صورة من unsplash

بسبب انبعاثات الغازات المُسبّبة للاحتباس الحراري العالمي من صنع الإنسان، ارتفعت درجات الحرارة العالمية بنحو 1,2 درجة مئوية (2,2 درجة فهرنهايت) منذ عصر ما قبل الصناعة. وتُحذّر الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ من أن درجات الحرارة قد ترتفع بمقدار 2,7 درجة مئوية (4,9 درجة فهرنهايت) بحلول نهاية القرن إذا لم يتم اتخاذ إجراءات حاسمة. يرتبط هذا الارتفاع بالفعل بزيادة حدوث موجات الحر، وحرائق الغابات، واضطرابات النظم الإيكولوجية، مما يُهدّد الأمن الغذائي العالمي وتوافر المياه. وقد أدّى إلحاح الموقف إلى استكشاف حلول غير تقليدية مثل تبريد الكوكب باستخدام البالونات.

يتضمن تبريد الكوكب تقنيات يشار إليها بشكل جماعي باسم الهندسة الجيولوجية. وهي تدخلات في الأنظمة الطبيعية للأرض مُصمّمة لمواجهة آثار تغير المناخ. والفرعان الرئيسيان هما:

أ. إزالة ثاني أكسيد الكربون (Carbon dioxide removal CDR): إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي.

ب. إدارة الإشعاع الشمسي (Solar radiation management SRM): عكس ضوء الشمس للحد من الاحتباس الحراري.

تندرج البالونات ضمن فئة إدارة الإشعاع الشمسي، والتي تستهدف تقليل الطاقة الشمسية التي تصل إلى سطح الأرض للتخفيف من ارتفاع درجة الحرارة. تكمن جاذبية إدارة الإشعاع الشمسي (SRM) في إمكاناتها للتبريد السريع مقارنة بالطرائق الأبطأ مثل احتجاز الكربون.

تقود شركات ناشئة مثل Make Sunsets وGeoengineering Technologies المُهمّة في الهندسة الجيولوجية القائمة على البالونات. تقترح هذه الشركات استخدام البالونات عالية الارتفاع لإطلاق الهباء (aerosol) الجوي العاكس، مثل ثاني أكسيد الكبريت (SO₂) أو كربونات الكالسيوم (CaCO₃)، في طبقة الستراتوسفير. وبمجرد انتشاره، يعمل هذا الهباء الجوي على تشتيت ضوء الشمس وخلق تأثير تبريد، على غرار عواقب الانفجارات البركانية مثل جبل بيناتوبو (Pinatubo) في عام 1991، والتي أدت إلى تبريد درجات الحرارة العالمية مؤقتاً بمقدار 0,5 درجة مئوية (0,9 درجة فهرنهايت).

على سبيل المثال، أجرت Make Sunsets عمليات إطلاق تجريبية مُبكّرة، مُدّعية أن عمليات النشر على نطاق صغير يمكن أن تعوض الاحتباس الحراري عن طريق إطلاق بضعة كيلوغرامات من SO₂. وعلى الرغم من حماسها، فقد قوبلت هذه الجهود بالمقاومة بسبب الافتقار إلى الرقابة التنظيمية وتقييمات المخاطر الشاملة.

صورة من unsplash

يعتمد المفهوم على نشر الهباء الجوي في طبقة الستراتوسفير (stratospheric aerosol injection SAI). تُطلِق البالونات عالية الارتفاع الهباء الجوي في طبقة الستراتوسفير (حوالي 20-30 كم فوق سطح الأرض)، لتُشكّل طبقة عاكسة تُقلّل من كمية الإشعاع الشمسي الذي يصل إلى الأرض. والتأثير المتوقع هو تأثير تبريد يتراوح بين 0,1 درجة مئوية و1,5 درجة مئوية اعتماداً على اتساع النشر ومدته.

تُستَلهم هذه التكنولوجيا من الظواهر الطبيعية. على سبيل المثال، نشر ثوران جبل بيناتوبو 20 مليون طن من ثاني أكسيد الكبريت في الغلاف الجوي، مما أدى إلى إنشاء طبقة عاكسة تعمل على تبريد الكوكب. ويزعم المؤيدون أنه يمكن عمداً تصميم عمليات مماثلة لمكافحة الاحتباس الحراري.

على الرغم من أن التنفيذ العملي سليم من الناحية النظرية، إلا أنه يواجه عقبات كبيرة:

أ. الحجم والمدة: يتطلب الحفاظ على طبقة الهباء الجوي العاكسة تجديداً مستمراً، حيث تَتبدّد الجسيمات في غضون عام إلى عامين.

