Zhen Dai ține un mic tub de sticlă acoperit cu o pulbere albă: carbonat de calciu, un compus omniprezent folosit în orice, de la hârtie și ciment până la pastele de dinți și amestecuri de prăjituri. Introduceți o tabletă din ea în apă, iar rezultatul este un antiacid înfiorător care calmează stomacul. Întrebarea pentru Dai, candidat la doctorat la Universitatea Harvard din Cambridge, Massachusetts, și colegii ei este dacă această substanță inofensivă ar putea ajuta umanitatea să ușureze cazul final de indigestie: încălzirea globală cauzată de poluarea cu gaze cu efect de seră.
Ideea este simplă: pulverizați o grămadă de particule în stratosferă și vor răci planeta reflectând unele dintre razele Soarelui înapoi în spațiu. Oamenii de știință au asistat deja la principiul în acțiune. Când Muntele Pinatubo a erupt în Filipine în 1991, a injectat aproximativ 20 de milioane de tone de dioxid de sulf în stratosferă - stratul atmosferic care se întinde de la aproximativ 10 la 50 de kilometri deasupra suprafeței Pământului. Erupția a creat o ceață de particule de sulfat care a răcit planeta cu aproximativ 0.5 ° C. Timp de aproximativ 18 luni, temperatura medie a Pământului a revenit la ceea ce era înainte de sosirea motorului cu aburi.
Ideea că oamenii ar putea opri termostatul Pământului prin mijloace artificiale similare este veche de câteva decenii. Se încadrează într-o clasă mai largă de scheme de răcire a planetelor, cunoscute sub numele de geoinginerie, care au generat mult timp dezbateri intense și, în unele cazuri, frică.
Cercetătorii și-au restrâns în mare parte munca pe astfel de tactici la modelele de calculator. Printre îngrijorări se numără faptul că întunecarea Soarelui ar putea da foc, sau cel puțin puternic dezavantajul unor zone ale lumii, de exemplu, jefuirea culturilor solare și schimbarea modelelor de ploaie.
Dar, pe măsură ce emisiile continuă să crească și proiecțiile climatice rămân grave, conversațiile despre cercetarea în domeniul geoingineriei încep să capete mai multă tracțiune între oamenii de știință, factorii de decizie și unii ecologiști. Asta pentru că mulți cercetători au ajuns la concluzia alarmantă că singura modalitate de a preveni impactul sever al încălzirii globale va fi fie să aspire cantități masive de dioxid de carbon din atmosferă, fie să răcească planeta în mod artificial. Sau, poate mai probabil, ambele.
Dacă totul va merge conform planificării, echipa Harvard va fi prima din lume care va muta geoinginerie solară din laborator și în stratosferă, cu un proiect numit Stratospheric Conturbed Perturbation Experiment (SCoPEx). Prima fază - un test în valoare de 3 de milioane de dolari americani care implică două zboruri ale unui balon orientat 20 kilometri deasupra sud-vestului Statelor Unite - ar putea lansa încă din prima jumătate a 2019. Odată în loc, experimentul va elibera mici plume de carbonat de calciu, fiecare în jur de 100 grame, aproximativ echivalent cu cantitatea găsită într-o sticlă medie de antiacid în afara raftului. Balonul s-ar întoarce apoi pentru a observa cum se dispersează particulele.
Testul în sine este extrem de modest. Dai, a cărui activitate de doctorat în ultimii patru ani a implicat construirea unui dispozitiv de masă pentru a simula și măsura reacțiile chimice în stratosferă înainte de experiment, nu se stresează cu privire la îngrijorările legate de astfel de cercetări. „Studiez o substanță chimică”, spune ea. „Nu este ca și cum ar fi o bombă nucleară.”
