Сможем ли мы когда-нибудь вывести из атмосферы достаточно углерода, чтобы остановить изменение климата?
Природа оборудовала Землю несколькими гигантскими «губками» или поглотителями углерода, которые могут помочь людям бороться с изменением климата. Эти натуральные губки, а также губки, созданные руками человека, могут поглощать углерод, эффективно удаляя его из атмосферы.
Но что на самом деле влечет за собой этот научно-фантастический акт? И сколько на самом деле потребуется – и сколько стоит – чтобы изменить ситуацию и замедлить изменение климата?
Сабина Фасс искала эти ответы последние два года. Экономист из Берлина, Фасс возглавляет исследовательскую группу в Исследовательском институте глобальных сообществ и изменения климата Меркатора и входил в состав первоначальной Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), учрежденной Организацией Объединенных Наций для оценки науки, рисков и воздействия глобальное потепление. После отчета группы за 2018 год и новой цели Парижского соглашения по поддержанию глобального потепления на уровне 2,7 градусов по Фаренгейту (1,5 градуса по Цельсию) или ниже Фуссу было поручено выяснить, какие стратегии удаления углерода были наиболее перспективными и осуществимыми.
Облесение и лесовозобновление – посадка или повторная посадка лесов, соответственно, – хорошо известные естественные поглотители углерода. Огромное количество деревьев может улавливать парниковый газ углекислого газа (CO2) из атмосферы для фотосинтеза – химической реакции, которая использует солнечную энергию для превращения углекислого газа и воды в сахар и кислород. Согласно исследованию, опубликованному в журнале за 2019 год НаукаПосадка 1 триллиона деревьев может хранить около 225 миллиардов тонн (205 миллиардов метрических тонн) углерода, или около двух третей углерода, выбрасываемого людьми в атмосферу с начала промышленной революции.
По словам Джейн Зеликовой, наземного эколога и главного научного сотрудника Carbon180, некоммерческой организации, которая выступает за стратегии удаления углерода в США, такие как ротационный выпас скота, сокращение Обработка почвы и севооборот увеличивают потребление углерода в результате фотосинтеза, и этот углерод в конечном итоге накапливается в тканях корня, которые разлагаются в почве. Национальная академия наук обнаружила, что накопления углерода в почве достаточно, чтобы компенсировать до 10% годовых чистых выбросов США, или около 632 миллионов тонн (574 миллиона метрических тонн) CO2 – по невысокой цене.
Но удаление углерода на природной основе, такое как посадка и повторная посадка лесов, может вступать в противоречие с другими целями политики, такими как производство продуктов питания, сказал Фасс. В увеличенном масштабе эти стратегии требуют много земли, часто земли, которая уже используется.
Вот почему, по их словам, решающее значение имеют более технологичные подходы к удалению углерода. Например, при прямом улавливании воздуха и хранении углерода в результате химического процесса углекислый газ удаляется из воздуха и связывается с фильтрами. Когда фильтр нагревается, CO2 может улавливаться, а затем закачиваться под землю. В настоящее время по всему миру насчитывается 15 установок прямого улавливания воздуха. Международное энергетическое агентство. Есть также биоэнергетика с улавливанием углерода. С помощью этого метода выращивают растения и деревья, создавая сток углерода, а затем органический материал сжигается для получения тепла или топлива, известного как биоэнергия. При сгорании выбросы углерода улавливаются и хранятся под землей. Другой трюк с улавливанием углерода связан с минерализацией; В этом процессе породы измельчаются, чтобы увеличить поверхность, доступную для химической реакции и кристаллизации CO2. После этого минерализованный CO2 хранится под землей.
Однако ни одна из этих технологий не была реализована в больших масштабах. Они очень дорого, с оценками до 400 долларов за тонну углекислого газа, и каждый по-прежнему требует большого количества исследований и поддержки перед развертыванием. Но США являются хорошим примером того, как сочетание решений по удалению углерода может работать вместе, сказала Зеликова: землеустройство можно использовать на сельскохозяйственном Среднем Западе; базальтовые породы на северо-западе Тихого океана отлично подходят для минерализации; По ее словам, нефтяные месторождения на юго-западе страны уже оснащены необходимыми технологиями и квалифицированными рабочими для подземного хранения углерода.
В конечном итоге каждой стране придется составить свой собственный уникальный портфель стратегий удаления СО2, потому что ни одно отдельное вмешательство не будет успешным само по себе. «Если мы увеличим масштабы какого-либо из них, это будет катастрофа», – сказал Фасс. «Он будет использовать много земли или будет непомерно дорогим». Ее исследование показало, что облесение и лесовозобновление будут наиболее продуктивными в тропических регионах, тогда как различия в солнечной радиации в более северных широтах с большим альбедо (отражение света обратно в космос) означают, что этим странам, вероятно, больше повезет инвестировать в более технологические вмешательства. , например, улавливание углерода и извлечение биомассы.
Потребность в развертывании этих решений неизбежна. По словам Фусс, глобальный углеродный бюджет, количество CO2, которое люди могут выбросить до того, как глобальная температура поднимется на 2,7 F (1,5 C) выше доиндустриальных уровней, составляет около 300 гигатонн CO2.
«За последние годы мы выбросили 40 гигатонн», – сказала она. Другими словами, в этом бюджете осталось всего несколько лет. Недавнее исследование, опубликованное в журнале Scientific Reports, предполагает, что ждать даже через несколько лет может быть слишком поздно, если мы хотим достичь цели, поставленной в Парижском соглашении. Основываясь на своей климатической модели, авторы предсказывают, что даже если мы полностью перестанем выделять парниковые газы, «глобальные температуры будут составлять 3 ° C. [5.4 F] теплее и уровень моря 3 метра [10 feet] на 2500 больше, чем в 1850 году. «Чтобы обратить вспять последствия изменения климата, необходимо удалить 33 гигатонны существующих парниковых газов в этом году и каждый год вперёд, – заявили исследователи.
Однако реальность такова, что эти подходы не готовы, и нет единого мнения о том, как за них платить. Ученые пришли к единому мнению о следующем шаге: нам нужно немедленно прекратить дальнейшие выбросы. Но, «поскольку выбросы являются неотъемлемой частью нашей повседневной жизни и инфраструктуры, – сказал Фасс, -[carbon] удаление выходит на первый план “.
В нашем Telegram‑канале вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
