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जियोइंजीनियरिंग के बारे में आपको जो कुछ भी जानना है

2021

हम चाहे या न चाहें, मनुष्य जलवायु में परिवर्तन कर रहे हैं, और हाल ही में पर्यावरण विज्ञान बजट में कटौती का सुझाव है कि हमें उम्मीद नहीं करनी चाहिए कि अमेरिका अपने कार्बन उत्सर्जन पर जल्द ही अंकुश लगा सकता है। लेकिन जब संघीय वैज्ञानिक अपने बजट प्रस्तावों में "जलवायु परिवर्तन" जैसे शब्दों से परहेज कर रहे हैं, तो एक शब्द मीडिया में पुनर्जीवित हो रहा है: भूनिर्माण।

मार्च के अंत में, कई समाचार लेखों ने सुझाव दिया कि व्हाइट हाउस को जियोइंजीनियरिंग में रुचि हो सकती है - बड़े पैमाने पर, जलवायु की जानबूझकर हैकिंग एक वार्मिंग दुनिया के सबसे बुरे प्रभावों पर "ठहराव" दबाने के लिए। यद्यपि वे लेख शुद्ध अटकलों (और एक एंटी-जियोइंजीनियरिंग अभियान द्वारा ईंधन) पर आधारित प्रतीत होते हैं, वे 2018 के लिए स्लेटेड एक वास्तविक-विश्व अनुसंधान परियोजना से प्रेरित थे।

अगले साल, हार्वर्ड भौतिक विज्ञानी डेविड कीथ और उनके सहयोगियों ने समताप मंडल में थोड़ी मात्रा में जल वाष्प का छिड़काव करने की योजना बनाई है। यद्यपि वह किसी भी वास्तविक भू-नियोजन नहीं कर रहा है, लेकिन यह लक्ष्य यह देखना है कि यह कृत्रिम बादल सूर्य की ऊर्जा को अंतरिक्ष में वापस कैसे दर्शाता है, इससे पहले कि यह पृथ्वी को गर्म कर सके।

जानबूझकर जलवायु में हेरफेर करने का विचार एक विवादास्पद विषय है, और कुछ पर्यावरण वैज्ञानिक भी इस तरह व्यवहार्यता अध्ययन के प्रशंसक नहीं हैं। लेकिन जैसे-जैसे अन्य प्रकार की जलवायु पहल सूखती जाती है, जियोइंजीनियरिंग गति पकड़ती दिखाई देती है।

ग्रीनहाउस गैसें जो हमारी कारों और बिजली संयंत्रों को बाहर निकालती हैं, वे वास्तव में गर्मी में फंसने के लिए बहुत अच्छी हैं। जैसे ही सूरज की रोशनी ग्रह को गर्म करती है, CO2, मीथेन और अन्य गर्मी-फँसाने वाले गस्सों का यह कंबल पृथ्वी को इस गर्माहट को अंतरिक्ष में बहाने से रोकता है। नतीजतन, वैश्विक थर्मोस्टेट बढ़ रहा है।

जियोइंजीनियरिंग दो तरह से वैश्विक बुखार को कम करने का प्रयास कर सकती है। पहला कार्बन पर कब्जा करके है, या तो जंगलों को लगाकर जो प्रकाश संश्लेषण के लिए कार्बन को अवशोषित करते हैं और फिर इसे भोजन के रूप में संग्रहीत करते हैं, या मानव निर्मित प्रौद्योगिकियों के माध्यम से जो हवा से कार्बन खींचते हैं और इसे भूमिगत स्टोर करते हैं। लेकिन वैज्ञानिकों ने उन तकनीकों को अभी तक पूरा नहीं किया है, और वे दूसरी विधि के रूप में तेजी से कार्य नहीं करेंगे, जो अंतरिक्ष में सूरज की रोशनी को वापस दर्शाकर गर्मी को कम करेगा। कुछ वैज्ञानिकों को लगता है कि यह चमकदार कणों, अतिरिक्त बादलों, या अंतरिक्ष दर्पणों के साथ वातावरण को बीजित करके किया जा सकता है।

