כאשר הר פינטובו התפרץ באלימות בשנת 1991, הר הגעש פוצץ מיליוני טונות של גז הרבה יותר מ-20 מיילים לתוך האטמוספירה של כדור הארץ. לאחר התעבות לטיפות קטנות, החלקיקים החזירו את אור השמש לחלל וקיררו את כדור הארץ בכמעלה אחת פרנהייט במשך יותר משנה.

כמעט שלושה עשורים מאוחר יותר, כמה מדענים תוהים אם בני אדם יכולים לעשות את אותו הדבר ביעילות - על ידי שימוש בבלמפיות, רקטות או מטוסים - בשם הלחימהתוצאות הרסניות יותר ויותרשל התחממות כדור הארץ.

עם זאת, הרעיון הגיאו-הנדסי הזה עשוי לשאת כמה השלכות לא מכוונות - במיוחד כשמדובר באספקת המזון העתידית של העולם.

במחקרפורסם ביום רביעיביומןטֶבַע, חוקרים בדקו כיצד התפרצויות געשיות מאסיביות כמו זו של פינטובו השפיעו על הצמיחה של יבולים. המדענים גילו כי בעוד צמחים אכיליםלגדול הרבה יותר טובכשהיה קריר יותר, אור השמש המופחת הפריע לצמיחת חיטה, אורז, תירס וסויה.

בקיצור, קירור מלאכותי של כוכב הלכת עלול לא להציל שטחי יבול עצומים שנפגעו מהםשינויי אקלים מואצים, הנגרמים על ידי אדם.

"אם אנו חושבים על הנדסה גיאוגרפית כניתוח ניסיוני, הממצאים שלנו מצביעים על כך שתופעות הלוואי של הטיפול גרועות בדיוק כמו המחלה המקורית", ג'ונתן פרוקטור, מחבר מחקר שחוקר את ההשפעות הפוטנציאליות של הנדסה גיאוגרפית על החקלאות באוניברסיטת קליפורניה, ברקלי, אמרה בשיחת עיתונאים.

ישנם רעיונות שונים כיצד להנדס גיאוגרפיה, או להתערב באקלים של כדור הארץ. ואחד המושגים הנחקרים ביותר הוא הנדסה סולרית. הרעיון הזה תלוי בהחזרת אור השמש לחלל, שמירה על קריר כדור הארץ.

הדרך המציאותית ביותר להשיג זאת היא לנסות לחקות את ההשפעות של הרי געש ולשלוח שוב ושוב חלקיקים מחזירי אור, או גזים שהופכים לחלקיקים מחזירי אור, לאטמוספירה הגבוהה.

עם זאת, המדע סביב הנדסת גיאוגרפיה סולארית - וכיצד היא עשויה להשפיע על כוכב הלכת - לא כמעט מיושב.

הנדסת האקלים שלנו היא רעיון מושגי ברובו, כמעט כמו מדע בדיוני, לפחות לעת עתה.

"אנשים שונים דיברו על הטכנולוגיה הזו כאילו היא מוצא אחרון", אמר בראיון סולומון הסיאנג, גם שותף במחקר. "אני חושב שאנחנו באמת לא יודעים כמה מסוכן זה עלול להיות."

כדי להבין טוב יותר את הסיכון להחזרת אור שמש בכוונה לחלל - מה שמפחית את כמות החום הנכנס לכדור הארץ - הצוות של הסיאנג בחן את ייצור החיטה, האורז, התירס והסויה בלמעלה מ-100 מדינות בין 1979 ל-2009. לאחר מכן, השתמש במדידות לווייניות של החלקיקים הרפלקטיביים שנפלטו מהרי געש, הידועים בשם אירוסולים סולפטים, כדי לקבוע שאור השמש החסום ביטל כל היתרונות שהגידולים מקבלים מגידול בתנאים קרירים יותר.

עם זאת, האופן שבו הרי געש מקררים את כדור הארץ שונה בתכלית מהאופן שבו קירור הנדסי אנושי ישפיע על האקלים, אמר דייוויד קית', פיזיקאי בתוכנית המחקר הגיאו-הנדסי השמש של אוניברסיטת הרווארד.

