صناعة

تغير المناخ: الأمل الزائف للهندسة الجيولوجية

تغير المناخ: الأمل الزائف للهندسة الجيولوجية

في فبراير 2015 ، أعلنت الأكاديمية الوطنية للعلوم (NAS) أن تغير المناخ من صنع الإنسان قد تقدم الآن بسرعة كبيرة بحيث يجب النظر في خيارات التدخل على نطاق الكواكب ، وبعبارة أخرى "الهندسة الجيولوجية". أصبحت مشكلة كيفية حل تغير المناخ من صنع الإنسان الآن خطيرة للغاية لدرجة أن العديد من الأصوات حول العالم بدأت في ذكر الهندسة الجيولوجية كحل ممكن. ومع ذلك ، لا تزال مناهج الهندسة الجيولوجية غير مختبرة إلى حد كبير ، وبالتالي من المحتمل أن تكون محفوفة بالمخاطر للغاية ، مع إمكانية واضحة لخلق مشاكل أكثر مما تحل.

التخطيط لتجربة الهندسة الجيولوجية التي حدثت في نورفولك في عام 2011 [مصدر الصورة: SPICE Geoengineering ، Flickr]

على سبيل المثال ، إحدى التقنيات الأكثر شيوعًا التي يتم اقتراحها عند مناقشة الموضوع ، هي إدارة الإشعاع الشمسي (SRM) ، وغالبًا ما يطلق عليها "تعديل البياض" لأنها تستند إلى "تأثير البياض" ، أي فكرة الانعكاس عودة الإشعاع الشمسي إلى الفضاء. ومع ذلك ، فإن هذا المفهوم محفوف بالمشاكل المحتملة ، لا سيما خطر أن تقنيات SRM يمكن أن تغير المناخ بطرق جديدة غير مفهومة حاليًا والتي سيكون لها تأثير ضار دائم.

تتضمن إحدى تقنيات SRM المقترحة حقن رذاذ الكبريتات في الستراتوسفير من أجل إحداث تأثير تعتيم عالمي. تتضمن هذه الفكرة إيصال مواد كيميائية مثل حامض الكبريتيك أو كبريتيد الهيدروجين أو ثاني أكسيد الكبريت إلى الغلاف الجوي عن طريق المدفعية أو الطائرات أو البالونات. الفكرة جذابة لأنها تبدو أنها تقدم نتائج سريعة وتكاليف تنفيذ مباشرة منخفضة وتأثيرات مناخية قابلة للعكس. اقترحت دراسة أجرتها TML Wigley في عام 2006 حقن جزيئات الكبريتات في الغلاف الجوي كل 1-4 سنوات ، مما يوفر كمية من الكبريتات تعادل تلك التي تم حقنها بواسطة ثوران جبل بيناتوبو في عام 1991. وخلصت الدراسة إلى أن هذه التقنية إذا نجحت يمكن أن توفر "فترة سماح" تبلغ حوالي 20 عامًا قبل أن تكون هناك حاجة إلى تخفيضات كبيرة في الانبعاثات. ومع ذلك ، لم تتناول الدراسة العديد من التحديات الفنية والسياسية التي يجب أن يتغلب عليها مثل هذا المشروع.

يجادل مؤيدو توصيل رذاذ الكبريتات بأن هذا النهج يحاكي العمليات الطبيعية ، خاصة تلك التي تحدث في البراكين ، والتي يمكن أن تكون مجدية تقنيًا ، ويمكن أن يكون لها `` إمكانات تأثير إشعاعي '' عالية (أي أنها يمكن أن تكون فعالة جدًا في كبح تغير المناخ) والقدرة على القيام بذلك بتكلفة منخفضة نسبيًا. ومع ذلك ، فإن الآثار الجانبية المحتملة لهذا النهج ، إذا حدث خطأ جذري ، تشمل استنفاد الأوزون ، وارتفاع درجة حرارة التروبوبوز (الحدود بين التروبوسفير والستراتوسفير) والتأثيرات المحتملة على درجة حرارة الستراتوسفير.

تشير دراسة أخرى ، نُشرت في رسائل الأبحاث البيئية ، إلى أن هباء كبريتات الستراتوسفير يمكن أن يسبب موجات جفاف كبيرة في المناطق المدارية مع انخفاض في هطول الأمطار بنسبة تصل إلى الثلث في أمريكا الجنوبية وآسيا وأفريقيا. وهذا بدوره من شأنه أن يؤدي إلى فشل المحاصيل والمجاعة ويمكن أن يتسبب أيضًا في صراعات جديدة بين البلدان حول من له الحق في التدخل في الغلاف الجوي للأرض.