कीथ की टीम अगले साल दूसरी तरह की रणनीति के साथ प्रयोग करने की योजना बना रही है, जब वे 12 मील की ऊँचाई तक ऊँचाई का गुब्बारा लॉन्च करते हैं। एक बार ऊंचाई पर, गुब्बारा दो मील तक अंतरिक्ष में आकाश में लगभग आधा मील लंबा और एक अमेरिकी फुटबॉल मैदान की लंबाई के रूप में चौड़ा हो जाएगा। फिर गुब्बारा स्प्रे के माध्यम से वापस निगरानी करेगा कि कैसे कण एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं, कैसे वे खुद को हवा के माध्यम से वितरित करते हैं, और वे कितनी अच्छी तरह से प्रकाश बिखेरते हैं।

शुरुआत में, कीथ की टीम पानी का छिड़काव करके शुरू करेगी। बाद में कोशिश करने पर, वे एक गैर विषैले चूना पत्थर धूल और / या सल्फेट्स को छोड़ सकते हैं, लेकिन केवल बहुत कम मात्रा में। गार्जियन में एक ऑप-एड नोट करता है कि यदि वे सल्फेट्स का परीक्षण करने का निर्णय लेते हैं, तो वे उड़ान के एक मिनट के दौरान आम तौर पर एक वाणिज्यिक विमान की तुलना में कम सामग्री जारी करेंगे।

कीथ कहते हैं, लेकिन किसी भी समय यह परियोजना ग्रह को ठंडा करने की कोशिश नहीं करेगी, और ये परीक्षण लोगों या पर्यावरण के लिए कोई खतरा नहीं पैदा करेंगे।

"यह विशेष प्रयोग काफी छोटा और सौम्य है कि यह मौसम और जलवायु प्रणालियों के लिए कोई फर्क नहीं पड़ेगा, " नेशनल सेंटर फॉर एटमॉस्फेरिक रिसर्च के एक जलवायु विश्लेषक केविन ट्रेंबर्थ से सहमत हैं, जो 2018 के प्रयोग में शामिल नहीं है।

इसके बजाय, अध्ययन का उद्देश्य जियोइंजीनियरिंग के संभावित जोखिमों और लाभों का पता लगाना है, और अगर हमने कोशिश की तो यह कितना अच्छा होगा।

जब फिलीपींस में माउंट पिनातुबो फट गया, तो उसने हवा में सल्फर डाइऑक्साइड के 17 मेगाटन को उगल दिया। उन कणों ने वायुमंडल में उच्च यात्रा की और पृथ्वी से कुछ सूर्य के प्रकाश को परावर्तित किया, लगभग एक डिग्री फ़ारेनहाइट द्वारा पूरे ग्रह को अस्थायी रूप से ठंडा कर दिया। (संदर्भ के लिए, वैश्विक तापमान 2100 तक 0.5 ° F से 8.6 ° F बढ़ने की उम्मीद है।)

इसके और अन्य विस्फोटों के लिए धन्यवाद, वैज्ञानिकों को भरोसा है कि आकाश में पार्टिकुलेट को जोड़ने से पृथ्वी को ठंडा किया जा सकता है। यह अन्य विवरण हैं जो हवा में हैं। चिंतनशील सामग्री क्या सबसे अच्छी होगी? हमें दिए गए प्रभाव को बनाने की कितनी आवश्यकता है, और हम उस राशि को समताप मंडल में कैसे प्राप्त करेंगे? यह दुनिया के अन्य हिस्सों को कैसे प्रभावित करेगा?

कीथ के शोध में उन कुछ सवालों के जवाब देने की कोशिश शुरू होगी। परियोजना की वेबसाइट से:

कंप्यूटर मॉडलिंग और प्रयोगशाला कार्य हमें सौर भू-नियोजन के बारे में कुछ बहुत उपयोगी बातें बताते हैं, लेकिन पर्यावरण विज्ञान के अन्य सभी पहलुओं के साथ, कंप्यूटर मॉडल अंततः वास्तविक पर्यावरण की टिप्पणियों पर आराम करते हैं। उदाहरण के लिए, एयरोसौल्ज़ स्ट्रैटोस्फेरिक रसायन विज्ञान को बदलने वाले तरीकों को मापते हुए, वैश्विक मॉडलों की क्षमता में सुधार करते हैं जिससे यह अनुमान लगाया जा सके कि बड़े पैमाने पर जियोइंजीनियरिंग संभवतः स्ट्रैटोस्फेरिक ओजोन को बाधित कर सकती है।

