Geoinženýrství

Kolektivní termín geoengineering ( geoinženýrství ) nebo klimatické inženýrství , které jsou definovány jako úmyslné a rozsáhlé intervence technických prostředků v geochemických nebo biogeochemické cykly Země. Hlavními cíli těchto intervencí je omezení antropogenního globálního oteplování , například snížením koncentrace CO 2 v atmosféře a omezení okyselování oceánů .

Rozlišuje se mezi projekty na řízení slunečního záření (SRM), které mají snížit dopadající sluneční záření , a odstraňováním oxidu uhličitého (CDR), které z atmosféry odstraňují skleníkové plyny, jako je oxid uhličitý (CO 2 ), a ukládají je jako co možná trvale. Opatření k odstranění CO 2 nabývají v politice v oblasti klimatu v kontextu cílů čistých nulových emisí skleníkových plynů stále většího významu.

Mnoho navrhovaných technologií geoinženýrství není k dispozici v planetárním měřítku a jejich technická proveditelnost, environmentální, finanční, sociální a politické náklady a rizika nejsou známy. Možné přínosy geoinženýrství jsou proto hodnoceny také v klimatických modelech .

příběh

Pokusy o regionální úpravu počasí byly po staletí. V současné době používá tyto přístupy přibližně 50 zemí. První doporučení zkoumat možnosti a účinky kompenzace globálního oteplování způsobeného člověkem zvýšením odrazivosti ( albedo ) Země pochází z roku 1965. V této výzkumné zprávě nazvané Obnovení kvality našeho životního prostředí , která byla připravena pro prezidenta USA Termín geoinženýrství však ještě nebyl použit.

Termín geoinženýrství vytvořil v 70. letech minulého století italský fyzik Cesare Marchetti . Marchetti spojen ho s jeho návrhem CO 2 zachycování a skladování ( zachycování a ukládání uhlíku (CCS)) uhelných elektráren a ropných rafinerií. Aby se zabránilo riziku dalšího globálního oteplování, měl by být CO 2 produkovaný během provozu uhelných elektráren a ropných rafinérií zachycován a směrován do trvalého úložiště. Před vyčerpanými poli zemního plynu s omezenými kapacitami dal přednost hlubinné přepravě využívající oceánské proudy .

Zpočátku se tento termín používal pouze ve vědeckých kruzích a stal se známější díky zveřejnění studie Národní akademie věd o možných dopadech globálního oteplování v roce 1992. Do roku 2000 výzkum pokročil tak daleko, že byla zveřejněna první recenze . Na přelomu tisíciletí se také objevily první publikace o simulačních modelech.

Geoinženýrství se dále dostalo do povědomí veřejnosti vlivnou publikací nositele Nobelovy ceny Paula Crutzena z roku 2006 o injekci síry do stratosféry. Další vědci začali studovat návrhy geoinženýrství. Sociální, politické, etické a právní důsledky se přesunuly do ohniska sociálních vědců, filozofů, ekonomů, politických a právních odborníků.

Přestože tyto čistě technické přístupy nebyly v politických a vědeckých kruzích brány vážně až do poloviny dvacátých let minulého století, od té doby v průběhu probíhající diskuse o globálním oteplování takové strategie nejen vědci navrhovali častěji, ale jsou také vážně zvažovány jednotlivými vládami. Byly provedeny první testy (experimenty EisenEx a LOHAFEX ) a další jsou plánovány nebo byly odloženy kvůli tlaku veřejnosti (experiment SPICE).

Členské státy Rámcové úmluvy OSN o změně klimatu se v roce 1992 dohodly, že se vyhnou nebezpečnému narušení klimatu. V návaznosti na to si v roce 2015 v Pařížské dohodě stanovili cíl omezit globální oteplování hluboko pod 2 ° C , pokud možno pod 1,5 ° C , a za tímto účelem předložit národní příspěvky k nezbytnému snížení emisí. S ohledem na skutečnost, že skutečné a plánované snižování emisí je neslučitelné s cíli v oblasti klimatu, se pozornost přesunula do té míry, do jaké mohou a musí přispět k jejich dodržování další geoinženýrská opatření, zejména negativní emise při odstraňování oxidu uhličitého . Mezivládní panel pro změnu klimatu ve své zvláštní zprávě o cíli 1,5 ° C v roce 2018 dospěl k závěru, že ve většině budoucích cest, které jsou v souladu s cíli, musí být skleníkové plyny ze zemské atmosféry do značné míry odstraněny. Navrhované technologie však nelze dlouhodobě používat ve velkém měřítku, chybí právní a politické rámcové podmínky a existuje značná nejistota ohledně negativních vedlejších účinků. Ačkoli některé z návrhů mohou v konečném důsledku dosáhnout potenciálu omezit globální oteplování čistě fyzikálně, nemohou spolehlivě přispět ke splnění cílů v oblasti klimatu.

Koncept a klasifikace

definice

Mezivládní panel pro změnu klimatu ve své páté hodnotící zprávě definuje geoinženýrství jako „širokou skupinu metod a technologií, jejichž cílem je záměrně změnit klimatický systém s cílem zmírnit důsledky změny klimatu .“ ( IPCC : Climate Change 2013: The Základ fyzikální vědy. Příloha III: Glosář). Královská společnost ve své podobné definici popisuje geoinženýrství jako „záměrný rozsáhlý zásah do klimatického systému Země s cílem zpomalit globální oteplování“.

Vůle a velký rozsah jsou obvykle považovány za zásadní pro definici. Při spalování uhlí a ropy v elektrárnách a motorech se vyrábí nejen CO 2, ale také síranové aerosoly , které mají chladicí účinek na klima. Protože je však dopad na klima neúmyslný, nepočítá se jako geoinženýrství. Cíl rozsáhlých a dlouhodobých klimatických změn odlišuje geoinženýrství od poměrně malé, krátkodobé úpravy počasí .

Slovo inženýrství může budit zavádějící dojem, že geoinženýrství je o technické kontrole celého klimatického systému. Při rozsáhlých zásazích do prvků radiační rovnováhy a zemského uhlíkového cyklu lze dalekosáhlé vedlejší účinky těžko předvídat a jen stěží se jim lze vyhnout.

Counter-geoinženýrství je jedním ze způsobů, jak by státy mohly reagovat na jednostranné geoinženýrství v případě konfliktu. Tento termín odkazuje na geoinženýrská opatření pro globální oteplování, která jsou určena k boji proti chladicím opatřením, například dodatečným emisím velmi účinných skleníkových plynů, jako jsou chlorfluoruhlovodíky .

Hlavní skupiny

Pojem „geoinženýrství“ zahrnuje velmi odlišná hlediska. Vzhledem k jejich odlišným přístupům jsou tyto návrhy rozděleny do dvou hlavních skupin:

Vliv slunečního záření (radiační management, anglicky Solar Radiation Management, SRM)
Navrhované techniky pro snížení slunečního záření ( Solar Radiation Management (SRM) )
Tyto techniky mají za cíl zvýšit odraz dopadajícího krátkovlnného slunečního světla. Přitom působí proti globálnímu nárůstu teploty. Skutečnou příčinu tohoto hrozivého vzestupu teploty, koncentraci skleníkových plynů v atmosféře a jejich další efekty, jako je okyselení oceánů , nelze pomocí SRM přímo ovlivnit; nelze s ním obnovit předchozí klimatické podmínky.
Předpokládá se, že tyto metody by v případě hrozící klimatické katastrofy přinesly poměrně rychle chladivý efekt. Nicméně, aerosolové aplikace metody zejména zahrnují velké riziko, pokud jde o nežádoucí vedlejší účinky (jako je například poškození ozonové vrstvy nebo negativních vlivů na zdraví rostlin lidí, zvířat a).
Snížení koncentrace CO 2 v atmosféře (odstranění oxidu uhličitého, CDR)
Cílem odstranění oxidu uhličitého je uvolnit další CO 2 z atmosféry do jímek uhlíku , jako jsou oceány, biosféra nebo půda ( pedosféra ) (negativní emise). Zahrnuje metody přímého ovlivňování CO 2, jako je filtrování vzduchu, zachycování a skladování CO 2 (CCS) , ale také nepřímé metody určené ke zvýšení absorpční kapacity jímek uhlíku, jako je hnojení oceánů železem nebo fosforem.
Vzhledem k tomu, že tyto metody řeší hlavní příčinu globálního oteplování , zvyšující se koncentrace CO 2 , jejich nejistoty a vedlejší účinky jsou podle odhadů nižší ve srovnání s radiačním managementem. Stále však existuje značná nejistota, například v důsledku zpětné vazby s propady uhlíku a s dalšími biogeochemickými cykly, jako je koloběh vody a albedo zemského povrchu . Metodám CDR trvá mnoho desetiletí, než dosáhnou významného snížení koncentrací skleníkových plynů. Na rozdíl od metod SRM jsou účinné pouze dlouhodobě. Účinek na světové oceány je mnohem pomalejší. Budou -li emise CO 2 nadále stoupat jako dříve, bude výsledná acidifikace moří, jimž mnoha mořským druhům hrozí vyhynutí, pokračovat po staletí i s CDR.

