Ngành công nghiệp

Biến đổi khí hậu: Niềm hy vọng sai lầm của Địa kỹ thuật

Biến đổi khí hậu: Niềm hy vọng sai lầm của Địa kỹ thuật

Vào tháng 2 năm 2015, Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia (NAS) đã thông báo rằng biến đổi khí hậu do con người tạo ra hiện đã phát triển nhanh chóng đến mức phải xem xét các phương án can thiệp trên quy mô hành tinh, hay nói cách khác là 'địa kỹ thuật'. Vấn đề làm thế nào để giải quyết biến đổi khí hậu do con người tạo ra hiện đã trở nên nghiêm trọng đến mức nhiều tiếng nói trên khắp thế giới đang bắt đầu đề cập đến địa kỹ thuật như một giải pháp khả thi. Tuy nhiên, các phương pháp tiếp cận địa kỹ thuật phần lớn vẫn chưa được thử nghiệm và do đó tiềm ẩn rất nhiều rủi ro, với khả năng rõ ràng là tạo ra nhiều vấn đề hơn là chúng giải quyết được.

Sơ đồ cho một thử nghiệm địa kỹ thuật diễn ra ở Norfolk vào năm 2011 [Nguồn ảnh: SPICE Geoengineering, Flickr]

Ví dụ, một trong những kỹ thuật thường được đề xuất bất cứ khi nào chủ đề được thảo luận, là quản lý bức xạ mặt trời (SRM), thường được gọi là 'sửa đổi albedo' vì nó dựa trên 'hiệu ứng albedo', nghĩa là ý tưởng phản ánh bức xạ mặt trời trở lại không gian. Tuy nhiên, khái niệm này chứa đầy những vấn đề tiềm ẩn, đặc biệt là rủi ro mà các công nghệ SRM có thể có khả năng làm thay đổi khí hậu theo những cách mới hiện chưa được hiểu rõ và có thể gây ra tác hại vĩnh viễn.

Một kỹ thuật SRM được đề xuất liên quan đến việc bơm các sol khí sulphat vào tầng bình lưu để tạo ra hiệu ứng mờ toàn cầu. Ý tưởng này liên quan đến việc đưa các hóa chất như axit sulfuric, hydro sunfua hoặc sulfur dioxide vào khí quyển bằng pháo binh, máy bay hoặc bóng bay. Ý tưởng này hấp dẫn bởi vì nó dường như mang lại kết quả nhanh chóng, chi phí thực hiện trực tiếp thấp và với các hiệu ứng khí hậu có thể đảo ngược. Một nghiên cứu của TML Wigley vào năm 2006 đã đề xuất việc bơm các hạt sulphat vào khí quyển cứ sau 1-4 năm, cung cấp một lượng sulphat tương đương với lượng sunphat được bơm vào khi núi Pinatubo phun trào năm 1991. Nghiên cứu kết luận rằng, nếu thành công, kỹ thuật có thể đưa ra 'thời gian gia hạn' khoảng 20 năm trước khi yêu cầu cắt giảm lượng khí thải lớn. Tuy nhiên, nghiên cứu không giải quyết được nhiều thách thức về kỹ thuật và chính trị mà một dự án sẽ phải vượt qua.

Những người ủng hộ việc phân phối khí dung sulphat lập luận rằng cách tiếp cận này bắt chước các quá trình tự nhiên, đặc biệt là các quá trình của núi lửa, có thể khả thi về mặt kỹ thuật, có thể có 'tiềm năng bức xạ bức xạ' cao (có nghĩa là nó có thể rất hiệu quả trong việc hãm biến đổi khí hậu) và có thể làm như vậy với chi phí tương đối thấp. Tuy nhiên, các tác dụng phụ tiềm ẩn của phương pháp này nếu nó đi sai lầm nghiêm trọng, bao gồm suy giảm tầng ôzôn, sự nóng lên của nhiệt đới (ranh giới giữa tầng đối lưu và tầng bình lưu) và các tác động tiềm tàng đến nhiệt độ của tầng bình lưu.

Một nghiên cứu khác, được công bố trên tạp chí Environmental Research Letters, cho thấy các sol khí sulphat ở tầng bình lưu có thể gây ra hạn hán lớn ở vùng nhiệt đới với lượng mưa giảm tới một phần ba ở Nam Mỹ, châu Á và châu Phi. Điều này sẽ dẫn đến mất mùa, đói kém và cũng có thể gây ra những xung đột mới giữa các quốc gia về việc ai có quyền can thiệp vào bầu khí quyển của Trái đất.

