллионов тонн (оптимальные достижения). Это предложение будет стоить от пяти до десяти триллионов долларов, но только после того, как стоимость запуска будет снижена до 50 долларов США/кг, что представляет собой значительное снижение по сравнению с нынешними затратами в 4400–2700 долларов США/кг [58] для наиболее широко используемых ракет-носителей. [59] В июле 2022 года пара исследователей из Массачусетской технологической лаборатории Senseable City Lab , Оливия Борге и Андреас М. Хайн, вместо этого предложили интегрировать нанотрубки из диоксида кремния в сверхтонкие полимерные пленки (описываемые в СМИ как «космические пузыри» [55] ), полупрозрачность которых позволила бы им противостоять давлению солнечного ветра в точке L1 лучше, чем любая альтернатива с тем же весом. Использование этих «пузырей» ограничило бы массу распределенного солнцезащитного козырька размером примерно с Бразилию примерно до 100 000 тонн, что намного ниже более ранних предложений. Однако это все равно потребовало бы от 399 до 899 ежегодных запусков такого транспортного средства, как SpaceX Starship , в течение примерно 10 лет, хотя производство самих пузырей должно было бы осуществляться в космосе. Полеты не начнутся, пока не будут завершены исследования по производству и обслуживанию этих пузырей, на что, по оценкам авторов, потребуется минимум 10–15 лет. После этого к 2050 году космический щит может стать достаточно большим, чтобы предотвратить превышение порога в 2 °C (3,6 °F). [54] [55] [60]
Окрашивание кровельных материалов в белый или бледный цвет для отражения солнечного излучения, известное как технология « холодной крыши », поощряется законодательством в некоторых регионах (особенно в Калифорнии). [61] Эта технология ограничена в своей конечной эффективности ограниченной площадью поверхности, доступной для обработки. Эта технология может дать от 0,01 до 0,19 Вт/м 2 глобального усредненного отрицательного воздействия, в зависимости от того, обрабатываются ли таким образом города или все поселения. [43] Это мало по сравнению с 3,7 Вт/м 2 положительного воздействия от удвоения содержания углекислого газа в атмосфере. Более того, хотя в небольших случаях этого можно достичь с небольшими или нулевыми затратами, просто выбрав другие материалы, это может быть дорогостоящим, если внедрять в больших масштабах. В отчете Королевского общества за 2009 год говорится, что «общая стоимость «метода белой крыши», охватывающего площадь в 1% поверхности земли (около 10 12 м 2 ), составит около 300 миллиардов долларов в год, что делает этот метод одним из наименее эффективных и самых дорогих из рассматриваемых». [23] Однако это может снизить потребность в кондиционировании воздуха , которое выделяет углекислый газ и способствует глобальному потеплению.