कीथ कहते हैं, "जलवायु परिवर्तन के लंबे समय तक जोखिम को कम करने के लिए सौर जियोइंजीनियरिंग एक उपयोगी तरीका हो सकता है या नहीं भी हो सकता है।" मुझे लगता है कि इसका पर्याप्त सबूत है कि यह उपयोगी हो सकता है, कि हमारे पास एक गंभीर, अंतर्राष्ट्रीय, खुली पहुंच वाला अनुसंधान कार्यक्रम होना चाहिए । "

पिछले कुछ दशक इस बात के प्रमाण हैं कि जलवायु के साथ खिलवाड़ के अनपेक्षित परिणाम हो सकते हैं। इसी तरह, 1991 में माउंट पिनातुबो के विश्व-शीतलन के विस्फोट का संदेह है, जो मिसिसिपी नदी के साथ बाढ़ को प्रेरित करने और अफ्रीकी साहेल में सूखे के कारण बदलाव का कारण बना। कुछ मॉडलिंग अध्ययनों ने सुझाव दिया है कि जियोइंजीनियरिंग समान व्यवधान पैदा कर सकती है।

वे दुष्प्रभाव विशेष रूप से चिंताजनक हो सकते हैं जब वे अंतरराष्ट्रीय सीमाओं को पार करते हैं। उदाहरण के लिए, यदि अमेरिका वार्मिंग पर अंकुश लगाने की कोशिश के लिए सौर जियोइंजीनियरिंग का उपयोग करता है, और फिर रूस एक सूखा विकसित करता है, तो रूस अपनी असफल फसलों के लिए अमेरिका को दोषी ठहरा सकता है, भले ही कारण स्पष्ट न हों।

"कठिनाइयों में से एक यह है कि आप कभी भी निश्चित नहीं हैं कि वैसे भी क्या हुआ होगा, " ट्रैनबर्थ कहते हैं। "आपको यह अनुमान लगाने के लिए एक अच्छे मॉडल की आवश्यकता है कि अन्यथा क्या हुआ होगा, और सटीक भविष्यवाणियां करने का एक अच्छा ट्रैक रिकॉर्ड।"

1972 के जून में, रैपिड सिटी, साउथ डकोटा में शोधकर्ता क्लाउड सीडिंग का प्रयोग कर रहे थे, कुछ ही समय बाद, एक मूसलाधार बारिश ने शहर को तबाह कर दिया। "यह समाप्त हो गया एक अदालत का मामला ट्रेंबर्थ कहता है।" अधिकांश आकलन यह हैं कि यह संभवत: वैसे भी हुआ होगा। उन्होंने थंडरस्टॉर्म के स्थान को थोड़ा बदल दिया हो सकता है, लेकिन वे इसके परिणामस्वरूप गंभीर कानूनी मुसीबत में पड़ गए। "

"साइड इफेक्ट होने की गारंटी है, और कुछ पर्याप्त हो सकते हैं।"

जानबूझकर सूरज को डुबोना संभावित रूप से पौधों और सौर ऊर्जा उत्पादन को नुकसान पहुंचा सकता है, जो उस आने वाली धूप पर भरोसा करते हैं। और विधि उन महासागरों की मदद करने के लिए कुछ भी नहीं करती है जो वायुमंडल में अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड के कारण अम्लीय हो रहे हैं।

"आने वाले सौर विकिरण ग्रह को गर्म करता है और सभी मौसम प्रणालियों को ड्राइव करता है, जो ट्रैनबर्थ कहता है।" यह संपूर्ण जल विज्ञान चक्र-वाष्पीकरण और वर्षा और इतने पर ... के लिए जिम्मेदार है। साइड इफेक्ट होने की गारंटी है, और इनमें से कुछ साइड इफेक्ट्स पर्याप्त हो सकते हैं। ”

कीथ की तरह यहां तक ​​कि बुनियादी जियोइंजीनियरिंग अनुसंधान के खिलाफ एक और तर्क यह है कि यह पूर्ण पैमाने पर जियोइंजीनियरिंग के लिए एक फिसलन ढलान है, या यह कि इसे उत्सर्जन में कटौती के खिलाफ एक तर्क के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।