Một cách tiếp cận khác, cùng với SRM, là loại bỏ carbon dioxide. Điều này bao gồm các kỹ thuật như năng lượng sinh học với thu giữ và lưu trữ carbon, than sinh học, thu giữ không khí trực tiếp, thụ tinh trong đại dương và tăng cường thời tiết.

Một loài thực vật phù du dưới đáy đại dương nở rộ ở Nam Đại Tây Dương. Quá trình thụ tinh sắt trong đại dương sẽ cố gắng tái tạo những sự nở hoa như vậy bằng cách thêm sắt, do đó hút carbon và cố định nó dưới đáy biển [Nguồn ảnh: Wikimedia Commons]

Việc bón sắt cho các đại dương đã được đề xuất như một biện pháp khuyến khích sự phát triển của thực vật phù du, từ đó sẽ hấp thụ carbon dioxide từ khí quyển. Tuy nhiên, lượng carbon loại bỏ khỏi bầu khí quyển có thể thấp hơn nhiều so với dự đoán do sinh vật phù du chết sẽ giải phóng carbon trở lại bầu khí quyển. Hơn nữa, các tác động môi trường tiềm ẩn của kỹ thuật này vẫn chưa được hiểu rõ, mặc dù người ta biết rằng chúng sẽ không bị giới hạn ở một khu vực cụ thể nhưng sẽ ảnh hưởng đến các khu vực khác của đại dương do hoạt động của hoàn lưu đại dương toàn cầu. Điều này sẽ làm cho việc đánh giá lâu dài về kỹ thuật trở nên cực kỳ khó khăn. Mặc dù vậy, một số dự án thụ tinh sắt ở đại dương đã được thực hiện.

Một trong số đó, được tiến hành ngoài khơi bờ biển phía tây Canada vào tháng 7 năm 2012, đã gây ra một sự náo động trong cộng đồng bản địa địa phương và khiến các nhà khoa học cũng như những người phản đối kỹ thuật địa kỹ thuật phẫn nộ. Một phần của vấn đề là nó được thực hiện bởi một công ty tư nhân, Công ty Phục hồi Cá hồi Haida (HSRC), chứ không phải bởi các nhà khoa học. Dự án không rõ ràng về mặt pháp lý, đặc biệt là việc thụ tinh trong đại dương bị hạn chế bởi lệnh cấm tự nguyện quốc tế về kỹ thuật địa lý và hiệp ước về ô nhiễm đại dương. Hai hiệp định này cho phép miễn trừ nghiên cứu nhưng hiệp ước quy định rằng các thí nghiệm đó phải được quy định bởi các cơ quan môi trường quốc gia và phải có giấy phép. Không rõ liệu thí nghiệm này có ảnh hưởng gì không, nhưng những gì nó làm đã gây ra một cuộc tranh luận lớn về kỹ thuật địa lý, ai nên tiến hành nghiên cứu trong lĩnh vực này và nó nên được xác định như thế nào.

Một đề xuất khác về việc đổ rác xuống đại dương đề xuất sử dụng vôi, chất này sẽ phản ứng với CO2 trong khí quyển, chuyển thành canxi cacbonat và rơi xuống đáy đại dương. Ý tưởng này, được gọi là Cquestrate, đã được trình bày tại một hội nghị về các giải pháp biến đổi khí hậu ở Manchester, Vương quốc Anh, vào năm 2009, bởi cựu cố vấn quản lý Tim Kruger. Bên cạnh vấn đề làm thế nào để vận chuyển vôi đủ số lượng, việc đổ vôi ra biển hiện nay là bất hợp pháp. Kruger cũng thừa nhận rằng để chống lại lượng khí thải toàn cầu, dự án sẽ phải khai thác và xử lý 10 km khối đá vôi mỗi năm. Hơn nữa, sẽ chỉ đáng thử nếu CO2 tạo ra từ quá trình sản xuất vôi có thể được thu giữ và chôn lấp.

XEM CŨNG: Nhiệt độ trung bình toàn cầu 4 ° C sẽ có ý nghĩa gì đối với Hành tinh Trái đất?

Những đề xuất này chỉ là một số ý tưởng về kỹ thuật địa lý đã được trình bày trong những thập kỷ gần đây, còn rất nhiều ý tưởng khác nữa, nhưng tất cả đều bị sa lầy vào tranh cãi dưới hình thức này hay hình thức khác. Hơn nữa, cho đến nay, các tổ chức toàn cầu tham gia nghiên cứu về biến đổi khí hậu đã mang lại cho ngành kỹ thuật địa lý một sự đón nhận khá ấm áp.

