Jeśli mamy ograniczyć następstwa zmiany klimatu, to nie ma alternatywy dla daleko idących redukcji emisji gazów cieplarnianych – tak najkrócej można streścić zawarte w dwóch tomach stanowisko komisji Narodowej Rady Naukowej w sprawie proponowanych technik sterowania klimatem. Proponowane strategie wychwytu dwutlenku węgla z atmosfery są ograniczone przez koszty i zbyt mało zaawansowaną technologię, choć mogą mieć swój wkład w większym arsenale metod reagowania na zmiany klimatyczne – pod warunkiem dalszych badań nad nimi i ich rozwojem. Technologie oparte o modyfikację albedo poprzez zwiększenie zdolności powierzchni Ziemi lub chmur do odbijania promieni słonecznych stwarzają znaczne ryzyko i nie powinny być na razie stosowane.
Usuwanie dwutlenku węgla i modyfikacja albedo stanowią dwie duże grupy technik nazywanych zwykle „geoinżynierią”, a ostatni coraz częściej „geo-hackingiem”. Różnią się między sobą znacznie pod względem ryzyka środowiskowego, kosztów, wpływu socjoekonomicznego i potrzeby dalszych badań. Metody związane z usuwaniem dwutlenku węgla koncentrują się na głównej przyczynie zmian klimatycznych – wysokiej koncentracji gazów cieplarnianych w atmosferze. Zasadniczo są one nieźle poznane pod względem potencjalnego ryzyka i możliwych korzyści, jednak obecne technologie te są zbyt kosztowne, by dało się je zastosować na skalę wystarczająco dużą, aby przyniosły one mierzalne efekty, nie mówiąc już o tym, że na zaledwie umiarkowane efekty trzeba by było czekać dziesięciolecia. W przeciwieństwie do nich techniki oparte o modyfikację albedo przynieść mogą jedynie chwilowe zamaskowanie efektu cieplarnianego spowodowanego wysoką koncentracją CO2 i połączone są z poważnymi znanymi i nieznanymi zagrożeniami środowiskowymi, społecznymi i politycznymi.
Różnice te spowodowały, że komisja oceniła obie grupy metod oddzielnie w równoległych raportach, mając nadzieję, że rozróżnienie to przeniesione zostanie do przyszłej debaty naukowej i politycznej. Członkowie komisji są przy tym zdania, że bardziej właściwe jest raczej używanie określenia: „strategie interwencji klimatycznej” – czyli działania mające na celu opanowanie negatywnych efektów zmian klimatycznych niż: „strategie inżynieryjne”, która to nazwa sugeruje precyzyjną kontrolę klimatu.
To, że środowisko naukowe w ogóle rozważa technologiczną interwencję powinno być sygnałem alarmowym, wzywającym do zdecydowanych działań na rzecz redukcji emisji, co jest najefektywniejszym i najmniej ryzykownym sposobem walki ze zmianą klimatu – mówi Marcia McNutt, przewodnicząca komisji, redaktorka naczelna „Science”, i była dyrektor U.S. Geological Survey. Im dłużej zwlekamy, tym bardziej rośnie prawdopodobieństwo konieczności zastosowania jakichś metod usuwania dwutlenku węgla w celu uniknięcia najgorszych konsekwencji zmian klimatycznych.
Członkowie komisji podkreślają, że jeśli ludzie ostatecznie zdecydują się zainterweniować w ziemski klimat, jakiekolwiek działania powinny być rozważone ze znacznie szerszej perspektywy naukowej – włączając w to wymiar etyczny i społeczny – niż jest to obecnie praktykowane. Decyzje dotyczące rozwoju technologii wychwytywania dwutlenku węgla będą w znacznym stopniu zależne od kosztów i możliwości zastosowania na wielką skalę. Badania nad nimi są potrzebne w celu poprawy efektywności, zmniejszenia kosztów i uczynienia ich bardziej neutralnymi dla środowiska. Z drugiej strony jakiekolwiek decyzje dotyczące modyfikacji albedo będą głównie oceniane pod kątem ryzyka i wpływu na ludzkość, z uwzględnieniem kwestii społecznych.
Jeśli ludzie nie zmniejszą emisji, albo jeżeli skutki zmian klimatycznych okażą się większe lub ujawnią się szybciej, niż jest to przewidywane, może pojawić się konieczność zastosowania jeszcze innych technologii interwencji klimatycznej, które powinniśmy lepiej zrozumieć – mówi Ralph J. Cicerone, szef Narodowej Akademii Nauk. Zastosowanie co bardziej ryzykownych metod zmniejszenia ilości pochłanianej energii słonecznej w ogóle nie powinno być brane pod uwagę, jednak należy prowadzić nad nimi badania, tak, abyśmy znali związane z nimi możliwości i zagrożenia na wypadek, gdyby pewnego dnia, w obliczu katastrofy, metody te musiałyby być zastosowane niezależnie od ich efektów ubocznych. Nasz raport powinien skłonić instytucje rządowe do wspierania badań nad technologiami interwencji klimatycznych bez podejmowania decyzji o ich wdrażaniu.
Złapać i uwięzić
Strategie oparte o wychwyt dwutlenku węgla dążą do wzmocnienia lub naśladowania naturalnych procesów, które usuwają z atmosfery około połowy naszych emisji. Zagrożenia środowiskowe są różne w zależności od szczegółów technicznych każdego z tych rozwiązań (wyszczególnionych poniżej), ale ogólnie są one względnie małe i dobrze poznane. Jednak większość z nich jest ograniczona możliwościami technicznymi i – o ile nie nastąpią jakieś przełomy technologiczne – ich wielkoskalowe wdrożenie kosztowałoby więcej niż zastąpienie paliw kopalnych innymi źródłami energii.
