Farligt eller genialt? Geoengineering kan vara nyckeln till att bekämpa klimatförändringarna

Termen geoengineering kan låta djärv vid första anblicken. Hur kan någon konstruera något naturligt eller geologiskt? Det handlar dock inte alls om att gå emot naturens gång. Det är snarare tvärtom. Ofta benämnd som ‘klimatets plan B’, är det ett sätt att bekämpa den globala uppvärmningen eller klimatförändringarna. 

Harvard Universities forskningsprogram för solgeoengineering definierar geoengineering som ett ‘set av framväxande teknologier som kan manipulera miljön och delvis kompensera för vissa av klimatförändringarnas effekter.’ 

Harvard University Geoengineering Program ser området som en sammansättning av två breda kategorier: koldioxidgeoengineering eller koldioxidborttagning (CDR) och solgeoengineering eller solstrålningshantering (SRM). 

Vissa studier har inkluderat en tredje kategori, vädermodifiering. Dessa kategorier kan ha ytterligare underkategorier. Men innan vi fördjupar oss i dem, låt oss titta på vad CDR och SRM avser.

Koldioxidgeoengineering, eller koldioxidborttagning, som namnet antyder, syftar till att avlägsna koldioxid från atmosfären. Denna väg ser ansamlingen av koldioxid i atmosfären som den grundläggande orsaken till klimatförändringarna. Koldioxid skadar miljön genom kedjan av utsläpp från koncentration till temperatur till påverkan. Målet med koldioxidgeoengineering är att bryta länken från utsläpp till koncentration. 

Länken från koncentration till temperatur är vad solgeoengineering eller solstrålningshantering syftar till att bryta. Mer exakt handlar det om att reflektera en liten del av solljuset tillbaka ut i rymden. Genom att öka mängden solstrålning som återvänder till rymden försöker denna process kyla planeten.  

Dock kan båda dessa geoengineering-typer delas in i flera undertyper, beroende på var de tillämpas och vilka områden de påverkar. 

Geoengineering-typer

Solstrålningshantering fungerar genom flera teknologier, inklusive stratosfärisk aerosolinjicering, ytalbedo-modifiering och mikrobubblor. 

Koldioxidborttagning, å andra sidan, kan ske genom tekniska ingrepp som koldioxidinfångning och lagring, direkt luftinfångning, koldioxidinfångning, användning och lagring, bioenergi med koldioxidinfångning och lagring, havsfertilisation, förbättrad vittring och förbättrad fotosyntes. Var och en av dessa teknologier är skild från de andra. 

Stratosfärisk aerosolinjicering

Denna process syftar till att spruta stora mängder små reflekterande partiklar in i stratosfären för att kyla planeten genom att reflektera solljus ut i rymden. De föreslagna reflekterande partiklarna inkluderar svaveldioxid, fint pulveriserat salt eller kalciumkarbonat. Sprutningen kan utföras från flygplan med artilleripjäser eller stora slangar för att nå himlen. 

Enligt en studie ledd av forskare vid Indiana University kan spridning av solljusreflekterande partiklar i atmosfären bromsa den snabba smältningen i Västantarktis och minska risken för katastrofala havsnivåhöjningar. Paul Goddard, en forskare vid Indiana University och huvudförfattare till studien, förklarar de potentiella fördelarna med detta tillvägagångssätt. Han uppger:

“Att utforska sätt att reflektera solljus ut i rymden innan det absorberas i jordens klimatsystem kan ge oss mer tid att hantera klimatförändringarna och undvika eller fördröja klimatkritiska trösklar, såsom kollapsen av den västantarktiska isflaket.”

Modifiering av ytalbedo

Den föreslagna geoengineeringtekniken syftar till att reflektera mer solljus ut i rymden genom att öka jordens albedo, ett mått på hur mycket av solens ljus som reflekteras tillbaka ut i rymden från jordens yta. 

Det kan göras på flera sätt, inklusive att odla grödor som reflekterar mer ljus, täcka stora öken- eller isområden med reflekterande material, vitmåla bergstoppar och tak med vit färg, och mer. 

För att ge mer kontext, innebär hög albedo att mestadels strålning reflekteras. Omvänt avser en låg albedoyta mörka havsytor som reflekterar en liten del och absorberar mestadels solstrålning i form av värme. 

Förbättring av marina moln

Syftet med denna teknik är att skapa eller generera vitare moln som ett sätt att reflektera mer solljus ut i rymden. För att uppnå detta syfte avser den föreslagna teknologin att öka koncentrationen av mindre molndroppar. 

