Быстро, дешево, опасно. Ученые предлагают охлаждать Землю аэрозолями

Чтобы предотвратить глобальное потепление, можно отклонять от Земли часть солнечного излучения. Есть и другие идеи — космическое зеркало, создание ярких морских облаков, аэрозольная защита в стратосфере. Все эти проекты пока на бумаге или в стадии лабораторных опытов, но не исключено, что при неблагоприятном сценарии изменения климата к концу века их придется реализовать на практике.

Специальный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), прогнозирующий нагревание атмосферы на полтора градуса к концу века, и прошедшие в ноябре в польском Катовице климатические переговоры под эгидой ООН вновь вызвали интерес к теме глобального потепления. В СМИ появились новости о геоинженерных проектах по снижению температуры. Вот только способы эти далеко не новы, находятся на стадии расчетов и, как правило, испытывают дефицит финансирования.

Солнечное тепло проникает сквозь атмосферу Земли и нагревает ее поверхность. В свою очередь, планета отдает тепло вовне, и большая его часть уходит в космос. Остальное задерживается парниковыми газами, содержащимися в атмосфере: парами воды, углекислым газом, метаном, озоном, оксидом азота. Благодаря этому механизму на планете относительно тепло и возможна жизнь в нынешнем ее виде.

В 1960-е годы ученые заметили, что в атмосфере растет содержание CO? — одного из сильных парниковых газов. Они предположили, что избыток его поступает от сжигания ископаемого топлива и если продолжать это делать, глобальная температура будет подниматься, а климат — меняться. Пионером этих исследований стал советский ученый Михаил Будыко. Он же высказал идеи инженерного воздействия на климат с целью его охлаждения. В 2000-х его концепцию развил академик Юрий Израэль.

Специалистам также известно, что вслед за сильными извержениями вулканов наступает похолодание, длящееся год-два. Это связано с тем, что в атмосферу с пеплом и газами выбрасывается большое количество минеральных частиц, отражающих солнечное излучение. Что если специально распылять в стратосфере светоотражающий аэрозоль? Таким образом, атмосфера и поверхность будут меньше нагреваться. В качестве активного вещества предлагают сульфаты и карбонат кальция.

У проектов по управлению солнечным излучением множество сложностей: неясно, как поведет себя аэрозоль в стратосфере, каков будет эффект, как распыленное вещество будет оттуда выводиться, что случится с озоновым слоем, непонятно даже, как этот аэрозоль туда доставить.

Ученые из Гарвардского университета (США) под руководством Фрэнка Кеча и Дэвида Кейта предлагают запустить на высоту 20 километров воздушный шар. Сначала в чисто научных целях они планируют распылить водяной лед, чтобы проверить работоспособность инструментов, затем впрыснуть примерно один килограмм карбоната кальция, чтобы создать зону турбулентности длиной в один километр и шириной сто метров и посмотреть, что будет дальше.

Датчики в гондоле воздушного шара, спускающегося сквозь созданное облако, будут фиксировать физические и химические параметры окружающей среды.

Гарвардский эксперимент под названием SCoPEx пока существует только на бумаге, неизвестна дата его проведения. Согласно же расчетам, если опыт окажется удачным, нужно будет распылять порядка одной десятой мегатонны аэрозоля (скорее всего, оксида серы) в год, постепенно наращивая объемы, чтобы снизить темп потепления или добиться охлаждающего действия на климат.

Распылять аэрозоль ученые предлагают на 15-й и 30-й широтах к югу и северу от экватора. Для доставки вещества на большую высоту придется строить новое воздушное судно. Гипотетически начать работу можно уже в 2033 году.

Ученые также предлагают усиливать яркость морских облаков, чтобы они лучше отражали солнечное тепло; уменьшать толщину перистых высотных облаков, чтобы они пропускали больше переизлученного поверхностью тепла. Не кажется совсем фантастикой и идея создать на орбите Земли зеркало, которое отражало бы часть солнечных лучей, хотя разработка подобной технологии займет не одно столетие.

Проект по распылению аэрозоля пока наиболее проработан, и в научной среде время от времени звучат голоса в его поддержку. В 2006 году голландец Пауль Крутцен, изучавший озоновые дыры и заслуживший Нобелевскую премию по химии, указал на то, что сокращение промышленных выбросов серы в атмосферу приводит к усилению парникового эффекта. Полная очистка воздуха от вредных веществ, хотя и полезна для здоровья людей, способствует потеплению.

Снять противоречие можно, если создавать искусственный аэрозольный экран в стратосфере, продолжая бороться с выбросами, загрязняющими нижний слой атмосферы.

Против любых геоинженерных проектов в научном сообществе существует стойкое предубеждение. Достаточно вспомнить катастрофу Аральского моря, которое обмелело в результате интенсивного забора воды для полива полей.

Многие ученые считают, что геоинженерные проекты по управлению солнечным излучением хотя и могут быть реализованы и недороги, но опасны, а их последствия непредсказуемы. А главное — они не решают ключевую задачу по удалению излишка парниковых газов в атмосфере.

Кроме того, невозможно гарантировать их постоянную работу, и если, к примеру, искусственная аэрозольная защита внезапно исчезнет (по любой причине), это может привести к резкому потеплению климата.

В то же время отказываться от идеи не стоит — возможно, она пригодится как последнее средство, если сбудутся самые негативные прогнозы, касающиеся изменения климата.