فرانكشتاين والبراكين وهندسة المناخ

هل نقترب من اليوم الذي سيرسل فيه الإنسان أسطولاً من الأقمار الصناعية إلى الفضاء لصرف إشعاع الشمس؟ وما علاقتها بانفجار بركان في إندونيسيا وقصة وحش فرانكشتاين؟

بقلم شاهار شلوح، زيفاتا – وكالة أنباء العلوم والبيئة

في أبريل 1815، ثار بركان تامبورا في جزيرة سومباوا بإندونيسيا. كان هذا أكبر ثوران بركاني في العصر الحديث: طفت مئات الملايين من الأطنان من الجزيئات في الهواء، ودفنت سكان القرى القريبة من البركان، وانتشرت إلى مسافات هائلة وتسببت في أضرار جسيمة للزراعة، أعقبتها مجاعة مميتة. .

ولكن كما يشهد الفن من تلك الفترة، فقد خلقت السحب الجزيئية مناظر سماوية رائعة وغير عادية، ليس فقط في إندونيسيا، ولكن أيضًا في أوروبا. تسببت العواقب البعيدة المدى للثوران في تأثير يعرف باسم "عام بلا صيف" في جميع أنحاء العالم: تسببت السحابة الجزيئية في انخفاض متوسط ​​درجة واحدة كاملة على سطح الأرض. يعد هذا التغير المناخي المؤقت ولكن المهم مصدر إلهام، وربما ضوء تحذير، للعقول المنشغلة بالبحث عن حلول لأزمة المناخ التي نمر بها جميعًا الآن.

الأقمار الصناعية مجهزة بالمرايا

يوضح البروفيسور يوآف يائير، عميد كلية الاستدامة في مركز هرتسليا متعدد التخصصات، أن بركان تامبورا هو مثال ناجح لكيفية تغير الطبيعة للمناخ - بطريقة محدودة ولكن دراماتيكية. يذكر يائير أنه في عام 1991 اندلع بركان بيناتوبو في الفلبين، وإن كان بكثافة أقل من بركان تامبورا، لكنه تسبب أيضًا في التبريد في نصف الكرة الشمالي، وفي إسرائيل كان شتاء عام 1992 واحدًا من أكثر الشتاءات الممطرة في التاريخ.

يقول: "نحن نعرف ما يحدث عندما يتم إدخال كمية كبيرة من الجزيئات الصغيرة إلى طبقة الستراتوسفير (الطبقة الثانية من الغلاف الجوي، حيث توجد أيضًا طبقة الأوزون)، والتي تعيد إشعاع الشمس إلى الفضاء وتبرد الأرض". يائير. "في الثمانينيات، أجروا نماذج رياضية محوسبة للمناخ وتدفق الغلاف الجوي لمعرفة ما سيحدث نتيجة لحرب نووية، والتي من شأنها أن تخلق حرائق ضخمة وضباب دخاني، وهو في الواقع يحاكي الانبعاثات البركانية". وكانت النتيجة، المعروفة باسم "الشتاء النووي"، مخيفة للغاية وربما أوقفت سباق التسلح النووي.

تلعب النماذج الرياضية المأخوذة من شقق غرف النوم في الثمانينيات دورًا في المحاولات المبتكرة للحد من ظاهرة الاحتباس الحراري من خلال ما يعرف بـ "هندسة المناخ" أو الهندسة الجيولوجية. ويقول "عدا عن محاولات تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون والغازات الدفيئة الأخرى من خلال تغيير اقتصاد الطاقة والتحول إلى الطاقة المتجددة، يأتي العلماء ويقولون إن هناك حل سريع لا يتطلب تغيير العادات القديمة". يائير: "برأيهم يمكن حل أزمة المناخ بوسائل تعتمد على حالة البركان والنماذج الرياضية".

هندسة المناخ وتنقسم إلى استراتيجيتين رئيسيتين: الأولى هي تقليل تركيز الكربون في الغلاف الجوي عن طريق إزالته - إزالة الكربون (وهي طريقة تعرف باسم إزالة ثاني أكسيد الكربون)، والثانية هي زيادة عودة الإشعاع الشمسي إلى خارج الغلاف الجوي. الأرض أو "إدارة الإشعاع الشمسي". إحدى الطرق المقترحة لإزالة الكربون بسيطة، وتعتمد على زيادة كمية النباتات على الأرض بحيث تؤدي المزيد من عملية التمثيل الضوئي - وهي عملية تقوم فيها النباتات بتثبيت الكربون من الغلاف الجوي. وتتمثل الطرق التي تمت مناقشتها لتحقيق التأثير في زراعة الأشجار وتخصيب المحيطات بالمعادن من أجل تعزيز نمو الطحالب. هناك طريقة أكثر تعقيدًا من الناحية التكنولوجية لإزالة الكربون وهي "التقاط الكربون" وتحويله إلى صخور ليتم دفنها في الأرض أو في قاع البحر.