Existují také další opatření, která nelze jednoznačně přiřadit ani jedné ze dvou skupin. Vysoká cirrová oblačnost má na klima oteplovací účinek. Zavedení určitých ledových krystalů jako jader kondenzační oblačnosti letadly by mohlo změnit jejich vlastnosti takovým způsobem, že jimi projde více tepla z dlouhovlnného tepla. V tomto ohledu je toto opatření podobné odstraňování oxidu uhličitého, protože pokud se sníží koncentrace CO 2 , může uniknout také více dlouhovlnného tepelného záření. Na druhé straně má vlastnosti SRM, například toto opatření také ohrožuje efekt ukončení , tzn. H. při přerušení prudké oteplení. Aby se tento důležitý návrh seskupil pod radiační management , někdy se mluví o Radiation Management (RM) místo Solar Radiation Management (SRM).

Občas se diskutuje také o technických opatřeních, která mají zabránit tomu, aby se metan skleníkových plynů dostával do atmosféry z přírodních nádrží, nebo jej znovu odstranit z atmosféry ( odstraňování metanu ).

důležité vlastnosti

Mezi navrhované geoinženýrské techniky patří: odlišit

  • podle rozsahu a intenzity jejich nezbytného použití nebo jejich účinku
  • podle toho, zda mají dopad přes hranice nebo na globální komodity (mezi ty patří globální vodní bilance, světové oceány, Antarktida nebo atmosféra)
  • v závislosti na rychlosti , se kterou se projeví i na životnost jejich účinku.

Zda je geoinženýrská technika účinná pouze regionálně nebo přes hranice, je rozhodující pro její politické a mezinárodní právní hodnocení .

Obecně jsou opatření k řízení radiace účinná mnohem rychleji než opatření CDR, ale jsou také méně trvalá. Pokud dojde k jejich přerušení, hrozí takzvaný ukončovací efekt nebo ukončovací šok : rychlé změny klimatu, které by nastaly mnohonásobně rychleji než současné - podle geologických standardů - již velmi rychlé změny klimatu.

Odlišnost od ochrany klimatu a adaptace

Hranice mezi geoinženýrstvím, ochranou klimatu a přizpůsobováním se stírají. Mezivládní panel pro změnu klimatu ( IPCC) používá termín ochrana klimatu k zahrnutí opatření, která snižují emise skleníkových plynů nebo zlepšují absorpční kapacitu propadů uhlíku. Do tohoto chápání spadá mnoho forem odstraňování oxidu uhličitého : zachycování a skladování CO 2 například snižuje emise a zalesňování může biosféru rozšířit jako jímač uhlíku. Podle mezivládního panelu pro změnu klimatu zahrnuje přizpůsobení se klimatu opatření, která snižují zranitelnost přírodních a lidských systémů vůči důsledkům změny klimatu. Opatření radiačního managementu, jako je bělení střech, která způsobují hlavně drobné klimatické změny, jako je chladnější městské klima , jsou tedy opatřeními přizpůsobení se klimatu, ale někdy jsou také počítána jako geoinženýrství.

Řízení slunečního záření

Metody radiačního managementu (SRM) mají za cíl vyšší odraz dopadajícího slunečního záření nebo sníženou absorpci na zemi.

Lze je rozlišit podle polohy nebo nadmořské výšky (povrch Země, troposféra, stratosféra, prostor) navrhovaného zásahu. Diskuse o opatřeních SRM se zaměřuje na zesvětlování mraků a zavádění aerosolů do stratosféry. Metody na zemském povrchu jsou považovány za příliš neúčinné, ty ve vesmíru jsou příliš obtížně technicky proveditelné a příliš nákladné.

V modelových experimentech SRM neobnovuje původní klimatické podmínky. Zde je simulovaný čtyřnásobný nárůst koncentrací CO 2 , který je zcela kompenzován SRM. Ve srovnání s předindustriálním klimatem existují značné rozdíly. Typické jsou relativně chladnější tropy a teplejší vyšší zeměpisné šířky.

Jako první přiblížení SRM ochlazuje oblasti, do kterých by dopadalo odražené sluneční záření. Jeho účinek tedy závisí na denní době a zeměpisné šířce. Oteplování způsobené skleníkovými plyny je různé: Jsou rovnoměrně rozloženy v zemské atmosféře a zadržují teplo odražené od zemského povrchu v kteroukoli denní dobu a na jakékoli zeměpisné šířce. Výsledkem je, že SRM nemůže obnovit klima, které existovalo před vzestupem koncentrací skleníkových plynů. Aby bylo možné skutečně odhadnout účinek SRM, jsou nutné počítačové simulace s klimatickými modely . Ty naznačují, že SRM by výrazně změnil koloběh zemské vody ; Modelové experimenty ukazují pokles srážek ve středních a vysokých zeměpisných šířkách a nárůst tropů.

Podle kritiků metody SRM nebrání okyselení oceánů a dodatečnému příjmu atmosférického CO 2 v biosféře. Snížené sluneční záření, které je cílem většiny metod SRM, by také mělo další vliv na růst rostlin. Proctor a kol. (2018) odhaduje na základě účinků minulých sopečných erupcí, jejichž vliv na redukci a rozptýlení slunečního záření Země na výnos kukuřice, sóji, rýže a pšenice by: Vstup sirných aerosolů podle množství od Pinatubo v Outbreak byl propuštěn v roce 1991, pozitivní efekty v důsledku sníženého tepelného stresu by byly změněny změnou slunečního záření. Ani v tomto ohledu by se SRM nevrátilo zpět ke status quo ante . Chladicí účinek SRM by nastal velmi rychle, ale také by skončil v krátké době, pokud by opatření SRM nepokračovala, protože SRM neodstraňuje žádný CO 2 ze zemské atmosféry.

Od roku 2021 je uhličitan vápenatý považován za nejslibnější aerosol, zatímco síra je považována za nevhodnou pro SRM. Podle zúčastněného vědce SRM může uhličitan vápenatý během několika let snížit rostoucí globální oteplování o jeden stupeň.

Zvýšení povrchového albedo

V zásadě návrhy na zvýšení odrazivosti zemského povrchu spočívají v tom, že je „jasnější“. Své limity nacházejí na dostupné pevnině, protože jas vodních ploch lze jen stěží upravit. Jejich účinnost také do značné míry závisí na tom, kolik slunečního záření dosáhne na místo měření, což zase závisí na průměrné oblačnosti a zeměpisné šířce.

Navrhovaná opatření jsou: bělicí střech a sídel, kultivace světle zbarvené trav a plodin, radličkové (dále neobdělávané, světle zbarvená rostlinný materiál pokrývá tmavší půda) nebo krycí velkých pouštních oblastí s reflexním materiálem. Odhady nákladů na účinnost těchto opatření v celosvětovém měřítku se pohybují v řádu stovek miliard až bilionů amerických dolarů ročně.

Omezené zvýšení povrchového albeda by mohlo regionálně snížit oteplování až o 2–3 ° C. Taková opatření „regionální správy radiace z půdy“ by mohla být užitečná ve zvláště zranitelných oblastech. To by například mohlo snížit teplotní extrémy v hustě obydlených oblastech nebo důležitých pěstitelských oblastech. Vedlejší efekty by byly v těchto scénářích omezené, ale simulace naznačují riziko snížených srážek pro Indii, Čínu a jihovýchodní Asii.

Nárůst cloudového albeda

Existuje řada studií na zvýšení odrazivosti nízkých mraků nad částmi oceánů. Toho lze dosáhnout menšími a odolnějšími kapičkami mraků. Jednou z možností, jak odpovídajícím způsobem ovlivnit tvorbu mraků, jsou letadla, lodě nebo jiná plavidla speciálně konstruovaná pro tento účel, která do vzduchu rozprašují mořskou vodu nebo mořskou sůl ve formě jemných částic. Inženýr Stephen Salter navrhl, aby flotila větru poháněných laminátových člunů s podvodními turbínami mohla produkovat stříkající vodu.