В некоторых работах предлагалось развертывание специальных тепловых излучателей (будь то с помощью усовершенствованной краски или печатных рулонов материала), которые одновременно отражали бы солнечный свет и также излучали бы энергию в длинноволновом инфракрасном диапазоне (LWIR) длиной 8–20 мкм, что слишком коротко, чтобы быть захваченным парниковым эффектом, и излучалось бы в космическое пространство. Было высказано предположение, что для стабилизации энергетического бюджета Земли и, таким образом, прекращения потепления, 1–2% поверхности Земли (площадь, эквивалентная более чем половине Сахары ) должно быть покрыто этими излучателями, при стоимости развертывания в 1,25–2,5 триллиона долларов. Хотя это и мало по сравнению с предполагаемыми 20 триллионами долларов, сэкономленными за счет ограничения потепления до 1,5 °C (2,7 °F) вместо 2 °C (3,6 °F), это не включает никаких расходов на техническое обслуживание. [62] [63]
SRM несовершенно компенсирует антропогенные изменения климата. Парниковые газы нагревают весь земной шар и год, тогда как SRM отражает свет более эффективно в низких широтах и летом в полушарии (из-за угла падения солнечного света ) и только в дневное время. Режимы развертывания могли бы компенсировать эту неоднородность путем изменения и оптимизации скорости впрыска по широте и сезону. [64] [65]
Модели показывают, что SRM будет более эффективно компенсировать температуру, чем осадки. [ требуется цитата ] Поэтому использование SRM для полного возврата глобальной средней температуры к доиндустриальному уровню приведет к избыточной коррекции изменений осадков. Это привело к утверждениям, что это высушит планету или даже вызовет засуху, [ требуется цитата ] но это будет зависеть от интенсивности (т. е. радиационного воздействия) SRM. Кроме того, влажность почвы важнее для растений, чем среднегодовые осадки. Поскольку SRM уменьшит испарение, он более точно компенсирует изменения влажности почвы, чем среднегодовые осадки. [66] Аналогично, интенсивность тропических муссонов увеличивается из-за изменения климата и уменьшается из-за SRM. [67]
Чистое снижение интенсивности тропических муссонов может проявиться при умеренном использовании SRM, хотя в некоторой степени влияние этого на людей и экосистемы будет смягчено большим чистым количеством осадков за пределами муссонной системы. [ необходима цитата ] Это привело к утверждениям, что SRM «нарушит азиатские и африканские летние муссоны», но воздействие будет зависеть от конкретного режима реализации. [ необходима цитата ]
Стратосферная аэрозольная инъекция, наиболее изученная технология SRM, использующая сульфаты, по-видимому, катализирует разрушение защитного стратосферного озонового слоя . [68]
SRM не оказывает прямого влияния на концентрацию углекислого газа в атмосфере и, таким образом, не снижает закисление океана . [69] Хотя SRM как таковой не является риском , это указывает на ограничения, связанные с его использованием, исключая сокращение выбросов.
Управление солнечной радиацией с помощью аэрозолей или облачного покрова будет включать изменение соотношения между прямым и косвенным солнечным излучением. Это повлияет на жизнь растений [70] и солнечную энергию . [71] Видимый свет, полезный для фотосинтеза, уменьшается пропорционально больше, чем инфракрасная часть солнечного спектра из-за механизма рассеяния Ми . [72] В результате, развертывание атмосферного SRM снизит по крайней мере на 2–5% темпы роста фитопланктона, деревьев и сельскохозяйственных культур [73] между настоящим моментом и концом века. [74] Равномерно уменьшенное чистое коротковолновое излучение повредит солнечным фотоэлектрическим элементам на те же >2–5% из-за запрещенной зоны кремниевых фотоэлектрических элементов. [75]
Остается много неопределенности относительно вероятных эффектов SRM. [69] Большинство доказательств относительно ожидаемых эффектов SRM исходят из климатических моделей и вулканических извержений. Некоторые неопределенности в климатических моделях (такие как микрофизика аэрозолей, динамика стратосферы и смешивание в масштабе подсетки) особенно актуальны для SRM и являются целью будущих исследований. [76] Вулканы являются несовершенным аналогом, поскольку они высвобождают материал в стратосфере в виде одного импульса, в отличие от непрерывной инъекции. [77]
