We kunnen de atmosfeer besproeien met deeltjes die zonlicht weerkaatsen of algen bemesten om te groeien en meer CO . op te nemen ₂ . We kunnen mineralen vrijgeven die reageren met CO2 of het gas direct uit de lucht halen. Dit zijn enkele van de geo-engineeringtechnieken die worden voorgesteld om de door mensen veroorzaakte temperatuurstijging te dempen.

"Als we geo-engineering zouden gebruiken, we zouden nog steeds andere soorten mitigatie moeten uitvoeren, " zegt Hanna Lee, onderzoeker bij het Bjerknes Centre for Climate Research en NORCE.

In een nieuwe studie heeft ze geanalyseerd welke gevolgen geo-engineering kan hebben op de vegetatie op aarde. De werkzaamheden zijn uitgevoerd met collega's van het Bjerknes Centrum, NOORDEN, NTNU en de Universiteit van Bern.

De onderzoekers onderzochten hoe ecosystemen op het land zich in de toekomst zouden ontwikkelen met geo-engineering, in vergelijking met een toekomst met andere vormen van mitigatie van klimaatverandering. Ondanks een hoge plantengroei in het geo-engineered scenario, de resultaten geven aan dat er meer koolstof zal worden opgeslagen als we prioriteit geven aan het behoud van de bossen in de wereld.

Technologie die lijkt op de natuur

Tijdens de uitbarsting van de Pinatubo in 1991, enorme hoeveelheden gassen en deeltjes werden hoog de atmosfeer in geslingerd. Vijftien miljoen ton zwaveldioxide werd zo hoog als de stratosfeer afgezet, meer dan tien kilometer boven het aardoppervlak.

Reageren met water, het zwaveldioxide vormde een waas van aerosolen die zich over de hele wereld verspreidden. De nevel weerkaatste een deel van het zonlicht, en voor bijna twee jaar, de aarde was ongeveer een halve graad Celsius kouder dan normaal.

Geo-engineering kan dergelijke natuurlijke effecten op het klimaat nabootsen. De voorgestelde technieken variëren van het injecteren van deeltjes in de atmosfeer, zoals tijdens vulkaanuitbarstingen, om gebieden van de oceaan te bemesten, zodat plankton kan groeien en meer CO2 uit de lucht kan opnemen.

Het doel van geo-engineering is om de temperatuurstijging als gevolg van het versterkte broeikaseffect te vertragen, waardoor we CO . kunnen blijven uitstoten ₂ . Blijkbaar, dergelijke interventies moeten op grote schaal worden uitgevoerd, beïnvloeden meer dan alleen onze temperatuur. De gevolgen zijn moeilijk te testen in de echte wereld, wat betekent dat computersimulaties een noodzakelijk en nuttig hulpmiddel zijn.

In deze studie gebruikten Hanna Lee en haar collega's een klimaatmodel, of aardesysteemmodel, om drie soorten geo-engineering op het gebied van stralingsbeheer te testen. Het belangrijkste idee achter geo-engineering op het gebied van stralingsbeheer is om te voorkomen dat zonnestraling het aardoppervlak bereikt, dus de opwarming verminderen.

In deze studie gebruikten Hanna Lee en haar collega's een klimaatmodel, of aardesysteemmodel, om drie soorten geo-engineering op het gebied van stralingsbeheer te testen. Het belangrijkste idee achter stralingsbeheer is om te voorkomen dat zonnestraling het aardoppervlak bereikt, dus de opwarming verminderen.

De eerste geteste techniek omvat het injecteren van grote aantallen deeltjes in de stratosfeer, het nabootsen van een dubbele Pinatubo-uitbarsting. Een tweede omvat het sproeien van zout in de tropische atmosfeer. Het zout maakt wolken dichter, ook het zonlicht tegenhouden. In het derde geval ze maakten de gevederde cirruswolken die hoog in de lucht te zien waren, dunner. Dat zou meer warmte uit de atmosfeer laten ontsnappen.

