Инжекция стратосферных частиц для климатической инженерии ( SPICE ) - это исследовательский проект солнечной геоинженерии , финансируемый EPSRC в 2011/12 году Бристольским университетом , целью которого было оценить осуществимость и эффективность впрыскивания аэрозолей , таких как минералы [1] или сульфаты , [2] в стратосферы от привязанного аэростата , чтобы отразить некоторый свет обратно в космос , чтобы помочь изменениям климата предела . [3] [1]
Обзор
В рамках проекта исследовалась возможность использования одного метода геоинженерии [4] : управления солнечным излучением путем впрыскивания аэрозолей в стратосферу . Это могло бы вызвать тот же тип глобального охлаждающего эффекта, что и большое извержение вулкана, такое как гора Пинатубо на Филиппинах в июне 1991 года (но без каких-либо разрушений из-за горячей лавы, пепла или дыма, которых не было бы). В течение двух лет после этого извержения Земля остыла в среднем примерно на полградуса Цельсия, однако региональные эффекты значительно различались. [5] Извержение вулкана Эйяфьядлайёкюдль в апреле 2010 года в Исландии и связанные с этим радиоактивные осадки в Великобритании, приведшие к временной остановке авиакомпаний, вызвали возобновление интереса к этой области и вызвали поддержку со стороны EPSRC , NERC и STFC на сумму 2,1 миллиона фунтов стерлингов. [6]
В рамках проекта SPICE выяснялось, можно ли имитировать эти природные процессы, и если да, то с каким эффектом. Это был один из первых британских проектов, направленных на предоставление научно обоснованных знаний об управлении солнечным излучением. [6] Проект был направлен на выплату средств налогоплательщиков для проведения в пилотном масштабе эксперимента с технологией. [3] В ходе эксперимента в атмосферу была бы распылена вода в качестве предшественника сульфата или других частиц, которые последуют за ним. [2] SPICE также стремился пролить свет на некоторые неопределенности, связанные с этой спорной темой, и поощрять дискуссии, чтобы помочь в любых будущих исследованиях и принятии решений. Geoengineering рассматриваются некоторыми включая SPICE команду и Тим Крюгер как потенциально полезны в борьбе с изменением климата , [2] , но может также привести к непредвиденным или непреднамеренным рискам - например , на местные метеорологические системы, или моральный риске для предотвращения попыток людей принять действия по сокращению выбросов углерода. [7] Один писатель отметил, что в 2010 году « Конвенция ООН о биоразнообразии ввела мораторий на любую форму геоинженерии, которая может повлиять на биоразнообразие ». [2] Крюгер говорит: «Я не думаю, что кто-то может утверждать, что распыление воды в атмосфере повлияет на биоразнообразие». [2]
Проект был профинансирован EPSRC за счет гранта в размере 1,6 млн фунтов стерлингов на период с октября 2010 г. по март 2014 г. [8]
Статус проекта
В октябре 2011 года запланированное испытание на открытом воздухе (названное испытательным стендом на 1 км в масштабе 1/20) было отложено на шесть месяцев из-за разногласий вокруг исследования. Комиссия по надзору за проектом решила, что необходимо более активное участие общественности и лучшая прозрачность. [3]
В мае 2012 года по согласованию со всеми партнерами проекта первое полевое испытание было отменено. [3]
Доктор Мэтью Уотсон проекта главный исследователь , который работает в Бристольском университете , [9] назвал две причины отмены: во- первых, ученые проекта были представленные патенты на аналогичной технологии, представляя собой потенциально значительный конфликт интересов. Кроме того, были высказаны опасения по поводу отсутствия государственного регулирования таких геоинженерных проектов. [10]
Хотя полевые испытания были отменены, комиссия проекта решила продолжить лабораторные работы по проекту. [11]
Пакеты работ
Проект SPICE состоял из трех направлений исследований (рабочих пакетов):
Оценка кандидатов в частицы
Исследователи из университетов Бристоля , Оксфорда , Кембриджа и лаборатории Резерфорда-Эпплтона подумали, что было бы «идеальной» частицей для введения в стратосферу. Исследователи стремились идентифицировать частицу с превосходными свойствами рассеивания солнечного излучения и рассмотреть возможные воздействия на климат, погоду, экосистемы и здоровье человека.
