Het injecteren van deeltjes in de atmosfeer om de planeet af te koelen en de opwarmingseffecten van klimaatverandering tegen te gaan, zou niets doen om de schade aan gewassen door stijgende mondiale temperaturen te compenseren. volgens een nieuwe analyse van de Universiteit van Californië, Berkeley, onderzoekers.

Door de eerdere effecten van aardverkoelende vulkaanuitbarstingen te analyseren, en de reactie van gewassen op veranderingen in zonlicht, het team concludeerde dat eventuele opbrengstverbeteringen door lagere temperaturen teniet zouden worden gedaan door een lagere productiviteit als gevolg van minder zonlicht. De bevindingen hebben belangrijke implicaties voor ons begrip van zonne-geo-engineering, een voorgestelde methode om de mensheid te helpen de gevolgen van de opwarming van de aarde te beheersen.

"Door de planeet in de schaduw te stellen, blijft het koeler, waardoor gewassen beter groeien. Maar planten hebben ook zonlicht nodig om te groeien, dus het blokkeren van zonlicht kan de groei beïnvloeden. voor landbouw, de onbedoelde effecten van zonne-geo-engineering zijn even groot als de voordelen, " zei hoofdauteur Jonathan Proctor, een UC Berkeley-promovendus bij de afdeling Landbouw- en Hulpbronneneconomie. "Het lijkt een beetje op het uitvoeren van een experimentele operatie; de ​​bijwerkingen van de behandeling lijken net zo erg als de ziekte."

"Onbekende onbekenden maken iedereen nerveus als het gaat om mondiaal beleid, zoals ze zouden moeten, " zei Solomon Hsiang, co-hoofdauteur van de studie en Chancellor's Associate Professor of Public Policy aan UC Berkeley. "Het probleem bij het uitzoeken van de gevolgen van geo-engineering op zonne-energie is dat we geen experiment op planetaire schaal kunnen doen zonder de technologie daadwerkelijk in te zetten. De doorbraak hier was het besef dat we iets konden leren door de effecten te bestuderen van gigantische vulkaanuitbarstingen die geo-engineering probeert kopiëren."

Hsiang is directeur van het Global Policy Laboratory van UC Berkeley, waar Proctor een doctoraatsbursaal is.

Proctor en Hsiang zullen hun bevindingen online publiceren in het tijdschrift Natuur op 8 augustus

Sommige mensen hebben gewezen op eerdere afleveringen van wereldwijde afkoeling, veroorzaakt door gassen die vrijkomen tijdens massale vulkaanuitbarstingen, zoals de berg Pinatubo op de Filippijnen in 1991, en voerde aan dat mensen opzettelijk sulfaataerosolen in de bovenste atmosfeer zouden kunnen injecteren om de aarde kunstmatig te koelen en de broeikasopwarming, veroorzaakt door verhoogde niveaus van koolstofdioxide, te verlichten. Aërosolen - in dit geval minuscule druppeltjes zwavelzuur - reflecteren een klein percentage zonlicht terug in de ruimte, de temperatuur een paar graden verlagen.

"Het is alsof je een paraplu over je hoofd doet als je het warm hebt, "Zei Proctor. "Als je een wereldwijd zonnescherm ophangt, het zou de opwarming vertragen."

Pinatubo, bijvoorbeeld, ongeveer 20 miljoen ton zwaveldioxide in de atmosfeer geïnjecteerd, het zonlicht met ongeveer 2,5 procent verminderen en de gemiddelde wereldtemperatuur met ongeveer een halve graad Celsius (bijna 1 graad Fahrenheit) verlagen.

Het team koppelde maïs, soja, rijst- en tarweproductie uit 105 landen van 1979-2009 tot wereldwijde satellietwaarnemingen van deze aerosolen om hun effect op de landbouw te bestuderen. Door deze resultaten te koppelen aan wereldwijde klimaatmodellen, het team berekende dat het verlies van zonlicht door een op sulfaat gebaseerd geo-engineeringprogramma de beoogde voordelen van het beschermen van gewassen tegen schadelijke extreme hitte teniet zou doen.

"Het is vergelijkbaar met het gebruik van een creditcard om een ​​andere creditcard af te betalen:aan het eind van de dag, je eindigt waar je begon zonder het probleem te hebben opgelost, ' zei Hsiang.

Sommige eerdere studies suggereerden dat aerosolen de gewasopbrengst zouden kunnen verbeteren, ook door zonlicht te verstrooien en meer van de zonne-energie de binnenste bladeren te laten bereiken die doorgaans overschaduwd worden door bladeren van de bovenste bladeren. Dit voordeel van verstrooiing lijkt zwakker dan eerder werd gedacht.

"Wij zijn de eersten die daadwerkelijk experimenteel en observationeel bewijs gebruiken om de totale impact te krijgen die op sulfaat gebaseerde geo-engineering kan hebben op de opbrengsten, "Zei Proctor. "Voordat ik aan de studie begon, Ik dacht dat de netto-impact van veranderingen in zonlicht positief zou zijn, dus ik was nogal verrast door de bevinding dat verstrooid licht de opbrengsten verlaagt."

Ondanks de conclusies van het onderzoek, Proctor zei, "Ik denk niet dat we zonne-geo-engineering per se moeten afschrijven. Voor landbouw, het werkt misschien niet zo goed, maar er zijn andere sectoren van de economie die potentieel aanzienlijk kunnen profiteren."

Proctor en Hsiang merkten op dat hun methoden kunnen worden gebruikt om de impact van geo-engineering op andere segmenten van de economie te onderzoeken. menselijke gezondheid en het functioneren van natuurlijke ecosystemen.

Ze gingen niet in op andere soorten geo-engineering, zoals het opvangen en opslaan van kooldioxide, of problemen rond geo-engineering, zoals de impact op de beschermende ozonlaag van de aarde en wie de thermostaat van de aarde mag instellen.

"De samenleving moet objectief zijn over geo-engineeringtechnologieën en een duidelijk begrip ontwikkelen van de potentiële voordelen, kosten en risico's, "Zei Proctor. "Op dit moment, onzekerheid over deze factoren verkleint wat we begrijpen."

De auteurs benadrukken de noodzaak van meer onderzoek naar de menselijke en ecologische gevolgen van geo-engineering, zowel goed als slecht.

"De meest zekere manier om schade aan gewassen te verminderen en, beurtelings, het levensonderhoud en het welzijn van mensen, is het verminderen van de CO2-uitstoot, ' zei Proctor.

"Misschien is het belangrijkste dat we respect hebben voor de potentiële schaal, kracht en risico's van geo-engineeringtechnologieën, " zei Hsiang. "Zonlicht drijft alles op de planeet aan, dus we moeten de mogelijke resultaten begrijpen als we proberen het te beheren."