Zelfde temperatuur, verschillende CO ₂

Om de effecten van de drie soorten geo-engineering te zien, de onderzoekers vergeleken twee versies van een wereld met een gemiddelde hoge temperatuurstijging in de huidige eeuw. In een scenario, CO2-emissies werden hoog gehouden, terwijl de temperatuurstijging werd verminderd door geo-engineering. In de andere, De CO2-uitstoot was minder hoog dan in de eerste. In het laatste geval, verminderde uitstoot hield de temperatuur laag, terwijl geo-engineering in het eerste geval ervoor zorgde dat de temperatuur niet zo sterk steeg als ze anders zouden hebben gedaan.

De twee versies van de wereld waren de IPCC-emissiescenario's genaamd RCP4.5 en RCP8.5, met middelhoge en hoge CO2-uitstoot, respectievelijk. In de uitvoering met hoge emissies, de onderzoekers voegden geo-engineering toe om de temperatuur op aarde op hetzelfde niveau te houden als in het middelhoge scenario.

De globale temperatuur was in beide werelden gelijk. Maar naarmate er meer CO2 werd uitgestoten in het geo-engineered scenario, die atmosfeer bevatte meer CO ₂ .

"CO2 kan worden beschouwd als een voedingsstof, ", zegt Hanna Lee. "Net als bij andere voedingsstoffen, verhoogde CO2-niveaus zullen planten beter laten groeien."

In de geo-engineering, hoge emissie wereld, de planten werden in principe bemest met CO ₂ . Hun groeipercentages waren zeer hoog, zelfs in delen van de wereld waar de omstandigheden droger werden door de bijwerkingen van geo-engineering. Nog altijd, er werd minder koolstof opgeslagen in de vegetatie dan in het scenario met klimaatmitigatie.

Bossen behouden als mitigatie

De reden hiervoor kan worden gevonden in mitigatie-inspanningen. CO2-uitstoot is niet het enige verschil tussen de IPCC-scenario's. In het hoge-emissiescenario de wereld wordt afgebeeld met een hoge bevolking en een groeiende behoefte aan voedsel. Enorme landgebieden worden omgezet in weilanden en graslanden.

In het scenario met gemiddelde emissies, meer bos is behouden gebleven, en er is nieuw bos aangeplant, vooral in de tropen. Koolstof wordt opgeslagen in de bomen en hun bodem.

"De opslag van koolstof in het ecosysteem zal een belangrijke rol spelen bij het terugdringen van verdere klimaatverandering, ", zegt Hanna Lee. "Zelfs met geo-engineering, dat zouden we nodig hebben."

De pauzes kunnen niet worden uitgeschakeld

Geo-engineering zou een kunstmatig evenwicht creëren, waardoor het op aarde koeler is dan de CO ₂ -geïnduceerd broeikaseffect zou betekenen.

"Het hele punt met geo-engineering zou zijn om ons in staat te stellen meer CO . uit te stoten ₂ ", zegt Hanna Lee. "Sommige mensen denken, hoewel het de klimaatverandering niet kan oplossen, we kunnen het misschien gebruiken om ons wat tijd te geven. Maar onze studie laat duidelijk zien dat er onvoorziene gevolgen zijn voor ecosystemen. Daarbovenop, we kunnen niet constant spuitbussen blijven uitstoten."

Geo-engineering werkt als een remsysteem, en als we het uitzetten, de temperatuur zal omhoog springen. In niet meer dan een decennium, het zal bijna net zo heet worden als het zou zijn in een wereld met zo'n sterk broeikaseffect.

"Dat zou des te rampzaliger zijn, "zegt Hanna Lee. "Er zou geen tijd zijn om iets aan te passen."

Ongeacht of geo-engineering wordt gebruikt, ze benadrukt de rol van de planten bij het verminderen van veranderingen in ons klimaat.

“Omdat planten grote hoeveelheden koolstof kunnen opnemen en opslaan in de biomassa, onze inspanningen om te verminderen, zoals het verminderen van ontbossing en het vergroten van herbebossing, in de tropen zijn erg belangrijk, " ze zegt.