जियोइंजीनियरिंग अर्थ की जलवायु के जोखिम, पुरस्कार और संभावित संशोधन

साक्ष्य का बढ़ता शरीर इस तथ्य पर प्रकाश डालता है कि जलवायु बदल रही है, और मानव गतिविधि प्राथमिक कारण है। हाल के राष्ट्रीय जलवायु मूल्यांकन, 300 से अधिक वैज्ञानिकों द्वारा संकलित और दशकों के शोध के आधार पर, पाया गया कि अमेरिका ने पहले ही 1900 के बाद से लगभग 2 डिग्री फ़ारेनहाइट (1.1 डिग्री सेल्सियस) को गर्म कर दिया है, स्नो बैग कम हो गया है, और सोलह गर्म सत्रह में से सोलह है। वर्ष 2000 के बाद से रिकॉर्ड पर वर्ष हुए हैं।

दुनिया गर्म है, और हम जिम्मेदार हैं। अब, कुछ वैज्ञानिक आश्चर्यचकित करने लगे हैं कि क्या वही वैश्विक ताकतें जो मानव जलवायु परिवर्तन को चलाने के लिए अनजाने में दोहन करती हैं, का उपयोग असाधारण लागत को कम करने के लिए किया जा सकता है जो कि एक-दो डिग्री वार्मिंग का कारण होगा। वे इस विचार का समर्थन करते हैं कि हमें जानबूझकर अपने वैश्विक कार्बन पदचिह्न को काटने के अलावा ग्रह में बड़े पैमाने पर बदलाव करने होंगे। बड़े पैमाने पर होने वाले परिवर्तन-रासायनिक रूप से हवा से कार्बन को कैप्चर करना, कार्बन-खाने वाले प्लवक की वृद्धि को रोकना, या ऊपरी वातावरण में सूरज की रोशनी को प्रतिबिंबित करने के लिए एक परावर्तक धुंध पैदा करना - सामूहिक रूप से जियोइंजीनियरिंग के रूप में जाना जाता है।

जबकि कई वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि किसी दिन पृथ्वी को भू-संरक्षण करना आवश्यक हो सकता है क्योंकि हम इसे जानते हैं, जनता, अब तक, इसे खरीद नहीं रही है। नतीजतन, प्रारंभिक शोध यह पता लगाने के लिए कि क्या जियोइंजीनियरिंग परियोजनाएं भी काम करेंगी, अत्यधिक सावधानी के साथ आगे बढ़ रही हैं।

ग्रह को ठंडा करने की एक संभावित विधि में सूर्य के प्रकाश को प्रतिबिंबित करने के लिए समताप मंडल में एरोसोल को छोड़ना शामिल होगा। हार्वर्ड शोधकर्ताओं का एक समूह उच्च ऊंचाई वाले गुब्बारे का उपयोग करके बहुत कम मात्रा में कैल्शियम कार्बोनेट का अध्ययन करके इस अवधारणा पर शोध करना चाहता है। (हार्वर्ड विश्वविद्यालय)

हार्वर्ड के सोलर जियोइंजीनियरिंग के प्रोजेक्ट मैनेजर लिजी बर्न्स का कहना है, '' अगर मुझे लगता है कि सौर जियोइंजीनियरिंग पर शोध आगे बढ़ने जा रहा है, तो यह महत्वपूर्ण है कि यह जिम्मेदारी से किया जाए और यह उस गति से हो ... जो खुद से बहुत आगे न बढ़े। अनुसंधान कार्यक्रम। "मुझे लगता है कि अनुसंधान के साथ शासन को विकसित करना महत्वपूर्ण है, और अगर इसमें थोड़ा समय लगता है, तो मैं इसके साथ ठीक हूं।"

यहां तक ​​कि अगर हम किसी तरह से कल पूरी तरह से कार्बन डाइऑक्साइड का उत्सर्जन बंद कर देते हैं, तो कई वैज्ञानिक कहते हैं कि यह पर्याप्त नहीं होगा। हमारे महासागर वर्तमान में ग्रह की अतिरिक्त गर्मी में से कुछ को अवशोषित कर रहे हैं, जिससे हवा के तापमान में वृद्धि हो रही है। आज जो वार्मिंग हम देखते हैं, वह दशकों पहले किए गए फैसलों से तय हुई थी। कुछ वैज्ञानिकों का कहना है कि हम पहले से ही 2100 तक 1 डिग्री फ़ारेनहाइट (.5 सेल्सियस) की वृद्धि के लिए प्रतिबद्ध हैं, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि हम क्या करते हैं। इस मुद्दे के पैमाने को देखते हुए, जियोइंजीनियरिंग अधिवक्ताओं का कहना है कि नई तकनीकों को देखना महत्वपूर्ण है।

