Под куполом: распыление аэрозолей охладит планету, но не поможет спасти урожаи

У Земли остаётся всё меньше времени: глобальное потепление усиливается, а меры по его остановке или хотя бы замедлению пока не работают.

Но учёные не сдаются. Молодая отрасль науки – геоинженерия – ищет способы изменения сложившихся климатических условий.

К примеру, ранее специалисты предложили для охлаждения планеты распылять в атмосфере алмазную пыль. Впрочем, подойдут любые другие частицы, которые смогут отражать и рассеивать солнечную энергию в верхних слоях "покрывала Земли". К примеру, для этих целей можно использовать оксид алюминия.

Такой план кажется вполне перспективным, однако исследователи из Калифорнийского университета в Беркли нашли в нём один изъян: их работа показала, что из-за так называемого эффекта затемнения пострадает сельское хозяйство.

Напомним, что идея охладить Землю таким образом появилась после изучения вулканической активности. Геологи и экологи заметили, что после крупных извержений вулканов наблюдается небольшой температурный спад. Это объясняется выбросом в атмосферу огромного количества диоксида серы: он вступает в реакцию с водяным паром, образуя небольшие капельки (аэрозоль). Они и рассеивают солнечный свет.

К примеру, филиппинский вулкан Пинатубо во время извержения в 1991 году выбросил в атмосферу 20 миллионов тон двуокиси серы. При этом количество поступающего в атмосферу солнечного света уменьшилось на 2,5%, а средняя глобальная температура снизилась примерно на полградуса по Цельсию.

Исследователи предположили, что "аэрозольный купол" может повысить урожайность сельскохозяйственных культур, ведь солнечный свет, даже рассеянный, всё рано будет достигать листвы, но температурные показатели при этом поползут вниз. Однако проверка этой теории показала обратное.

Геоинженеры проанализировали мировые сельскохозяйственные показатели с 1979 по 2009 год, особое внимание уделив периодам климатических изменений, которые повлекли два крупных извержения. Первое – то самое извержение Пинатубо в 1991 году, второе – извержение мексиканского вулкана Эль-Чичон в 1982 году.

Кроме того, команда создала специальную модель, чтобы рассчитать, какое количество охлаждающего аэрозоля понадобится распылять над Землёй с учётом роста выбросов углекислого газа после 2020 года.

По данным экспертов, с 2050 по 2069 год при помощи геоинженерных методов можно будет снизить среднюю температуру на планете примерно на 0,88 градуса Цельсия. И это увеличило бы урожайность кукурузы на 6,3%.

Но когда в модель добавили данные по солнечному свету, выяснилось, что из-за его рассеяния эффект будет прямо противоположным: урожайность снизится на 5,3%. А если учесть изменения в количестве осадков и облачности, то к этой цифре можно прибавить ещё 0,2%.

Примерно такие же результаты были и с другими культурами – рисом, пшеницей, соей.

"Это в некотором роде похоже на проведение экспериментальной операции: побочные эффекты лечения наносят такой же урон, как и сама болезнь", — поясняет ведущий автор работы Джонатан Проктор (Jonathan Proctor).

Возможно, причина такого эффекта в том, что сельскохозяйственные культуры, в отличие от деревьев, большую часть своего жизненного цикла растут "разреженно": на полях каждое растение почти не соприкасается с соседом, на него не падает тень, чего не скажешь о лесах, где соседство деревьев более плотное, а нижняя часть их листвы вообще не получает солнечного света. Деревья привыкли к таким условиям, а вот другие растения – нет.

По словам специалистов, эта работа лишний раз напоминает о той взаимосвязи, в которой находятся все составляющие нашего мира. Воздействуя на температуру, нельзя не изменить и остальные "настройки", и это следует учитывать в будущих работах.

Научная статья по итогам последнего исследования была опубликована в журнале Nature.

Напомним, что в апреле 2018 года экологи зафиксировали новый плачевный рекорд: концентрация углекислого газа в атмосфере Земли обновила максимум. Но у учёных есть интересные идеи, как утилизировать парниковые газы. Так, в Исландии их "упаковывают" под землёй, а в Швейцарии создали установку, которая "поедает" углекислый газ. Другие инженеры предлагают не хранить CO2, а перерабатывать в топливо и спирты.