Kerekes György, a Makronóm Intézet alapítójának írása

Geoengineering: egy lehetséges technológiai megoldás a klímaváltozásra 

Az egyik alapvető science fiction toposz a terraformálás: egy lakhatatlan bolygó élhetővé változtatása technikai eszközökkel. A zseniális, elgondolkodtató,  

nemrég (egy újabb) filmen is nagy sikert aratott regénynek, Frank Herbert Dűne című művének  is központi eleme a sivatagbolygó klímájának megváltoztatása azzal, hogy a bolygó bennszülöttei, a fremenek szinte cseppenként  gyűjtik össze a vizet, amivel „egy csapásra” élhetővé teszik a lakóhelyüket. 

Ma már kevesen kételkednek abban, hogy a földi klímaváltozást az emberiség okozza, de sokan – nem csak fantaszták – állítják, hogy a klímaváltozás elleni küzdelemben bevethetünk akár technológiai eszközöket is. 

A geoengineering, azaz  a „geológiai mérnökösködés” alatt olyan technikai megoldásokat értünk, amelyek a klímaváltozás hatásait mérséklik. Egy olyan neves egyetem, mint a Harvard geoengineering programja szerint  két nagyobb kategóriára lehet osztani a geomérnökösködést. Egyfelől a szén-dioxid eltávolítására koncentráló technológiákra, valamint a napsugárzás felszíni visszaverődésének (az úgynevezett albedónak) a módosítására fókuszáló megoldásokra. Ez utóbbit angolul solar radiation management, azaz  SRM rövidítéssel jelölik. 

Ezek nem teszik feleslegessé az üvegházhatású gázok kibocsátáscsökkentését, de kiegészíthetik az emissziócsökkentési és alkalmazkodási  erőfeszítéseket. 

Vonjuk ki a levegőből a szén-dioxidot

A széndioxid légkörből való kivonása a klímaváltozás problémáját a gyökerénél ragadná meg: a lényege, hogy megszakítjuk a kibocsátás-koncentráció-növekedés-felmelegedés láncolatot. Az üvegházgázok kivonása (angolul: GGR, greenhouse gas removal) közvetlenül a megnövekedett üvegházhatást csökkenti, ám  globális léptékben kellene ezeket alkalmazni a kívánt hatás eléréséhez. 

A legjobb, eddig felmerült megoldások: 

1. erdősítés: globális léptékű fásítás 
2. biochar: magyarul bioszén, elsősorban a zöldhulladék kőszenesítése, ami a talajba juttatná a szenet 
3. bioenergia-termelés: biomassza (plédául energianövények) növesztésével kivonni, majd ilyen módon energiatermelésre használni a szenet, az égetésnél pedig felfogni a keletkező szén-dioxidot 
4. ambient air capture:a környezeti levegőből óriási méretű gépekkel és eszközökkel kivonni a szén-dioxidot és valahol eltárolni (például felszín alatti tárolókban, nem működő bányákban) 
5. óceánfertilizáció: tápanyagokat juttatni az óceánokba, és ezzel az elsődleges termelőszervezeteket segíteni (elsősorban ún. fitoplanktonokat), hogy így vonják ki a szén-dioxidot a levegőből, fotoszintézis 
6. fokozott mállasztás: nagy mennyiségű finomra porított ásvány, például szilikát kiszórása kőzetek felszínére, ami felgyorsít bizonyos folyamatokat, amelyek a légkör szén-dioxidját kötik meg
7. az óceánok lúgosítása: bizonyos kőzetanyagok, például szilikátok, kalcium-hidroxid óceánokba juttatása, ami növeli a tengerek szénmegkötő képességét és közvetlenül is ellensúlyozza a savasodásukat. 

Ezek a megoldások elméletben nagyon jól hangzanak, de legtöbbjüket nem próbálták ki nagy léptékben, és igen drágák lennének.  Továbbá az elővigyázatosság alapelvét szem előtt tartva nem biztos, hogy nem okoznak az elhárítani kívántnál is nagyobb környezeti károkat. 

Csökkentsük a földre jutó napsugárzás mértékét, intenzitását

A napsugárzás-menedzsment (SRM)-megoldások inkább fizikai, mint kémiai vagy biológiai megoldási javaslatok, néhány komolyan, tudományos körökben is felmerült példa: 

• Az albedoérték növelése: a felhők vagy a földfelszín sugárzás-visszaverési képességét növelik, például a felszín csillogóbbá tételével, akár utakon vagy mezőgazdasági területeken. 

• Űrárnyékolók: a napfény egy részét blokkolják, mielőtt a sugarak elérik a földet.
• Sztratoszferikus aeroszolok: apró fényvisszaverő részecskék („műfelhők”) felső légkörbe juttatása azzal a céllal, hogy a napfény egy részét verjék vissza az űrbe. 
• Cirrusvékonyítás: a cirrus(azaz pehelyfelhők)  ritkítása azzal a céllal,  hogy több infravörös sugárzás hagyhassa el a földet. 