Изменение климата оказывает различное влияние на сельское хозяйство . Одним из них является эффект удобрения CO2 , который влияет на различные культуры по-разному. Чистое увеличение производительности сельского хозяйства от SRM было предсказано некоторыми исследованиями из-за сочетания более рассеянного света и эффекта удобрения углекислым газом. [78] Другие исследования предполагают, что SRM будет иметь небольшое чистое влияние на сельское хозяйство. [79]
Помимо несовершенной и географически неравномерной отмены климатического эффекта парниковых газов, описанной выше, SRM несет и другие существенные риски. В Шестом оценочном докладе МГЭИК некоторые риски и неопределенности объясняются следующим образом: «[...] SRM может компенсировать некоторые эффекты увеличения выбросов парниковых газов на глобальный и региональный климат, включая циклы углерода и воды. Однако в региональных масштабах и сезонных временных масштабах будут наблюдаться существенные остаточные или сверхкомпенсирующие изменения климата, а также сохраняются большие неопределенности, связанные с взаимодействием аэрозоля, облаков и радиации. Похолодание, вызванное SRM, увеличит глобальные стоки CO2 на суше и в океане , но это не остановит рост CO2 в атмосфере и не повлияет на результирующее закисление океана при продолжающихся антропогенных выбросах». [80] : 69
Управление SRM содержит много соответствующих аспектов. Потенциальное использование SRM создает несколько проблем из-за его высокого рычага, низких очевидных прямых затрат и технической осуществимости, а также проблем власти и юрисдикции. [81] Поскольку международное право , как правило, является консенсусным, это создает проблему необходимости широкого участия. Ключевые вопросы включают в себя, кто будет контролировать развертывание SRM и в рамках какого режима управления развертывание может контролироваться и контролироваться. Структура управления для SRM должна быть достаточно устойчивой, чтобы содержать многосторонние обязательства в течение длительного периода времени, и в то же время быть гибкой по мере получения информации, развития методов и изменения интересов с течением времени.
Некоторые ученые утверждают, что нынешняя международная политическая система неадекватна для справедливого и инклюзивного управления развертыванием SRM в глобальном масштабе. [7] Другие исследователи предположили, что создание глобального соглашения по развертыванию SRM будет очень сложным, и вместо этого, скорее всего, возникнут силовые блоки. [82] Однако существуют значительные стимулы для государств к сотрудничеству в выборе конкретной политики SRM, что делает одностороннее развертывание маловероятным событием. [83]
Другие важные аспекты управления SRM включают поддержку исследований, обеспечение их ответственного проведения, регулирование ролей частного сектора и (если таковые имеются) военных, привлечение общественности, установление и координацию приоритетов исследований, проведение надежной научной оценки, укрепление доверия и компенсацию возможного вреда.
В 2021 году Национальные академии наук, инженерии и медицины опубликовали свой консенсусный исследовательский отчет «Рекомендации по исследованиям и управлению солнечной геоинженерией» , в котором сделан следующий вывод: [24]
[A] Стратегические инвестиции в исследования необходимы для улучшения понимания политиками вариантов реагирования на изменение климата. Соединенные Штаты должны разработать трансдисциплинарную исследовательскую программу в сотрудничестве с другими странами для углубления понимания технической осуществимости и эффективности солнечной геоинженерии, возможных воздействий на общество и окружающую среду, а также социальных аспектов, таких как общественное восприятие, политическая и экономическая динамика, а также этические и справедливые соображения. Программа должна работать под надежным управлением исследованиями, которое включает такие элементы, как кодекс поведения исследователей, публичный реестр для исследований, системы разрешений на эксперименты на открытом воздухе, руководство по интеллектуальной собственности и инклюзивные процессы взаимодействия с общественностью и заинтересованными сторонами.