Stratosférické aerosoly

Uhličitan vápenatý

V roce 2018 začala Harvardská univerzita plánovat experiment SCoPEx, při kterém má být ve výšce 20 km ( stratosféra ) uvolněno několik kilogramů částic uhličitanu vápenatého . V roce 2021 měly být částice uvolněny do vzdušného prostoru nad Švédskem letem balónu. Cesta však byla zrušena; etická rada, která experiment doprovázela, doporučila, aby byla nejprve hledána sociální diskuse.

Podle atmosférického chemika zapojeného do projektu by náklady na distribuci vápna po celé stratosféře činily 20 miliard eur ročně. Kromě toho existují náklady na pozorovací systémy a léčbu jakýchkoli vedlejších účinků.

Oxid hlinitý

7. září 2010 David W. Keith zveřejnil návrh na aplikaci nanočástic skládajících se z hliníku , oxidu hlinitého a titaničitanu barnatého ve stratosféře, aby odrážely sluneční světlo.

Disky o šířce 10 mikrometrů a tloušťce 50 nanometrů by měly pomocí fotoforetického efektu trvale plavat ve výšce 40 až 50 km, těsně nad stratosférou. Zatímco strana titaničitanu barnatého by měla směřovat k zemi, strana hliníku / oxidu hlinitého by měla směřovat ke slunci. Většina dopadajícího slunečního světla by byla odražena, což zvyšuje efekt albedo a mohlo by tak pomoci ochladit Zemi. (Efekt fotoforézy lze pozorovat také ve světelném mlýně , jehož kolo se při působení světla otáčí.)

Sluneční záření ohřívá nanočástice. Vzhledem k tomu, že titaničitan barnatý emituje teplo a energii snadněji než hliník, tlak na spodní straně - vyplývající z fotoforetického účinku - by byl větší než tlak směrem k Zemi. Tento přetlak by udržel disky ve stavu suspenze, ideálně v mezosféře . Pokud je vrstva titaničitanu barnatého elektricky nabitá, přirozené elektrické pole atmosféry udrží tabule vodorovně a zabrání jejich naklánění. V noci by částice pomalu klesaly k Zemi (kvůli nedostatku slunečního záření), ale v průběhu dne kvůli popsanému účinku opět stoupaly.

Keith navrhl následující složení nanočástic:

  • Horní vrstva sestávající z oxidu hlinitého (chrání střední hliníkovou vrstvu)
  • Střední vrstva hliníku (odráží sluneční světlo)
  • Spodní vrstva z titaničitanu barnatého (pro elektrické nabíjení a fotoforézu)

Na rozdíl od modelů oxidu siřičitého by tato metoda SRM měla méně nežádoucích účinků na ozónovou vrstvu, protože disky by se vznášely nad ní. Nanočástice by také měly ve stratosféře delší životnost. Aby se snížily negativní účinky na zdraví v testovací fázi (titaničitan hlinitý a barnatý jsou zdraví škodlivé), měly by být nanočástice v ideálním případě vyráběny takovým způsobem, aby měly během tohoto období omezenou životnost. Mohly by být například vyrobeny takovým způsobem, že by byly rozloženy UV zářením a kyslíkovými radikály.

Jodid vizmutu

V současné době (2017) se zvažuje, zda je možné zpomalit globální oteplování zavedením jodidu bismutitého (III) do atmosféry. David Mitchell z University of Nevada k tomu navrhuje použít 160 t ročně (náklady: přibližně 6 milionů amerických dolarů).

Oxid siřičitý

Významným přístupem bylo transportovat oxid siřičitý do stratosféry , kde se oxiduje na sírany . Na tyto sírany se ukládá voda, takže vznikají sirné aerosoly, které odrážejí sluneční paprsky do vesmíru a tím oslabují oteplování Země. Myšlenka vychází ze zkušeností s vulkanickými erupcemi. Erupce Pinatuba v roce 1991 vedla ke globálnímu poklesu teploty o 0,5 ° C. Erupce Toby asi před 75 000 lety vedla k sopečné zimě , kterou doprovázelo odhadem 3–5 ° C, podle jiných modelových výpočtů dokonce 8–17 ° C. Životnost těchto aerosolů ve stratosféře je zhruba rok.

S nápadem původně přišel ruský klimatolog Michail Budyko , který jej publikoval v polovině 70. let minulého století. Atmosférický vědec Ken Caldeira a fyzici Lowell Wood a Nathan Myhrvold z Intellectual Ventures vyvinuli přístup čerpání oxidu siřičitého do stratosféry pomocí hadice o délce asi 25 km a průměru několika decimetrů. Helium balóny by nesly hadici a několik pump připojených k ní. Bezbarvý kapalný plyn unikající na konci hadice by se kvůli stratosférickým větrům omotal kolem Země do zhruba 10 dnů. Oxid siřičitý by mohl být odpadním produktem z těžby ropných písků v Kanadě. Podle vývojářů potřebné množství síry odpovídá přibližně 1% celosvětových emisí síry. Myšlenka společnosti Intellectual Ventures založená na stejném fyzickém mechanismu je rozšířit komíny několika továren produkujících síru do stratosféry pomocí horkovzdušných balónů a vzducholodí.

Několik známých vědců, jako je Nobelova cena za chemii, Paul Crutzen a prezident NAS Ralph J. Cicerone , prosazovalo podobnou myšlenku zvedání horkovzdušných balónů s obsahem síry do stratosféry za účelem spálení je tam. Podle Crutzena by tato metoda stála pouze 25 až 50 miliard USD ročně, ale někteří vědci ji kritizovali kvůli možným nepředvídatelným účinkům a potřebě trvalé přepravy síry.

Potřebné množství sirných aerosolů je obtížné určit, protože - pokud jsou již ve stratosféře přítomna kondenzační jádra - sulfát by se k nim mohl místo toho, aby vytvořil nová, spíše přichytit. Sirné aerosoly také poškozují ozónovou vrstvu . Tato varianta geoinženýrství by navíc neobnovila původní klima, ale spíše klima, které se od něj regionálně liší, protože omezení slunečního záření částicemi síry má velmi odlišný fyzikální účinek než omezení skleníkového efektu prostřednictvím ochrany klimatu. I kdyby tato metoda zastavila globální oteplování v globálním průměru, existovaly by regiony, které by se oteplovaly rychleji než bez injekcí síry, zatímco jiné regiony by se neúměrně ochladily. Takže z. B. se obává, že obohacení atmosféry sírou by mohlo vést k rychlejšímu oteplování jižního polárního moře, což by zase mohlo urychlit vzestup hladiny moře destabilizací západoantarktického ledového příkrovu . Dalšími problémy jsou tvorba kyselých dešťů v důsledku uvolňování oxidu siřičitého a skutečnost, že okyselování oceánů by pokračovalo v důsledku dalšího vstupu oxidu uhličitého a tím by se dále poškozovaly ekosystémy světových oceánů. Regionálním klimatickým změnám, jako jsou změny ve vodním cyklu, také nebylo možné zabránit. Lze například očekávat snížení srážek nad kontinenty, což by vedlo k většímu vysychání pevninských mas. V důsledku toho existuje riziko, že by při aplikaci síry ve stratosféře došlo k závažnějším obdobím sucha než bez tohoto opatření.

Vesmírné přístupy

Existují různé návrhy na umístění objektů v Lagrangeově bodě L1 mezi Zemí a Sluncem, které obíhají kolem Země kolem Slunce, snižují sluneční záření a tím ochlazují Zemi:

  • V roce 1989 James T. Early navrhl zřídit jakýsi tenký ochranný štít z materiálu získaného z Měsíce,
  • Pentagon fyzik Lowell Wood nastínil představu o instalaci malé solární plachty jsou vhodné pro prostory do stínu Země.
  • Roger Angel z University of Arizona přišel s nápadem umístit oblak kolem 20 milionů t (ekvivalent přibližně 15 bilionů kusů) malých průhledných tabulí, z nichž každá má řídicí jednotku pro zarovnání.

Odstranění oxidu uhličitého

Pokud jde o procesy snižování emisí, jako je zachycování a ukládání CO2, nebo technické postupy, jako je přímé zachycování a ukládání uhlíku ve vzduchu , toto ještě není spojeno s geoinženýrstvím v užším smyslu, protože se nemění planetární, biologické ani geochemické procesy.

