Geoinżynieria jest bardzo kontrowersyjna. Jak możesz przeprowadzać eksperymenty? Harvard ma kilka pomysłów.

Wczesna ilustracja balonu napędzanego SCoPEx. Rendering edytowany przez MIT Technology Review

Od lat kilku naukowców zajmujących się klimatem z Harvardu przygotowuje się do wystrzelenia balonu zdolnego do rozpylania w atmosferze cząstek odbijających światło w nadziei, że dowiedzą się więcej o naszej zdolności do przeciwdziałania globalnemu ociepleniu. (Patrz naukowcy z Harvardu posuwający się naprzód w planach eksperymentów z geoinżynierii atmosferycznej).

Prestiżowy uniwersytet, który przeprowadza eksperyment na świeżym powietrzu, jest kamieniem milowym w tej dziedzinie, znanej jako geoinżynieria. Ale jest pełen kontrowersji. Krytycy obawiają się, że taki krok nada naukowej legitymacji pomysłowi, że możemy przekręcić tarczę ziemskiego klimatu. I martwią się, że nawet przeprowadzanie eksperymentów jest schodzeniem po śliskim zboczu w kierunku stworzenia narzędzia o niewiarygodnej mocy.

Pomimo krytyków, Harvard zrobi w poniedziałek znaczący krok naprzód, ponieważ uniwersytet ogłosi utworzenie komitetu, który zapewni, że naukowcy podejmą odpowiednie kroki w celu ograniczenia zagrożeń dla zdrowia i środowiska, będą poszukiwać i uwzględniać zewnętrzne informacje oraz działać w przejrzysty sposób.

Jest to ruch, który może stworzyć szablon dla dalszego prowadzenia badań geoinżynieryjnych i być może utorować drogę do dalszych eksperymentów.

Przynajmniej jednym z powodów, dla których Harvard musiał podjąć niezwykły krok, jakim było utworzenie komitetu doradczego, był brak programu badawczego finansowanego przez rząd USA w tej dziedzinie ani żadnego organu nadzoru publicznego utworzonego w celu rozważenia szczególnie złożonych kwestii związanych z takimi problemami. wniosek.

Louise Bedsworth , wcześniej doradca ds. klimatu byłego gubernatora Kalifornii Jerry'ego Browna i dyrektor wykonawczy California Strategic Growth Council, będzie pełnił funkcję przewodniczącego komitetu.

Komitet Doradczy opracuje i wdroży ramy, aby zapewnić, że projekt SCoPEx jest prowadzony w sposób przejrzysty, wiarygodny i zgodny z prawem, powiedziała w oświadczeniu. Będzie to obejmować ustalenie oczekiwań i sposobów wysłuchania z wielu perspektyw, głosów i interesariuszy.

Louise Bedsworth, przewodnicząca komitetu doradczego. Dzięki uprzejmości: Kalifornijska Rada ds. Rozwoju Strategicznego

Członek komitetu Katharine Mach, dyrektor Stanford Environment Assessment Facility, powiedziała w wywiadzie, że komisja ma nadzieję stworzyć powtarzalny model, który inne instytucje lub narody mogą wykorzystać do przeglądu dodatkowych badań w tej dziedzinie. Podkreśliła, że ​​jest to na początku procesu, ale zamierzają wyjść poza naukowy przegląd zagrożeń dla środowiska i bezpieczeństwa, badając szersze pytania, takie jak to, czy prowadzenie badań nad taką technologią może złagodzić presję na zmniejszenie emisji klimatycznych.

Mach powiedziała, że ​​komisja może ostatecznie zalecić zmianę, opóźnienie lub anulowanie propozycji, a jej zrozumienie jest takie, że zespół badawczy potraktuje takie wytyczne z najwyższą powagą i odpowie publicznie.

Ale niektórzy uważają, że tworząc komitet, uczelnia wyprzedza publiczną i polityczną debatę na ten temat.

To niezwykle głośna instytucja, która zdecydowała, że ​​nie chce czekać na zielone światło w przepisach, mówi Wil Burns, współdyrektor Instytutu Prawa i Polityki Usuwania Dwutlenku Węgla na American University.