نهج آخر ، إلى جانب SRM ، هو إزالة ثاني أكسيد الكربون. وهذا يشمل تقنيات مثل الطاقة الحيوية مع التقاط الكربون وتخزينه ، والفحم الحيوي ، والتقاط الهواء المباشر ، وتخصيب المحيطات وتحسين التجوية.

تتفتح العوالق النباتية المحيطية في جنوب المحيط الأطلسي. سيحاول التسميد المحيطي بالحديد تكرار مثل هذه الإزهار بإضافة الحديد ، وبالتالي سحب الكربون وتثبيته في قاع البحر [مصدر الصورة: ويكيميديا ​​كومنز]

تم اقتراح تسميد المحيطات بالحديد كوسيلة لتشجيع نمو العوالق النباتية التي بدورها تمتص ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي. ومع ذلك ، فإن كمية الكربون التي تمت إزالتها من الغلاف الجوي قد تكون أقل بكثير مما كان متوقعًا نظرًا لأن العوالق الميتة ستطلق الكربون مرة أخرى في الغلاف الجوي. علاوة على ذلك ، فإن التأثيرات البيئية المحتملة لهذه التقنية غير مفهومة جيدًا ، على الرغم من أنه من المعروف أنها لن تقتصر على منطقة معينة ولكنها ستؤثر على مناطق أخرى من المحيط بسبب عمل الدورة المحيطية العالمية. وهذا بدوره سيجعل التقييم طويل الأمد للتقنية صعبًا للغاية. على الرغم من ذلك ، تم بالفعل تنفيذ العديد من مشاريع تسميد الحديد في المحيطات.

واحدة من هذه ، التي أجريت قبالة سواحل غرب كندا في يوليو 2012 ، تسببت في ضجة بين المجتمعات الأصلية المحلية وأثارت غضب العلماء والمعارضين للهندسة الجيولوجية. كان جزء من المشكلة هو أن شركة خاصة ، هي شركة Haida Salmon Restoration Corporation (HSRC) ، بدلاً من العلماء. كان المشروع مشكوكًا فيه من الناحية القانونية ، لا سيما بالنظر إلى أن تخصيب المحيطات مقيد بوقف دولي طوعي للهندسة الجيولوجية ومعاهدة بشأن تلوث المحيطات. تسمح هاتان الاتفاقيتان بالإعفاءات للبحث ولكن المعاهدة تنص على أن مثل هذه التجارب يجب أن تنظمها وكالات البيئة الوطنية وتتطلب تصريحًا. ليس من الواضح ما إذا كان لهذه التجربة أي تأثير ، ولكن ما فعلته هو إثارة نقاش كبير حول الهندسة الجيولوجية ، ومن الذي ينبغي أن يجري بحثًا في هذا المجال وكيف ينبغي تحديده بشكل صحيح.

اقتراح آخر لإلقاء الأشياء في المحيطات يقترح استخدام الجير ، والذي قد يتفاعل مع ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، ويتحول إلى كربونات الكالسيوم ويسقط في قاع المحيط. تم تقديم هذه الفكرة ، المسماة Cquestrate ، في مؤتمر حول حلول تغير المناخ في مانشستر ، المملكة المتحدة ، في عام 2009 ، من قبل مستشار الإدارة السابق تيم كروجر. بصرف النظر عن مسألة كيفية نقل الجير بكميات كافية ، فإن إلقاء الجير في البحر غير قانوني حاليًا. يعترف كروغر أيضًا أنه من أجل مواجهة الانبعاثات العالمية ، سيتعين على المشروع تعدين ومعالجة 10 كيلومترات مكعبة من الحجر الجيري سنويًا. علاوة على ذلك ، سيكون من المفيد المحاولة فقط إذا أمكن التقاط ودفن ثاني أكسيد الكربون الناتج عن إنتاج الجير.

راجع أيضًا: ماذا يعني متوسط ​​درجة الحرارة العالمية 4 درجات مئوية لكوكب الأرض؟

هذه المقترحات ليست سوى بعض أفكار الهندسة الجيولوجية التي تم تقديمها في العقود الأخيرة ، وهناك العديد من الأفكار الأخرى ، لكنها كلها غارقة في الجدل بشكل أو بآخر. علاوة على ذلك ، فإن المنظمات العالمية المشاركة في البحث عن تغير المناخ قد أعطت الهندسة الجيولوجية استقبالًا فاترًا إلى حد ما ، في أحسن الأحوال ، حتى الآن.