Odstraňování oxidu uhličitého (CDR) a odstraňování oxidu uhličitého je selektivní odstraňování CO 2 z atmosféry a jeho začlenění do jiných zásobníků uhlíku. Tok atmosférického uhlíku do trvalých záchytů uhlíku způsobený CDR je také známý jako negativní emise , odpovídající technologie CDR se také nazývají technologie negativních emisí (NET) . 82% všech scénářů zvláštní zprávy o globálním oteplování o 1,5 ° C ke splnění dvoustupňového cíle činí negativní emise, a proto je nutné rozsáhlé využívání CDR. Bez CDR je nepravděpodobné, že se dokážete udržet pod hranicí 1,5 stupně . V těchto scénářích začne používání CDR v průměru v roce 2021 a v roce 2050 dosáhne 14,1 Gt CO 2 / rok.

Existují návrhy biologických, chemických a fyzikálních metod, jak by bylo možné CO 2 z atmosféry odstranit. Dosud navržené metody jsou pomalé, vyžadovaly by rozsáhlou průmyslovou aplikaci pravděpodobně více než sto let, aby se výrazně snížily koncentrace CO 2 v atmosféře .

V závislosti na technologii CDR slouží různé zásobníky k ukládání uhlíku odstraněného z atmosféry. Nádrže se liší v jejich skladovací kapacitě a době, po kterou ukládají uhlík. Nádrže, ve kterých byl uhlík uvězněn po dobu nejméně desítek tisíc let, se nazývají trvalé . Skladování uhlíku v nestálých nádržích má na globální oteplování spíše zpomalující než preventivní účinek. Geologické nádrže by mohly uhlík trvale ukládat, zatímco vodní nádrže na pevnině nebo na oceánu nejsou považovány za trvalé. Zejména v případě pozemních nádrží (půdách, BR) je zde také nebezpečí, že CO 2 se uvolní rychleji v případě dalšího klimatických změn . Geologické a oceánské nádrže mohly pojmout několik tisíc gigatonů (Gt) uhlíku, pozemní nádrže zhruba 200 Gt. Pro srovnání: Emise CO 2 související s energií - tj. Bez výroby cementu, změn ve využívání půdy a bez dalších skleníkových plynů - činily v roce 2017 přibližně 32,5 Gt, což odpovídá přibližně 8,9 Gt uhlíku.

V současné době oceány a biosféra rychle absorbují přibližně polovinu lidských emisí CO 2 z atmosféry. Na jedné straně to tlumí vzestup atmosférických koncentrací CO 2 ; na druhé straně oceány okyselují a mají vliv na růst rostlin. Na rozdíl od řízení slunečního záření působí odstranění oxidu uhličitého také proti těmto dvěma účinkům: Pokud by koncentrace CO 2 poklesla, oceány a biosféra by uvolnily část uloženého CO 2 zpět do atmosféry. Kvůli tomuto efektu odrazu musí být pomocí CDR odstraněno přibližně dvakrát tolik CO 2, aby došlo k požadované redukci CO 2 v atmosféře .

Zvýšená produkce biomasy a skladování na pevnině

Jde o biologické procesy, které mají zvýšit produkci biomasy a takto vázaný uhlík ukládat do biosféry nebo půdy. Aby se uhlík vázal na delší dobu, musí být odstraněn z uhlíkového cyklu, například ve formě dřeva.

Tyto procesy zahrnují modifikované zpracování půdy v zemědělství, bioenergie s zachycování a uchovávání CO2 (BECCS), zalesňování nebo zpětného navlhčování rašelinišť.

Pro tyto procesy existuje řada omezujících faktorů: omezená zemědělská půda, nedostatek živin nebo dostupnost vody. Rozsáhlé používání BECCS ve speciálně provozovaných plantážích by velmi pravděpodobně přiblížilo zemský systém jeho kapacitnímu limitu, pokud jde o využívání sladké vody , pokud jde o změny ve využívání půdy , integritu biosféry a biogeochemické cykly, planetární limity by byly překročeny ještě dále, než jsou nyní.

Mnoho modelových výpočtů, které ukazují, jak lze globální oteplování omezit na méně než 2 ° C, obecně předpokládá dostupnost technologií BECCS ve druhé polovině tohoto století. Spotřeba půdy pro pěstování biomasy je v typických scénářích asi 1,2krát větší než oblast Indie , a proto je budoucí využití BECCS - alespoň v tomto průmyslovém měřítku - vysoce spekulativní.

Zvýšená produkce biomasy a skladování v oceánech

Tyto biologické procesy jsou navrženy tak, aby stimulovaly produkci biomasy v oceánech. Stimuluje se růst fytoplanktonu , část takto vázaného uhlíku je transportována s mrtvým planktonem do hlubokého moře.

Geochemik James Lovelock navrhl narušení horních oceánských vrstev. To přináší živiny na povrch moře a stimuluje růst řas. Řasy zase absorbují oxid uhličitý z atmosféry a tím snižují skleníkový efekt . Růst řas by mohl být také stimulován pomocí mořského hnojení ; umírající řasy klesají na mořské dno a stahují tak vázaný CO 2 z moře a tím nepřímo i z atmosféry. Testy Institutu Alfreda Wegenera v roce 2000 (experiment EisenEx ) a na jaře 2009 (experiment LOHAFEX ) však ukázaly, že účinek je jen velmi malý, protože řasy jsou téměř úplně sežrány zvířecími organismy, než se potopí, a poté vydechují CO 2. znovu.

Tyto experimenty s sebou nesou riziko nežádoucích vedlejších účinků na mořskou faunu. Kromě toho by mohli porušit moratorium na hnojení oceánů přijaté na 9. konferenci smluvních stran Úmluvy o biologické rozmanitosti. V tomto stanovisku zmíněné nebezpečí vytváření velkých mořských oblastí chudých na kyslík však bylo zdůrazněno již na počátku 90. let.

Zrychlené zvětrávání

Během zvětrávání z křemičitanu a karbonátových hornin , uhlík je vázán. Tyto procesy jsou extrémně pomalé. Existují návrhy na urychlení procesu zvětrávání na pevnině, například rozšířením uměle vyráběné kamenné mouky ze silikátových minerálů do širokého okolí nebo využitím alkality při elektrolýze k výrobě vodíku.

CO 2 absorbována oceánů reaguje - po velmi dlouhou dobu, - s karbonátových sedimentů na mořském dně. Umělé vápnění moří by tento proces mohlo zesílit. Také u umělé alkalizace oceánů ( Alkalizace umělého oceánu ) se očekává Terminationseffekt. Podle simulačních výpočtů by náhlý konec tak rozsáhlého projektu vedl k rychlému regionálnímu oteplování a okyselení, ke kterému by docházelo mnohem rychleji, než je způsobeno globálním oteplováním.

Jiné metody CDR

Úvahy o přímém zachycování vzduchu spočívají v extrakci CO 2 přímo z okolního vzduchu pomocí chemických procesů. Extrakce by probíhala absorpcí pevnými látkami, vysoce alkalickými roztoky nebo alkalickými roztoky za použití katalyzátoru . Tento CO 2 by byl uložen v geologických nebo oceánských nádržích.

Účinnost tohoto procesu je omezena nízkou koncentrací CO 2 ve vzduchu. Vzhledem k vyšší koncentraci je zachycování a skladování CO 2 přímo u zdroje emisí považováno za slibnější.

Další myšlenka, která kombinuje různé přístupy, se nazývá procedura ISA . Je popsána jako přírodně identická metoda (viz sprašový prach v době ledové) pro klima chlazení zavedením částic polétavého prachu do troposféry, které sestávají z oxidu železa nebo volitelně chloridu železa. To má způsobit rozklad látek, které mají dopad na klima - metan, saze, ozon a těkavé organické sloučeniny - a zvýšení odrazu oblačnosti. Myšlenka je taková, že srážení minerálního prachu urychlí produkci a skladování biomasy na souši a v oceánech. K transportu částic do atmosféry lze použít zavedené zářiče skleníkových plynů (především letadla, ale také elektrárny a lodě). Palivová aditiva obsahující železo jsou technicky přiváděna do spalovacích procesů s minimálním úsilím.

Další návrhy

Vysoká cirrová oblačnost má na klima oteplovací účinek. Zavedení určitých ledových krystalů jako jader kondenzační oblačnosti letadly by mohlo změnit jejich vlastnosti takovým způsobem, že více tepla z dlouhých vln opouští atmosféru skrze ně.

Existuje několik návrhů na zpomalení tání ledovců v polárním moři a tím i na zvyšování hladiny moří :

  • Bariéry v mořské vodě před ledovcovými jazyky by mohly omezit účinek tání způsobený cirkulující vodou.
  • Umělé ostrovy na konci jazyka ledovce by mohly zpomalit tok ledu.
  • Čerpací stanice na ledu za dotykovou linií ledovce by mohly odčerpat nebo zmrazit vodu, která zrychluje tok ledu na dně ledovce.

