Исследования ученых из Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе (ETH Zurich) показывают, что выброс 5,5 миллионов тонн алмазной пыли в стратосферу каждый год может охладить планету на 1 градус по Цельсию благодаря отражающим свойствам драгоценных камней.
Такая степень охлаждения будет иметь большое
значение для ограничения глобального потепления, которое началось во второй
половине 19 века и сейчас составляет около 1,36 C.
Исследование
вносит вклад в область геоинженерии, которая ищет способы борьбы с изменением
климата путем сокращения количества энергии, достигающей Земли от Солнца. Геоинженерная
схема, известная как стратосферное аэрозольное впрыскивание, обойдется
недешево, но ученые говорят, что она может выиграть нам немного времени, пока
мы не достигнем нулевого уровня выбросов углерода.
По словам
ученых, распыление алмазной пыли в атмосфере может компенсировать почти все
потепление, вызванное деятельностью человека со времен промышленной революции,
и «выиграть нам немного времени» в борьбе с изменением климата.
Чтобы смягчить
эффект нагревания от солнца, исследователи давно предлагают использовать
крошечные частицы, или аэрозоли, которые отражают солнечные лучи обратно в
космос. Впрыскивание этих аэрозолей в стратосферу означает, что они будут
оставаться в атмосфере по крайней мере один год, прежде чем упадут обратно на
Землю, говорят исследователи.
Стратосферная
аэрозольная инъекция (SAI) основывается на явлении охлаждения, которое иногда
наблюдается после крупных вулканических извержений. Вулканическая активность
выбрасывает в атмосферу большие объемы диоксида серы, который в стратосфере
превращается в серную кислоту. Затем она конденсируется в мелкие сульфатные
аэрозоли, отражающие солнечное излучение обратно в космос, не позволяя ему
достичь Земли и привести к её нагреву.
Ранее
проводились исследования по закачке диоксида серы в стратосферу как способу
борьбы с изменением климата. Однако этот метод имеет несколько негативных
побочных эффектов. Аэрозоли серной кислоты могут поглощать значительную часть
солнечного и тепла Земли, что может привести к потеплению в стратосфере и
изменению циркуляции воздушных масс. Это, в свою очередь, может затронуть
тропосферу, нарушая глобальные осадки и циркуляцию.
Однако, по
словам авторов, алмазы могут стать решением этих проблем. Исследования
показали, что алмазные частицы не вызовут потепления в стратосфере и не
приведут к другим значимым нарушениям. Это связано с тем, что алмазный порошок
обладает очень высокой отражающей способностью и не слипается, в отличие от
других материалов, которые поглощают тепло, а не отражают его обратно в космос.
В новом
исследовании, опубликованном 16 декабря в журнале Environmental Research
Climate, ученые подтвердили, что алмазы, по крайней мере теоретически,
являются лучшим материалом для закачки в стратосферу. Команда исследователей
сравнила эффективность охлаждения с помощью алмазных частиц с охлаждением,
достигаемым частицами алюминия и кальцита. Для этого использовалась модель,
которая имитирует, как климат реагирует на вмешательства. Исследования
показали, что для охлаждения планеты на 1°C алмазной пыли потребуется на треть
меньше, чем других материалов.
Однако стоимость
и энергетические затраты на использование этих материалов пока неизвестны. Одно
из исследований 2020 года оценило стоимость применения диоксида серы для
охлаждения с 2035 по 2100 год в 18 миллиардов долларов в год, а стоимость
алюминия и кальцита, скорее всего, будет похожей. Но для алмазов этот процесс
окажется значительно дороже — исследование того же года оценило общие затраты
за 65 лет в 175 триллионов долларов.
Вопрос использования
таких технологий, как SAI, остаётся очень спорным. Некоторые ученые выступают
против исследований в этой области, утверждая, что непредсказуемые последствия
могут быть слишком серьезными, а также что эти исследования отвлекают средства
от других более важных климатических проектов. SAI и другие методы геоинженерии
не являются решением проблемы изменения климата, но, по мнению авторов, они
могут дать нам немного времени для поиска более эффективных решений.
Рамин
Казымов, Заместитель директора Центра
изменения климата