Z inżynierskiego punktu widzenia zespół może być gotowy do pierwszego lotu testowego w ciągu około sześciu miesięcy. ten obecny plan jest uruchomienie z witryny gdzieś w Nowym Meksyku. Naukowcy powiedzieli jednak, że nie będą kontynuować eksperymentu, dopóki komisja nie zakończy jego przeglądu i posłucha postanowienia, że ​​powinni przestać.

Potrzeba obserwacji rzeczywistych

Podstawową ideą tak zwanej geoinżynierii słonecznej jest to, że moglibyśmy użyć samolotów, balonów, a nawet bardzo długich węży, aby rozproszyć pewne cząstki w atmosferze, gdzie mogłyby odbijać wystarczającą ilość światła słonecznego z powrotem w kosmos, aby umiarkowanie ochłodzić planetę.

Większość dotychczasowych badań została przeprowadzona przy użyciu symulacji klimatu programowego lub eksperymentów w laboratorium. Chociaż modele pokazują, że technika ta obniży temperatury, niektórzy odkryli, że może wywołać niezamierzone skutki dla środowiska, takie jak zmiana wzorców monsunów i produkcja żywności, w zależności od tego, jak to się robi.

Dotychczas przeprowadzono tylko dwa znane eksperymenty, które można uznać za związane z geoinżynierią słoneczną. Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego rozpylili cząsteczki dymu i soli u wybrzeży Kalifornii w 2011 r., a naukowcy z Rosji aerozole rozproszone z helikoptera i samochodu w 2009 roku.

Plany proponowanego eksperymentu na świeżym powietrzu w Wielkiej Brytanii, znanego jako Projekt SPICE , zostały wycofane w 2012 r. w wyniku publicznej krytyki i oskarżeń o konflikt interesów.

Eksperyment Harvarda, po raz pierwszy zaproponowany w 2014 artykuł , wystrzeli balon naukowy wyposażony w śmigła i czujniki na wysokość około 20 kilometrów (12 mil) nad Ziemią. Samolot uwolniłby od 100 gramów do 2 kilogramów submikrometrowych cząstek węglanu wapnia, substancji naturalnie występującej w muszlach i wapieniu, w postaci pióropusza o długości około kilometra.

Balon przeleciałby następnie przez pióropusz, umożliwiając czujnikom pomiar takich rzeczy, jak rozproszenie cząstek, ich interakcje z innymi związkami w atmosferze oraz stopień ich odbicia.

Naukowcy mają nadzieję, że te obserwacje mogą pomóc w ocenie i udoskonaleniu symulacji klimatycznych oraz w inny sposób wpłynąć na toczącą się debatę na temat wykonalności i zagrożeń związanych z różnymi podejściami do geoinżynierii.

Jeśli już, to obawiam się, że obecne modele klimatyczne sprawiają, że geoinżynieria słoneczna wygląda zbyt dobrze, powiedział w oświadczeniu Frank Keutsch, profesor chemii i główny badacz projektu. Jeśli chcemy być w stanie przewidzieć, w jaki sposób geoinżynieria na dużą skalę zakłóci warstwę ozonową lub wymianę powietrza między troposferą a stratosferą, potrzebujemy więcej obserwacji w świecie rzeczywistym.

Projekt jest finansowany z grantów Harvarda dla zaangażowanych profesorów i uniwersyteckiego programu badań geoinżynierii słonecznej, multidyscyplinarnego wysiłku mającego na celu zbadanie wykonalności, ryzyka, etyki i kwestii zarządzania. Organizacja zebrała ponad 16 milionów dolarów od współzałożyciela Microsoft, Billa Gatesa, Fundacji Hewletta, Fundacji Alfreda P. Sloana oraz innych grup i osób filantropijnych.

Naukowcy podkreślają, że eksperyment nie stwarza żadnych poważnych zagrożeń dla zdrowia ani środowiska i sam w sobie nie stanowi geoinżynierii, ponieważ ilość użytego materiału nie będzie zbliżona do poziomu potrzebnego do wymiernej zmiany temperatury. Rzeczywiście, byłby to ułamek cząstek uwolnionych podczas standardowego lotu komercyjnego, a materiały byłyby tak rozrzedzone po dotarciu na powierzchnię, że nie byłyby wykrywalne, twierdzą naukowcy.

