지구공학은 기후 변화를 빠르게 해결할 수 있는 것처럼 들리지만 더 많은 연구와 가드레일이 없으면 잠재적으로 유해한 결과를 초래할 수 있는 값비싼 도박입니다.

언제 치솟는 기온, 극단적인 날씨 그리고 치명적인 산불 헤드라인을 장식하자 사람들은 기후 변화에 대한 빠른 해결책을 요구하기 시작했습니다.미국정부가 방금 발표했다 첫 번째 상 에서 35억 달러 규모의 펀드 대기 중 이산화탄소를 제거하겠다고 약속하는 프로젝트에 사용됩니다.정책 입안자들도 더 많은 것을 탐구하고 있습니다. 침습적 유형의 지구 공학 - 지구의 자연 시스템을 고의적으로 대규모로 조작하는 행위.

근본적인 문제는 수십 년 동안 알려져 왔습니다.화석 연료 차량과 발전소, 삼림 벌채, 지속 불가능한 농업 관행으로 인해 더 많은 이산화탄소 지구 시스템이 자연적으로 제거할 수 있는 것보다 대기 중으로 배출되고, 이는 지구를 가열하고 있습니다.

지구공학은 이론적으로 복원을 목표로 한다. 그 균형, 대기에서 과도한 이산화탄소를 제거하거나 태양 에너지를 지구에서 반사시켜서 가능합니다.

그러나 지구의 복잡하고 상호 연결된 기후 시스템을 변화시키는 것은 의도하지 않은 결과를 초래할 수 있습니다.한 지역에 도움이 되는 변화가 다른 지역에 해를 끼칠 수 있으며 너무 늦을 때까지 그 영향이 명확하지 않을 수 있습니다.

로서 지질학자이자 기후 과학자, 나는 이러한 결과가 아직 충분히 이해되지 않았다고 생각합니다.잠재적인 물리적 영향 외에도 국가에는 문제가 발생할 경우 그 사용과 그에 따른 결과를 모두 관리할 수 있는 법적 또는 사회적 구조가 없습니다.유사한 우려가 강조되었습니다. 기후변화에 관한 정부간 패널, 유엔 환경 프로그램, 국립과학원 그리고 국립해양대기청, 무엇보다도.

그만큼 백악관 과학기술정책실도 2023년 7월에 이러한 우려 사항을 논의했습니다. 연구 계획 잠재적인 기후 개입을 조사하기 위해.

일사량 관리의 위험성

사람들은 “지구공학”이라는 단어를 들으면 아마도 태양 복사 관리를 떠올릴 것입니다.이들 기술 중 다수는 아직 이론적인 수준이지만 태양 에너지를 지구 표면에서 반사시키는 것을 목표로 합니다.

아이디어 성층권 에어로졸 주입, 예를 들어, 햇빛을 우주로 직접 반사하는 수십억 개의 작은 입자를 상층 대기에 뿌리는 것입니다. 권운 구름이 얇아짐 얼음 결정을 더 크고 무겁게 만들어 침전 가능성을 높임으로써 대기 내에 에너지를 가두는 높은 고도의 희미한 구름의 영향을 줄이는 것을 목표로 합니다.또 다른, 구름 브라이트닝, 는 수증기 농도를 높이기 위해 해수를 공기에 분사하여 햇빛을 반사하는 더 밝고 낮은 층의 구름의 확산을 늘리는 것을 목표로 합니다.

일부 과학자들은 더 나아가서 배열을 설치할 것을 제안했습니다. 우주 거울 태양 에너지가 대기에 도달하기 전에 반사하여 지구 온도를 낮출 수 있습니다.

이론적으로는 지구를 냉각시킬 수 있지만 태양 복사 관리는 극단적일 수도 있다 부작용 더욱 극단적인 기상 현상으로 이어질 수 있는 지구 대기 순환의 패턴을 변화시킴으로써 말이죠.또한 다음을 포함하여 과도한 온실가스로 인한 피해를 줄이는 데도 아무런 도움이 되지 않습니다. 해양 산성화.2022년에 과학 저널에 발표된 연구 저널 네이처 성층권 에어로졸 주입은 전 세계 강수 패턴을 변경하고 농업 생산성을 감소시킬 수 있다고 예측했습니다.

구름 미백은 이론적으로는 효과적이지만 다음 사항도 필요합니다. 더 많은 연구 지구 표면을 식히는 데 도움이 될 수 있는 낮은 수준의 반사 구름을 확장하려는 노력이 지구를 따뜻하게 하는 고고도 구름의 확산을 증가시키지 않도록 하기 위한 것입니다.