ب. التكاليف: تشير التقديرات الأولية إلى أن التكاليف تتراوح من 10 مليارات دولار إلى 100 مليار دولار سنوياً، اعتماداً على اتساع النشر.

ت. التحديات الفنية: يُعدّ التحكم الدقيق في توزيع الهباء الجوي، وتجنُّب الآثار الجانبية المناخية غير المقصودة مهام شاقة.

ث. الحوكمة: يُعدّ الاتفاق العالمي على بروتوكولات النشر أمراً بالغ الأهمية، حيث أن هذه التكنولوجيا لها تأثيرات عبر الحدود.

يُعرِب منتقدو التبريد باستخدام البالونات عن مخاوفهم بشأن العواقب غير المقصودة:

أ. الاضطرابات المناخية الإقليمية: قد يُغيّر الهباء الجوي أنماط هطول الأمطار، مما قد يؤدي إلى تكثيف الجفاف أو الفيضانات في المناطق المُعرّضة للخطر.

ب. تخريب طبقة الأوزون: يمكن للهباء الجوي القائم على الكبريت أن يؤدي إلى تفاقم استنفاد الأوزون، مما يزيد من التعرض للأشعة فوق البنفسجية.

ت. الخطر الأخلاقي: يمكن أن يُقلّل التركيز على الهندسة الجيولوجية من الحوافز لخفض الانبعاثات.

ث. عدم كفاية البحوث: تجعل محدودية التجارب الميدانية من الصعب التنبؤ بالنتائج طويلة الأجل وحلقات التغذية الراجعة المحتملة.

وفقاً لدراسة نُشرت في مجلة تغير المناخ الطبيعي (Nature Climate Change)، في حين يمكن لطريقة نشر الهباء الجوي في طبقة الستراتوسفير (SAI) من الناحية النظرية الحد من الاحتباس الحراري، يعتقد 88٪ من علماء المناخ الذين شملهم الاستطلاع أنه لا ينبغي أن يَحُل محل تخفيضات الانبعاثات.

صورة من unsplash

إلى جانب الهندسة الجيولوجية، تكتسب أساليب أخرى زخماً مُتزايداً:

أ. التحول إلى الطاقة المتجددة: يمكن أن يؤدي توسيع طاقة الرياح والطاقة الشمسية والطاقة الكهرومائية إلى تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية بنسبة 70٪ بحلول عام 2050.

ب. تقنيات احتجاز الكربون: يمكن للابتكارات في أنظمة التقاط الهواء المباشر إزالة ما يصل إلى 10 جيجا طن من ثاني أكسيد الكربون سنوياً بحلول عام 2050.

ت. التشجير واستعادة النظم البيئية: يمكن لإعادة تشجير الأراضي المتدهورة حجز ما يصل إلى 3 جيجا طن من ثاني أكسيد الكربون سنوياً مع تعزيز التنوع البيولوجي.

ث. كفاءة الطاقة وتغييرات نمط الحياة: يمكن أن تؤدي التدابير البسيطة مثل تحسين العزل، والمركبات الكهربائية، وتقليل استهلاك اللحوم إلى خفض الانبعاثات بشكل كبير.

التغيرات المرصودة والمتوقعة في متوسط ​​درجات الحرارة العالمية في ظل أربعة مسارات للانبعاثات. تُظهر الأشرطة الرأسية على اليمين النطاقات المحتملة لدرجات الحرارة بحلول نهاية القرن، بينما تُظهر الخطوط متوسط ​​التوقعات عبر مجموعة من نماذج المناخ. التغييرات نسبية

يُعدّ تبريد الكوكب باستخدام البالونات اقتراحاً جريئاً وخيالياً يُسلّط الضوء على الحاجة المُلحّة لمعالجة تغير المناخ. في حين أن مفهوم نشر الهباء الجوي في طبقة الستراتوسفير واعد من الناحية النظرية، إلا أن جدواه العملية وسلامته لا يزالان محل نقاش كبير. يؤكد المنتقدون على أهمية التركيز على الحلول المستدامة مثل الطاقة المتجددة وإزالة الكربون، بدلاً من الاعتماد على أساليب الهندسة الجيولوجية المحفوفة بالمخاطر المحتملة. مع مواجهة العالم لارتفاع درجات الحرارة، فإن اتباع نهج متوازن يجمع بين الابتكار والتنظيم والتعاون العالمي سيكون أمراً حاسماً لضمان مستقبل صالح للعيش للجميع.