Śliski stok

Ale istnieją obawy związane z postępami zespołu Harvardu.

Nie stanowi to fizycznego ryzyka, ale stwarza znaczne społeczne i polityczne ryzyko, będąc pierwszym krokiem w kierunku rozwoju rzeczywistej technologii do wdrożenia, Raymond Pierrehubbert, profesor fizyki na Uniwersytecie Oksfordzkim, powiedział powiedział o eksperymencie . Taki eksperyment na małą skalę przyniósłby pewne ograniczone korzyści naukowe, ale w większości przypadków jest to wyczyn, aby przełamać lody i przyzwyczaić ludzi do idei prób terenowych.

Inną kwestią jest to, czy nowy komitet jest wystarczająco niezależny, biorąc pod uwagę zaangażowanie Harvardu w pierwszym etapie procesu selekcji. Utworzono dziekana uczelni ds. inżynierii i prorektora ds. badań i zewnętrzna komisja poszukiwawcza , składający się z trzech osób spoza uczelni, na wybór przewodniczącego zespołu doradczego. Bedsworth z kolei wybrał pozostałych członków.

Liczba z wcześniej Badania dokumenty tożsamości opowiadali się za utworzeniem rządowych rad doradczych w celu nadzorowania badań geoinżynieryjnych, podobnych do rad utworzonych przez krajowe organy naukowe w celu rozważenia kwestii etycznych i bezpieczeństwa związanych z edycją ludzkiego genomu lub technologiami rekombinacji DNA. Komisje utworzone przez rząd pomagają przeciwdziałać problemowi samoselekcji i zapewniają, że organ przynajmniej pośrednio odpowiada przed opinią publiczną.

Dla niektórych fakt, że organy rządowe nie utworzyły jeszcze takiej grupy ani nie zapewniły funduszy na badania geoinżynieryjne, może oznaczać, że nie ma wystarczającego konsensusu społecznego lub politycznego w sprawie dalszych eksperymentów. Finansowanie prywatne obala to wszystko, a pytanie brzmi: czy to dobra czy zła rzecz? mówi Jane Flegal, adiunkt na wydziale Arizona State University School for the Future of Innovation in Society.

Kontrargumentem jest to, że system polityczny USA jest skutecznie łamany w kwestii globalnego ocieplenia. Niezdolność do zebrania funduszy publicznych na badania – lub uchwalenia surowych przepisów, jeśli o to chodzi – ma niewiele wspólnego z zaletami nauki lub wagą problemu, a wszystko z zatrutą polityką zmian klimatycznych, mówi Jane. Long, były zastępca dyrektora w Lawrence Livermore National Laboratory, który służył w komisji poszukiwawczej.

Jesteśmy tak dysfunkcyjni z politycznego punktu widzenia, mówi Long, który na początku naciskał na naukowców, aby stworzyli radę zarządzającą. Nie wiem, jak wyciągnąć wniosek, że dostaliśmy demokratyczny sygnał, że nie powinniśmy robić tych badań.

Komitet składa się z mieszanki socjologów oraz ekspertów prawnych i technicznych, w tym Michaela Gerrarda, profesora prawa na Columbii; Shuchi Talati, członek Union of Concerned Scientists; Robert Lempert, główny badacz w RAND; oraz Raj Pandya, dyrektor Thriving Earth Exchange.

Profesor Harvardu David Keith na konferencji EmTech. Justin Saglio

Ale nie obejmuje żadnych przedstawicieli opinii publicznej – powiedzmy z Nowego Meksyku, gdzie eksperyment prawdopodobnie się odbędzie – ani, jak zauważa Burns, żadnych zdeklarowanych krytyków geoinżynierii.