Tento návrh geoinženýrství nepředstavuje klimatické inženýrství, ale boj s vážnými důsledky oteplování za účelem získání času.

řídil

V roce 2008 klimatický vědec Alan Robock sestavil a zveřejnil 20bodový seznam možných nebezpečí při používání geoinženýrství. Dochází k závěru, že nejméně 13 z 20 bodů představuje vedlejší účinky a ohrožení klimatického systému a životního prostředí.

  • Regionální teplotní změny
  • Změny ve vzorcích srážek
  • Poškození ozonové vrstvy (v případě aerosolového geoinženýrství)
  • Žádné snížení obsahu CO 2 v atmosféře (metodami SRM)
  • Žádná prevence okyselování oceánů
  • Negativní účinky na flóru a faunu
  • Zesílení kyselých dešťů (při aplikaci oxidu siřičitého)
  • Účinky na přirozené (cirrové) mraky
  • Bělení oblohy
  • Nižší výkon pro solární systémy
  • Prudký nárůst teploty, když je třeba projekt zastavit
  • Lidské nebo technické selhání
  • Neznámé, nepředvídatelné efekty
  • Negativní dopad na ochotu snižovat CO 2
  • Zneužití pro vojenské účely
  • Riziko obchodní kontroly technik
  • Rozpor s konvencí ENMOD
  • Možná extrémně vysoké náklady (výjimka: aerosolový geoinženýrství)
  • Potřeba nadnárodní kontroly
  • Neexistuje žádný rámec pro rozhodování
  • Nekompatibilní střety zájmů jednotlivých států (kdo určuje globální teplotu?)
  • Značný potenciál konfliktu (politický, etický, morální )

Zvláštní nebezpečí vzniká v případě, že jsou náhle přerušena geoinženýrská opatření k ochlazení Země. V tomto případě se globální průměrná teplota může extrémně zvýšit o 2 až 4 ° C za desetiletí, tj. Oteplování rychlostí 20krát ve srovnání se současnou.

Pokud například opatření k řízení radiace (SRM) probíhají ve vzdálenosti více než 120 km od Země a tedy ve vesmíru , v případě poškození by v zásadě platil zákon o odpovědnosti za vesmír . Náhrada škod na životním prostředí však dosud nebyla stanovena, zejména v Úmluvě o odpovědnosti za vesmír (WHÜ), a ani škody v nestátních oblastech, jako je Antarktida.

Geoengineering v diskusi

V šedesátých letech bylo na geoinženýrství někdy nahlíženo euforicky jako na příležitost „prospěšných změn“. IA. byly navrženy následující „velké projekty“:

  • Černění arktického ledu pomocí uhlíku (nižší ztráty radiace by měly učinit pustinu dalekého severu obyvatelnou)
  • Nanesení tenké vrstvy 1-hexadekanolu na oceány (spodní odpařování by mělo zmírnit tropické bouře, i když za cenu oteplení mořské vody)
  • Zapálení deseti „čistých“ vodíkových bomb po deseti megatunách pod Severním ledovým oceánem (stoupající pára explozivního mraku by měla v horních vrstvách atmosféry zamrznout a snížit tak tepelné záření; nadějný efekt: „To by mohlo změnit celkovou cirkulaci vzduchu na Zemi a rozšířit klima Oblasti světa by se mohly zlepšit “)
  • Výstavba hráze v Beringově průlivu a jaderných elektráren k čerpání studené vody do Pacifiku (nadějný efekt: „Teplá voda z Atlantiku by tekla po studené vodě a zlepšila tak počasí v Arktidě“)

Geoinženýrství se dnes na veřejnosti, zejména v Evropě, setkává s velkým skepticismem. Všeobecně se věří, že geoinženýrství by podkopalo úsilí zaměřit se na hlavní příčinu problému s emisemi skleníkových plynů. Většina vědců se také domnívá, že neznámá rizika jsou nebezpečná. Existují také etické výhrady. Na druhou stranu - což je argument zastánců geoinženýrství - by mohly nastat mimořádné situace, kvůli nimž je nutné prozkoumat možnosti ultima ratio, aby byly v případě potřeby k dispozici („vyzbrojení budoucnosti“).

Podle Královské společnosti není geoinženýrství alternativou ke snižování emisí, což by mělo být nejvyšší prioritou. Jelikož se však tato snížení ukazují jako obtížná, mohly by pomoci některé přístupy geoinženýrství. Vzhledem ke stále velké nejistotě ohledně účinnosti, nákladů a sociálních a environmentálních dopadů je nezbytný podstatně více výzkumu. Do diskuse musí být navíc zapojena veřejnost a musí být vytvořen regulační systém.

Výzkumník klimatu Michael E. Mann je kritický vůči geoinženýrství kvůli souvisejícím důsledkům, které mohou být za určitých okolností ještě závažnější než důsledky globálního oteplování. Je možné, že nastane situace, která by mohla vyžadovat nouzová opatření ve formě geoinženýrství, aby se předešlo ještě horším dopadům změny klimatu. Poukazuje však na to, že geoinženýrství nyní do politické debaty vnášejí hlavně ti, kteří mají velký zájem na pokračujícím využívání fosilních paliv, a z ekonomických nebo ideologických důvodů opatření na ochranu klimatu, jako je snižování emisí skleníkových plynů , expanze obnovitelných zdrojů energie nebo odmítnout zavedení CO 2 cenu . Geoinženýrství je „logickým východiskem, zejména pro příznivce fundamentalismu volného trhu, protože odráží rozšíření přesvědčení, že volný trh a technologické inovace mohou vyřešit každý problém, který vytvoříme, bez nutnosti regulace“. Aby nebylo nutné zahájit opatření na ochranu klimatu, bylo by geoinženýrství, jako je metadon nahrazující heroin, představováno jako údajně jednoduchý lék na změnu klimatu. Hlavní příčina změny klimatu je známá: emise oxidu uhličitého. „Nejjednodušší a nejbezpečnější řešení“ je „dostat se k jádru problému“, nespoléhat se na geoinženýrství a tím riskovat, že „klimatický systém Země a citlivá, komplexní síť ekosystémů, které podporuje“, je stále více poškozována.

Studie Kielského zemského institutu, kterou si nechala vypracovat německá vláda, také dospěla k závěru, že využívání geoinženýrství může být doprovázeno „značnými vedlejšími efekty, jejichž rozsah je však stále do značné míry neznámý“. Výzkumu vedlejších účinků geoinženýrství se zatím věnuje malá pozornost. Také „výzkum sociálních věd [...] se téměř nezabýval sociálními aspekty využívání klimatického inženýrství.“ Výzkum politických, právních a ekonomických aspektů spojených s geoinženýrstvím je stále ještě v raných fázích.

Německý politolog Elmar Altvater upozorňuje, že takto složitou výzvu nelze vyřešit jednorozměrným přístupem, ale pouze holisticky : „... protože geoinženýrství znamená přesně to, co název říká: inženýrský a nikoli holistický přístup“.

Německá poradní rada pro globální změnu (WBGU) ve své zvláštní zprávě Rozvoj a spravedlnost prostřednictvím transformace doporučuje nepřijmout žádná opatření zaměřená na manipulaci s globálním rozpočtem na radiaci a doporučuje, aby G20 zaujala kritický postoj ke geoinženýrství.

Mezinárodní spolupráce

Na 10. konferenci smluvních stran Úmluvy o biologické rozmanitosti prosazovaly ekologické organizace moratorium na zákaz geoinženýrských projektů. V souladu s rozhodnutím o zákazu mořského hnojení (COP 9, IX / 16 C) bylo rozhodnuto zdržet se geoinženýrských činností, dokud nebude existovat komplexní vědecký základ, který zajistí, že tyto činnosti nemohou mít škodlivý vliv na životní prostředí a biologickou rozmanitost . Malé výzkumné studie byly výslovně vyloučeny, avšak za předpokladu, že je lze odůvodnit potřebou získat další výzkumné znalosti, jsou v souladu s článkem 3 úmluvy a navíc bylo provedeno důkladné předchozí posouzení s s ohledem na možné dopady na životní prostředí.

Za účelem této mezinárodní spolupráce a vytvoření mezinárodního souboru pravidel k zajištění transparentního a odpovědného výzkumu GE, Královské společnosti, Akademie věd pro rozvojový svět (TWAS) a Fondu pro ochranu životního prostředí (EDF) platforma „Solar Byla založena iniciativa Radiation Management Research Governance Initiative “(SRMGI). V Heidelbergu byla v srpnu 2009 zahájena interdisciplinární studie pod heslem „Globální správa klimatického inženýrství“ .

