Osiągnięcie celów polityki klimatycznej dotychczasowymi metodami staje się wątpliwe. Dlatego do arsenału rozwiązań alternatywnych rozważanych na serio trafiła prawdziwa klimatyczna broń jądrowa: geoinżynieria.
Mam świetną wiadomość dla tych, którzy ukończyli studia z zarządzania i nie mają pracy. Pojawił się niezwykle interesujący projekt, który będzie potrzebował armii specjalistów – chodzi o zapanowanie nad promieniowaniem słonecznym.
To właśnie w zarządzaniu promieniowaniem słonecznym (SRM, Solar Radiation Management) Joseph E. Aldy i Richard Zeckhauser z Uniwersytetu Har varda widzą szansę na powstrzymanie zmian klimatu. Szczegóły opisali w pracy „Three Prongs for Prudent Climate Policy” (Trzy filary rozsądnej polityki klimatycznej) z marca tego roku. W ich wizji samoloty rozpylają w górnych warstwach atmosfery aerozole (głównie cząsteczki siarki), które odbijają promieniowanie słoneczne, ograniczając średnie temperatury na Ziemi.
Brzmi jak science fiction? Owszem, ale Aldy i Zeckhauser to nie szaleni naukowcy, którzy zbyt długo przebywali na – nomen omen – słońcu, by wpaść na taki pomysł. Ich poglądy to naukowy mainstream.

Kosmiczne lustra

ikona lupy />
Dziennik Gazeta Prawna
I nie tylko naukowy. Badania nad regulowaniem albedo, stosunku światła odbitego do światła padającego na Ziemię, stają się przedmiotem coraz poważniejszego zainteresowania polityczno-biznesowych elit. Od zeszłego roku sponsoruje je miliarder Bill Gates. To oznacza, że geoinżynieria, bo do niej zaliczają się metody manipulowania globalnym termostatem, wkrótce będzie tematem dnia. Komu jak komu, ale założycielowi Microsoftu wyczucia trendów odmówić nie można. Teraz, w pandemii, jest to wyjątkowo wyraziste – to jedna z tych osób, która ostrzegała przed jej wybuchem już lata temu.
Gates wsparł SCoPEx, projekt prowadzony na tej samej uczelni, z której wywodzą się Aldy oraz Zeckhauser. Stratospheric Controlled Perturbation Experiment, czyli Kontrolowany Eksperyment Zaburzenia Stratosferycznego, ma poszerzyć wiedzę na temat roli, jaką aerozole mogą odegrać w solarnej geoinżynierii. Polegać ma na wypuszczeniu balonu z dwoma specjalnymi śmigłami, tworzącymi długie na kilometr i szerokie na 100 m strumienie powietrza, do których można dodawać różne gazy i cząsteczki. Balon wzleci na 20 km i wówczas zostanie uwolniona niewielka ilość, bo od 100 g do 2 kg, cząsteczek lodu, węglanów wapnia i siarczanów. „To pierwszy eksperyment tego rodzaju w historii, w którym wprowadza się materiał w górne warstwy atmosfery” – piszą na oficjalnej stronie projektu badacze.
Chociaż brzmi to dość banalnie, banalne nie jest, a budżet eksperymentu to 16 mln dol. Finansowanie badań tego rodzaju jest dziś łatwiejsze nie tylko dzięki Gatesowi. Także Jeff Bezos, szef Amazona, jest ich potencjalnym fundatorem. W lutym tego roku przeznaczył na kwestie klimatyczne 10 mld dol. Mając do dyspozycji tak duże pieniądze, można by realizować nie tylko eksperymenty z balonami, ale i kosmicznymi lustrami. To propozycja Andrew Younga, przedsiębiorcy, który (bez skutku) ubiegał się o nominację prezydencką z ramienia Partii Demokratycznej w nadchodzących wyborach prezydenckich.
Young chciał, by w górne warstwy atmosfery wystrzelić satelity z wysuwanymi lustrami odbijającymi światło słoneczne. Nie jest to pomysł nowy – idea powstała w latach 80 XX w. w USA, a testowali ją w latach 90. Rosjanie. Bez powodzenia. Na przeszkodzie stanęła niewystarczająco rozwinięta technologia. Ale nawet gdyby nie to ograniczenie, przeszkodą byłyby koszty. Produkcja i uruchomienie sieci luster tworzących cień o powierzchni 100 tys. km kw. kosztowałyby ok. 750 mld dol., a ich funkcjonowanie kolejne 100 mld dol. rocznie.