Системы доставки
Инженеры из Кембриджского университета и Marshall Aerospace планировали оценить влияние ветра на привязанный аэростат на высоте 1 км, одновременно перекачивая воду со скоростью около 100 кг / час. [12] Они надеялись использовать данные, полученные в результате этих испытаний, в компьютерных моделях, чтобы изучить, как полномасштабный привязанный аэростат может вести себя при сильном ветре на высоте до 20 км.
Климатическое и экологическое моделирование
Исследователи из университетов Оксфорда, Эдинбург и Бристоль работал с Метеорологическое бюро «s Центра Хэдли рассмотреть , что можно извлечь из прошлых вулканических извержений. Они также смоделировали потенциальное воздействие на концентрацию озонового слоя, изменения количества осадков в регионах и химию атмосферы.
Общественное участие
Консультации были проведены с представителями общественности в рамках параллельного проекта Кардиффского университета с конкретным исследованием отношения к тесту SPICE. [13] Это исследование показало, что почти все участники опроса были готовы позволить продолжить полевые испытания, но очень немногие были довольны фактическим использованием стратосферных аэрозолей.
Проект был представлен публике на Британском научном фестивале в Брэдфорде 13 сентября 2011 года, что совпало с планами проведения в следующем месяце испытательного стенда системы доставки на расстояние 1 км в Норфолке. [14] Однако позже это было отложено на шесть месяцев [15] по совету консультативной группы по модели Phase-gate «дать больше времени для взаимодействия с заинтересованными сторонами». [16]
После первоначального объявления кампания против геоинженерии, возглавляемая ETC Group, составила открытое письмо, в котором содержится призыв к приостановке проекта до достижения международного соглашения [15], в котором конкретно указывается на предстоящую конвенцию сторон Конвенции о биологическом разнообразии в 2012 году. . [17]
Исследовать
Ранние исследования на данный момент включают демонстрацию того, что многие современные климатические модели не могут успешно моделировать изменения атмосферной циркуляции после крупных извержений вулканов, что «вызывает озабоченность с точки зрения точности исследований геоинженерного моделирования, которые оценивают реакцию атмосферы на частицы, вводимые стратосферой». ", во главе с Саймоном Дрисколлом . [18] Детализация радиационных свойств возможных частиц-кандидатов, проведенная Фрэнсисом Поупом , привела к выводу, что минеральные аэрозоли могут быть более подходящими, чем сульфаты. [1] Оценкой затрат и сроков разработки различных вариантов подъема стратосферных аэрозолей руководил Питер Дэвидсон. [19] Исследования, проведенные Джимом Хейвудом при поддержке программы SPICE, показывают, что «большие асимметричные аэрозольные нагрузки в стратосфере, сконцентрированные в Северном полушарии, являются предвестником засухи в Сахеле, тогда как концентрации в Южном полушарии вызывают озеленение Сахеля », что вызывает особую озабоченность. для воздействия геоинженерии, потому что «Сахельская засуха 1970–1990-х годов была одной из крупнейших гуманитарных катастроф за последние 50 лет, в результате чего погибло до 250 000 человек и было создано 10 миллионов беженцев». [20]
Член SPICE Саймон Дрисколл (Simon Driscoll) выразил осторожность в отношении геоинженерии сульфатных аэрозолей, учитывая, что мы еще не знаем полные эффекты и что могут быть побочные эффекты от непредвиденных последствий геоинженерии сульфатных аэрозолей. [21] [22] [23]
Рекомендации
- ^ a b c Папа, ФО; Braesicke, P .; Grainger, RG; Kalberer, M .; Уотсон, И.М.; Дэвидсон, П.Дж.; Кокс, РА (2012). "Стратосферные аэрозольные частицы и управление солнечным излучением". Изменение климата природы . 2 (10): 713–719. DOI : 10.1038 / NCLIMATE1528 .
- ^ а б в г д Маршалл, Майкл (3 октября 2011 г.). «Начинается политическая реакция на геоинженерию» . Новый ученый.
- ^ а б в г Маршалл, Майкл (22 мая 2012 г.). «Спорные полевые испытания геоинженерии отменены» . Новый ученый . Проверено 25 мая 2012 года .