Mezinárodní konference Climate Engineering Conference (CEC) IASS Potsdam se koná od roku 2014 každých několik let . Cílem je „spojit výzkum, politiku a komunity občanské společnosti s cílem diskutovat o vysoce komplexních a provázaných etických, sociálních a technických otázkách v souvislosti s klimatickým inženýrstvím“. Vzhledem k probíhající pandemii COVID-19 se očekává , že CEC21 proběhne virtuálně.

beletrie

  • Ve filmu Snowpiercer se geoinženýrství praktikovalo rozprašováním chemikálií do horních vrstev atmosféry. Výsledkem je sněhová koule ; globální doba ledová, díky které zanikl téměř celý život.

literatura

  • Werner Arber : Předvídatelnost ve vědě. Přesnost a omezení. In: Sborník z plenárního zasedání , 3. – 6. Listopadu 2006. Papežská akademie věd , Vatikán 2008, ISBN 978-88-7761-094-2 , ( Pontificiae Academiae Scientiarum acta 19), s. 83-97.
  • Paul J. Crutzen : Příklad geotechniky. Ochlazení zemského klimatu emisemi síry ve Stratosféře.
  • Jutta Wieding, Jessica Stubenrauch a Felix Ekardt : Lidská práva a zásada předběžné opatrnosti: Omezení scénářů geoinženýrství, SRM a IPCC. Udržitelnost 2020, https://www.mdpi.com/2071-1050/12/21/8858/htm
  • Jeff Goodell: Jak ochladit planetu. Geoinženýrství a odvážný úkol napravit klima Země. Houghton Mifflin Harcourt, Boston MA 2010, ISBN 978-0-618-99061-0 .
  • Eli Kintisch: Hack the Planet: Science's Best Hope - or Worst Nightmare - for Averting Climate Catastrophe . Wiley, 2010. ISBN 0-470-52426-X .
  • Brian Launder a J. Michael T. Thompson (Eds.): Geografické změny klimatu. Environmentální nutnost nebo Pandořina skříňka? Cambridge University Press. Cambridge 2010. ISBN 978-0-521-19803-5 .
  • politická ekologie: geoinženýrství. Nezbytný plán B proti změně klimatu? S příspěvky O. Renna, K. Ott, P. Mooneyho, A. Grundwalda, A. Oschliesa, U. Potzela a mnoha dalších, číslo 120, oekom Verlag Munich 2010, ISBN 978-3-86581-226-1 .
  • David Keith: Případ pro klimatické inženýrství. MIT Press, Cambridge 2013, ISBN 978-0-262-01982-8 .
  • Gernot Wagner a Martin L. Weitzman : Klimaschock , Vídeň, non-fiction kniha Ueberreuter 2016, ISBN 978-3-8000-7649-9 .
  • Wolfgang W. Osterhage: Climate Engineering: příležitosti a rizika. (základy) Springer Spectrum, Wiesbaden 2016, ISBN 978-3-658-10766-6 .
  • Urs Büttner, Dorit Müller (eds): Climate Engineering. Příběhy představivosti v umělém podnebí . Matthes & Seitz, Berlin 2021 (Third Nature 3/2021). ISBN 978-3-751-80701-2 .