Cu toate acestea, experimentul va fi primul care va zbura sub steagul geoingineriei solare. Și la fel este sub control intens, inclusiv din partea unor grupuri de mediu, care spun că aceste eforturi reprezintă o distragere periculoasă de la abordarea singurei soluții permanente la schimbările climatice: reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră. Rezultatul științific al SCoPEx nu contează cu adevărat, spune Jim Thomas, co-director executiv al ETC Group, o organizație de advocacy pentru mediu în Val-David, în apropiere de Montreal, Canada, care se opune geoingineriei: „Acesta este la fel de experiment în schimbarea normelor sociale și trecerea unei linii, deoarece este un experiment științific. "
Conștient de această atenție, echipa se mișcă încet și lucrează pentru a stabili o supraveghere clară pentru experiment, sub forma unui comitet consultativ extern pentru revizuirea proiectului. Unii spun că un astfel de cadru, care ar putea deschide calea pentru experimentele viitoare, este chiar mai important decât rezultatele acestui test. "SCoPEx este primul din poartă și declanșează o conversație importantă despre cum ar trebui să arate îndrumare, sfaturi și supraveghere independente", spune Peter Frumhoff, om de știință climatică la Uniunea Oamenilor de Știință Preocupați din Cambridge, Massachusetts și membru al unui grup independent care a fost însărcinat cu selectarea șefului comitetului consultativ. „Înțelegerea este corectă este mult mai importantă decât să o faci repede.”
Se alătură forțelor
În multe privințe, stratosfera este un loc ideal pentru a încerca să facă atmosfera mai reflectantă. Particulele mici injectate acolo se pot răspândi pe tot globul și pot rămâne înalți timp de doi ani sau mai mult. Dacă sunt așezate în mod strategic și regulat în ambele emisfere, ele ar putea crea o pătură relativ uniformă care ar proteja întreaga planetă (vezi „Intervenția globală”). Procesul nu trebuie să fie sălbatic costisitor; într-un raport, luna trecută, Grupul interguvernamental privind schimbările climatice a sugerat că o flotă de aeronave cu zboruri mari ar putea depozita suficient sulf pentru a compensa aproximativ 1.5 ° C de încălzire pentru aproximativ 1 miliarde USD până la 10 miliarde USD pe an1.
Majoritatea cercetărilor de geoinginerie solară de până acum s-au concentrat pe dioxidul de sulf, aceeași substanță eliberată de Muntele Pinatubo. Dar sulful ar putea să nu fie cel mai bun candidat. Pe lângă răcirea planetei, aerosolii generați în acea erupție au sporit viteza cu care clorofluorocarburile epuizează stratul de ozon, care protejează planeta de radiațiile ultraviolete dăunătoare ale Soarelui. Aerosolii cu sulfat sunt, de asemenea, încălziți de Soare, suficient pentru a afecta potențial mișcarea umidității și chiar pentru a modifica fluxul de jet. „Există toate aceste efecte din aval pe care nu le înțelegem pe deplin”, spune Frank Keutsch, chimist atmosferic la Harvard și investigatorul principal al SCoPEx.
Experiențele stratosferice inițiale ale echipei SCoPEx se vor concentra pe carbonatul de calciu, care este de așteptat să absoarbă mai puțină căldură decât sulfații și să aibă un impact mai mic asupra ozonului. Dar răspunsurile din manual - și chiar dispozitivul de pe tableta Dai - nu pot surprinde imaginea completă. „De fapt nu știm ce ar face, pentru că nu există în stratosferă”, spune Keutsch. „Asta stabilește un steag roșu.”
SCoPEx își propune să adune date din lumea reală pentru a le rezolva. Experimentul a început ca un parteneriat între chimistul atmosferic James Anderson din Harvard și fizicianul experimental David Keith, care s-a mutat la universitate în 2011. Keith investighează o varietate de opțiuni de geoinginerie de peste 25 de ani. În 2009, în timp ce se afla la Universitatea Calgary din Canada, a fondat compania Carbon Engineering, în Squamish, care lucrează la comercializarea tehnologiei de eliminare a dioxidului de carbon din atmosferă. După ce s-a alăturat Harvardului, Keith a folosit fondurile de cercetare pe care le primise de la Fundația Bill & Melinda Gates din Seattle, Washington, pentru a începe planificarea experimentului.