على سبيل المثال ، خلصت الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) إلى أنها ستفشل في مواجهة جميع آثار تغير المناخ. توصلت منظمات أخرى مثل الأكاديمية الوطنية للعلوم والجمعية الملكية ومعهد المهندسين الميكانيكيين إلى استنتاجات مماثلة ، متفقين على أن الهندسة الجيولوجية يمكن أن تكون ، في أحسن الأحوال ، مكملاً لاستراتيجيات خفض الانبعاثات الحالية ، وفي أسوأ الأحوال ، قد تكون خطرة .

إنشاء الفحم الحيوي من خلال عملية الانحلال الحراري كوسيلة لتخزين الكربون [مصدر الصورة: ويكيميديا ​​كومنز]

لا يمكن ضمان أي من أساليب الهندسة الجيولوجية المقترحة حتى الآن لتكون آمنة تمامًا. كما سيتعين تنفيذها على نطاق واسع مع أقل العروض تكلفة التي قد تكلف عشرات المليارات من الدولارات الأمريكية سنويًا. حتى بالنظر إلى الفوائد المحتملة ، يتفق العلماء عمومًا على أن نهج الهندسة الجيولوجية ليس بديلاً عن التخفيف من آثار تغير المناخ.

ليس من المستغرب أن المجموعات البيئية ، مثل أصدقاء الأرض و Greenpeace ، تفضل نهجًا أكثر استدامة مثل التشجير واستعادة الأراضي الخثية ، في حين أن Oswald J. Schmitz ، الذي كتب في Yale Environment 360 ، يجادل لصالح تعزيز التنوع البيولوجي لتمكين النظم البيئية من تخزين الكربون.

وفقًا لشميتز ، تعد الحيوانات المفترسة مفتاحًا لهذه الاستراتيجية ، لأنها تحد من كمية الحيوانات العاشبة التي قد ترعى النظم البيئية التي تمتص الكربون. كمثال ، يشير شميتز إلى حقيقة أنه في منطقة الغابات الشمالية الشاسعة في شمال كندا وروسيا ، والتي تغطي أكثر من 10 في المائة من مساحة اليابسة ، يتم تخزين معظم الكربون المستخرج من الأشجار الشمالية من الغلاف الجوي كأوراق ميتة والفروع والجذور تسقط من النباتات. تمنع درجة الحرارة الباردة للتربة الميكروبات من تكسير المواد العضوية ، وبالتالي إعادة الكربون إلى الغلاف الجوي ، مما يعني أن الغابات الشمالية قادرة على تخزين المزيد من الكربون أكثر من العديد من الأماكن الأخرى على الأرض ومرتين مثل الغابات الاستوائية. تقوم الغابات الشمالية في كندا حاليًا بإزالة وتخزين ما يكفي من ثاني أكسيد الكربون لتعويض جميع انبعاثات الكربون السنوية للبلاد من استهلاك الوقود الأحفوري ، وهو أمر مهم بشكل خاص نظرًا لأن كندا هي واحدة من أكبر 10 مصادر لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون. هذا ممكن فقط بفضل الحيوانات المفترسة الكبيرة مثل الدببة السوداء والذئاب ، ولكن هذا يتم تجاهله من قبل وكالات إدارة الحياة البرية التي تعدم الحيوانات المفترسة بسبب تأثيرها على تجمعات الوعل والموظ. أظهرت التقديرات أن زيادة كثافة الموظ من 0.5 إلى 1.5 حيوان لكل كيلومتر مربع يولد انخفاضًا في تخزين الكربون في التربة بنسبة 10 إلى 25 بالمائة.

كلما نظر المرء إلى الهندسة الجيولوجية ، بدا أنه أكثر قليلاً من مجرد أمل كاذب قائم على نظريات علمية غير مختبرة. في المقابل ، يبدو أن الأساليب الأكثر طبيعية واستدامة ، مثل تلك التي أوصت بها المجموعات البيئية جنبًا إلى جنب مع تحويل شبكات الطاقة لدينا وشبكات النقل والتحول الكامل في الطريقة التي نؤدي بها الأشياء ونعيش حياتنا ، هي الحل الأكثر واقعية. ومع ذلك، هناك كمية الصيد. يبدو أن تغير المناخ يزداد سوءًا مع مرور كل عام ، وهذا يعني أن الوقت ينفد بسرعة.

باختصار ، مهما فعلنا من الآن فصاعدًا ، فنحن بحاجة إلى القيام به بسرعة.


شاهد الفيديو: التغير المناخي. والتهديد بعصر جليدي (ديسمبر 2021).