En teknik til at afkøle planeten, hvor partikler føjes til atmosfæren for at reflektere sollys, ville ikke kræve udvikling af specielle fly, men kunne opnås ved hjælp af eksisterende store fly, ifølge en ny modelleringsundersøgelse ledet af UCL (University College London) forskere.
Tidligere har mest forskning antaget, at teknikken, kendt som stratosfærisk aerosolinjektion, ville blive implementeret i troperne, og således ville kræve specielt designet fly, der er i stand til at flyve i højder på 20 km eller mere for at injicere partiklerne.
Til den nye undersøgelse, der blev offentliggjort i tidsskriftet Jordens fremtidforskere kørte simuleringer af forskellige aerosolinjektionsstrategier og konkluderede, at tilføjelse af partikler 13 km over de polære regioner meningsfuldt kunne afkøle planeten, omend meget mindre effektivt end i højere højder tættere på ækvator. Kommercielle jetfly som Boeing 777F kunne nå denne højde.
Hovedforfatter Alistair Duffey, en ph.d. Studerende ved UCLs Department of Earth Sciences sagde, “Solargeoengineering kommer med alvorlige risici, og der er behov for meget mere forskning for at forstå dens virkninger. Imidlertid antyder vores undersøgelse, at det er lettere at afkøle planeten med denne særlige indgriben, end vi troede. Dette har konsekvenser for, hvor hurtigt stratosfærisk aerosolindsprøjtning kunne startes og af hvem.
“Der er ulemper ved denne polære strategi med lav højde. I denne lavere højde er stratosfærisk aerosolinjektion omkring en tredjedel som effektiv. Det betyder, at vi er nødt til at bruge tre gange mængden af aerosol til at have den samme effekt på global temperatur, hvilket øger bivirkningerne som surt regn. Strategien ville også være mindre effektiv til at afkøle troperne, hvor den direkte sårbarhed er højst.
“Klimaændringer er imidlertid et alvorligt problem, og det er vigtigt at forstå alle vores muligheder, så beslutningstagere har de beviser, de har brug for for at tage informerede beslutninger.”
Forskerne kørte simuleringer i Storbritanniens Earth System Model 1 (UKESM1), en computermodel af klimaet, for at estimere virkningen af stratosfærisk aerosolinjektion. Ved at tilsætte svovldioxid – som fortsætter med at danne små reflekterende partikler – i forskellige højder, breddegrader og sæsoner, var de i stand til at kvantificere effektiviteten af forskellige implementeringsstrategier.
De sagde, at implementering af lav højde af stratosfærisk aerosolinjektion kun kunne fungere, hvis det blev gjort tæt på Jordens polære regioner. For at være effektive skal partikler oprettes i stratosfæren, et lag af atmosfæren over toppen af de fleste skyer, og dette lag er tættere på jorden, nærmere polerne.
I troposfæren – det nederste lag af atmosfæren – ville enhver aerosolpartikler forsvinde hurtigt, da de bliver fanget i skyer og regner ud. Imidlertid er stratosfæren tør, stabil og fri for skyer, hvilket betyder, at tilføjede partikler ville holde sig op i måneder eller år.
Forskerne vurderede, at injektion af 12 millioner tons svovldioxid om året på 13 km i det lokale forår og sommeren på hver halvkugle ville afkøle planeten med ca. 0,6 ° C. Dette er omtrent det samme beløb, der blev tilføjet til atmosfæren ved udbruddet af Mount Pinatubo -vulkanen i 1991, som også producerede en observerbar dukkert i globale temperaturer.
I simuleringen blev svovldioxidet tilsat ved breddegrader på 60 grader nord og syd for ækvator. Det er omtrent Oslos breddegrad i Norge og forankring i Alaska; I syd ville det være under den sydligste spids af Sydamerika.
Denne strategi er ikke så effektiv som injektion af svovldioxid ved 20 km, fordi partiklerne ikke forbliver i stratosfæren så længe, dvs. i kun et par måneder ved 13 km snarere end i op til flere år ved 20 km.
En strategi med lav højde ved hjælp af eksisterende fly kunne imidlertid begynde før end en høj højde-tilgang, hvor forskerne bemærkede, at en tidligere undersøgelse konstaterede, at design og certificering af højtflyvende fly muligvis kan tage et årti og koste flere milliarder dollars.
Medforfatter Wake Smith, en lektor ved Yale School of Environment, en del af Yale University, sagde: “Selvom allerede eksisterende fly stadig ville kræve et betydeligt modifikationsprogram for at kunne fungere som implementeringstankskibe, ville denne rute være meget hurtigere end at designe et nyt højtflyvende fly.”
Strategien er ikke en hurtig løsning – enhver stratosfærisk aerosolinjektion skulle indføres gradvist og reduceres gradvist for at undgå katastrofale påvirkninger fra pludselig opvarmning eller afkøling. Det ville heller ikke fjerne behovet for reduktion af emissioner.
Medforfatter Dr. Matthew Henry fra University of Exeter sagde: “Stratosfærisk aerosolinjektion er bestemt ikke en erstatning for reduktion af drivhusgasemission, da eventuelle negative bivirkninger stiger med mængden af afkøling: Vi kan kun opnå langvarig klimastabilitet med netto nul.”