Полюса нагреваются быстрее, чем средне по миру, вызывая беспрецедентные тепловые волны и ускоренное таяние ледников. Многие учёные стремятся найти способы замедлить глобальное потепление. Недавно некоторые из них предложили распылять аэрозоли (двуокиси серы) на высоких отметках для отклонения части солнечной энергии, чтобы охладить полюса. Однако такое вмешательство в климат может привести к увеличению затрат и рискам для глобальной безопасности.
Распыление стратосферного аэрозоля — перспективная мера по изменению климата, направленная на снижение средней глобальной температуры поверхности Земли путем отражения незначительной части солнечного света. Это вмешательство спорно и не подтверждено экспериментально, может иметь негативные последствия и не рассматривается как замена сокращению выбросов или адаптации.
Вулканические извержения, как показал случай с Пинатубо в 1991 году, приводят к снижению температуры поверхности даже на значительных расстояниях от очага извержения. Нарастает уверенность в осуществимости авиационного развертывания таких выбросов и их невероятной дешевизне по сравнению с другими методами борьбы с изменением климата.
Существуют практические ограничения высоты размещения аэрозолей в атмосфере. Недавно группа исследователей под руководством Уэйка Смита из Йельского университета оценила безопасность и экономическую эффективность развертывания на высоте 25 км — наилучшей по эффективности, но и самой дорогой с возросшими рисками. Результаты исследования опубликованы в журнале. .
Результат многочисленных крупных изысканий.
После изучения технологий солнечной геоинженерии в исследовании 2018 года новая работа непосредственно отвечает вопросу, поставленному Национальной академией наук, инженерии и медицины США в мартовском исследовании 2021 года о необходимости дальнейших исследований жизнеспособности осаждения аэрозолей на высоте выше 20 км. Ранние исследования показывали эффективность размещения стратосферного аэрозоля на высоте 25 км по сравнению с 20 км, что привело к включению высоких уровней размещения в моделирование климата специалистами.
Согласно статье, опубликованной на сайте В дополнение к настоящему исследованию Уэйк Смит, руководитель работы, отмечает: В небе есть предел высоты, за который обычные самолёты лететь не могут, а двадцать пять километров существенно превышают этот предел. Важно отметить, что гражданские и военные самолеты летают на высоте примерно 10 км, а 20 км — предел для самолетов-шпионов и высоко летающих беспилотников. Планирование сотен тысяч ежегодных полетов для развертывания солнечной геоинженерии на таких высотах, недоступных даже для элитных самолетов-шпионов, должно преодолевать массу трудностей.
В своей работе авторы описывают план по выбросу облака из микроскопических частиц диоксида серы на высоту 13 км в районе широт 60 градусов северной и южной — между Анкориджем и южной оконечностью Патагонии. Парк из 125 военных воздушных танкеров будет использоваться для этого. Аэрозоли будут медленно перемещаться к полюсам, частично затеняя поверхность под ними.
Внедрение частиц (требуется 13 млн тонн) будет осуществляться периодически в длительные дни местной весны и начала лета. Один и тот же флот воздушных судов сможет обслуживать оба полушария.
Существующие военные самолеты-заправщики, например KC-135 и A330 MMRT, не обладают достаточной грузоподъемностью на нужных высотах, тогда как новые высотные самолеты-заправщики будут гораздо эффективнее. Исследователи считают, что флот из примерно 125 таких самолетов сможет нести такую полезную нагрузку, которая позволит охлаждать полярные регионы на 2°C в год, приближая их к средней температуре доиндустриального периода.
Годовая стоимость оценивается в 11 миллиардов долларов, что меньше трети затрат на остывание всего мира на те же 2 градуса Цельсия и незначительной доли от расходов на достижение нулевой точки выбросов.
Уэйк Смит указывает, что этот план излечит существенный признак изменения климата, но не его первопричину. Это аспирин, а не пенициллин. Это не замена декарбонизации. Наш вывод должен изменить способ запуска моделей климатического вмешательства в глобальном масштабе и показывает, что при разработке программ солнечной геоинженерии практические ограничения должны быть взвешены по отношению к радиационной эффективности. «.
Климатические противоречия
План вызывает разногласия в научном сообществе. В интервью SkyNews ведущий автор подсчитал, что для реального замедления таяния льдов и глобального потепления понадобится около 175 тысяч полетов высоколетящих самолетов-шпионов и беспилотников ежегодно.
Эти самолёты выпустят в атмосферу значительное количество углекислого газа, поднимая парниковые газы туда, где воздействие на климат наихудшее. Опасения по поводу применения аэрозолей для охлаждения планеты обоснованы и популярны, однако в случае окупаемости соотношения рисков и выгоды — именно на полюсах. «.
Охлаждение полюсов защитит лишь небольшую часть планеты, но в средней полосе ожидается некоторое снижение температур.
Несмотря на возражения, авторы полагают, что полярное развертывание менее рискованно для большинства людей, так как в районах целевого развертывания проживает менее 1% населения Земли. Глобальные выгоды, по их мнению, перевешивают локальные недостатки. Уэйк Смит завершает: Умышленное изменение климата могло бы принести выгоду всем людям. «.
Настоящее исследование — лишь первый шаг к пониманию затрат, выгод и рисков принятия мер по изменению климата в высоких широтах. Это добавляет веские основания полагать, что такие инструменты могут быть полезны как для сохранения криосферы около полюсов, так и для замедления роста уровня мирового океана.