Metoda na chłoda

Geoinżynieria nie narodziła się dziś. Jej historia sięga końca XIX w., a pierwotnie jej celem nie była walka ze zmianami klimatu, ale z kaprysami pogody. W 1891 r. Louis Gathmann, amerykański inżynier niemieckiego pochodzenia, zaproponował zasiewanie chmur jako sposób na sprowadzenie opadów deszczu. To właśnie ta metoda jest inspiracją dla harwardzkich eksperymentów z balonem.
Gathmann doszedł do wniosku, że wystrzeliwanie w kierunku chmur chemikaliów obniżających ich temperaturę wywoła tworzenie się jąder kondensacji, na których „rosną” krople chmurowe. Ideę w mig podchwycono i rozpoczęto eksperymenty. Chociaż skuteczność zasiewania chmur do dzisiaj nie jest przedmiotem naukowego konsensu, to metodę tę stosuje już 60 państw świata, czyli o 50 proc. więcej niż w 2011 r. Do tworzenia jąder kondensacji nie wykorzystuje się dzisiaj już dwutlenku węgla, jak proponował Gathmann (z oczywistych przyczyn), a m.in. jodek srebra. W manipulacjach pogodą przodują Chiny, które zasiewały chmury np. podczas igrzysk w Pekinie w 2008 r. – by deszcz nie przeszkadzał sportowcom.
Zasiewanie chmur samo w sobie może być metodą geoinżynierii klimatycznej. W jego wyniku można zwiększyć masywność chmur, co zmieni albedo. Badacze wskazują także na możliwość zasiewu chmur po to, by je wybielić i przekształcić w naturalne lustra. Można to osiągnąć, rozpylając np. nad oceanami z pomocą wyspecjalizowanej floty statków wodę morską. Ta, parując, zostawiałaby po sobie cząsteczki soli tworzące jądra kondensacji. Lustrzane właściwości ma zresztą sama powierzchnia oceanów i także te właściwości można by wzmocnić – dzięki zasianiu ich powierzchni bąbelkami powietrza. Możliwości wpływania na albedo jest wiele, a to niejedyny rodzaj geoinżynierii. Uchodzi za nią także m.in. zalesianie i sekwestracja dwutlenku węgla.
Zalesianie ma jednak ograniczoną skuteczność. Nawet przywrócenie stanu lasów sprzed 10 tys. lat nie zrekompensuje skutków CO2 skumulowanego w atmosferze w procesach przemysłowych. Potencjalnie skuteczniejsza jest sekwestracja, czyli wychwytywanie gazu z atmosfery lub usuwanie go ze spalin – i składowanie. Ale problem z nią jest taki, że nie istnieje wydajna, bezpieczna i tania metoda sekwestracji na skalę przemysłową. Instalacje wychwytujące dwutlenek węgla są koszmarnie drogie. Jedna z nich działa w elektrowni Boundary Dam w Kanadzie – wychwycenie tony CO2 ze spalin kosztuje ok. 100 dol.
Fizyk Marcin Popkiewicz, współtwórca portalu NaukaoKlimacie.pl zauważa, że nawet gdyby metody sekwestracji udoskonalono, to i tak nie rozwiązałoby to problemu zmian klimatu. – Na razie cały czas dyskutujemy kwestię wychwytu CO2 w elektrowniach, a przecież nie jest to nawet połowa całości emisji. Do atmosfery dwutlenek węgla wrzucają też piecyki w domach, kuchenki gazowe, samochody, samoloty i wiele innych urządzeń – twierdzi ekspert.
Dlatego właśnie to nie skupiająca się na CO2, a na promieniowaniu Słońca gałąź geoinżynierii staje się coraz popularniejsza.