Förespråkarna för denna teknik rekommenderar att skjuta stora mängder små partiklar, såsom havssalt-aerosoler, in i marina moln, vilket skulle fungera som kondensationskärnor för moln. 

För att partiklarna ska nå molnen föreslår förslaget att injicera salta aerosoler i de marina molnlagerna genom att spruta havsvatten från fartyg med munstycken som kan omvandla saltvatten till små partiklar.

Mikrobubblor

Denna geoengineeringteknik föreslår att injicera mikrobubblor i vattenkroppar eller havsskum för att spruta dem på havsytan. Målet är att reflektera mer solljus ut i rymden genom att förändra albedot på vattenytorna. 

En ljusare vattenyta skulle ha högre albedo, vilket resulterar i minskad absorption och mindre omvandling av solens energi till värme. Nu kommer vi att titta på några av koldioxidborttagningsmetoderna.

Koldioxidinfångning och lagring

Denna process utvecklades ursprungligen av oljeindustrin och kallas ofta för Enhanced Oil Recovery-tekniken (EDR). Den fungerar genom att pumpa trycksatt koldioxid in i oljereservoarer för att extrahera återstående avlagringar från åldrande oljefält och återvinna olja som annars var oåtkomlig. 

Direkt luftinfångning

En annan föreslagen teknik för att avlägsna växthusgaser (GGR), Direkt luftinfångning, kan avlägsna koldioxid från planetens atmosfär i stor skala. Tekniken planerar att utnyttja kemiska reaktioner för att skrubba koldioxid från atmosfären med ämnen som kan fungera som ett selektivt koldioxidfilter. Det finns två utvecklade processer: flytande lösningsmedel och fasta sorbenter. 

Ett exempel på ett flytande lösningsmedel kan vara en stark hydroxidlösning som koldioxid kan lösa sig i. Annars kan koldioxid fastna på ytan av en fast sorbent, såsom plastresin. 

Koldioxidinfångning, användning och lagring

Denna teknik föreslår avlägsnande av koldioxid genom att fånga gasen från industriella utsläppsavgaser eller direkt från atmosfären. Den infångade gasen används som råmaterial för tillverkning. Den förblir lagrad i tillverkade produkter tills den släpps ut i atmosfären igen.
Klicka här för listan över de bästa koldioxidinfångningsaktierna att investera i.

Bioenergi med koldioxidinfångning och lagring

Som namnet antyder syftar denna föreslagna teknik till att fånga koldioxid från bioenergianvändningar och lagra den genom koldioxidinfångning och lagring eller återanvända den med koldioxidinfångning. 

Havsfertilisation

Denna teoretiska teknik föreslår att dumpa stora volymer av mikro- och makronäringsämnen i havsområden där den biologiska produktiviteten är låg. Målet är att uppmuntra tillväxten av fytoplankton som kommer att absorbera atmosfärisk koldioxid och lagra den.minst sexton öppna havsfertilisationsexperiment under de senaste 30 åren. 

Förbättrad vittring

Den föreslagna interventionen av förbättrad vittring syftar till att avlägsna koldioxid genom att sprida stora mängder av utvalda och finmalda bergmaterial på stora markområden, stränder och havsytor. Processen hämtar inspiration från den naturliga vittringen av silikat- och karbonatberg.

Förespråkarna för denna teori vill skapa en långsam karbonatiseringsprocess som skulle gradvis förbruka och absorbera nästan en miljard ton koldioxid från atmosfären varje år. 

Förbättrad fotosyntes

Förbättrad fotosyntes skulle uppfylla sitt syfte genom att genetiskt manipulera växter och alger. Den skulle fungera på grödor som ris, vete, bomull och träd. Målet är att få dessa grödor att metabolisera mer koldioxid under förutsättningen att dessa växter kan lagra ytterligare kol i marken. 

Med alla dessa geoengineering-interventioner redo att tas i bruk måste man noggrant uppskatta hur fördelaktiga eller farliga de kan vara i sina tillämpningar i verkligheten. Vi kommer att titta på några av de mer populära teknikerna samt deras för- och nackdelar.

De potentiella fördelarna och farorna med geoengineering

För- och nackdelar med Stratosfärisk aerosolinjicering

Denna process kan visa sig vara ett botemedel mot den globala uppvärmningen genom att kompensera för planetens uppvärmning från en fördubbling av koldioxid. Eftersom den bygger på hur stora vulkanutbrott kyler planeten, är den en känd process. Den är också prisvärd och genomförbar. 