"עם זאת, המחקר הזה מרמז בהקדמה ובמסקנה שלו שהתפרצויות געשיות הן פחות או יותר שם נרדף לגיאו-הנדסה. זה שקר", אמר קית', שלא היה מעורב במחקר החדש.

ראשית, בניגוד להתפרצות געשית, הנדסה גיאוגרפית תהיה כרוכה בהעמסה מתמשכת של אירוסולים לאטמוספירה, שתהיה לה השלכות אקלימיות שונות באופן מהותי, הוסיף קית.

הרי געש מקררים את היבשה הרבה יותר מהר מאשר האוקיינוסים, מה שמוביל לחוסר איזון טמפרטורה עולמי שיש לו השפעות משמעותיות על גשמים. שנית, התפרצויות געשיות כמו זו של Pinatubo לרוב אינן מפזרות חלקיקים מחזירי אור באופן שווה ברחבי העולם, כך שהעמעום עשוי להתרכז בחצי כדור אחד, מה שמביא לשינויים אחרים למזג אוויר ולגשמים גלובליים.

"השורה התחתונה: הנדסת גיאוגרפיה סולארית תייצר תגובה אקלימית שונה מאשר הר געש, מה שמקשה על השימוש בנתונים געשיים אלה כדי להעריך ישירות את ההשפעות החקלאיות של הנדסה סולרית אפשרית", אמר קית'.

Hsiang מבהיר שהם לא תומכים או מתנגדים להנדסה גיאוגרפית, אלא שהם מנסים לחשוף את המציאות של שליחת עננים של חלקיקים מחזירי אור לאטמוספירה העליונה.

הנדסה גיאוגרפית, הדגישה סיאנג, היא בשום פנים ואופן לא הפתרון הטוב ביותר, וגם לא הקל ביותר, למאבק בשיבוש עולמי של האקלים של כדור הארץ, שנבעה מפליטות אנושיות של גזי חממה חזקים כמו פחמן דו חמצני לאטמוספירה.

"הדרך הבטוחה להתמודד עם זה [שינויי אקלים] היא הפחתת פליטת גזי חממה - זה עניין של מדע פשוט", אמר הסיאנג.

זה אומר במידה רבהייצור חשמל עם אנרגיה מתחדשת, כמו אנרגיה סולארית, רוח וגיאותרמית, ולא דלק מאובנים, ונהיגה בכלי רכב שאינם פועלים על בנזין.

"הייתי אומר שהתוצאות הללו מצביעות על כך שגם התחממות וגם הנדסה גיאוגרפית מהווים סיכונים לאספקת המזון העולמית", אמר בראיון נתן מולר, עוזר פרופסור למדעי מערכות כדור הארץ באוניברסיטת קליפורניה, אירווין, שלא היה לו תפקיד במחקר. .

"הייתי אומר שהדרך הטובה ביותר להבטיח עתיד בטוח במזון היא להשקיע בהפחתת פליטות ותמיכה בחקלאים כשהם מסתגלים לאקלים מתחמם".

ההאקלים כבר טעוןעם הריכוז הגבוה ביותר של פחמן דו חמצני מאשר בכל עת ב-800,000 השנים האחרונות, כלומר האקלים של כדור הארץ כבר נעול להתחממות עתידית, הרבה מעבר למאה הזו.

זו הסיבה שגיאו-הנדסה סולארית עשויה יום אחד להישקל ברצינות על ידי ממשלות, אפילו כאשר האנרגיה המתחדשת הופכת נפוצה יותר, ופאנלים סולארייםמותקן על מיליוני גגות.

"האינטואיציה שאנחנו חושבים עליה היא שזה [גיאו-הנדסה] היא מצנח", אמר הסיאנג, והתייחס להנדסה גיאוגרפית כאפשרות אחרונה. "אתה רוצה להבין שיש לך מצנח, ולדעת שאתה יכול להשתמש בו".