Warto również zauważyć, że wszyscy mieszkają w USA. Flegal ma wcześniej krytykowany zwolennicy badań geoinżynieryjnych za niewystarczającą liczbę głosów ze strony krajów rozwijających się, nawet jeśli twierdzą, że narzędzia mogą być szczególnie ważne w pomaganiu w radzeniu sobie z nieproporcjonalnym wpływem zmian klimatycznych na biedę na świecie.

Profesor Harvardu David Keith, jedna z głównych postaci stojących za eksperymentem, przyznał, że istnieją uzasadnione obawy dotyczące niezależności. Powiedział jednak, że Harvard podjął w dobrej wierze wysiłek, aby stworzyć komitet, który kilka warstw usunięto z badaczy. Dodaje, że nie jest to jedyna forma nadzoru, zauważając, że projekt będzie musiał również przejść zbiórkę przed komisją bezpieczeństwa Harvardu, przepisami Federalnej Administracji Lotnictwa i przepisami ustawy o polityce ochrony środowiska.

Keith zakwestionował również założenie, że finansowanie publiczne z federalnego organu naukowego spowodowałoby ściślejszy nadzór, zauważając, że takie propozycje są ogólnie oceniane pod kątem bezpieczeństwa i wpływu na środowisko, a nie intencji badań, co jest prawdziwym problemem komplikującym ten eksperyment.

Ryzyko luzu?

Douglas MacMartin, starszy pracownik naukowy w dziedzinie inżynierii mechanicznej i lotniczej w Cornell, który koncentruje się na geoinżynierii, uważa, że ​​eksperyment może dostarczyć ważnych informacji naukowych na temat zachowania i chemii węglanu wapnia w stratosferze. Może również pomóc odpowiedzieć na kilka podstawowych pytań o to, jak trudne lub łatwe będzie rozproszenie pióropusza cząstek i monitorowanie ich zachowania.

Twierdzi jednak, że nie jest oczywiste, czy projekt taki jak ten jest najwyższym priorytetem w dziedzinie o ściśle ograniczonym finansowaniu.

W artykule opublikowanym w Materiały Narodowej Akademii Nauk na początku tego roku on i jego kolega zauważyli, że naukowcy wciąż ledwo zarysowali powierzchnię tego, czego możemy się nauczyć z symulacji komputerowych. MacMartin twierdzi, że sensowne byłoby najpierw skoncentrować się na ustaleniu, które z niewiadomych w istniejących modelach najbardziej musimy rozwiązać, aby lepiej zrozumieć geoinżynierię, i wykorzystać te pytania do określenia najważniejszych i osiągalnych eksperymentów na małą skalę na zewnątrz.

Dodaje, że zbyt szybkie przejście do realnego świata może stworzyć ryzyko publicznej reakcji (patrz Jak jeden klimatolog zwalcza zagrożenia i dezinformację ze strony spiskowców związanych z chemtrailami). MacMartin mówi, że ważne jest, aby Harvard poważnie podchodził do kwestii zarządzania, ale oczekiwanie na szerszy federalny program badawczy może również rozwiać niektóre obawy.

Keith zgadza się, że dziedzina musi wykonać o wiele więcej prac związanych z modelowaniem, ale twierdzi, że kluczowe jest testowanie symulacji z bezpośrednimi obserwacjami. W przeciwnym razie możesz popełniać błędy, budować na nich i oderwać się od rzeczywistości.

Dodaje, że eksperyment może wywołać reakcję, ale można sobie również wyobrazić, że mógłby zachęcić ludzi do poważniejszego potraktowania globalnego ocieplenia i na tym etapie jest to niemożliwe. Wcześniej Znaleziono badanie Yale że ludzie narażeni na informacje o geoinżynierii stali się jeszcze zaniepokojony zagrożeniami związanymi ze zmianą klimatu.

Ostatecznie, jak mówi Keith, ważne jest, aby posunąć naukę do przodu, ponieważ istnieje realna szansa, że ​​geoinżynieria może znacznie zmniejszyć ryzyko klimatyczne w nadchodzących dziesięcioleciach. Dlatego chcemy jak najdokładniej zrozumieć, co mogą zrobić, jakie są ich ograniczenia i jakie rodzaje ryzyka mogą stwarzać.

ukryć