Практично рік тому багато країн в рамках Паризької угоди по клімату взяли на себе зобов’язання внести вклад в уповільнення глобального потепління клімату і спробувати обмежити викиди парникових газів. Вже зараз у багатьох країнах запроваджується ряд заходів, спрямованих на досягнення цієї мети. Однак необхідно розробляти і додаткові заходи, вважають дослідники з Гарвардського університету. Нещодавно вони запропонували ще один метод.
Кілька років тому була представлена концепція “сонячної геоінженериії”, згідно з якою світловідбиваючі частинки можуть бути внесені в стратосферу Землі, щоб відбивати сонячні промені. Тим самим процес допоможе зберегти планету “в прохолоді” (сонячне випромінювання не потрапляє під хмари і в підсумку не затримується під атмосферою, багаторазово перевідбиваючись і створюючи ефект парника).
І хоча ця досить спірна концепція обговорювалася протягом багатьох десятиліть, ризики, які несуть будь-які спроби втрутитися в природні процеси, не давали перевірити такий спосіб в дії. Тепер же дослідники вважають, що, можливо, вони знайшли спосіб зробити метод більш безпечним.
Сонячна геоінженерія зазвичай спирається на розпорошення сульфат-аерозолів (часток, багатих сіркою) прямо в стратосфері. Такий процес відбувається під час виверження вулканів. Частинки відбивають сонячне світло, в результаті чого виявляється охолоджуючий ефект на нашу планету.
Але проблема в тому, що сульфат-аерозолі виробляють сірчану кислоту в стратосфері, а вона пошкоджує озоновий шар, що захищає Землю від шкідливого ультрафіолетового випромінювання. Виснаження озонового шару може призвести до збільшення захворюваності людини рак шкіри, пошкодження очей та інших небезпечних наслідків.
Але, що якщо використовувати особливий вид аерозолів, які можуть відбивати сонячне світло і при цьому не чинити руйнівного впливу на озоновий шар? Дослідники з США ретельно шукали необхідну речовину і з’ясували, що кальцит (або карбонат кальцію CaCO3), який входить зокрема в склад вапняку, є тим самим необхідним елементом. Причому вапняку на Землі досить багато.
Нове дослідження принципово переосмислює, які саме речовини мають бути використані для сонячної геоінженерії, зазначає один з авторів дослідження Френк Койч (Frank Keutsch).
Попередні дослідження були спрямовані на пошук інертних аерозолів, які не руйнують озоновий шар. Проте дослідники з Гарвардського університету вважають, що необхідно використовувати як раз аерозолі, що володіють високою реакційною здатністю.
“Кожен раз, коли ви розпорошуєте в стратосфері інертні частки, відбувається реакція, яка в кінцевому рахунку призводить до руйнування озону. З тієї причини, що частинки покриваються сірчаною кислотою, — каже Койч. – І замість зниження реактивності аерозолів, ми хотіли, навпаки, використовувати високореактивний матеріал, але при цьому уникнути руйнування озону”.
Для того щоб аерозолі не пошкоджували озоновий шар, частинкам необхідно нейтралізувати сірчану, азотну і соляну кислоти на їх поверхні. Дослідники звернулися до періодичної таблиці Менделєєва, щоб знайти таку частинку: вони виключили токсичні елементи і рідкісні метали, а потім зупинилися на солі лужних і лужноземельних металів. “Натрій карбонат кальцію —свого роду антацид (нейтралізатор) для стратосфери”, — говорить Койч.
Після ретельного вивчення фахівці з’ясували, що кальцій може протистояти руйнуванню озонового шару, що нейтралізує кислоти, які потрапили в атмосферу з парниковими викидами. Крім того, цей же елемент одночасно зможе і відбивати сонячне світло, що охолоджує планету.
Дослідники вже почали проводити тестування кальциту в лабораторних експериментах, що імітують умови в стратосфері. Фахівці відзначають, що вкрай обережні у своїх роботах, оскільки розуміють, що будь-яке розпорошення часток в атмосфері може привести до непередбачених наслідків.
“Хімія стратосфери дуже складна. І ми поки що до кінця її не вивчили”, — говорить інший автор дослідження Девід Кіт (David Keith). Ученим належить провести безліч досліджень перш, ніж приступити до реальних дій.
Так, нещодавно хіміки також випробували спосіб заховання парникових газів під землею, показавши, що це безпечно.
“Сонячна геоінженерія – лише ще один спосіб допомогти нашій планеті, але людина як і раніше повинна скорочувати парникові викиди. Лише поєднання всіх заходів допоможе вирішити проблему”, — каже Кіт.
Дослідження, яке потенційно може допомогти впоратися з глобальним потеплінням, опубліковано в науковому виданні Proceedings of the National Academy of Sciences.