यही कुछ कीथ के बारे में चिंतित भी है। यदि राजनेता अन्य जलवायु अनुसंधानों की रक्षा करते हुए जियोइंजीनियरिंग करने के लिए एक बड़ा धक्का देते हैं, तो भी वह इसका समर्थन नहीं करेंगे।

यहां तक ​​कि अगर हम अपने उत्सर्जन को कल शून्य करने के लिए काट रहे थे, तो कार्बन चक्र को खुद को असंतुलित करने में समय लगता है, और दुनिया कई दशकों तक गर्म होती रहेगी। बर्फ की टोपियां पिघलती रहेंगी, समुद्रों में वृद्धि होगी, पौधे और जानवर प्रकृति के साथ तालमेल से बाहर हो जाएंगे, और सूखा खराब हो जाएगा। हालांकि यह केवल एक अस्थायी सुधार है, सौर जियोइंजीनियरिंग में पृथ्वी के बुखार को जल्दी ठंडा करने की क्षमता है।

“अगली पीढ़ी इस बारे में निर्णय करेगी, 2040 या 50 के दशक में कीथ कहते हैं। "एक सवाल यह है कि क्या हमारे पास एक शोध कार्यक्रम है जो लोगों को यह बताता है कि यह कितना अच्छा काम करता है या काम नहीं करता है, जोखिम कितने बड़े हैं और आप उन जोखिमों का प्रबंधन कैसे कर सकते हैं? यदि हमारे पास एक सुसंगत अनुसंधान कार्यक्रम है? मुझे लगता है कि हम अगली पीढ़ी को बेहतर निर्णय लेने के लिए अधिक जानकारी देते हैं। ”

कीथ की टीम ने इसके प्रभावों का अनुमान लगाने के लिए सीओ 2 मॉडल में सौर जियोइंजीनियरिंग प्लग किया है। उन्होंने पाया कि यदि उत्सर्जन 2050 तक शून्य हो जाता है, और अगर गर्म होने की दर में कटौती करने के लिए पर्याप्त सामान वायुमंडल में पंप किया जाता है, तो दुनिया के 90 प्रतिशत वर्षा में कम परिवर्तन होगा, और 99 प्रतिशत होगा तापमान में बदलाव से कम।

लेकिन वे मॉडल हैं, और सभी मॉडलों की सीमाएं हैं। कीथ कहते हैं, "हमें और अधिक जानकारी प्राप्त करने की आवश्यकता है। एक बात हमें पता चल सकती है कि कुछ गहरे कारण हैं कि यह काम नहीं करता है तो हमें ऐसा नहीं करना चाहिए। out

दुनिया को ओवरहीटिंग से बचाने का सबसे अच्छा तरीका कार्बन उत्सर्जन में कटौती करना है। लेकिन इसके लिए तकनीकी विकास और राजनीतिक प्रेरणा की आवश्यकता होती है, और यह प्रभाव तात्कालिक नहीं होगा, यही वजह है कि वैज्ञानिक संगठन जैसे कि नेशनल एकेडमी ऑफ साइंस, द रॉयल सोसाइटी, और यहां तक ​​कि कुछ पर्यावरण वकालत समूह भी जियोइंजीनियरिंग के बारे में सोचने लगे हैं एक संभावित मूल्यवान टूलबब एक जिसे आगे शोध की आवश्यकता है। इस बात पर भी अंतर्राष्ट्रीय चर्चा होनी चाहिए कि क्या, क्यों और कैसे जियोइंजीनियरिंग को कभी लागू किया जाना चाहिए।

ये दो बातें बिलकुल वैसी ही हैं जैसी कीथ के लिए है।

कीथ कहते हैं, "मैं कुछ मास्टर प्लान को बढ़ावा नहीं दे रहा हूं।" मेरा इरादा बड़े अंतरराष्ट्रीय खुले अनुसंधान कार्यक्रम पर जोर देना है, जो ज्यादातर पर्यावरण समुदाय के स्वामित्व में है। यह मेरा निर्णय नहीं है। ”

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