1. Metody gospodarowania gruntami – takie jak na przykład zalesianie i zrównoważony system upraw bez orki są dobrze poznanymi, łatwymi do wdrożenia technologiami z dobrze poznanymi skutkami środowiskowymi
2. Zintensyfikowanie procesów wietrzenia na lądach i w oceanach w celu przyspieszenia naturalnych procesów usuwania dwutlenku węgla z atmosfery jak dotąd zostały przetestowane i przeprowadzone jedynie w ograniczonej skali i są dopiero przeciętnie dopracowane pod względem technologicznym. Metody oparte o wykorzystanie w tym celu oceanów w sposób szczególny związane są ze znacznym ryzykiem środowiskowym i społeczno-politycznym.
3. Nawożenie oceanów żelazem jest raczkującą technologią, której wysokie koszty i ryzyko środowiskowe na chwilę obecną przeważają nad korzyściami stosowania.
4. Spalanie biomasy i jej przetwarzanie na ciepło, prąd, paliwa ciekłe lub gazowe, połączone z wychwytem i składowaniem CO2 są ograniczone przez możliwości uprawy roślin na lądzie i konieczność ich transportu do odpowiednich zakładów
5. Bezpośredni wychwyt CO2 z powietrza jest jak na razie technologią w powijakach praktycznie realizowaną tylko na bieżąco w czasie badań i tylko na skalę laboratoryjną i projektów demonstracyjnych. Technologie składowania są już wprawdzie bardziej zaawansowane, ale jak dotąd istnieją jedynie prototypy takich instalacji na skalę zbyt małą dla znaczącego składowania.
Komisja zaleca badania na poziomie państwowym i inwestycje na rzecz rozwoju metod wychwytu i składowania dwutlenku węgla na skalę, która miałaby istotny wpływ na stan klimatu Ziemi. W szczególności potrzebne są badania nad sposobem zmniejszenia energochłonności tych metod, zmniejszenia zużycia zasobów, zidentyfikowania i ilościowego zmierzenia ryzyka, obniżenia kosztów i rozwinięcia efektywnych metod składowania i monitoringu.
Odciąć światło
Technologie ograniczające ilość docierającego do powierzchni światła słonecznego mogą obniżyć średnią temperaturę na kilka lat, podobnie do efektu olbrzymich wybuchów wulkanów. Jakkolwiek proponowanych jest wiele różnych metod należących do tej grupy, komisja oceniła jedynie dwie z nich jako potencjalnie mogące przynieść zauważalne efekty. Są to: rozpylanie aerozoli w stratosferze i rozjaśnianie chmur morskich. W przeciwieństwie do wychwytu dwutlenku węgla metody te nie wymagają znacznego udoskonalenia technologii, aby mogły zostać wdrożone, i są stosunkowo tanie w porównaniu z kosztami przekształcenia gospodarki do zeroemisyjnej.
Jednak modyfikacja albedo jest w stanie tylko czasowo skompensować ogrzewający efekt gazów cieplarnianych i nie wpłynie na poziom koncentracji CO2 w atmosferze, ani na związane z tym inne konsekwencje, jak na przykład zakwaszenie oceanów. Jednak w przypadku braku wystarczających redukcji emisji może być konieczne nieprzerwane (w skali dziesiątek tysięcy lat) i na coraz większą skalę równoważenie ocieplenia przy zastosowaniu tych metod z perspektywą poważnych negatywnych konsekwencji w przypadku przerwania tych działań. W dodatku technologie modyfikacji albedo obciążone są efektami ubocznymi dla warstwy ozonowej, wzorców opadów, lądowych i morskich ekosystemów, zdrowia ludzi oraz nieprzewidywalnymi skutkami społecznymi, politycznymi i ekonomicznymi.
Wiele z procesów najbardziej istotnych dla modyfikacji albedo – takich jak powstawanie chmur i aerozoli – są najtrudniejszymi elementami składowymi klimatu, zarówno do modelowania jak i do kontroli. Nasze obecne możliwości obserwacji są niewystarczające do kontroli wpływu na środowisko technologii opartych o modyfikację albedo. Potrzebny jest dopiero dalszy postęp w możliwościach monitorowania pośrednich i bezpośrednich zmian pogody, klimatu i większych systemów Ziemi, abyśmy mogli lepiej zrozumieć klimat jak i jego kontrolę tą metodą.
Członkowie komisji stwierdzają, że stosowanie technologii opartej o modyfikację albedo bez ograniczania emisji, wychwytu dwutlenku węgla lub obydwu tych działań łącznie byłoby „nieracjonalne i nieodpowiedzialne”. Z tego powodu są przeciwni wdrażaniu tej technologii, ale zalecają dalsze badania nad nią. W szczególności zalecają badania, które równocześnie pozwalałyby poszerzyć wiedzę na temat klimatu oraz ilościowo oszacować potencjalne koszty tych technologii, a także związane z ich zastosowaniem zamierzone i niezamierzone skutki i zagrożenia.
Badania nad tymi technologiami będą miały konsekwencje prawne, etyczne, społeczne, polityczne i ekonomiczne, dlatego komisja zaleca rozpoczęcie rozmów w celu ustalenia, jakie ponadnarodowe struktury kierowania badaniami byłyby potrzebne, oprócz tych, które już istnieją i jakie badania wymagałyby takiego zarządzania. Stopień i charakter zarządzania powinien różnić się w zależności od działań i związanego z nimi ryzyka, w procesie podejmowania decyzji powinien również uwzględniać społeczność lokalną.
Tłum Marcin Maślanka na podst. Phys.org