Хотя климатические модели SRM полагаются на некоторую оптимальную или последовательную реализацию, лидеры стран и другие субъекты могут не согласиться с тем, следует ли, как и в какой степени использовать SRM. Это может привести к неоптимальным развертываниям и усугубить международную напряженность. [84] Аналогичным образом, вина за воспринимаемые локальные негативные последствия SRM может стать источником международной напряженности. [85]
Существование SRM может снизить политический и социальный стимул для смягчения последствий изменения климата . [86] Это часто называют потенциальной « моральной опасностью », хотя такой язык неточен. Некоторые работы по моделированию показывают, что угроза SRM может фактически увеличить вероятность сокращения выбросов. [87] [88] [89] [90]
Модели прогнозируют, что вмешательства SRM быстро вступят в силу, но также быстро исчезнут, если их не поддерживать. [91] Если SRM замаскирует значительное потепление, резко прекратится и не будет возобновлено в течение года или около того, климат быстро потеплеет до уровней, которые существовали бы без использования SRM, иногда называемых шоком прекращения . [92] Быстрое повышение температуры может привести к более серьезным последствиям, чем постепенное повышение той же величины. Однако некоторые ученые утверждают, что это можно предотвратить, поскольку возобновление любого прекращенного режима развертывания будет в интересах государств, а инфраструктура и знания могут стать избыточными и устойчивыми. [93] [94]
Существует риск того, что страны могут начать использовать SRM без надлежащих мер предосторожности или исследований. SRM, по крайней мере, путем стратосферной аэрозольной инъекции, по-видимому, имеет низкие прямые затраты на реализацию по сравнению с его потенциальным воздействием, и многие страны имеют финансовые и технические ресурсы для осуществления SRM. [6] Некоторые предполагают, что SRM может быть в пределах досягаемости одинокого «зеленого пальца», богатого человека, который возьмет на себя роль «самопровозглашенного защитника планеты». [95] Другие утверждают, что государства будут настаивать на сохранении контроля над SRM. [96]
В 2024 году профессор Дэвид Кит заявил, что за последний год или около того наблюдалось гораздо больше взаимодействия с SRM со стороны высших политических лидеров, чем это было ранее. [97] Другие страны выразили ряд мнений на межправительственных форумах, таких как Ассамблея ООН по окружающей среде.
Главный аргумент в поддержку исследований SRM заключается в том, что риски вероятного антропогенного изменения климата достаточно велики и неизбежны, чтобы оправдать исследования и оценку широкого спектра ответов, даже с ограничениями и собственными рисками. Руководителями этих усилий были некоторые климатологи (например, Джеймс Хансен ), некоторые из которых одобрили одно или оба публичных письма, которые поддерживают дальнейшие исследования SRM. [98] [99]
Научные организации, призывающие к дальнейшим исследованиям в области SRM, включают:
Несколько неправительственных организаций активно поддерживают исследования SRM и диалоги по управлению. Инициатива Degrees работает над «изменением глобальной среды, в которой оценивается SRM, обеспечивая информированное и уверенное представительство развивающихся стран». [108] Среди других видов деятельности она предоставляет гранты ученым Глобального Юга . SilverLining — американская организация, которая продвигает исследования SRM в рамках «климатических вмешательств для снижения краткосрочных климатических рисков и воздействий». [109] Альянс за справедливое обсуждение солнечной геоинженерии продвигает «справедливое и инклюзивное обсуждение» в отношении SRM. [110] Инициатива Карнеги по управлению климатом стала катализатором управления SRM и удаления углекислого газа, [111] хотя она прекратила свою деятельность в 2023 году.
Некоторые критики утверждают, что политические консерваторы, противники действий по сокращению выбросов парниковых газов и компании, работающие на ископаемом топливе, являются основными сторонниками исследований SRM. [112] [113] Однако лишь немногие консерваторы и противники действий по борьбе с изменением климата выразили свою поддержку, и нет никаких доказательств того, что компании, работающие на ископаемом топливе, участвуют в исследованиях SRM. [114] Вместо этого заявления о поддержке индустрии ископаемого топлива обычно объединяют SRM и удаление углекислого газа — где участвуют компании, работающие на ископаемом топливе — под более широким термином климатической инженерии . [ необходима ссылка ]
Оппозиция SRM исходит от различных ученых и групп. [115] Наиболее распространенной проблемой является то, что SRM может уменьшить усилия по смягчению последствий изменения климата. Противники исследований SRM часто подчеркивают, что сокращение выбросов парниковых газов также принесет сопутствующие выгоды (например, снижение загрязнения воздуха ) и что рассмотрение SRM может предотвратить эти результаты. [116]
Группа ETC , организация, борющаяся за экологическую справедливость , была пионером в противодействии исследованиям SRM. [117] Позднее к ней присоединились Фонд Генриха Бёлля [118] (связанный с Немецкой партией зеленых ) и Центр международного права окружающей среды . [119]
В 2021 году исследователи из Гарварда отложили планы по испытанию SRM после того, как коренные саамы выступили против проведения испытания на их родине. [120] [121] Хотя испытание не включало бы никаких атмосферных экспериментов, члены Совета саамов выступили против отсутствия консультаций и SRM в более широком смысле. Выступая на панели, организованной Центром международного экологического права и другими группами, вице-президент Совета саамов Оса Ларссон Блинд сказала: «Это противоречит нашему мировоззрению, что мы, люди, должны жить и адаптироваться к природе».
