Твёрдо установлено, что наши выбросы парниковых газов меняют климат Земли и что, если мы хотим избежать дальнейшего потепления и подкисления океана, следует ограничить использование ископаемого топлива. Однако имеется своего рода «план Б», предполагающий сознательное воздействие на климат — геоинженерию. Одни геоинженерные проекты сравнительно просты, другие напоминают терраформирование из научной фантастики.

В недавнем докладе Межправительственной группы экспертов ООН по изменению климата (МГЭИК) содержится обзор исследований, посвящённых двум основным категориям геоинженерии — извлечению углекислого газа из атмосферы и снижению количества солнечного света, достигающего Земли. Пока ничего не говорится о практической осуществимости того и другого метода (возможно, эти данные появятся в ещё не опубликованных частях доклада), но описываются они довольно подробно.

Удалить излишек углекислого газа из атмосферы можно разными способами, и одни эффективнее других. Во-первых, есть способы биологические. Например, имело бы смысл вырастить леса там, где они были уничтожены, но таким образом мы извлечём из воздуха ровно столько CO₂, сколько поступило туда в результате вырубки деревьев. Однако не стоит забывать и о почве. Особые методы ведения сельского хозяйства, приводящие к насыщению её углеродом, возрождение малоплодородных участков, производство и захоронение биоугля дадут более ощутимый эффект, чем восстановление лесов.

Другая популярная идея предлагает обратиться за помощью к фитопланктону. Фотосинтезирующий планктон усваивает растворённую в поверхностных водах двуокись углерода и тонет вместе с ней после смерти. Если останкам повезёт оказаться в глубоких водах (тем более на дне), этот углерод не скоро вернётся в атмосферу. Что же мешает стимулировать рост этих организмов, добавляя в воду питательные вещества (например, железо), которых им не хватает?

Увы, эксперименты противоречивы. Так, цветение фитопланктона не даёт требуемого результата, если эти организмы съедаются зоопланктоном, который выдыхает весь углерод до того, как он успеет утонуть. Одни опыты показали, что тонет не так уж много углерода, другим повезло больше. Но даже компьютерное моделирование на основании нереалистичных допущений (к примеру, удобрения всего океана) говорит о том, что подобным образом мы добьёмся того же эффекта, что и с помощью почвы.

Во-вторых, можно воспользоваться таким естественным процессом, как химическое разрушение горных пород. Некоторые минералы реагируют с CO₂, растворённым в дождевой воде, превращая его в гидрокарбонаты. Если закачать концентрированный углекислый газ в правильную породу или добавить порошок из этой породы в сельскохозяйственную почву, реакция ускорится.

Взятые все вместе эти технологии способны заметно снизить атмосферную концентрацию углекислого газа, но не более того. В конечном счёте нам надо научиться выкачивать двуокись углерода напрямую, особенно если в ближайшие десятилетия использование ископаемого топлива останется на высоком уровне. Пока, к сожалению, нет никакой удовлетворительной методики превращения атмосферного CO₂ в жидкость или твёрдое вещество, пригодное для хранения. По данным одного из исследований, какой бы способ мы в итоге ни изобрели, нам предстоит им пользоваться сотни лет, прежде чем будет достигнут нужный результат.

Если удаление двуокиси углерода — предложение на долгосрочную перспективу (пройдут десятилетия, прежде чем эффект будет заметен), то частичное отражение солнечного света обратно в космос — краткосрочная альтернатива. Можно было бы взять пример с вулканов — и увеличить содержание аэрозольных частиц в стратосфере. Именно таким образом извержения охлаждают Землю на пару лет. Разумеется, мы позаимствуем у вулканов этот метод не только со всеми его преимуществами, но и с недостатками: если не поддерживать определённый уровень аэрозолей, он быстро снизится.

В этом не будет ничего страшного, если тем самым мы охладим планету совсем немного, но если метод позволит нам сбросить температуру на пару градусов, едва ли мы обрадуемся возвращению прежней жары за считанные годы.

Какую разновидность аэрозолей выбрать? Кажется, нет ничего лучше двуокиси серы — того самого вещества, которое приводит к кислотным дождям, вылетая из дымовых труб. Разбрызгивание водного раствора двуокиси серы в стратосфере (шланг можно поднять с помощью дирижабля) снизит количество солнечного света, нагревающего Землю, не очень сильно. Поскольку концентрация парниковых газов в атмосфере продолжает расти, нам придётся до конца века ежегодно извергать столько же сернистого ангидрида, сколько его однажды выбросил вулкан Пинатубо. Иначе глобальное потепление не отменить.

Аэрозольная добавка способна также слегка изменить характер входящего света, немного повысив его рассеяние. Солнечный свет станет менее прямым, что положительным образом отразится на фотосинтезе, а поскольку уровень CO₂ останется высоким, растения будут терять меньше влаги через листья. Неясно, каким образом два этих явления скажутся на круговороте воды. К тому же рассеянный свет снизит эффективность солнечных панелей, которые рассчитаны как раз на прямой свет.

Есть и другие побочные эффекты. Например, аэрозоли могут отбросить дыру в озоновом слое на 30–70 лет назад. Изменение температурного профиля атмосферы (поверхность планеты охладится, но парниковый эффект останется на том же уровне) приведёт, вероятно, к снижению осадков. Ежедневная амплитуда циклических колебаний атмосферы тоже может измениться, ибо после захода солнца парниковым газам ничто не помешает заниматься любимым делом. Наконец, в разных уголках земного шара всё это скажется по-разному.

В качестве альтернативы предложено производить посев облаков нижнего яруса над океаном, чтобы повысить их отражающую способность. Это приведёт к побочным эффектам иного рода — отчасти из-за более локального подхода (воздействие ощутят лишь облака, расположенные в месте посева), отчасти в связи с особыми и очень сложными процессами, протекающими в облаках.

Какой бы метод снижения солнечного света мы ни взяли на вооружение, он никак не поможет нам в борьбе с подкислением океана, ибо CO₂ останется в атмосфере. Тем не менее доклад МГЭИК констатирует, что таким образом всё-таки получится оказать противодействие некоторым эффектам глобального потепления (в том, как оно влияет на температуру, морской лёд и осадки) по причине высокой концентрации антропогенных парниковых газов.

Однако, продолжают авторы, сложно оценить осуществимость и эффективность этого метода из-за факторов неопределённости, присущих нашему пониманию климатических процессов и их взаимодействия.

Эта мысль проходит красной строкой через всю часть доклада, посвящённую геоинженерии. Исследования в этой области находятся пока на ранней стадии, и мы ещё очень многого не знаем о предложенных методах. Эффективность остаётся неопределённой, побочные эффекты — тем более, а степень практичности не ясна совершенно. Понадобится намного больше штудий, прежде чем у нас появятся надёжные указания, что можно сделать и каким образом это лучше всего осуществить. И эти указания нам очень сильно понадобятся.

Подготовлено по материалам Ars Technica.