Spuszczę ci burzę

Manipulowanie nasłonecznieniem Ziemi jest potencjalnie skuteczniejszą metodą schładzania klimatu niż zabawy z CO2. Dodatkowo metodą relatywnie tanią i przynoszącą niemal natychmiastowe efekty. Nie wymaga także tego, by każde państwo świata się na nią zgadzało w ramach międzynarodowych porozumień. Wystarczy, że wprowadzą je najwięksi (przynajmniej z technicznego punktu widzenia). Kolejna korzyść to możliwość kontrolowania temperatury bez ograniczania emisji dwutlenku węgla. Polskie górnictwo ocalone! Hulaj dusza, piekła nie ma! Co więc powstrzymuje ludzkość przed solarną geoinżynierią? Dlaczego rządy świata inwestują miliardy w OZE, a nie w baloniki z siarczanami?
Bo solarna geoinżynieria oprócz ogromnych korzyści niesie ze sobą olbrzymie ryzyka. Popkiewicz zwraca np. uwagę, że zmiany w proporcji promieniowania bezpośredniego i rozproszonego mogłyby mieć negatywny wpływ np. na produktywność ekosystemów (w końcu funkcjonują dzięki fotosyntezie). Ponadto geoinżynieria nie rozwiązuje problemu zakwaszenia oceanów, gdyż następuje ono w wyniku kumulacji dwutlenku węgla. Naukowcy obawiają się też, że znaczne ilości aerozolu w stratosferze mogą doprowadzić o zaburzeń w cyrkulacji atmosferycznej. – Najważniejszą konsekwencją byłyby istotne zmiany w cyklu monsunu, aż do jego zaniku. Nie zapominajmy też, że aerozole siarkowe są szkodliwe dla warstwy ozonowej – przestrzega Popkiewicz. Nieprzewidywalne konsekwencje geoinżynierii solarnej to największa obawa naukowców, wciąż powstrzymująca ich przed eksperymentami na większą skalę.
Ale w kwestii ryzyka związanego z geoinżynierią swoje – może nawet ważniejsze – do powiedzenia mają rządzący. To, że klimat jest problem politycznym, to rzecz już oczywista, ale obecna polityka klimatyczna i związane z nią nieporozumienia nie będą raczej przyczyną wojen – tymczasem geoinżynieria solarna sama z siebie rodzi potężne konflikty, które z czasem mogą przybrać charakter militarny. Skoro chcemy manipulować ziemskim termostatem, musimy ustalić, kto będzie to robił. Musimy też uzgodnić, na bazie jakich kryteriów będzie podejmował decyzje. Władca klimatu będzie realnym władcą świata, mogącym kształtować go na własne potrzeby. To będzie trochę jak z polityką pieniężną w strefie euro – dostosowuje się ją do sytuacji w największych gospodarkach, nie w peryferyjnych, czasami tym ostatnim szkodząc. Czy narzucenie całemu światu własnej wizji geoinżynieryjnej przez, dajmy na to, USA to nie posunięcie się o jeden most za daleko?
Jest też kwestia stabilności układu. Geoinżynieria solarna, by była skuteczna, musi być stosowana w sposób ciągły. – Aerozole siarkowe po roku, dwóch są usuwane ze stratosfery, trzeba by je więc uzupełniać. Biorąc pod uwagę czas istnienia w środowisku dodatkowych atomów węgla pochodzących ze spalania paliw kopalnych, należałoby to robić przez dziesiątki tysięcy lat – zauważa Popkiewicz. Wyobraźmy sobie sytuację, w której Rosja i Chiny odmawiają partycypacji w kosztach utrzymania systemu albo w jakiś sposób zaczynają go sabotować. Gdyby w wyniku politycznych niesnasek poziom aerozoli w atmosferze gwałtownie spadł, równie gwałtownie wzrosłyby temperatury Ziemi, powodując niemożliwe do przewidzenia zaburzenia pogodowe.
Jednym z największych przeciwników manipulowania albedo jest prof. Alan Robock z Rutgers University. Jest on przekonany, że te technologie mogą być traktowane jak broń. Państwo A może celowo deregulować pogodę w państwie B, by osiągnąć korzyści. Co, jeśli państwo B będzie miało nazbyt porywczego przywódcę i dostęp do broni atomowej? Ryzyko wojny jądrowej jest wciąż jednym z największych zagrożeń egzystencjalnych dla ludzkości, przekonują ludzie myślący jak Robock, i nie warto go eskalować.
Mimo takich obiekcji pozornie szalonych geoinżynieryjnych pomysłów przybywa. Głównie dlatego, że rośnie świadomość, iż polityka oparta wyłącznie na redukcji emisji dwutlenku węgla do atmosfery zawodzi. Mimo założeń porozumienia paryskiego z 2015 r. w przedpandemicznych czasach globalna emisja CO2 rosła, zamiast spadać w pożądanym tempie ok. 15 proc. rocznie. Innymi słowy: nie wszystkie rządy współpracowały. I trudno się temu dziwić, bo dobrych (racjonalnych) powodów do klimatycznego gapowiczostwa jest sporo. Kraje biedne mogą twierdzić, że to nie one są odpowiedzialne za globalne ocieplenie, tylko uprzemysłowiony Zachód, a państwa takie jak Polska, że są zbyt zależne od węgla, by z dnia na dzień przerzucić się na energię solarną i wiatrową. W obu twierdzeniach jest racja. Dlatego bez dodatkowych dwóch filarów w postaci zwiększenia technologicznych zdolności do adaptacji do zmian i wykształcenia narzędzi geoinżynieryjnych się nie obejdzie. Tak argumentują Aldy i Zeckhauser i oddają w ten sposób dominujące podejście do zagadnienia.