В 2022 году дюжина ученых начала политическую кампанию за национальную политику «отсутствия государственного финансирования, экспериментов на открытом воздухе, патентов, развертывания и поддержки в международных институтах... включая оценки Межправительственной группы экспертов по изменению климата». [115] Сторонники называют это Международным соглашением о неиспользовании солнечной геоинженерии .
Основной аргумент сторонников заключается в том, что, поскольку SRM будет по сути глобальным, а некоторые страны намного могущественнее других, он «не может управляться глобально инклюзивным и справедливым образом в рамках нынешней международной политической системы». [115] Поэтому они выступают против «нормализации» SRM и призывают страны, межправительственные организации и других принять пять элементов предложения.
В день публикации научной статьи авторы также начали кампанию, призывающую других поддержать это предложение. [122] В их открытом письме подчеркивалось, помимо проблем управления, что риски SRM «плохо изучены и никогда не могут быть полностью известны», и что его потенциал поставит под угрозу обязательства по сокращению выбросов парниковых газов. [123] По состоянию на март 2024 года предложение одобрили почти 500 ученых [124] и 60 правозащитных организаций [125] . Среди последних — Climate Action Network , которая сама по себе является коалицией из более чем 1900 политических организаций. Позиция Climate Action Network включала сноску, которая исключала Фонд защиты окружающей среды и Совет по защите природных ресурсов. [126]
Немногие страны имеют четкую государственную позицию по SRM. Те, которые ее имеют, такие как Соединенное Королевство [127] и Германия, [128] : 58 поддерживают некоторые исследования SRM, даже если они не рассматривают их как текущий вариант политики в области климата. Например, у федерального правительства Германии есть четкая позиция по SRM, и в 2023 году в стратегическом документе по внешней политике в области климата было заявлено: «В связи с неопределенностями, последствиями и рисками правительство Германии в настоящее время не рассматривает управление солнечным излучением (SRM) как вариант политики в области климата ». В документе также говорилось: «Тем не менее, в соответствии с принципом предосторожности мы продолжим анализировать и оценивать обширные научные, технологические, политические, социальные и этические риски и последствия SRM в контексте технологически нейтральных фундаментальных исследований, в отличие от разработки технологий для использования в масштабе». [128] : 58
По состоянию на 2018 год общее финансирование исследований во всем мире оставалось скромным, менее 10 миллионов долларов США в год. [129] Почти все исследования в области SRM на сегодняшний день состояли из компьютерного моделирования или лабораторных испытаний, [130] и существуют призывы к большему финансированию исследований, поскольку эта наука плохо изучена. [131] [132]
Крупнейшие академические институты, включая Гарвардский университет , начали исследования в области SRM, [133] при этом только NOAA инвестировало 22 миллиона долларов с 2019 по 2022 год, хотя на сегодняшний день было проведено лишь несколько испытаний на открытом воздухе. [134] Degrees Initiative — это зарегистрированная в Великобритании благотворительная организация , [135] созданная для наращивания потенциала в развивающихся странах для оценки SRM. [136] В отчете Национальной академии наук, инженерии и медицины США за 2021 год рекомендовано первоначально инвестировать в исследования SRM в размере 100–200 миллионов долларов в течение пяти лет. [132]
Некоторые страны, такие как США, Германия, Китай, Финляндия, Норвегия и Япония, а также Европейский Союз, финансировали исследования SRM. [137]