De förväntade nackdelarna kan vara en minskning av nederbörd eller en förändring av regionala klimat, vilket kan leda till naturkatastrofer. Denna process skulle inte stoppa havsförsurning, och att stoppa processen kan leda till att planeten värms upp snabbt om koldioxidnivåerna fortsätter att stiga. 

För- och nackdelar med Marine Cloud Brightening

Den främsta fördelen med Marine Cloud Brightening är att kompensera för all uppvärmning från en fördubbling av koldioxid. En annan betydande fördel kan vara möjligheten att kyla polerna mer än tropikerna, vilket bromsar eller stoppar isförlust. Processen kräver inga giftiga kemikalier och är prisvärd och genomförbar. 

Dock måste man komma ihåg att Marine Cloud Brightening fortfarande befinner sig i ett mycket teoretiskt stadium, utan några verkliga tester och med nödvändig teknik som mestadels saknas. Processen kan minska nederbörd och förändra regionala klimat med effekter lika katastrofala som torkning av Amazonas. 

För- och nackdelar med Förbättrad fotosyntes

Planen är att omvandla växter till biochar och få dem att absorbera kol så att de så småningom blandas in i jorden. En av de största fördelarna med denna process är att den är säker och syftar till att bromsa klimatförändringarna snarare än att drastiskt vända dem. Till skillnad från många andra geoengineeringteknologier har förbättrad fotosyntes förmågan att bromsa takten på havsförsurning. 

Dock är effektiviteten för förbättrad fotosyntes ännu inte fastställd. Många experter anser att den kan kompensera högst 10 procent av uppvärmningen från en fördubbling av koldioxid. Processen anses också oförmögen att förhindra stora havsnivåhöjningar. 

För- och nackdelar med havsfertilisation

Havsfertilisation är säker och syftar till att bromsa förändringstakten snarare än att drastiskt förändra kursen. Den kan även bromsa takten på havsförsurning. 

Dock tror forskare att dess effektivitet kan vara starkt begränsad och endast kompensera omkring 5 procent av uppvärmningen som följer av en fördubbling av koldioxid. Att tillämpa denna process kan även leda till eller påskynda havsdeoxygenering och skada marina ekosystem.

Medan många av geoengineering-teknikerna är teoretiska och väntar på verklig tillämpning, finns det vissa företag som har börjat arbeta med dem i någon kapacitet.  

Företag som arbetar med geoengineering-tillämpningar

1. Make Sunsets

Make Sunsets arbetar främst med tekniken för stratosfärisk aerosolinjicering. Enligt de data som företaget gjort offentliga har de lanserat 28 ballonger och kompenserat 4 791 ton-år av uppvärmning. Företaget tror att SAI är en omedelbar och nödvändig lösning för att kyla planeten och kan ge mänskligheten tid att övergå till en mer hållbar framtid.

Make Sunsets positionerar sig som ett företag för solreflektion som skapar biologiskt nedbrytbara reflekterande moln på hög höjd för att kyla planeten. Det har sitt huvudkontor i Box Elder, South Dakota, United States. Företaget erhöll en förseed finansiering på US$750 000 från Boost VC och Pioneer Fund i december 2022.

GeoEngineering: Farligt eller genialt

Klimatförändringarna är en verklighet, och det finns ett akut behov av att hantera dessa frågor genom vetenskapliga och teknologiska medel så snabbt som möjligt. Om geoengineering kan vara svaret får framtiden avgöra. Det är fortfarande i ett tidigt implementeringsstadium, och många av teknikerna är begränsade till teoretiska konceptualiseringar.

På den positiva sidan har implementeringen av SAI visat sig vara relativt billig jämfört med andra storskaliga klimatmitigeringsstrategier. Om det inte är ett fullständigt botemedel i sig självt, kan det fungera som ett komplement till andra strategier, fungera som en tillfällig åtgärd medan långsiktiga insatser för att minska växthusgasutsläpp utvecklas och implementeras.

Men allt detta måste göras med försiktighet. Det måste säkerställas att det inte uppstår skadliga eller oavsiktliga konsekvenser, såsom ozonnedbrytning eller snabb återgång, när processen stoppas.

Mer vetenskaplig och teknologisk forskning måste göras för att fastställa geoengineerings livskraft. Men det öppnar definitivt upp och breddar horisonten för vetenskapligt tänkande för att få fler idéer om hur klimatförändringarna kan bekämpas effektivt.