webové odkazy

Commons : Climate engineering  - sbírka obrázků, videí a zvukových souborů

Individuální důkazy

  1. ↑ Oliver Geden: Akční klimatický cíl . In: Nature Geoscience . páska 9 , č. 5 , květen 2016, ISSN  1752-0908 , s. 340–342 , doi : 10,1038 / ngeo2699 ( nature.com [přístup 10. března 2021]).
  2. ↑ Felix Schenuit, Rebecca Colvin, Mathias Fridahl, Barry McMullin, Andy Reisinger, Daniel L. Sanchez, Stephen M. Smith, Asbjørn Torvanger, Anita Wreford a Oliver Geden: Zásady odstraňování oxidu uhličitého při tvorbě: Hodnocení vývoje v 9 případech OECD . In: Frontiers in Climate . páska 3 , 2021, ISSN  2624-9553 , doi : 10,3389 / fclim.2021.638805 ( frontiersin.org [přístup 8. března 2021]).
  3. ^ A b c d Leon Clarke, Kejun Jiang et al.: Assessing Transformation Pathways . In: Otmar Edenhofer a kol. (Ed.): Climate Change 2014: Mitigation of Climate Change. Příspěvek pracovní skupiny III k páté hodnotící zprávě Mezivládního panelu pro změnu klimatu . 2014, 6.9 Řízení uhlíku a záření a další možnosti geotechniky včetně environmentálních rizik, s. 484-489 .
  4. ↑ Mezivládní panel pro změnu klimatu (IPCC): Zvláštní zpráva o globálním oteplování o 1,5 ° C (SR1,5), - Shrnutí pro tvůrce politik. [de-ipcc.de], 2018, přístup 17. prosince 2019 .
  5. ↑ a b c d e f g h i Hauke ​​Schmidt a Rüdiger Wolfrum: Cílené intervence: Klimatické inženýrství z pohledu klimatické vědy a mezinárodního práva . In: Jochem Marotzke a Martin Stratmann (eds.): Budoucnost klimatu: nová zjištění, nové výzvy, zpráva Max Planck Society . CH Beck, 2015, ISBN 978-3-406-66967-5 , s. 183-200 .
  6. ↑ Prezidentský poradní výbor pro vědu (Ed.): Obnovení kvality našeho životního prostředí. Zpráva panelu pro znečištění životního prostředí. Washington, DC 1965, s. 9: 111-131 ( handle.net ).
  7. ↑ Stephen H. Schneider : Geoinženýrství: můžeme, nebo bychom měli, aby to fungovalo. In: Brian Launder: Geoinženýrská změna klimatu-ekologická nutnost nebo Pandořina skříňka? Cambridge University Press , Cambridge 2010, ISBN 978-0-521-19803-5 : „ Tento termín vytvořil neformálně na začátku 70. let Cesare Marchetti (a formálně byl zveřejněn na pozvání redaktora změny klimatu v jejím inauguračním vydání jako Marchetti 1977). “Str. 5.
  8. ↑ a b c d e f g h Olivier Boucher et al.: Přehodnocení kategorizace klimatického inženýrství v kontextu zmírňování změny klimatu a přizpůsobování se jí . In: WIREs Climate Change . páska 5 , č. 1 , 2014, doi : 10,1002 / wcc.261 .
  9. ↑ Původní článek : Cesare Marchetti: K geoinženýrství a problému s CO 2 . In: Klimatické změny . páska 1 , č. 1 , březen 1977 ( návrh verze [PDF; 498 kB ]).
  10. ^ Institute of Medicine, National Academy of Sciences, and National Academy of Engineering: Policy Implications of Greenhouse Warming: Mitigation, Adaptation, and the Science Base . 1992, ISBN 978-0-309-04386-1 , doi : 10,17226 / 1605 ( nap.edu [přístup 10. února 2019]).
  11. ^ David W. Keith: Geoinženýrství klimatu: historie a vyhlídky . In: Annual review of energy and the environment . páska 25 , 2000, doi : 10,1146 / annurev.energy.25.1.245 ( harvard.edu [PDF; 387 kB ]).
  12. ↑ a b Ken Caldeira a Govindasamy Bala: Úvaha o 50 letech výzkumu geoinženýrství . In: Future of Earth . 2016, doi : 10.1002 / 2016EF000454 .
  13. ^ Paul Crutzen: Vylepšení albedo pomocí stratosférických injekcí síry: příspěvek k vyřešení politického dilematu? In: Klimatické změny . páska 77 , 2006, s. 211-220 , doi : 10,1007 / s10584-006-9101-y .
  14. ↑ Vědecké služby německého Spolkového sněmu (ed.): Aktuální termín: Geo-Engineering / Climate Engineering . Ne. 61/10 , 12. září 2010 ( bundestag.de [PDF; 67 kB ]).
  15. ↑ Bob Yirka: Projekt SPICE geoinženýrství zpožděn kvůli kritikům problémů. In: phys.org. 05.10.2011, přístup 4. dubna 2018 . Web projektu SPICE na spice.ac.uk .
  16. ↑ Joeri Rogelj , Drew Shindell , Kejun Jiang et al.: Kapitola 2: Cesty ke zmírnění vlivů kompatibilní s 1,5 ° C v kontextu udržitelného rozvoje . V: (ed.) IPCC: Globální oteplování 1,5 ° C . 2018, kapitola 2.3.4 CDR v drahách konzistentních s 1,5 ° C a kapitola 2.6.3 Odstraňování oxidu uhličitého (CDR) .
  17. ↑ Mark G. Lawrence a kol.: Hodnocení návrhů geoinženýrského klimatu v kontextu teplotních cílů Pařížské dohody . In: Přírodní komunikace . Září 2018, doi : 10,1038 / s41467-018-05938-3 .
  18. ↑ a b c d e f g h Geoinženýrství klimatu. In: Královská společnost. 1. září 2009, přístup 16. dubna 2011 .
  19. ^ A. Parker, JB Horton a DW Keith: Zastavení solárního geoinženýrství technickými prostředky: Předběžné posouzení čítače - geoinženýrství . In: Future of Earth . Květen 2018, doi : 10.1029 / 2018EF000864 .
  20. ^ Alan Robock: Přínosy, rizika a náklady stratosférického geoinženýrství. Geophysical Research Letters, sv. 36, publikované 2. října 2009, přístupné 16. dubna 2011
  21. ↑ a b c d e f g h i j Philippe Ciais, Christopher Sabine et al.: Carbon and Other Biogeochemical Cycles . In: TF Stocker a kol. (Ed.): Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Příspěvek pracovní skupiny I k páté hodnotící zprávě Mezivládního panelu pro změnu klimatu . 2013, s. 469 a 546–552 ( ipcc.ch [PDF; 24.4 MB ]). Uhlíkové a jiné biogeochemické cykly ( Memento od 3. října 2018 v internetovém archivu )
  22. ^ Sabine Mathesius, Matthias Hofmann, Ken Caldeira, Hans Joachim Schellnhuber: Dlouhodobá reakce oceánů na odstraňování CO2 z atmosféry . In: Nature Climate Change . Srpen 2015, doi : 10,1038 / nclimate2729 .
  23. ↑ Původní práce: David L Mitchell a William Finnegan: Modifikace cirrusových mraků za účelem snížení globálního oteplování . In: Dopisy pro environmentální výzkum . 2009, doi : 10.1088 / 1748-9326 / 4/4/045102 .
  24. ↑ Olivier Boucher a Gerd A. Folberth: Nové směry: Odstranění atmosférického metanu jako způsob zmírnění změny klimatu? In: Atmosférické prostředí . páska 44 , č. 27. 2010.
  25. ↑ Peter J. Irvine, Ben Kravitz, Mark G. Lawrence a Helene Muri: Přehled vědy o pozemském systému slunečního geoinženýrství . In: WIREs klimatické změny . Červenec 2016, doi : 10,1002 / wcc.423 .
  26. ↑ Peer Johannes Nowack, Nathan Luke Abraham, Peter Braesicke a John Adrian Pyle: Stratosférické změny ozónu v rámci slunečního geoinženýrství: důsledky pro expozici UV záření a kvalitu ovzduší . In: Atmosférická chemie a fyzika . 2016, doi : 10.5194 / acp-16-4191-2016 .
  27. ↑ Jonathan Proctor a kol.: Odhad globálních zemědělských účinků geoinženýrství pomocí sopečných erupcí . In: Příroda . 2018, doi : 10,1038 / s41586-018-0417-3 .
  28. ↑ a b c d e f Hilmar Schmundt: Jak chtějí vědci zatemnit slunce, aby zastavili globální oteplování. In: Der Spiegel. Získaný 8. dubna 2021 .
  29. ↑ a b Sonia I. Seneviratne et al.: Radiační management půdy jako přispěvatel k přizpůsobení se změně klimatu a zmírňování klimatu v regionálním měřítku . In: Nature Geoscience . páska 11. února 2018, doi : 10,1038 / s41561-017-0057-5 .
  30. ^ A b Steven Levitt, Stephen Dubner: Superfreakonomics . HarperCollins, New York 2009.
  31. ↑ CM Golja, LW Chew, JA Dykema, DW Keith: Aerosol Dynamics in the Near Field of the SCoPEx Stratosphere Balloon Experiment . In: Journal of Geophysical Research . 2021 ( harvard.edu [přístup 22. března 2021]).
  32. ↑ Keutsch Group na Harvardu - Scopex. Získaný 22. března 2021 .
  33. ↑ První experiment se stmíváním slunce otestuje způsob ochlazení Země , nature.com, 27. listopadu 2018
  34. ↑ Harvard vytváří poradní panel, který dohlíží na projekt solárního geoinženýrství , nature.com, 30. července 2019
  35. ↑ Plán letového testu balónu pod palbou kvůli obavám ze slunečního geoinženýrství. 8. února 2021, přístup 22. března 2021 .
  36. ↑ Švédsko zastavuje kontroverzní experiment: manipulace s klimatem byla odvolána. In: taz.de. 5. dubna 2021, přístup 28. června 2021 .
  37. ↑ Kontroverzní testovací let zaměřený na ochlazení planety zrušen. In: phys.org. 1. dubna 2021, přístup 7. dubna 2021 .
  38. ↑ David W. Keith: Fotoforetická levitace inženýrských aerosolů pro geoinženýrství. In: Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Publikováno 7. září 2010, přístup 13. dubna 2011.
  39. ↑ James Temple: Rostoucí případ pro geoinženýrství. In: MIT Technology Review . 18. dubna 2017, přístup 28. června 2017 .
  40. ↑ Michail Budyko: Klimatické změny . American Geophysical Society, Washington, DC 1977, ISBN 978-0-87590-206-7 (ruský originál byl publikován v roce 1974).
  41. ↑ Geoengineering - Lift -off. In: economist.com , 4. listopadu 2010
  42. ↑ „Plán B“ se pomalu rýsuje. In: orf.at. 8. listopadu 2010, přístup 9. listopadu 2010 .