Vannak, akik szerint nincs más lehetőségünk a klímaváltozás megfékezésére, mint a geoengineering. Ám ne feledkezzünk meg arról, hogy a környezetet károsító tevékenységeknél elkövettük azt a hibát, hogy akkor próbáltuk szabályozni, amikor már baj volt. Most azonban nem szabadna ugyanebbe a csapdába beleesni. Nyilván nem érdemes elvetni vagy tiltani a geomérnökösködést, de a nagy léptékű használata előtt egy nemzetközi egyetértésen alapuló szabályozási keretrendszert kellene kialakítani és széles körben elfogadni. 

A környezetvédelmi jog korábban elfogadott elveit (hatásbecslés, elővigyázatosság) biztosan alkalmazni kellene, de például a teszteléseket sem szabad teljesen szabadon engedélyezni, mert a föld időjárási rendszere nagyon összetett, amiben a legkisebb beavatkozás is távoli, tovaterjedő, akár beláthatatlan hatásokat is indukálhat. 

Így érdemes szabályozni a geológiai mérnökösködést – 5 alapelv

Az Oxfordi Egyetem geoengineeringgel foglalkozó kutatólaborja megfogalmazott 5 alapelvet, ami egy jövőbeni szabályozás alpjául szolgálhat: 

Első alapelv: A geoengineeringet mint úgynevezett közjószágot kell szabályozni. 

A geoengineering-projektek eredményei mindenki számára elérhetők, és döntően közpénzből kellene ezeket finanszírozni, de a magánszektor részvételét nem érdemes tiltani. A közérdekre tekintettel kell lenni, amit megfelelő testületek nemzeti és nemzetközi szinten érvényesíthetnek. 

 Második alapelv: Közösségi részvétel szükséges a geoengineeringgel kapcsolatos döntéshozatalban.

Ahol csak lehetséges, a kutatásokat a közösséget előre informálva, figyelmeztetve kell végezni, és figyelemmel kell lenni a hatásterületre, például ha a légkörbe juttatunk aeroszolokat, akkor nemzetközi (globális) szinten kell felhívni erre a figyelmet, míg mondjuk az erdősítés kérdése maradhat nemzeti kérdés. 

 Harmadik alapelv: A geoengineering-kutatások és -kísérletek eredményei legyenek nyilvánosak és mindenki számára elérhetők. 

Már a kutatási tervek és kísérletek szintjén is legyen teljes átláthatóság: ez a kockázatok megértéséhez és felméréséhez is fontos. Ez vonatkozik az eredményekre, különösen a negatívakra is. 

Negyedik alapelv: A hatások független értékelése szükséges.

Egy független és pártatlan testületnek kell értékelnie a kutatási és kísérleti eredményeket, különösen, ha a hatások határokon átnyúlnak. Az értékeléseknek ki kell terjedniük a környezeti és a társadalmi-gazdasági hatásokra. 

Ötödik alapelv: Szabályozás a bevezetés előtt 

Bármilyen technológia bevezetéséről szóló döntést csak akkor szabad meghozni, ha az irányítási-szabályozási keretek készen állnak. Lehetőleg meglévő szabályokat és intézményeket kell használni újak létrehozatala helyett. 

Kockázatok még sikeres geoengineering esetén is

Érdemes átgondolni azt is, hogy nagyobb léptékben milyen kockázatai vannak még a sikeres geoengineering-projekteknek is: 

• Új függőséget alakítunk ki: az emberiség megoldhatja a legsürgetőbb problémákat, de ha nem változtatunk az emissziós trendeken, akkor könnyen új függőségbe taszíthatjuk magunkat.  Például a légkörbe juttatott mesterséges aeroszolokkal. Azaz ezeket folyamatosan kellene a légkörbe felküldenünk, hogy ne melegedjen újra és újra a klímánk.

• Megváltozó csapadékmintázatok: a geoengineering kínálhat globális megoldást a klímaváltozásra, de ez nem garantálná, hogy például Magyarország időjárása nem változik-e meg úgy, hogy a jelenlegi mezőgazdasági kultúránk fenntartható marad.
• „Túltolás”: a mesterséges hűtést nem lenne olyan könnyű megállítani, és ha új jégkorszakot talán nem tudnánk létrehozni, de  akár „szándékon túli (nem várt) eredmény” lehet  egy túlzott globális lehűlés elindítása. Sőt, mindez ellenőrizhetetlenné válhat.

Időjárás- vagy klímaszabályozás? 

A geoengineering-ötletek könnyen az emberiség régi álmához kapcsolhatók: nem tudnánk a helyi időjárást a kedvünknek, a gazdasági érdekeknek megfelelően szabályozni? 