विचार सिर्फ भितरघात से नहीं आ रहा है। इंटरगवर्नमेंटल पैनल ऑन क्लाइमेट चेंज, एक संयुक्त राष्ट्र निकाय जो 1990 के बाद से जलवायु परिवर्तन के बारे में तेजी से घबराए हुए अलार्म को आवाज़ दे रहा है, ने अक्टूबर 2018 में कहा कि यह असंभव ("असंभव" के करीब) लग रहा था कि वार्मिंग को 2 डिग्री सेल्सियस के नीचे रखा जा सकता है। वातावरण से कार्बन निकालने के लिए बुनियादी ढाँचा विकसित करना - कुछ ऐसा जो हम वर्तमान में नहीं कर सकते।

इसलिए वैज्ञानिक ग्रह को ठंडा करने के अन्य तरीकों को देख रहे हैं। शोधकर्ताओं ने चमकीले बादलों का प्रस्ताव किया है, जिससे समुद्री स्प्रे अधिक परावर्तक हो जाते हैं, या यहां तक ​​कि अतिरिक्त सूर्य के प्रकाश को प्रतिबिंबित करने के लिए एक विशाल दर्पण को अंतरिक्ष में लॉन्च किया जाता है। इन तरीकों में से सबसे आशाजनक और सस्ती स्ट्रैटोस्फेरिक एरोसोल इंजेक्शन है, जिसमें ऊपरी वातावरण में छोटे कणों को उगलना शामिल है। वे कण पृथ्वी से सूर्य के प्रकाश को परावर्तित करते हुए, प्रभावी रूप से सूर्य को कम करते हुए और सिद्धांत रूप में, ग्रह को ठंडा करते हैं।

कंप्यूटर मॉडल का उपयोग करने वाले कई अध्ययनों से पता चला है कि यह विधि, सिद्धांत रूप में, काम करेगी। नेचर क्लाइमेट चेंज में आज प्रकाशित इस तरह के नवीनतम अध्ययन में एक परिष्कृत मॉडल का उपयोग किया गया जो अत्यधिक वर्षा और तूफान का अनुकरण करता है, और पाया कि एरोसोल के साथ सूर्य के प्रकाश को प्रतिबिंबित करने से दुनिया को न्यूनतम अतिरिक्त प्रभावों के साथ समान रूप से ठंडा किया जा सकता है।

हालांकि एक स्ट्रैटोस्फेरिक एरोसोल इंजेक्शन प्रयोग अभी तक नहीं किया गया है, वैज्ञानिकों को इस बात का अंदाजा है कि जब ज्वालामुखी विस्फोट के लिए छोटे कणों को ऊपरी वायुमंडल में फैलाया जाता है तो क्या होता है। जब माउंट। फिलीपींस में पिनातुबो 1991 में फट गया, लगभग 20 मिलियन टन सल्फर डाइऑक्साइड ने इसे 20 मील तक ठंडा किया वैश्विक तापमान 0.6 डिग्री सेल्सियस तक 15 महीने तक बढ़ा दिया।

माउंट से विस्फोट स्तंभ। 20 वीं सदी के दूसरे सबसे बड़े स्थलीय विस्फोट में विस्फोट होने से तीन दिन पहले 12 जून, 1991 को फिलीपींस के क्लार्क एयर बेस से देखा गया पिनातुबो। (यूएसजीएस / रिचर्ड पी। हॉब्लेट)

पिनातुबो विस्फोट से परे, हमारे पास कुछ डेटा बिंदु हैं जो बताते हैं कि समताप मंडल में सल्फर ग्रह को कैसे प्रभावित करेगा। पिनातुबो विस्फोट मॉडल को मान्य करने के लिए "अविश्वसनीय रूप से मूल्यवान" था, लेकिन "एक विस्फोट सल्फर डाइऑक्साइड के नित्य उत्सर्जन के समान नहीं है, " कॉर्नेल विश्वविद्यालय में मैकेनिकल और एयरोस्पेस इंजीनियरिंग के प्रोफेसर डगलस मैकमार्टिन कहते हैं, "यदि पिनटुबो का विस्फोट हुआ था। एक अलग सीज़न, इसके अलग-अलग प्रभाव हो सकते हैं। यह एल नीनो के रूप में एक ही समय में बंद हो गया और कुछ प्रभावों को विघटित करना मुश्किल है। हम यह भी नहीं जानते कि समताप मंडल में कितनी सामग्री डाली गई थी। "