تتضاءل هذه الاستراتيجية مقارنة بالإمكانيات التي توفرها استراتيجية إدارة الإشعاع الشمسي. هذه الطريقة مستوحاة من حالة البركان، وتبدو أكثر مستقبلية وطموحًا. هناك طريقتان رئيسيتان لإدارة الإشعاع الشمسي: العمل خارج الغلاف الجوي بمساعدة أسطول من الأقمار الصناعية المجهزة بمرايا عاكسة للضوء، والتي ستخلق نوعًا من "المصراع المنزلق" في الفضاء. النهج الثاني ينزل بالقرب من الأرض ويتحدث عن تغيير نشط في البياض - درجة انعكاس إشعاع الأرض - من خلال التأثير على الغيوم. هذه هي المرحلة التي قد يستيقظ فيها المتحمسون لنظرية المؤامرة ويذكروننا بمسارات الطائرات التي تسمى "المسارات الكيميائية" والتي تنسب، من بين أهوال أخرى وتهديدات رهيبة، إلى محاولة تغيير المناخ. في هذا السياق، سنشير بإيجاز إلى أن مسارات التكثيف للطائرات النفاثة تخلق سحبًا سمحاقية، والتي تعيد الإشعاع إلى الفضاء بالفعل، ولكنها تمتص الحرارة أيضًا، وفي النهاية، كما يشير البروفيسور يائير، تساهم في ارتفاع درجة الحرارة أكثر من تقليلها.

سنعود إلى إدارة الإشعاع الشمسي الأرضي. ويوضح يائير أن الطريقة تعتمد على تكوين سحب طبقية ركامية، وهي سحب ذات طبقات منخفضة، فوق المحيطات. في الواقع، مثل هذه العملية تحدث بالفعل اليوم نتيجة لانبعاثات مدخنة السفن. تسبب المداخن تلقيحًا منخفضًا للسحب، مما يزيد من البياض (انعكاس الإشعاع) ويسبب التبريد. ويقترح مهندسو المناخ اتخاذ إجراءات استباقية، حيث ستبحر قوارب كبيرة في أماكن لا توجد بها ممرات ملاحية. وهناك سيتم بذر السحب عن طريق ضخ مياه البحر وتحويلها إلى رذاذ من الماء المالح الذي بدوره سيتحول إلى سحب، ولكن دون استخدام مواد كيميائية. التكنولوجيا موجودة بالفعل وتم تجربتها على نطاق صغير جدًا.

وبعيداً عن الأسئلة التكنولوجية التي تثيرها مبادرات هندسة المناخ، فإنها تثير أيضاً أسئلة أخلاقية مثيرة للاهتمام بنفس القدر. أقيمت مؤخرا في المركز متعدد التخصصات في هرتسليا ندوة بعنوان "200 عام بعد عام بلا صيف - فرانكشتاين والبراكين وهندسة المناخ". وناقش المؤتمر، من بين أمور أخرى، الجوانب القانونية والأخلاقية للهندسة المناخية - هل وصلت الإنسانية إلى حد "لعب دور الرب"، على غرار وحش فرانكشتاين - وهو مخلوق ولد بنوايا حسنة وتحول إلى شرنقة قاتلة ثارت على خالقها؟ بالمناسبة، رواية الرعب فرانكنشتاين كتبتها ماري شيلي عام 1816 في ليلة عاصفة، والتي ربما كانت جزءًا من تغير المناخ الناجم عن ثوران تامبورا.

كل هذا يتوقف على ترامب

الحل الذي يبدو سهلا هو هندسة المناخ، بدلا من التركيز على تغيير اقتصاد الطاقة، يثير العديد من المخاوف. على سبيل المثال، يعد تسميد المحيط بالمعادن لزيادة كتلة الطحالب تدخلا رئيسيا في السلسلة الغذائية البحرية، ونتائجه غير معروفة. لا توجد معرفة كافية حول تخصيب المحيطات بالمعادن، خاصة عندما يكون في الخلفية اتجاه عالمي نحو تحمض المحيطات. ويشير يائير إلى أن "التدخل الإضافي، على سبيل المثال تشتيت الحديد، سيخلق كوكتيلا غير مقصود في المحيطات". "إن مسألة التدخل على نطاق كوكبي، هندسة المناخ، هي أكثر حدة بكثير من التدخل من نقطة واحدة مثل زرع السحب لإسقاط الأمطار كما حدث في إسرائيل، وتثير تساؤلات حول ما إذا كنا نحرم الدول المجاورة من هطول الأمطار. هذه أسئلة على نطاق أصغر مقارنة بالهندسة المناخية على نطاق عالمي."

ويضيف يائير أنه في سيناريو الذعر الذي يشغل "المجتمع المناخي" العالمي، فإن الرئيس الأمريكي دونالد ترامب لن يحترم اتفاقيات باريس التي حددت أهدافا عالمية لخفض انبعاثات الكربون، وبالتالي قد يلجأ المجتمع الدولي إلى حل في صورة هندسة المناخ بالتعاون مع العالم أجمع. لكن الهندسة المناخية، بحسب يائير، هي الملاذ الأخير: فبعيدًا عن علامات الاستفهام ونقص الخبرة في تطبيق الأساليب على نطاق واسع، يجب أن نتذكر أنه سيكون من الضروري الحفاظ على التأثير ثابتًا - سواء كان ذلك باستخدام الأقمار الصناعية، أو زرع السحب فوق البحر، أو تحويل الكربون الغازي إلى مادة صلبة. "سيكون من الضروري تجديدها باستمرار من أجل الحفاظ على بيئة داعمة للحياة"، يشير يائير، مما يعني أن هذه نفقات كبيرة على مدى أجيال، وليس من الواضح من سيمولها وكيف.

ويخلص يائير إلى أنه إذا لم تحترم الإدارة الأمريكية الجديدة اتفاقيات باريس، "فلا نملك ترف الانتظار أربع سنوات حتى تغيير الحكومة". "ليس هناك وقت غير ضروري، وأي تأخير في تنفيذ اتفاق باريس يمكن أن يكون صرخة لأجيال". ولا يسعنا إلا أن نأمل ألا تعيد إدارة ترامب العجلة إلى الوراء، وألا تعيد البشرية إلى دولة فرانكنشتاينية، حيث تعلق كل ذهبها على هندسة المناخ.