태양과 지구 사이에 놓인 우주 거울 이론적으로 2%를 차단할 수 있습니다. 들어오는 태양 복사를 차단하고 지구 온도를 안정시킵니다.그러나 이 기술은 구현되기까지 최소 20년이 걸리며 수조 달러의 비용이 소요됩니다.더 중요한 것은, 전반적인 글로벌 영향 지구 표면의 음영 처리 방법은 거의 알려져 있지 않습니다.이는 지역 해양 및 기온을 다음과 같은 방식으로 감소시킬 것입니다. 변화에 영향을 미치다 제트 기류, 강우량, 적설량, 폭풍 패턴, 심지어 몬순까지 발생할 수 있습니다.이러한 불확실성을 명확히 하기 위해서는 훨씬 더 많은 연구가 필요합니다.

공기 중 이산화탄소 제거

이산화탄소 제거 기술은 일반적으로 태양 에너지를 조작하는 것보다 위험이 낮습니다.

탄소 포집 및 저장 발전소와 공장에서 이산화탄소를 제거하고 지하 깊은 지질 저장소에 저장합니다.이는 잠재력이 입증되었지만 누출로 인해 대수층이 오염되고 공중 보건에 해를 끼치며 궁극적으로 대기 중 탄소를 차단하지 못할 수 있다는 우려가 제기됩니다.

기술은 또한 비싸다 저장에 적합한 저장소의 근접성에 따라 달라집니다.

공기 중 탄소를 끌어내도록 설계된 직접 공기 포집은 아직은 초기 단계 그러나 대기 중 이산화탄소의 기존 수준을 줄일 수 있다는 이점을 제공합니다.이것 역시 비용이 많이 든다. 미터톤당 $600 이상 오늘날 포집된 이산화탄소의 양이지만 혁신가들은 미국으로부터의 자금 조달정부.

탄소를 제거하는 자연적인 방법도 있습니다. 나무 심기, 예를 들어, 대기에서 탄소를 직접 제거할 수 있지만 이는 충분하지 않다.재조림이 가능한 모든 토지를 다시 심는다 해도, 충분하지 않다 현재의 지구 온난화 추세를 뒤집기 위해.

해양시비 탄소 격리를 강화하기 위한 또 다른 지구공학 해킹이지만 연구는 초기 단계에 있다.이 기술은 철과 같은 영양분을 제공하여 대기 중 용해된 탄소를 사용하여 껍질과 조직을 성장시키는 식물성 플랑크톤의 성장을 증가시킵니다.그러나 그것은 또한 의도하지 않은 효과 해양생물에 해를 끼칠 수 있는 먹이사슬을 위해.

법적 무효

안전 외에도 또 다른 중요한 질문은 책임과 관련됩니다.

한 지역을 돕기 위한 지구공학이 다른 지역에 해를 끼칠 가능성이 높습니다.해양과 기상 시스템은 전 세계적으로 상호 연결되어 있기 때문입니다.

그래서, 누가 결정하는가 어떤 프로젝트를 진행할 수 있나요?현재로서는 법적 무효입니다.

없다 규제 체계 문제가 발생하면 누가 책임을 져야 하는지 결정할 수 있습니다.다국적 동맹, 개별 국가, 기업, 심지어 부유한 개인까지 누구와도 상의하지 않고 독립적으로 행동할 수 있음.국경을 넘는 피해가 발생한 경우 현재로서는 명확한 구제 수단이 없습니다.

올바른 균형 잡기

이 중 어느 것도 세계가 지구공학을 무시해야 한다고 말하는 것은 아닙니다.

나무 심기, 나무 심기 등 이산화탄소 제거 기술 토양 탄소 격리 – 비옥한 토양에 더 많은 유기 탄소를 보유하면 – 다음에 추가적인 이점을 제공할 수 있습니다. 생태계 서비스 종 다양성을 증가시키고 농업 생산성을 향상시킴으로써.이는 모두 긍정적인 결과이며 글로벌 기후 대응의 일부가 되어야 합니다.

일부 형태의 성층권 에어로졸 주입은 피할 수 있습니다. 오존의 파괴 그리고 대기 중에서 수명이 짧습니다.그러나 보다 엄격한 연구, 투명한 글로벌 거버넌스 및 강력한 법적, 윤리적 틀 위험을 관리하고 형평성을 보장하는 것이 먼저 필요합니다.

나는 모든 기술이 깊고 지속적인 노력으로 보완되어야 한다고 믿습니다. 배출량을 줄이다 그리고 변환 해수면 상승, 기온 상승, 가뭄, 폭풍, 홍수, 화재, 기근, 종 멸종, 인간 갈등 증가 등의 세계적인 영향을 피하기 위한 에너지 시스템입니다.

처럼 NASA의 시스템 엔지니어 Riley Duren, 우주국과의 인터뷰에서 다음과 같이 말했습니다.“지구공학은 치료법이 아닙니다.기껏해야 반창고나 지혈대 정도입니다.최악의 경우 자해한 상처일 수도 있다”고 말했다.