हम बहुत कुछ नहीं जानते, यह पता चला है। मैकमैटिन के अनुसार जनवरी में नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज की कार्यवाही में सह-लेखक के रूप में, न केवल हमें पता नहीं है कि क्या स्ट्रैटोस्फेरिक एरोसोल इंजेक्शन काम करेगा, हमारे पास अच्छी समझ नहीं है कि क्या गलत हो सकता है। सिद्धांत रूप में, समताप मंडल में एरोसोल को इंजेक्ट करने से मौसमी मौसम पैटर्न को बाधित करने की लागत पर ग्रह को ठंडा किया जा सकता है, जिससे व्यापक बाढ़ या सूखा हो सकता है। हम अपनी खाद्य आपूर्ति को नुकसान पहुंचा सकते हैं, या तो सूरज की रोशनी की मात्रा को कम करके जो फसलों तक पहुँचती है या वर्षा की मात्रा को कम करके या दोनों। ओजोन परत पर कण खा सकते थे, 1990 के दशक की शुरुआत में क्लोरोफ्लोरोकार्बन (सीएफसी) नामक रसायनों के उत्पादन पर प्रतिबंध लगाकर एक समस्या का समाधान किया गया था।

मैकमैर्टिन कहते हैं, "हम इसके बारे में सूचित निर्णय लेने के लिए पर्याप्त नहीं हैं।" इंडियाना विश्वविद्यालय के एक वायुमंडलीय वैज्ञानिक, मैकमोर्टिन ने अपने सह-लेखक बेन क्रविट्ज़ के साथ तर्क दिया कि वैज्ञानिकों को "जिज्ञासा से प्रेरित" शोध का संचालन बंद करने की आवश्यकता है- अगर आप एक्स करते हैं तो क्या होता है? -और अनुसंधान के एक "मिशन-संचालित" कार्यक्रम के लिए आगे बढ़ें, जिसका लक्ष्य है कि वैज्ञानिकों को "भविष्य के फैसले को सूचित करने के लिए" जानने की आवश्यकता है।

हार्वर्ड के एक अध्ययन का उद्देश्य इनमें से कुछ अंतरालों को भरना है। SCoPeX, या स्ट्रैटोस्फेरिक नियंत्रित नियंत्रण प्रयोग, यह अध्ययन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है कि एरोसोल कैसे समताप मंडल में व्यवहार करते हैं। प्रयोग का पहला पुनरावृत्ति एक बैलून को 12 मील ऊंचा लॉन्च करेगा, जहां वह कैल्शियम कार्बोनेट के छोटे कणों- हानिरहित चाक को जारी करेगा - क्योंकि यह लगभग आधा मील तक "चलने की गति" में क्षैतिज रूप से पुटर्स को जलता है, बर्न्स कहते हैं। फिर गुब्बारा कणों का पता लगाने और समय के साथ कैसे बदलते हैं, इसे मापने के लिए चाक की धूल के ढेर के माध्यम से एक यू-टर्न और पुटर को वापस करेगा।

इससे पहले SCoPeX कैल्शियम कार्बोनेट प्रयोग कर सकता है, हालांकि, हार्वर्ड टीम को गुब्बारा उपकरण का परीक्षण करने की आवश्यकता है। वे पेलोड के रूप में पानी का उपयोग करके एक ट्रायल रन में गुब्बारे को लॉन्च करने की योजना बनाते हैं। लेकिन इससे पहले कि SCoPeX भी अपनी इंजीनियरिंग परीक्षण उड़ान शुरू कर सकता है, उसे एक सलाहकार समिति से अनुमोदन प्राप्त करने की आवश्यकता है जो परियोजना की निगरानी करेगी और यदि आवश्यक हो तो प्लग को खींच लेगी - और समिति को अभी तक चुना जाना बाकी है।

मैकमोर्टिन, जो SCoPeX के साथ संबद्ध नहीं है, कहते हैं, "अगर इसे जियोइंजीनियरिंग लेबल नहीं किया गया था, तो कोई भी परवाह नहीं करेगा।" इन प्रयोगों में से किसी को भी दूरस्थ रूप से "जियोइंजीनियरिंग" नहीं माना जा सकता है - उनकी पेलोड पृथ्वी की जलवायु पर कोई प्रभाव डालने के लिए बहुत छोटी हैं। "लेकिन मीडिया का कहना है कि हार्वर्ड की योजना सूरज को धब्बा लगाने की है।"

बर्न्स का तर्क है कि धीमा, व्यवस्थित दृष्टिकोण आवश्यक है। "हमारा लक्ष्य लोगों को यह बताना नहीं है कि कैसे सोचें, बल्कि चीजों को इस तरह से करें जिससे लोगों को यह विश्वास हो कि हम क्या कर रहे हैं?] क्लाइमेट इंजीनियरिंग (SPICE) के लिए कण इंजेक्शन, जिसे 2012 में संघर्ष-दर-हित चिंताओं के साथ-साथ पर्यावरणीय समूहों के विरोध पर रखा गया था।