Efekt gapowicza

W ciągu ostatnich miesięcy pojawiły się pełne nadziei głosy, że pandemia może paradoksalnie pomóc w realizacji polityki klimatycznej. Entuzjazm ten wynika z faktu, że wirus SARS-CoV-2, paraliżując gospodarkę, ogranicza produkcję, co w efekcie prowadzi do zmniejszenia emisji CO2, a także z oczekiwań, że programy ratowania gospodarek można kształtować tak, by stymulowały jednocześnie zieloną transformację. Te nadzieje są jednak płonne.
Po pierwsze, emisje dwutlenku węgla w trakcie pandemii spadły, lecz nie do zerowego poziomu. Dlatego w maju, w samym środku lockdownu, stężenie CO2 w atmosferze osiągnęło najwyższy poziom we wspólnej historii Ziemi i człowieka. Po drugie, historia uczy, że emisje dwutlenku węgla po okresach kryzysowego spadku rosną z jeszcze większą dynamiką, nadrabiając z naddatkiem stracony czas. Tak było po epidemii hiszpanki, Wielkim Kryzysie, II wojnie, kryzysie paliwowym 1979–1982 i kryzysie finansowym z 2008 r. Obserwację tę poczynił tygodnik „Time” w jednym z lipcowych wydań. Zauważył, że nawet pandemiczne zredukowanie emisji do poziomu z 2010 r. wymagać będzie dalszej redukcji o 50 proc. do 2030 r., jeśli „wciąż mamy nadzieję na uniknięcie wzrostu temperatury o 1,5 proc. ponad poziom z ery przedprzemysłowej, co naukowcy uznają za konieczny warunek redukcji najgorszych skutków zmian klimatu”.
I tu znów wracamy do problemu gapowicza, na który lekarstwa jak nie było, tak nie ma. – Nieudane próby redukcji emisji gazów cieplarnianych w latach 90 XX w. były dobrym prognostykiem nieudanych prób w pierwszej dekadzie nowego millenium, a te z kolei były dobrym prognostykiem porażek z drugiej dekady. Obecny zasób kapitałowy naszych gospodarek jest mocno węglochłonny, co utrudnia istotną redukcję emisji, mechanizm ten nie zniknął i będzie nadal wpływał na działania z zakresu polityki klimatycznej w najbliższym czasie – przekonują Aldy i Zeckhauser w jednym z wywiadów.
Presja na zastosowanie geoinżynierii będzie rosnąć tym bardziej, im bliżej będziemy roku 2030, który uznaje się za kluczowy dla oceny skuteczności dzisiejszych polityk klimatycznych. Ta presja wzrośnie jeszcze mocniej, jeśli po drodze zmiany przyspieszą. Klimatolog Tim Lenton z Uniwersytetu Exeter przekonuje na łamach „Nature”, że zbliżyliśmy się do przekroczenia 9 z 15 punktów krytycznych, po których następuje przyśpieszone ocieplanie się klimatu. Punkty te to częstotliwość występowania susz w Amazonii, szybkość redukcji pokrywy lodowej Arktyki, Grenlandii oraz zachodniej i wschodniej Antarktyki, szybkość cyrkulacji oceanicznej, częstotliwość pożarów tajgi, wymieranie rafy koralowej i topnienie wiecznej zmarzliny. Wiele więc wskazuje na to, że staniemy wkrótce przed ogromnym dylematem: czy – skoro emisji CO2 redukować się nie udaje – mamy zdać się na naszą udowadnianą nieustannie od tysiącleci zdolność adaptacji i najzwyczajniej w świecie pogodzić się ze zmianami klimatu, czy może mamy przeprowadzić globalny eksperyment geoinżynieryjny? Która z tych opcji jest bezpieczniejsza? Nauka, dzisiaj przynajmniej, nie daje nam jasnej odpowiedzi.