  43. ↑ Síra ve stratosféře - otrava jedem pro klima. In: Spiegel Online
  44. ↑ a b Michael E. Mann , Tom Toles: Efekt blázince. Jak popírání změny klimatu ohrožuje naši planetu, ničí naši politiku a přivádí nás k šílenství . Erlangen 2018, s. 137-139.
  45. ^ Ottmar Edenhofer , Michael Jakob: Klimatická politika. Cíle, konflikty, řešení . Mnichov 2017, s. 60.
  46. ↑ James Early: Vesmírný sluneční štít k vyrovnání skleníkového efektu . In: Journal of the British Interplanetary Society . páska 42 , prosinec 1989.
  47. ^ Edward Teller, Roderick Hyde a Lowell Wood: Globální oteplování a doba ledová: Vyhlídky na fyzikální modulaci globální změny . Ed.: Lawrence Livermore National Laboratory. 15. srpna 1997, s. 10–14 ( llnl.gov [PDF; 267 kB ]).
  48. ↑ Jak má „mega-technologie“ zastavit globální oteplování. In: orf.at. 1. října 2010, přístup 18. října 2017 .
  49. ↑ Roger Angel: Proveditelnost ochlazení Země mrakem malých kosmických lodí poblíž vnitřního bodu Lagrange (L1) . In: Sborník Národní akademie věd . Listopad 2006, doi : 10,1073 / pnas.0608163103 .
  50. ↑ Německá IPCC koordinace office de-IPCC (ed.): Zvláštní zpráva IPCC o 1,5 ° C globálnímu oteplování . 2018, Box SPM 1: Klíčové pojmy důležité pro tuto zvláštní zprávu ( de-ipcc.de [PDF; 565 kB ]).
  51. ↑ Leon Clarke, Kejun Jiang et al.: Assessing Transformation Pathways . In: Otmar Edenhofer et al. (Ed.): Climate Change 2014: Mitigation of Climate Change. Příspěvek pracovní skupiny III k páté hodnotící zprávě Mezivládního panelu pro změnu klimatu . 2014, s. 433, 485 .
  52. ↑ JDRogel, D. Shindell, K. Jiang, S. Fifita, P. Forster, V. Ginzburg, C. Handa, H. Kheshgi, S. Kobayashi, E. Kriegler, L. Mundaca, R. Séférian a MV Vilariño : 2018: Cesty ke zmírnění rizik kompatibilní s 1,5 ° C v kontextu udržitelného rozvoje . In: V. Masson-Delmotte a kol. (Ed.): Globální oteplování o 1,5 ° C Zvláštní zpráva IPCC o dopadech globálního oteplování o 1,5 ° C nad předindustriální úrovně a souvisejících globálních cestách emisí skleníkových plynů v kontextu posílení globální reakce na hrozbu změny klimatu, udržitelného rozvoje a úsilí o vymýcení chudoby . Přehled cest zmírnění 1,5 ° C - 2.3.2.2 Cesty, které udržují oteplení pod 1,5 ° C nebo je dočasně překročí ( ipcc.ch ).
  53. ↑ Daniel Huppmann, Elmar Kriegler, Volker Krey, Keywan Riahi , Joeri Rogelj , Steven K. Rose, John Weyant, Nico Bauer, Christoph Bertram, Valentina Bosetti, Katherine Calvin, Jonathan Doelman, Laurent Drouet, Johannes Emmerling, Stefan Frank, Shinichiro Fujimori David Gernaat, Arnulf Grubler, Celine Guivarch, Martin Haigh, Christian Holz, Gokul Iyer, Etsushi Kato, Kimon Keramidas, Alban Kitous, Florian Leblanc, Jing-Yu Liu, Konstantin Löffler, Gunnar Luderer , Adriana Marcucci, David McCollum, Silvana Mima , Alexander Popp, Ronald D. Sands, Fuminori Sano, Jessica Strefler, Junichi Tsutsui, Detlef Van Vuuren, Zoi Vrontisi, Marshall Wise, Runsen Zhang: IAMC 1,5 ° C Scenario Explorer a Data hostovaná IIASA . doi : 10.22022 / SR15 / 08-2018.15429 ( iiasa.ac.at ).
  54. ↑ International Energy Agency (Ed.): Global Energy & CO 2 Status Report 2017 . Březen 2018 ( iea.org [PDF; 389 kB ]).
  55. ↑ Vera Heck a kol.: Negativní emise na bázi biomasy je obtížné sladit s planetárními hranicemi . In: Nature Climate Change . páska 8 , 2018, doi : 10,1038 / s41558-017-0064-y .
  56. ↑ Kevin Anderson , Glen Peters: Problém s negativními emisemi . In: Věda . páska 354 , č. 6309 , 2016, s. 182 f ., doi : 10,1126 / science.aah4567 .
  57. ↑ Sven Titz: Řasy mají zachránit klima. In: Berliner Zeitung . 27. září 2007, přístup 12. června 2015 .
  58. ↑ Hnojení železem proti skleníkovým plynům nepomáhá. In: Die Zeit , 23. března 2009
  59. ↑ Prohlášení Federální agentury pro ochranu přírody k projektu AWI LOHAFEX ( PDF )
  60. ↑ Tsung-Hung Peng a Wallace S.Broecker: Faktory omezující snížení atmosférického CO2 hnojením železem . In: Limnologie a oceánografie . Vol.36, No. 8 , 1991, str. 1919 , doi : 10.4319 / lo.1991.36.8.1919 (anglicky).
  61. ^ Greg H. Rau, Susan A. Carroll, William L. Bourcier, Michael J. Singleton, Megan M. Smith: Přímé elektrolytické rozpouštění silikátových minerálů pro zmírnění CO2 ve vzduchu a produkci H2 s negativním obsahem uhlíku . In: Sborník Národní akademie věd . páska 110 , č. 25 , 18. června 2013, s. 10095-10100 , doi : 10,1073 / pnas.1222358110 , PMID 23729814 , PMC 3690887 (bezplatný plný text) - ( pnas.org [přístup 29. července 2021]).
  62. ↑ Miriam Ferrer González, Tatiana Ilyina, Sebastian Sonntag a Hauke ​​Schmidt: Vyšší rychlosti regionálního oteplování a okyselení oceánů po ukončení rozsáhlé alkalizace oceánů . In: Geophysical Research Letters . 21. června 2018, doi : 10.1029 / 2018GL077847 .
  63. ^ Franz Dietrich Oeste a kol.: Klimatické inženýrství napodobováním přirozené kontroly klimatu v prašném prostředí: aerosolová metoda železné soli . In: Dynamika systému Země . páska 8 , 2017, s. 1-54 , doi : 10,5194 / esd-8-1-2017 .
  64. ↑ Původní práce: David L Mitchell a William Finnegan: Modifikace cirrusových mraků za účelem snížení globálního oteplování . In: Dopisy pro environmentální výzkum . 2009, doi : 10.1088 / 1748-9326 / 4/4/045102 .
  65. ^ John C. Moore, Rupert Gladstone, Thomas Zwinger a Michael Wolovick: Geoengineer polární ledovce ke zpomalení vzestupu hladiny moře . In: Příroda . páska 555 , 14. března 2018, s. 303-305 , doi : 10,1038 / d41586-018-03036-4 .
  66. ↑ Alan Robock: 20 důvodů, proč může být geoinženýrství špatný nápad . In: Bulletin atomových vědců . páska 64 , č. 2 , 2008, s. 14–59 , doi : 10.1080 / 00963402.2008.11461140 ( celý text [PDF; 988 kB ]).
  67. ↑ Damon Matthews, Ken Caldeira: Přechodné klima - uhlíkové simulace planetárního geoinženýrství . In: Sborník Národní akademie věd . páska 104 , č. 24. června 2007, s. 9949-9954 , doi : 10,1073 / pnas.0700419104 .
  68. ↑ Alexander Proelß , Kerstin Güssow: Climate Engeneering. Nástroje a instituce mezinárodního práva. Studujte jménem federálního ministerstva školství a výzkumu . Trier 2011, s. 13 a násl., 23 (PDF; 996 kB).
  69. ^ Philip D. Thompson et al.: Počasí . Rowohlt Taschenbuch Verlag, Reinbek bei Hamburg 1970, s. 174 f .
  70. ↑ Graßl, Hartmut: Co je pravda? Změna klimatu: nejdůležitější odpovědi. Freiburg atd. 2007. ISBN 978-3-451-05899-8
  71. ↑ Ralph J. Cicerone: Geoengineering: Podpora výzkumu a dohled nad implementací. Climatic Change, sv. 77, č. 3-4, s. 221-226. doi : 10,1007 / s10584-006-9102-x
  72. ↑ Udo E. Simonis: Tvůrci klimatu přicházejí. Geoinženýrství: klady a zápory. Le Monde diplomatique, 11. května 2018, přístup 13. května 2018 .
  73. ^ Andrew Parker: Geoinženýrství klimatu - studie Královské společnosti . Geophysical Research Abstracts, sv. 12, 2010. (PDF; 34 kB)
  74. ↑ Michael E. Mann , Tom Toles: Efekt blázince. Jak popírání změny klimatu ohrožuje naši planetu, ničí naši politiku a přivádí nás k šílenství . Erlangen 2018, s. 134f; tamtéž, s. 145.
  75. ↑ Cílené zásahy do klimatu? Vyhodnocení debaty o klimatickém inženýrství. Kiel Earth Institute, s. 156–158 , přístup 5. října 2011 .
  76. ↑ Elmar Altvater: Dark Sun - Ve věku kapitálu. In: www.monde-diplomatique.de. 14. listopadu 2014, přístup 22. listopadu 2014 .
  77. ↑ WBGU odmítá geoinženýrství. Klima spravedlnosti, 15. prosince 2016
  78. ↑ Zvláštní zpráva: Rozvoj a spravedlnost prostřednictvím transformace: Čtyři velké já ( Memento z 15. ledna 2017 v internetovém archivu ), WBGU, s. 41
  79. ↑ OSN vyzvala ke zmrazení klimatických geotechnických projektů. Na: reuters.com. 21. října 2010. Citováno 27. října 2010 .
  80. ^ Podle úmluvy OSN skupiny tlačí na moratorium geoinženýrství. In: scientificamerican.com. 20. října 2010, přístup 27. října 2010 .
  81. ↑ Rozhodnutí přijaté konferencí stran Úmluvy o biologické rozmanitosti na jejím desátém zasedání X / 33. Biodiverzita a změna klimatu - odstavec (w). 29. října 2010, přístup 5. května 2012 .
  82. ↑ Iniciativa pro řízení výzkumu slunečního záření (SRMGI)
  83. ↑ Na téma „Klimatické inženýrství“ z přirozeného, ​​sociálního a právního hlediska:  ( Stránka již není k dispozici , vyhledávání ve webových archivech )  Info: Odkaz byl automaticky označen jako vadný. Zkontrolujte odkaz podle pokynů a poté toto oznámení odeberte.@1@ 2Šablona: Mrtvý odkaz / www.fona.de  
  84. ↑ https://www.ce-conference.org/cec
  85. ↑ https://www.ce-conference.org/system/files/documents/tnliste_druckstand_171009.pdf
  86. ↑ https://www.ce-conference.org/news/cec21-goes-virtual