यहां तक ​​कि जो लोग जियोइंजीनियरिंग रिसर्च का समर्थन करते हैं, वे कहते हैं कि सावधानी जरूरी है। मैकमैर्टिन कहते हैं, "शोध में डरावना होने की जरूरत नहीं है, लेकिन यह इसके अर्थ में डरावना है, " हम वास्तव में संपूर्ण जलवायु को नियंत्रित करने का प्रयास कर सकते हैं।

कुछ वैज्ञानिकों का तर्क है कि हमें इस सड़क को भी नहीं देखना चाहिए। जलवायु वैज्ञानिक क्लेयर पार्किंसन का कहना है कि "वायुमंडल और महासागरों में सामान डालने से होने वाले नुकसान का मुकाबला करने का प्रयास ... और अधिक अनपेक्षित परिणामों से भरा हुआ है।"

लेकिन जब यह जियोइंजीनियरिंग की बात आती है, तो यह शोध बहुत जल्दबाजी में पड़ने के जोखिम में पड़ जाता है, और कुछ वैज्ञानिकों का कहना है कि देरी के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।

यह पूछे जाने पर कि क्या वैज्ञानिकों को जियोइंजीनियरिंग की अनिश्चितताओं और जोखिमों को कम करने के लिए प्रारंभिक प्रयोगों का आयोजन करना चाहिए, पार्किंसन लंबे समय से चुप थे। उसने अंत में कहा, "अगर मैं अभी इस पर मतदान कर रही थी, तो मैं वोट नहीं दूंगी।" पार्किंसंस के विचार में, हमें उन प्रौद्योगिकियों पर ध्यान केंद्रित करने की आवश्यकता है जो वातावरण से कार्बन निकालती हैं या बस पहली जगह में इसका कम उपयोग करती हैं।

जियोइंजीनियरिंग रिसर्च सौर और पवन ऊर्जा जैसी कार्बन-कम करने की रणनीतियों से धन को मोड़ सकता है। यहां तक ​​कि ज्ञान कि हम एरोसोल के साथ ग्रह को शांत कर सकते हैं, कुछ तर्क देते हैं, इससे कार्बन डाइऑक्साइड को प्रोत्साहन मिल जाएगा। लेकिन अधिकांश जियोइंजीनियरिंग प्रस्तावक इस बात से सहमत हैं कि बड़े पैमाने पर स्ट्रैटोस्फेरिक एरोसोल इंजेक्शन जैसी किसी चीज़ के साथ भी, हमें अभी भी वातावरण में कार्बन को कम करने की आवश्यकता होगी। यदि हम नहीं करते हैं, तो हमें अधिक से अधिक एरोसोल पंप करते रहना होगा - शाब्दिक रूप से हमेशा के लिए। और सूरज को डुबाने से जलवायु परिवर्तन से लड़ने में मदद मिल सकती है, लेकिन यह समुद्र के अम्लीकरण जैसे कार्बन डाइऑक्साइड के अन्य खराब प्रभावों में कोई बदलाव नहीं करता है, जो दुनिया भर में मूंगा, शंख और प्लवक को मार रहा है।

बर्न्स कहते हैं, "सौर जियोइंजीनियरिंग एक संभावित पूरक है, लेकिन यह अपने जोखिम को वहन करता है।" "यह एक दर्द निवारक दवा की तरह है। अगर आपको पेट की सर्जरी की ज़रूरत है और आपने दर्द की दवा ली है, तो इसका मतलब यह नहीं है कि आपको पेट की सर्जरी की ज़रूरत नहीं है।" लेकिन अभी के लिए, सौर जियोइंजीनियरिंग एस्पिरिन की तरह कम है और एक अप्रयुक्त, अनियमित पूरक की तरह जो आपने सड़क पर उठाया था। यह हमारे जलवायु दर्द से राहत दिला सकता है - या इसे बहुत बदतर बना सकता है। हम अभी नहीं जानते।

इस बीच, SCoPeX जैसे प्रयोग लगातार, धीरे-धीरे, लेकिन अगले साल या दो में एक संभावित लॉन्च की ओर बढ़ते हैं। सभी समय के दौरान, पृथ्वी गर्म होना जारी है।

मैकमार्टिन कहते हैं, "मुझे लगता है कि हमें ऐसी जगह मिलने की संभावना है, जहां जियोइंजीनियरिंग न करने के नतीजे बहुत बुरे हैं।"