Согласно новому анализу, проведенному исследователями Калифорнийского университета в Беркли, впрыскивание частиц в атмосферу для охлаждения планеты и противодействия потеплению из-за изменения климата не поможет компенсировать ущерб, наносимый урожаю от повышения глобальной температуры.
Проанализировав прошлые эффекты извержений вулканов, охлаждающих Землю, и реакцию сельскохозяйственных культур на изменения солнечного света, команда пришла к выводу, что любое повышение урожайности из-за более низких температур будет сведено на нет из-за более низкой продуктивности из-за уменьшения солнечного света. Полученные данные имеют важные последствия для нашего понимания солнечной геоинженерии, одного из предлагаемых методов помощи человечеству в борьбе с последствиями глобального потепления.
Затенение планеты снижает температуру, что помогает сельскохозяйственным культурам расти лучше. Но растениям также нужен солнечный свет для роста, поэтому блокирование солнечного света может повлиять на рост. Для сельского хозяйства непреднамеренные последствия солнечной геоинженерии равны по величине преимуществам », - сказал ведущий автор Джонатан Проктор, докторант Калифорнийского университета в Беркли на факультете экономики сельского хозяйства и ресурсов. «Это немного похоже на проведение экспериментальной операции: побочные эффекты лечения кажутся такими же серьезными, как и болезнь».
«Неизвестные неизвестные заставляют всех нервничать, когда речь заходит о глобальной политике, как и должно быть», - сказал Соломон Сян, соавтор исследования и доцент кафедры государственной политики Калифорнийского университета в Беркли.«Проблема в выяснении последствий солнечной геоинженерии заключается в том, что мы не можем провести эксперимент планетарного масштаба без фактического развертывания технологии. Прорывом здесь стало осознание того, что мы можем чему-то научиться, изучая последствия гигантских извержений вулканов, к которым стремится геоинженерия. копировать."
Сян - директор Лаборатории глобальной политики Калифорнийского университета в Беркли, где Проктор является докторантом.
Проктор и Сян опубликуют свои выводы онлайн в журнале Nature 8 августа.
Некоторые люди указывали на прошлые эпизоды глобального похолодания, вызванного выбросами газов во время массивных вулканических извержений, таких как гора Пинатубо на Филиппинах в 1991 году, и утверждали, что люди могли намеренно вводить сульфатные аэрозоли в верхние слои атмосферы для искусственного охладить Землю и уменьшить парниковый эффект, вызванный повышенным уровнем углекислого газа. Аэрозоли - в данном случае мельчайшие капельки серной кислоты - отражают небольшой процент солнечного света обратно в космос, снижая температуру на несколько градусов.
"Это как надеть зонтик на голову, когда тебе жарко", - сказал Проктор. «Если поставить глобальный солнцезащитный козырек, потепление замедлится».
Пинатубо, например, выбросил в атмосферу около 20 миллионов тонн диоксида серы, уменьшив количество солнечного света примерно на 2,5 процента и снизив среднюю глобальную температуру примерно на полградуса Цельсия (почти 1 градус по Фаренгейту).
Команда связала производство кукурузы, сои, риса и пшеницы в 105 странах в период с 1979 по 2009 год с глобальными спутниковыми наблюдениями за этими аэрозолями, чтобы изучить их влияние на сельское хозяйство. Сопоставив эти результаты с глобальными климатическими моделями, команда подсчитала, что потеря солнечного света из-за программы геоинженерии на основе сульфатов сведет на нет ее предполагаемые преимущества защиты сельскохозяйственных культур от вредного воздействия экстремальной жары.
«Это похоже на использование одной кредитной карты для оплаты другой кредитной карты: в конце дня вы оказываетесь там, где начали, не решив проблему», - сказал Сян.
Некоторые более ранние исследования показали, что аэрозоли могут повысить урожайность, также рассеивая солнечный свет и позволяя большему количеству солнечной энергии достигать внутренних листьев, обычно затененных верхними листьями кроны. Это преимущество рассеяния оказывается слабее, чем считалось ранее.
«Мы первыми использовали фактические экспериментальные данные и данные наблюдений, чтобы оценить общее влияние геоинженерии на основе сульфатов на урожайность», - сказал Проктор. «Прежде чем я начал исследование, я думал, что чистое влияние изменений солнечного света будет положительным, поэтому я был очень удивлен, обнаружив, что рассеянный свет снижает урожайность».
Несмотря на выводы исследования, Проктор сказал: «Я не думаю, что мы обязательно должны списывать со счетов солнечную геоинженерию. Для сельского хозяйства это может не сработать, но есть другие секторы экономики, которые потенциально могут принести существенную пользу.."
Проктор и Сян отметили, что их методы могут быть использованы для изучения влияния геоинженерии на другие сегменты экономики, здоровье человека и функционирование природных экосистем.
Они не рассматривали другие виды геоинженерии, такие как улавливание и хранение двуокиси углерода, или вопросы, связанные с геоинженерией, такие как ее влияние на защитный озоновый слой Земли и кто устанавливает термостат Земли.
«Общество должно объективно относиться к геоинженерным технологиям и четко понимать потенциальные выгоды, затраты и риски», - сказал Проктор. «В настоящее время неопределенность в отношении этих факторов затмевает то, что мы понимаем».
Авторы подчеркивают необходимость дополнительных исследований человеческих и экологических последствий геоинженерии, как хороших, так и плохих.
«Наиболее верный способ уменьшить ущерб, наносимый урожаю и, в свою очередь, средствам к существованию и благополучию людей, - это сократить выбросы углекислого газа», - сказал Проктор..
«Возможно, самое главное - это то, что мы с уважением относимся к потенциальному масштабу, мощности и рискам геоинженерных технологий», - сказал Сян.«Солнечный свет питает все на планете, поэтому мы должны понимать возможные последствия, если собираемся управлять им».
Другими соавторами являются Дженнифер Берни из Школы глобальной политики и стратегии Калифорнийского университета в Сан-Диего, Маршалл Берк из Стэнфордского университета и Вольфрам Шленкер из Школы международных и общественных отношений Колумбийского университета и Института Земли. Исследование было поддержано грантом Национального научного фонда (CNH-L 1715557) и стипендией Национального научного фонда для выпускников (DGE 1752814).