Geoengineering

Geoengineering, maapallon ilmaston hallinnan kannalta keskeisen prosessin laajamittainen manipulointi tietyn hyödyn saamiseksi. Maailmanlaajuista ilmastoa ohjataan maapallon vastaanottaman auringonsäteilyn määrällä ja myös tämän energian kohtalolla maapallon järjestelmässä – eli sillä, kuinka suuri osa siitä absorboituu maapallon pintaan ja kuinka suuri osa heijastuu tai säteilee takaisin avaruuteen. Auringonsäteilyn heijastumista säätelevät useat mekanismit, kuten maapallon pinnan albedo ja pilvisyys sekä kasvihuonekaasujen, kuten hiilidioksidin (CO2), esiintyminen ilmakehässä. Jos geoteknisillä ehdotuksilla halutaan vaikuttaa globaaliin ilmastoon millään merkityksellisellä tavalla, niiden on tarkoituksellisesti muutettava jonkin näistä ohjausmekanismeista suhteellista vaikutusta.

Ensimmäiset ehdotukset kehitettiin 1900-luvun puolessa välissä. Toisen maailmansodan aikana kehitettyyn teknologiaan nojautuen tällaisten ehdotusten tarkoituksena oli muuttaa sääjärjestelmiä suotuisampien ilmasto-olosuhteiden aikaansaamiseksi alueellisella tasolla. Yksi tunnetuimmista tekniikoista on pilvien kylvö, jolla yritetään saada sateet kuiville viljelysmaille levittämällä hopeajodidihiukkasia tai kiinteää hiilidioksidia sadepilviin. Pilvien kylvöä on käytetty myös trooppisten myrskyjen heikentämiseen. Lisäksi Yhdysvaltain armeija on ehdottanut, että ydinaseita voitaisiin käyttää välineinä alueellisen ilmaston muuttamiseksi ja tiettyjen alueiden muuttamiseksi suotuisammiksi ihmisasutukselle. Tätä ehdotusta ei kuitenkaan testattu.

Pilvien kylvö toimii alueellisessa mittakaavassa ja pyrkii vaikuttamaan sääjärjestelmiin maatalouden hyväksi. Nykyiset geomekaniikkaehdotukset ovat keskittyneet globaaliin mittakaavaan, etenkin kun on saatu todisteita ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden kasvusta ja siten ilmaston lämpenemisestä. Maailmanlaajuisen ilmastonmuutoksen ongelmaan on syntynyt kaksi täysin erilaista lähestymistapaa. Ensimmäisessä lähestymistavassa ehdotetaan sellaisten tekniikoiden käyttöä, jotka lisäisivät tulevan auringonsäteilyn heijastuskykyä ja vähentäisivät siten auringonvalon lämmittävää vaikutusta maapallon pintaan ja alempaan ilmakehään. Maapallon lämpöbudjetin muuttaminen heijastamalla enemmän auringonvaloa takaisin avaruuteen saattaisi kuitenkin tasoittaa lämpötilan nousua, mutta se ei auttaisi millään tavalla torjumaan hiilidioksidipitoisuuden nousua maapallon ilmakehässä. Toisessa geoteknisessä lähestymistavassa keskitytään tähän ongelmaan ja ehdotetaan hiilidioksidin poistamista ilmasta ja varastoimista alueille, joilla se ei pääse vuorovaikutukseen maapallon ilmakehän kanssa. Tämä lähestymistapa on houkuttelevampi kuin ensimmäinen, koska sillä voidaan torjua sekä lämpötilan nousua että hiilidioksidipitoisuuden nousua. Lisäksi hiilidioksidin vähentäminen ilmassa voisi ratkaista valtamerten happamoitumisen ongelman. Valtameret ottavat valtavia määriä ilmakehän hiilidioksidia ja sekoittuvat meriveteen muodostaen hiilihappoa (H2CO3). Kun hiilihapon määrä kasvaa meressä, se laskee meriveden pH:ta. Tällainen valtamerten happamoituminen voi vahingoittaa koralliriuttoja ja muita kalkkipitoisia eliöitä, kuten merisiilejä. Hiilidioksidipitoisuuden vähentäminen hidastaisi ja ehkä lopulta pysäyttäisi hiilihapon tuotannon, mikä puolestaan vähentäisi valtamerten happamoitumista.

Joidenkin tiedemiesten mielestä globaalin mittakaavan geoengineering-ehdotukset lähentelevät scifiä. Geotekninen suunnittelu on kiistanalaista myös siksi, että sillä pyritään muuttamaan maailmanlaajuista ilmastoa – ilmiötä, jota ei vielä täysin tunneta ja jota ei voida muuttaa ilman riskejä. Suositussa lehdistössä on esiintynyt raportteja, joissa geotekniikkaa pidetään viimeisenä vaihtoehtona ilmastonmuutoksen estämiseksi, jos kaikki muut toimet hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi epäonnistuvat tulevina vuosikymmeninä. Useissa tutkimuksissa kannatetaan sitä, että ennen geoteknistä käsittelyä koskevien ehdotusten toteuttamista olisi tehtävä perusteellisia testejä, jotta vältyttäisiin tahattomilta seurauksilta. Kukin jäljempänä kuvattu ehdotus eroaa muista mahdolliselta tehokkuudeltaan, monimutkaisuudeltaan, kustannuksiltaan, turvallisuusnäkökohdiltaan ja tuntemattomilta vaikutuksiltaan planeetalle, ja kaikki ehdotukset olisi arvioitava perusteellisesti ennen niiden toteuttamista. Tästä huolimatta mitään ehdotettua järjestelmää ei ole tarkoituksellisesti testattu edes pienimuotoisena pilottitutkimuksena, eikä näin ollen minkään järjestelmän tehokkuutta, kustannuksia, turvallisuutta tai aikataulua ole koskaan arvioitu.