Bir zamanlar uç bir fikir olarak görülen, güneş ışığını yansıtan büyük miktarlarda parçacıkları Dünya atmosferine salarak küresel ısınmayı dengeleme olasılığı artık ciddi bir bilimsel değerlendirme meselesidir. Yüzlerce çalışma, stratosferik aerosol enjeksiyonu (SAI) olarak bilinen bu güneş jeomühendisliği biçiminin nasıl çalışabileceğini modelledi.
İklim değişikliğine geçici bir çözüm arayan ulusların ve hatta bireylerin YDK’yı deneyebileceği gerçek bir olasılık var; ancak Columbia Üniversitesi’nden araştırmacılar, savunucuların bunun ne kadar zor ve karmaşık olacağını dramatik bir şekilde hafife aldıklarını söylüyor.
Atmosfer kimyacısı ve aerosol bilimcisi V. Faye McNeill şöyle diyor: “İklim modellerinde SAI simülasyonları karmaşık olsa bile, mutlaka idealize edilecekler. Araştırmacılar mükemmel boyuttaki mükemmel parçacıkları modellerler. Ve simülasyonda, tam olarak ne kadarını istediklerini, istedikleri yere koyarlar. Ancak, bu idealleştirilmiş durumla karşılaştırıldığında gerçekte nerede olduğumuzu düşünmeye başladığınızda, bu tahminlerdeki birçok belirsizliği ortaya çıkarır” diyor atmosferik kimyacı ve aerosol bilimcisi V. Faye McNeill. Columbia İklim Okulu ve Columbia Mühendisliği.
“Bunu yapmaya çalışırsanız olabilecek çeşitli şeyler var ve biz, olası sonuçların aralığının şimdiye kadar herkesin takdir ettiğinden çok daha geniş olduğunu savunuyoruz.”
‘da yayınlanan bir makalede Bilimsel RaporlarMcNeill ve meslektaşları YDK’nın fiziksel, jeopolitik ve ekonomik sınırlamalarını hesaba katıyorlar. YDK’nın etkilerinin, konuşlandırılmasındaki nüanslara göre nasıl şekilleneceğine dair dağınık bilimsel literatürü toplayarak başlıyorlar.
Aerosollerin Dünya sistemleriyle nasıl etkileşime girdiğini birçok faktör etkiler: salındıkları yükseklik ve boylam, bunun gerçekleştiği yılın zamanı ve tabii ki dahil olan parçacıkların sayısı.
Ancak en önemli değişkenin enlem olduğu görülüyor. Örneğin, kutup bölgelerinde yoğunlaşan SAI’nin tropikal muson sistemlerini bozması muhtemeldir. Ekvator bölgelerinde yoğunlaşan salınımlar jet akımını etkileyebilir ve ısıyı Dünya’nın kutuplarına doğru ileten atmosferik dolaşım düzenlerini bozabilir.
McNeill, “Bu yalnızca atmosfere beş teragram kükürt salmak meselesi değil. Bunu nerede ve ne zaman yaptığınız da önemli” diyor.
Bu değişkenlikler YDK’nın gerçekleşmesi durumunda bunun merkezi ve koordineli bir şekilde yapılması gerektiğini göstermektedir. Ancak jeopolitik gerçekler göz önüne alındığında araştırmacılar bunun pek olası olmadığını söylüyor.
Bugüne kadarki model çalışmaları neredeyse tamamen, volkanik dumanların stratosferde oksitlenmesi ve yoğunlaşması sırasında oluşanlara benzer sülfat bakımından zengin gazları kullanacak SAI yaklaşımlarına odaklanmıştır.
Geçmişte volkanik patlamalar Dünya’yı soğutmuştu. Örneğin 1991’de Pinatubo Dağı patladığında, gezegenin sıcaklıkları sonraki birkaç yıl boyunca neredeyse bir santigrat derece düştü. Bu olay sıklıkla YDK’nın nasıl çalışabileceğine dair bir prensip kanıtı olarak gösteriliyor.
SAI, zemin seviyesinde soğutmanın yanı sıra, hem beklenen hem de beklenmeyen istenmeyen sonuçlar da doğurmaktadır. Örneğin, Pinatubo’nun patlaması Hindistan muson sistemini de bozarak Güney Asya’da yağışların azalmasına, stratosferde ısınmaya ve ozon tabakasının incelmesine neden oldu.
SAI için sülfatların kullanılması benzer risklere veya asit yağmuru ve toprak kirliliği gibi ek çevresel sorunlara neden olabilir. Bu endişeler SAI için diğer aerosol içeriklerinin araştırılmasına yol açmıştır.
Önerilen mineral alternatifleri arasında kalsiyum karbonat, alfa alümina, rutil ve anataz titanya, kübik zirkonya ve elmas yer alıyor. Alternatiflerin değerlendirilmesi onların optik niteliklerine odaklanmıştır ancak diğer faktörler ihmal edilmiştir.
Columbia Üniversitesi’nden aerosol bilimcisi ve yeni makalenin başyazarı Miranda Hack, “Bilim insanları, aerosol adaylarının kullanımını, pratik sınırlamaların yıllık olarak büyük miktarda aerosol enjekte etme yeteneğinizi nasıl sınırlayabileceği konusunda çok az dikkate alarak tartıştılar” diyor.
“Önerilen malzemelerin çoğu özellikle bol değil.”
Elmas optik olarak bu göreve çok uygun ancak yeterli miktarda yok. Kübik zirkonya ve rutil titanyaya gelince, arz muhtemelen talebi karşılayabilir ancak Columbia ekibinin ekonomik modellemesi, artan talebin tedarik zincirlerini zorlayacağını ve onları çok daha pahalı hale getireceğini öne sürüyor.
Fiyatları fahiş düzeylere çekmeden talebi karşılamak için yeterli alfa alümina ve kalsiyum karbonat kaynağı mevcuttur; ancak diğer adaylarla birlikte bunların dağıtılmasında da ciddi teknik zorluklar vardır.
SAI için gerekli olan mikron altı parçacık boyutunda, mineral alternatiflerinin tümü daha büyük agregatlar halinde kümelenme eğilimindedir. Araştırmacıların hesaplamalarına göre bu agregatlar güneş ışığını azaltmada parçacıklara göre daha az etkili ve iklime etkileri ise daha da az anlaşılıyor.
Hack, “Bu mükemmel optik özelliklere sahip olmak yerine, çok daha kötü bir şeye sahip oluyorsunuz. Sülfatla karşılaştırıldığında, tartışılan iklim faydalarını göreceğimizi sanmıyorum” diyor.
Araştırmacılar, dağıtım stratejileri, yönetişim, kullanılabilirlik ve malzeme özelliklerindeki tüm bu pratik hususların YDK’yı halihazırda olduğundan daha da belirsiz hale getirdiğini söylüyor. YDK kullanımı değerlendirilirken bu durumun dikkate alınması gerekir.
Columbia Business School’da iklim ekonomisti ve İklim Okulu’nun yakın işbirlikçisi olan Gernot Wagner, “Güneş enerjisi jeomühendisliğine baktığınızda her şey risk değiş tokuşlarıyla ilgili” diyor. SAI’nin karmaşık gerçekleri göz önüne alındığında, “bu, bu makalelerin %99’unun modellediği şekilde olmayacak” diyor.
Çalışmanın yazarlarından biri Columbia Elektrokimyasal Enerji Merkezi’nin eş direktörü Daniel Steinart’tı.