Ví dụ, Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) đã kết luận rằng nó sẽ không thể chống lại tất cả các tác động của biến đổi khí hậu. Các tổ chức khác như Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia, Hiệp hội Hoàng gia và Viện Kỹ sư Cơ khí đều đưa ra kết luận tương tự, đồng ý rằng kỹ thuật địa kỹ thuật tốt nhất chỉ có thể là sự bổ sung cho các chiến lược giảm phát thải hiện có và tệ nhất là có thể nguy hiểm. .

Tạo ra than sinh học thông qua quá trình nhiệt phân như một phương tiện lưu trữ carbon [Nguồn ảnh: Wikimedia Commons]

Không có phương pháp tiếp cận địa kỹ thuật nào được đề xuất cho đến nay có thể được đảm bảo là hoàn toàn an toàn. Chúng cũng sẽ phải được thực hiện trên quy mô lớn với các đề xuất ít tốn kém nhất, có thể tiêu tốn hàng chục tỷ đô la Mỹ mỗi năm. Ngay cả khi xem xét những lợi ích tiềm năng, các nhà khoa học thường đồng ý rằng cách tiếp cận địa kỹ thuật không thể thay thế cho việc giảm thiểu biến đổi khí hậu.

Không có gì ngạc nhiên khi các nhóm môi trường, chẳng hạn như Friends of the Earth và Greenpeace, thích các phương pháp tiếp cận bền vững hơn như trồng rừng và phục hồi đất than bùn, trong khi Oswald J. Schmitz, viết trên Yale Environment 360, lập luận ủng hộ việc tăng cường đa dạng sinh học để cho phép các hệ sinh thái lưu trữ carbon.

Theo Schmitz, động vật ăn thịt là chìa khóa cho chiến lược này, vì chúng hạn chế số lượng động vật ăn cỏ có thể ăn cỏ trong hệ sinh thái hấp thụ carbon. Ví dụ, Schmitz chỉ ra thực tế rằng trong khu vực rừng cây đại thụ rộng lớn ở phía bắc Canada và Nga, bao phủ hơn 10% diện tích đất của trái đất, hầu hết các-bon do cây gỗ khai thác từ khí quyển được lưu trữ dưới dạng lá chết. , cành và rễ rụng khỏi cây. Nhiệt độ mát mẻ của đất ngăn cản vi khuẩn phân hủy chất hữu cơ, do đó trả lại carbon cho bầu khí quyển, có nghĩa là rừng cây có khả năng lưu trữ nhiều carbon hơn nhiều nơi khác trên trái đất và gấp đôi rừng nhiệt đới. Các khu rừng sâu của Canada hiện đang loại bỏ và lưu trữ đủ CO2 để bù đắp tất cả lượng khí thải carbon hàng năm của đất nước do tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch, điều này đặc biệt quan trọng do Canada là một trong 10 quốc gia phát thải nhiều nhất carbon dioxide. Điều này chỉ có thể thực hiện được nhờ vào các loài ăn thịt lớn như gấu đen và chó sói, nhưng điều này đang bị các cơ quan quản lý động vật hoang dã bỏ qua khi tiêu diệt những kẻ săn mồi vì ảnh hưởng của chúng đến quần thể tuần lộc và nai sừng tấm. Các ước tính đã chỉ ra rằng sự gia tăng mật độ nai sừng tấm từ 0,5 đến 1,5 con trên một km vuông làm giảm lưu trữ carbon trong đất từ ​​10 đến 25 phần trăm.

Càng nhìn vào kỹ thuật địa kỹ thuật, càng thấy nó không giống một hy vọng hão huyền dựa trên các lý thuyết khoa học chưa được kiểm chứng. Ngược lại, các phương pháp tiếp cận tự nhiên và bền vững hơn, chẳng hạn như các phương pháp được khuyến nghị bởi các nhóm môi trường cùng với việc chuyển đổi mạng lưới năng lượng, mạng lưới giao thông và sự thay đổi hoàn toàn trong cách chúng ta làm và sống, dường như là giải pháp thực tế hơn. Tuy nhiên, có một nhược điểm. Biến đổi khí hậu dường như ngày càng trở nên tồi tệ hơn với mỗi năm trôi qua, và điều đó có nghĩa là chúng ta đang nhanh chóng cạn kiệt thời gian.

Tóm lại, bất cứ việc gì chúng ta làm từ đây trở đi, chúng ta cần phải làm nhanh chóng.


Xem video: Niềm Hy Vọng Sai Lầm - Khánh Phương MV OFFICIAL (Tháng MườI Hai 2021).