Прошлогоднее историческое Парижское соглашение о климате установило цель хранения глобальных температур не выше, чем на 1,5 градуса Цельсия выше доиндустриальных уровней. Сокращение выбросов будет главным в достижении той цели, но дополнительные усилия могут далее снизить рискОдна решительная идея – солнечный geoengineering – впрыскивание отражающих свет аэрозолей сульфата в стратосферу, чтобы охладить планету.
Исследователи знают, что большие суммы аэрозолей могут значительно прохладный планета; эффект наблюдался после больших извержений вулканов. Но эти аэрозоли сульфата также несут значительные риски.
Самый большой известный риск состоит в том, что они производят серную кислоту в стратосфере, которая повреждает озон. Так как озоновый слой поглощает ультрафиолетовый свет от солнца, истощение озонового слоя может привести к увеличенному раку кожи ставок, повреждениям глаз и другим негативным последствиям.Теперь, исследователи из Школы Джона А. Полсона Гарварда Технических и прикладных наук (МОРЯ) определили аэрозоль для солнечного geoengineering, который может быть в состоянии охладить планету, одновременно возмещая убытки озона.Исследование издано на Слушаниях Национальной академии наук.
«В солнечном geoengineering исследовании, вводя серную кислоту в атмосферу была единственная идея, у которой была любая серьезная тяга до сих пор», сказал Дэвид Кит, профессор Гордона Маккея Прикладной Физики в МОРЯХ и профессор Государственной политики в Гарвардской Школе Кеннеди и первом авторе статьи. «Это исследование – поворотный момент и важный шаг в анализе и снижении определенного риска солнечного geoengineering».Это исследование существенно заново продумало, какие виды частиц должны использоваться для солнечного geoengineering, сказал Франк Кеуч, профессор Стонингтона Технической и Атмосферной Науки в МОРЯХ и профессор Химии и Химической Биологии и соавтора бумаги.Предыдущее исследование сосредоточилось на способах ограничить повреждающие озон реакции, произведенные нереактивными аэрозолями. Но Кеуч и Кит, наряду с соавторами Дебра Вейсенштейн и Джон Дикема, проявили совершенно другой подход, будучи нацелен на аэрозоли, которые являются очень реактивными.
«Каждый раз, когда Вы вводите даже первоначально нереактивные поверхности в стратосферу, Вы получаете реакции, которые в конечном счете приводят к разрушению озона, поскольку они покрыты серной кислотой», сказал Кеуч. «Вместо того, чтобы пытаться минимизировать реактивность аэрозоля, мы хотели материал, который является очень реактивным, но способом который избежал бы разрушения озона».Чтобы помешать аэрозолям вредить озону, частицы должны были бы нейтрализовать серную, азотную, и соляную кислоту на своей поверхности. Чтобы найти такую частицу, Keutsch обратился к его удобной Периодической таблице.
После устранения токсичных элементов, привередливых и редких металлов, команду оставили с Щелочью и Щелочноземельными металлами, которые включали карбонат натрия и кальция.«По существу мы закончили с антацидом для стратосферы», сказал Кеуч.
Посредством обширного моделирования стратосферической химии команда нашла, что кальцит, элемент известняка, мог противостоять потере озона, нейтрализуя перенесенные эмиссией кислоты в атмосфере, также отражая свет и охлаждая планету.«Кальцит – один из наиболее распространенных комплексов, найденных в земной коре», сказал Кит. «Суммы, которые использовались бы в солнечном geoengineering применении, небольшие по сравнению с тем, что найдено в поверхностной пыли»,Исследователи уже начали проверять кальцит в экспериментах лаборатории, которые подражают стратосферическим условиям. Кит и Кеуч предостерегают, что у чего-либо введенного в атмосферу могут быть непредвиденные последствия.
«Стратосферическая химия сложная, и мы не понимаем все об этом», сказал Кит. «Есть способы, которыми этот подход мог увеличить глобальный озон, но в то же время, из-за динамики климата в полярных регионах, увеличить озоновую дыру».Исследователи подчеркивают, что, даже если весь сопутствующий риск мог бы быть снижен для допустимых уровней, солнечный geoengineering не решение изменения климата.
«Geoengineering похож на болеутоляющие взятия», сказал Кеуч. «Когда вещи действительно плохи, болеутоляющие могут помочь, но они не обращаются к причине болезни, и они могут нанести больше ущерба, чем хороший. Мы действительно не знаем эффектов geoengineering, но именно поэтому мы проводим это исследование».