Известняковый "навес"в стратосфере спасет от глобального потепления

Практически год назад многие страны в рамках Парижского соглашения по климату приняли на себя обязательство внести вклад в замедление глобального потепления климата и попытаться ограничить выбросы парниковых газов.  Уже сейчас во многих странах вводится ряд мер, направленных на достижение этой цели. Однако необходимо разрабатывать и дополнительные меры, считают исследователи из Гарвардского университета. Недавно они предложили ещё один метод.

Несколько лет назад была представлена концепция "солнечной геоинженерии", согласно которой светоотражающие частицы могут быть внесены в стратосферу Земли, чтобы отражать солнечные лучи. Тем самым процесс поможет сохранять планету "в прохладе" (солнечное излучение не попадает под облака и в итоге не задерживается под атмосферой, многократно переотражаясь и создавая эффект парника).

И хотя это довольно спорная концепция обсуждалась в течение многих десятилетий, риски, которые несут любые попытки вмешаться в природные процессы, не давали проверить такой способ в действии. Теперь же исследователи считают, что, возможно, они нашли способ сделать метод более безопасным.

Солнечная геоинженерия обычно опирается на распыление сульфат-аэрозолей (частиц богатых серой) прямо в стратосфере. Такой процесс происходит во время извержения вулканов. Частицы отражают солнечный свет, в результате чего оказывается охлаждающий эффект на нашу планету.
Но проблема в том, что сульфат-аэрозоли производят серную кислоту в стратосфере, а она повреждает защищающий Землю от вредного ультрафиолетового излучения озоновый слой (и без того страдающий). Истощение озонового слоя может привести к увеличению заболеваемости человека раком кожи, повреждению глаз и другим опасным последствиям.

Но, что если использовать особый вид аэрозолей, которые могут отражать солнечный свет и при этом не оказывать разрушающего эффекта на озоновый слой? Исследователи из США тщательно искали необходимое вещество и выяснили, что кальцит (или карбонат кальция CaCO3), который входит в частности в состав известняка, является тем самым необходимым элементом. Причём известняка на Земле довольно много.

Новое исследование принципиально переосмысливает, какие именно вещества должны быть использованы для солнечной геоинженерии, отмечает один из авторов исследования Фрэнк Койч (Frank Keutsch).

Предыдущие исследования были направлены на поиск инертных аэрозолей, которые не разрушают озоновый слой. Однако исследователи из Гарвардского университета посчитали, что использовать необходимо как раз аэрозоли, обладающие высокой реакционной способностью.

"Каждый раз, когда вы распыляете в стратосфере инертные частицы, происходит реакция, которая в конечном счёте приводит к разрушению озона. По той причине, что частицы покрываются серной кислотой, — говорит Койч. – И вместо снижения реактивности аэрозолей, мы хотели, напротив, использовать высокореактивный материал, но при этом избежать разрушения озона".

Для того чтобы аэрозоли не повреждали озоновый слой, частицам необходимо нейтрализовывать серную, азотную и соляную кислоты на их поверхности. Исследователи обратились к периодической таблице Менделеева, чтобы найти такую частицу: они исключили токсичные элементы и редкие металлы, а затем остановились на щелочных солях и щёлочноземельных металлах. "Натрий и карбонат кальция —своего рода антациды для стратосферы", — говорит Койч.

После тщательного изучения специалисты выяснили, что кальцит может противостоять разрушению озонового слоя, нейтрализуя кислоты, попавшие в атмосферу с парниковыми выбросами. Кроме того, этот же элемент одновременно сможет и отражать солнечный свет, что охладит планету.
Исследователи уже начали проводить тестирования кальцита в лабораторных экспериментах, имитирующих условия в стратосфере. Специалисты отмечают, что крайне осторожны в своих работах, поскольку понимают, что любое распыление частиц в атмосфере может привести к непредвиденным последствиям.

"Химия стратосферы очень сложна. И мы пока до конца её не изучили", — говорит другой автор исследования Дэвид Кит (David Keith). Учёным предстоит провести множество исследований прежде, чем приступить к реальным действиям.

 

Отметим, что исследователи не говорят, что геоинженерия может заменить собой сокращение выбросов парниковых газов. Предложенные способы – лишь дополнительные методы, которые помогут справиться с проблемами глобального потепления.

Так, недавно химики также опробовали способ захоронения парниковых газов под землёй, показав, что это безопасно.

"Солнечная геоинженерия – лишь ещё один способ помочь нашей планете, но человек по-прежнему должен сокращать парниковые выбросы. Лишь сочетание всех мер поможет решить проблему", — заключает Кит.

Исследование, которое потенциально может помочь справиться с глобальным потеплением, опубликовано в научном издании Proceedings of the National Academy of Sciences.