- ^ «Геоинженерия климата: наука, управление и неопределенность» . Королевское общество . 1 сентября 2009 г.
- ^ Леммонс, Ричард (2021-01-06). «Гора Пинатубо 1991 - Тектоника плит» . Наблюдатель за климатической политикой . Проверено 15 июня 2021 .
- ^ а б «Исследование» . Группа по выбросам вулканов Бристольского университета и Мичиганского технологического университета. volcanicplumes.com . Проверено 3 апреля 2021 года .
- ^ «От морального риска к обратной связи риск-реакция» . Управление климатическими рисками . 33 : 100324.2021-01-01. DOI : 10.1016 / j.crm.2021.100324 . ISSN 2212-0963 .
- ^ EPSRC (19 ноября 2010 г.). «SPICE: инжекция стратосферных частиц для климатической инженерии» . Совет по исследованиям в области инженерных и физических наук, EPSRC.
- ^ «Профессор И. М. Ватсон» . Бристольский университет . Проверено 3 апреля 2021 года .
- ^ Доктор Мэтью Уотсон (блог) (16 мая 2012 г.). "Новости полигона" . Проверено 25 мая 2012 года .
- ^ Хейл, Эрин (16 мая 2012 г.). «Спорные полевые испытания геоинженерии отменены» . Хранитель . Проверено 25 мая 2012 года .
- ^ Фил МакКенна (14 сентября 2011 г.). «Британцы протестируют схему геоинженерии» . Массачусетский технологический институт.
- ^ Ник Пиджон, Карен Паркхилл, Адам Корнер и Наоми Воган (14 апреля 2013 г.). «Рассмотрение стратосферных аэрозолей для климатической геоинженерии и проекта SPICE» (PDF) . Изменение климата природы . 3 (5): 451–457. Bibcode : 2013NatCC ... 3..451P . DOI : 10.1038 / nclimate1807 .CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
- ^ «Проект SPICE анонсирован на Британском научном фестивале» . Бристольский университет. 14 сентября 2011 г.
- ^ а б Майкл Маршалл (3 октября 2011 г.). «Начинается политическая реакция на геоинженерию» . Новый ученый.
- ^ «Актуальная информация о проекте SPICE» . EPSRC. 29 сентября 2011. Архивировано из оригинала на 2011-10-03.
- ^ «Открытое письмо о геоинженерном тесте SPICE» . ETC Group. 27 сентября 2011 Архивировано из оригинала 24 октября 2011 года.
- ^ «Моделирование климата после извержений вулканов в рамках Проекта 5 по взаимному сравнению связанных моделей (CMIP5)» . Журнал геофизических исследований. 6 сентября 2012 г.
- ^ Дэвидсон, Питер; Бургойн, Крис; Хант, Хью; Каузье, Мэтт (13 сентября 2012 г.). «Варианты подъема для геоинженерии стратосферных аэрозолей: преимущества привязных баллонных систем» . Философские труды Королевского общества A: математические, физические и инженерные науки . Фил. Пер. R. Soc. A. 370 (1974): 4263–4300. Bibcode : 2012RSPTA.370.4263D . DOI : 10,1098 / rsta.2011.0639 .
- ^ Хейвуд, Джим М .; Джонс, Энди; Беллуэн, Николас; Стивенсон, Дэвид (31 марта 2013 г.). «Асимметричное воздействие стратосферных аэрозолей влияет на количество осадков в Сахели» . Изменение климата природы . 3 (7): 660–665. Bibcode : 2013NatCC ... 3..660H . DOI : 10.1038 / nclimate1857 .
- ^ Newtiz, Annalee (6 мая 2013 г.). «Могут ли люди выжить? (Отрывок из книги)» . Ежедневный зверь. Архивировано из оригинального 11 мая 2013 года .
- ^ Ньютис, Аннали (14 мая 2013 г.). «Разбрасывай, адаптируйся и помни: как люди переживут массовое вымирание» . Даблдэй.
- ^ Роджерс, Филип (24 мая 2013 г.). "Bij God в Оксфорде: reddingsplannen voor de klimaatverandering" . De Standaard.
Внешние ссылки
- SPICE (инжекция стратосферных частиц для климатической инженерии) (Хью Хант, Кембриджский университет)