A 20. században többször előkerült az időjárás-szabályozás, elsősorban az elemi csapások (jégeső, hurrikánok, tornádók) elleni védekezés lehetőségeit vizsgálva. Sokan tudják, hogy Magyarországon például Az 1970-es évektől próbálkoznak ezüst-jodid ionok felhőkbe juttatásával. Az amerikai hadsereg szintén ebben az időben indította el a Popeye nevű hadműveletet. A vietnami háborúban a monszunt próbálták erősíteni, hátha a vietkong gerillák beleragadnak a sárba-áradásokba. Ezért végül 1977-ben nemzetközi egyezmény tiltotta be a katonai célú időjárás-manipulációt.  

Működik is a magyar Jéger!

Itthon jelenleg a Jéger-rendszer szolgál békés célokat: ez egy 2018 májusában üzembe helyezett, országos lefedettséget nyújtó jégkármérséklő rendszer, ami a gyakorlatban 986 talajgenerátort jelent. Ezek ezüst-jodidot párologtatnak a levegőbe, mérsékelve ezzel a jégesőket, következésképp a jégkárokat. Ahogy az a rendszer hivatalos oldalán is olvasható, mindezt a Nemzeti Agrárgazdasági Kamara működteti, az agrárkárenyhítési alapból finanszírozzák és évente durván 1,5 milliárd forintot költenek rá. 
A Jéger technológiáját „felhővetésnek” is nevezik: a légkörbe – repülőről vagy a talajról – olyan vegyi anyagokat juttatnak a vízfelhőkbe, amelyek esőcseppek kialakulását generálják, emellett a jégeső és a köd terjedését gátolják. 

Kárt okoznak a vegyi anyagok?

Ilyen, már létező időjárás-módosító módszer a kondenzációs magvak (CCN-ek) szórása is, amelyek egyfajta páralecsapódást, vízgőzképződést eredményeznek. A leggyakrabban használt vegyi anyag az ezüst-jodid és a szárazjég (szilárd szén-dioxid), amelyek hatására jégkristályok jönnek létre. 

Az említett kemikáliák okozta környezeti és egészségügyi károkat több kutatócsoport is vizsgálta az elmúlt másfél évtizedben. Az 1995-ös, Sierra Nevadában végzett környezeti tanulmányok szerint az eljárások alkalmával kilőtt anyagok mennyisége jóval kevesebb, mint az ipari tevékenységek során a légkörbe kerülő. Az eredményeket 2004-ben felülvizsgálták, akkor ismét kimutatták, hogy az ezüst-jodid felhalmozódása nem jelentős. 

Kína az egyetlen ország, amely nem titkolja kifejezetten, hogy mennyi pénzért és hogyan terelgeti, továbbá turbózza fel a felhőket. Az ázsiai nagyhatalom elismerte, hogy 2006 óta permetezi a fellegeket ezüst-jodiddal vagy szárazjéggel. Közben más országok szulfát aeroszolt szórnak.

A fenti módszerről úgy tartják, hogy a hatékonysága tudományosan nem alátámasztott, de Kínát ez nem érdekli: állításuk szerint 2006 és 2016 között e metódus révén 55 milliárd köbméterrel sikerült növelni a csapadékmennyiséget az ország nyugati részében, amely Kína legszárazabb régiója, ahol a helyiek rendszeresen szenvednek vízhiánytól. A rendszer bővítésére a közeljövőben 168 millió dollárt szánnak, amiből fejlesztik az e célra használt 8 repülőgépet, valamint  900(!) rakétafellövő eszközt helyeznek üzembe. 

Mire nem jó ma az időjárás-szabályozás?

Ezek a módszerek jégkár ellen bizonyítottan működőképesek, de Magyarországon is kísérték tiltakozások a rendszeres használatot: a gazdák egy része úgy érzi, az aszály okozója, hogy máshol hullik a csapadék az ő földjeik helyett. 

• Az időjárás-szabályozási technológiák a mai szinten biztosan nem jók arra, hogy 
  – tetszőleges időt állítsunk elő,
  – befolyásoljuk a nagy léptékű időjárási eseményeket: időjárási frontokat,  
• – megváltoztassuk a mikroklímát, például befolyásoljukegy terület éves csapadékösszegének, napsütéses óráinak számát. 

Hol tartanak a magyar kutatások?

A geoengineering tehát még nem túl kiforrott technológiai lehetőség a klímaváltozás elleni küzdelemben, ám Magyarország számára, mivel bennünket már most is érzékenyen érint a probléma, egy lehetséges kutatási és alkalmazási terület. A BME-n működik geoengineering kutatócsoport, és van néhány cég, amely fantáziát lát a területben. A legfontosabb az elővigyázatosság elvét betartva kialakítani a nemzeti felhasználási kereteket, akár tesztekről, akár „éles” alkalmazásról van szó. 

Címlapfotó:123rf.com