Некоторые стартапы в частном секторе обеспечили финансирование для потенциального развертывания SRM. Одним из таких примеров является Make Sunsets , [138] который начал запускать воздушные шары, содержащие гелий и диоксид серы . Стартап продает охлаждающие кредиты , утверждая, что каждый кредит в размере 10 долларов США компенсирует потепление от одной тонны углекислого газа в течение года. [139] Базирующаяся в Калифорнии компания Make Sunsets проводила часть своей деятельности в Мексике. В ответ на эти действия, которые проводились без предварительного уведомления или согласия, мексиканское правительство объявило о мерах по запрету экспериментов SRM на своей территории. [140] Даже люди, которые выступают за дополнительные исследования SRM, критиковали начинание Make Sunsets . [97]
Мексика объявила, что запретит «экспериментальную практику солнечной геоинженерии» [140], хотя остается неясным, что именно будет включать эта политика и была ли она фактически реализована.
Комиссия по превышению климатических норм — это группа всемирно известных и независимых деятелей. [141] Она исследовала и разработала комплексную стратегию по снижению климатических рисков . Комиссия не поддерживает развертывание SRM. Фактически, она рекомендует «ввести мораторий на развертывание модификации солнечного излучения (SRM) и крупномасштабных экспериментов на открытом воздухе». Но она также говорит, что «управление исследованиями SRM должно быть расширено». [142] : 15
Независимый экспертный обзор Программы ООН по окружающей среде 2023 года пришел к выводу: «В современных климатических моделях хорошо спроектированные установки SRM компенсируют некоторые эффекты парниковых газов (ПГ) на глобальное и региональное изменение климата за счет отражения большего количества солнечного света в космос. SRM — единственный вариант, который может охладить планету в течение многих лет... Эксплуатационное развертывание SRM создаст новые риски для людей и экосистем». [3]
Было проведено несколько исследований отношения и мнений по поводу SRM. Они, как правило, обнаруживают низкий уровень осведомленности, беспокойство по поводу внедрения SRM, осторожную поддержку исследований и предпочтение сокращения выбросов парниковых газов . [143] [144] Хотя большинство исследований общественного мнения опрашивали жителей развитых стран , те, которые изучали жителей развивающихся стран , которые, как правило, более уязвимы к последствиям изменения климата, обнаружили немного более высокий уровень поддержки. [145] [146] [147]
Самая крупная оценка общественного мнения и восприятия SRM, в которой приняли участие более 30 000 респондентов в 30 странах, показала, что «общественность глобального Юга значительно более благосклонно относится к потенциальным выгодам и выражает большую поддержку технологиям вмешательства в климат». Хотя оценка также показала, что общественность глобального Юга больше обеспокоена тем, что технологии могут подорвать смягчение последствий изменения климата. [148]
В Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability [H.-O. Пёртнер, Д. К. Робертс, М. Тиньор, Э. С. Полочанска, К. Минтенбек, А. Алегрия, М. Крейг, С. Лангсдорф, С. Лёшке, В. Мёллер, А. Окем, Б. Рама (ред.)].
{{cite book}}
: CS1 maint: дата и год ( ссылка ){{cite book}}
: |website=
проигнорировано ( помощь ){{cite book}}
: CS1 maint: дата и год ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: дата и год ( ссылка )В прошлом году разговоры о солнечной геоинженерии как решении проблемы климата стали более серьезными, говорит Дэвид Кит... Внезапно мы получаем разговоры с высокопоставленными политическими лидерами и высокопоставленными людьми в сфере охраны окружающей среды, которые начинают думать об этом и серьезно заниматься этим, чего не было пять лет назад,