בעבר היה אפשר לחשוב על שינויי אקלים כדאגה לטווח הארוך; כעת, יש סיבה טובה להאמין שכבר נתקלנו בהשפעותיה. ככל שהבעיה הולכת ודחופה יותר, יש הטוענים כי עלינו לנקוט בגישה רדיקלית: במקום להיאבק לשווא להגביל את פליטת גזי החממה, עלינו לנסות להנדס מערכות להפסיק ישירות את התחממות כדור הארץ.
גישה זו מכונה הנדסה גיאוגרפית, והיא עשויה להיות התחום השנוי ביותר במחלוקת במדעי האקלים.
המונח מקיף מגוון רחב של טכניקות. חברה אחת ניסתה להפרות את האוקיאנוס בברזל, כדי לעודד את גידול האצות לספוג עודף פחמן דו חמצני. מדענים אחרים הציעו לרסס עננים במי ים כדי להגדיל את לובן שלהם - ובכך לשקף את הרפלקסיה - כדי להפחית את ההתחממות על ידי הקפצת אור בחלל. ממשלת ארה"ב אף ראתה במראות ענקיות חסימות שמש בחלל החיצון כאופציה אחרונה אם שינוי האקלים יגיע לנקודת מפנה.
ההצעה המדוברת ביותר, עם זאת, היא בהשראת תופעה טבעית: התפרצויות וולקניות מאסיביות יכולות לעורר כמה שנים של קירור עולמי מכיוון שהן על ידי השעיית אירוסולי גופרית וחומרים חלקיקים אחרים מספיק גבוה באטמוספרה בה הם נשארים בגובה במשך שנים, וחוסמים חלק קטן של אור שמש. ניתן לחקות את האפקט הזה באמצעות כלי טיס, ארטילריה או אפילו צינורות תלויים בכדי להעביר חלקיקי סולפט לאטמוספרה, שם הם יפעלו נגד ההשפעה של עליית ריכוזי גזי החממה.
ניסוי אחד שהוצע היה משתמש בצינור עטור בלון בכדי להזרים אירוסולים גופריים לסטרטוספרה ולחסום חלק מקרינת השמש מלהגיע לכדור הארץ. (תמונה באמצעות ויקימדיה Commons / יו האנט) כעת, לראשונה, צוות מדענים ניתח באופן ספציפי את העלויות הכספיות המיידיות של שימוש בטכניקה כזו. תוצאותיהן, שפורסמו אתמול בכתב העת המחקר סביבתי, עשויות להיתפס כמעודדות על ידי תומכי ההנדסה הגיאוגרפית - אך מדכדכות את כולם בתקווה להגביל את פליטת גזי החממה.
החוקרים, מאוניברסיטת מדעי טיסה אורורה, מאוניברסיטת הרווארד ואוניברסיטת קרנגי מלון, מצאו כי מסירה רציפה של חומרים לסטרטוספרה בכדי להפיל את אור השמש יכולה להיות תיאורטית באמצעות טכנולוגיות עכשוויות ויכולה לעלות עד 5 מיליארד דולר בשנה ברחבי העולם. למרות שזה עשוי להישמע כמו סכום גדול, הפחתת פליטות מספיק בכדי למנוע רמות פחמן דו חמצני לעלות על 450 עמודים לדקה - נתון שמצוין לעתים קרובות כיעד ייצוב למניעת התחממות משמעותית - יעלה בכל מקום בין 200 ל -2, 000 מיליארד דולר, מה שהופך את ההנדסה הגיאוגרפית להיראות כמו קרוב משפחה מציאה.
ניתוח העלות המפורט העריך מערכות שיכולות לספק כמיליון טון סולפטים מדי שנה לגבהים העולים על 11 מיילים, היטב אל תוך סטרוסוספירה, בין 30 מעלות צלזיוס ל- 30 מעלות צלזיוס לכל כדור הארץ. בהשוואה בין שש טכניקות שונות - שימוש בכלי טיס קיימים, כלי טיס חדש המיועד לביצוע בגובה רב, ספינת אוויר היברידית חדשה, רקטות, אקדחים וצינורות תלויים - מצאו המחברים כי השימוש בכלי טיס קיימים או מעוצבים זה עתה יהיה העלות ביותר - אפשרויות יעילות.
הם מצאו כי תכנון מטוסים באופן ספציפי לביצועים בגובה רב יהיה פחות יקר מאשר שינוי מטוסים נוכחיים למשימה, אם כי שתי האפשרויות יתאפשרו בהינתן הטכנולוגיה הנוכחית. שימוש בתותחים וטילים או צינורות תלויים יהיה יקר יותר, בעיקר משום שלא ניתן יהיה להשתמש בהם מחדש, ואילו כלי טיס מסורים יוכלו לספק את החלקיקים לסטרטוספירה פעם אחר פעם. האפשרות המפוארת ביותר - צינור גז גדול שיעלה קילומטרים לשמיים, אולי נתמך על ידי פלטפורמות מלאות הליום - יכולה להיות היקרה ביותר, בגלל העלות של פיתוח מערכת כה חסרת תקדים וחוסר הוודאות הכללי הכרוך בכך.
המחברים מציינים, עם זאת, כי הלא ידוע והסיכונים הפוטנציאליים של סוג זה של הנדסה גיאוגרפית עלולים לעלות על התחרות המופחתת. ראשית, הוא מטפל בסימפטום של שינויי אקלים (אווירה חמה יותר) ולא בגורם (ריכוזי גזי חממה), כך שהוא לא עושה דבר בכדי לטפל בבעיות אחרות הקשורות אליו, כמו החמצת האוקיאנוס. יש גם את העובדה שברגע שמדדים כאלה מעוררים תלות: אם היינו מתחילים אותם בקנה מידה עולמי, היינו צריכים להמשיך ללא הגבלת זמן, או להסתכן בהחזרה מואצת של האקלים למקום בו היה יכול להיות ללא כל פעולה.
באופן הכי מדאיג, שאיבה מכוונת של מיליוני טונות אירוסולים לאטמוספרה היא ניסוי שלפיו אין לנו תקדים. הבנתנו את האקלים עדיין אינה שלמה, ולכן התחלנו בתכנית מכוונת להנדס אותה מחדש (לאחר שכבר עשתה זאת באופן לא מכוון) עלולה להביא לתוצאות בלתי צפויות. חוקרים אחרים ציינו כי פריסת סולפטים בסטרטוספרה עלולה לגרום להתכלות באוזון, לעורר בצורת, לשנות את היווצרות העננים ועלולה אף לגרום להתחממות רבה יותר באופן אינטואיטיבי.
זהו תחום מדעי שבו יש הטוענים כי ביצוע מחקר בלבד יכול לשנות את התוצאה בפועל של אירועים באופן בלתי אחראי. ברגע שמידע קונקרטי על טכניקות הנדסה גיאוגרפית נמצא בחוץ, הוא יכול להחמיץ את התמיכה הציבורית להפחתת פליטות ולספק "תוכנית גיבוי" נוחה פוליטית עבור קובעי המדיניות. בנוסף, הוא מעלה את הרעיון המפחיד של פריסה חד צדדית: כאשר מדינות העולם אינן מסוגלות לכאורה להסכם מחייב להפחתת פליטות, מדינת אי העומדת בפני עליית מפלס הים יכולה פשוט להתחיל להנדס מחדש את האווירה להישרדותה שלה.
מחקר זה עוזר לנו להבין טוב יותר את ההוצאות הגלויות של הנדסה גיאוגרפית כפתרון לשינויי אקלים. עם זאת, עדיין מדובר בעלויות לטווח הארוך.
