32 странных способа борьбы с изменением климата, которые сейчас предлагают учёные, – от одного из этих экспериментов уже отказались

Фото: Сергей Доля / GeoPhoto
В борьбе с изменением климата и в попытках замедлить нагревание поверхности планеты учёные изобрели много странных и неочевидных способов сократить выбросы парниковых газов, остановить таяние ледников и приглушить солнечное излучение. Кроме того, ещё не все, но многие жители Земли понимают, что нормальное будущее планеты зависит от способности ограничить зависимость человечества от ископаемого топлива и использование природных ресурсов – то есть надо придумать, как жить по-новому. Изобретается многое – от покрытия Гренландии светоотражающим одеялом до раскрашивания гор и приучения крупного рогатого скота к туалету: портал Live Science насчитал 32 необычных предложения по предотвращению или хотя бы замедлению глобального потепления.
Одно из предложений, правда, уже «отозвано» – американская исследовательская некоммерческая организация Arctic Ice Project (AIP) объявила о закрытии проекта, задуманного более десяти лет назад, о прекращении своей деятельности и отмене геоинженерных экспериментов в Арктике: организация из Кремниевой долины планировала распылять над льдами Северного Ледовитого океана крошечные частицы диоксида кремния, которые они описали как «мелкий-мелкий белый пляжный песок, который плавает» – это напыление теоретически должно было отражать солнечный свет от поверхности льда и предотвращать его таяние. Объявляя о закрытии проекта, AIP заявила, что привели к этому результаты испытаний, «скептицизм по отношению к геоинженерии», финансовые барьеры и «сопротивление» внедрению новых материалов в Северный Ледовитый океан. То есть напыление частиц кремния на самом деле стало ускорять таяние льда, к тому же – создавать новые риски для экосистем и пищевых цепочек Арктики. Ну а финансовые проблемы и «недоверие к геоинженерии» только дополнили основные выводы. Спорность природных экспериментов беспокоит и арктические коренные народы, чья жизнь напрямую зависит от состояния окружающей среды, не говоря уж о сакральности, которой они её наделяют: природа – это не лаборатория, это живое существо, с которым мы находимся в отношениях, – передаёт слова представителей коренных народов издание Climatechangenews.com.
Как бы то ни было – научные исследования по изучению изменения климата и глобального потепления идут непрерывно – так, очередная группа учёных рассчитала, что центральная часть Северного Ледовитого океана может ежегодно освобождаться ото льда уже к 2035 году, а последний оставшийся постоянный лёд исчезнет примерно через 6–24 года после установления сезонного режима. Канадские учёные из Университета МакГилла считают, что областью «последнего льда» станет регион, окружающий острова Королевы Елизаветы к северу от Гренландии и Канадского Арктического архипелага.
32 необычных способа замедления глобального потепления
1. Создание искусственного эффекта извержения вулкана, чтобы сформировать огромный «тепловой щит», который снижает температуру Земли. «Стратегия Пинатубо» подразумевает запуск в стратосферу веществ, которые высвобождают соединения серы, отражающие солнечный свет от Земли – имитируя естественное воздействие на атмосферу вулканического извержения. Пинатубо – вулкан на Филиппинах, последствия мощнейшего извержения которого в 1991 году были ощутимы по всему миру: оно привело к масштабному выбросу аэрозолей в стратосферу, и на протяжении нескольких месяцев в атмосфере наблюдался глобальный слой сернокислотного тумана, было зарегистрировано падение температуры на 0,5 °C и сокращение озонового слоя. Пепел, выброшенный этим извержением, закрыл непроницаемой завесой участок небосвода площадью 125 тысяч км². Пепел выпадал во Вьетнаме, Камбодже и Малайзии. В 2011 году в ходе трёхлетнего проекта «Впрыскивание частиц в стратосферу для климатической инженерии» (SPICE) учёные из Великобритании использовали гигантскую трубу и воздушный шар в полевом эксперименте, в ходе которого частицы впрыскивались в стратосферу для охлаждения.
2. Покрытие Гренландии отражающим «одеялом» – для замедления скорости таяния ледников. В 2009 году климатолог Кен Калдейра из Института науки Карнеги предположил, что отражение солнечного света, в частности, в Арктике может уменьшить эффект потепления и таяние льдов. В сериале Discovery «Способы спасения планеты», который вышел в эфир в 2009 году, учёные под руководством гляциолога Джейсона Бокса используют светоотражающие белые полипропиленовые одеяла для покрытия ледников и проверки этой теории.
3. Кормление скота чесноком. Животноводство является крупнейшим в мире источником метана – опасного парникового газа, который способствует глобальному потеплению и, соответственно, по словам издания – более чем 1 миллиону преждевременных человеческих смертей ежегодно. Сокращение выбросов метана, связанных с сельским хозяйством, которые вызваны высвобождением газа при метеоризме и эруктации (отрыжке), является ключом к борьбе с изменением климата, согласно отчету Программы ООН по окружающей среде (ЮНЕП) и Коалиции за климат и чистый воздух. А кормление скота чесноком, содержащим биологически активные сероорганические соединения, как выяснили учёные, сокращает выбросы метана и приносит дополнительную пользу здоровью потребителей мяса и молочных продуктов, полученных от скота.
4. Создание искусственных деревьев, которые удаляют CO2 из воздуха.По словам специалистов из Университета штата Аризона, обустройство «лесов» из искусственных деревьев, содержащих слои поглощающих углекислый газ дисков, может бороться с изменением климата в глобальном масштабе. Механические деревья используют технологию улавливания углерода и, как сообщается, могут улавливать CO2 в тысячу раз быстрее, чем натуральные деревья. Разработанное Клаусом Лакнером, физиком и директором Центра отрицательных выбросов углерода, первое механическое дерево было установлено в кампусе университета в 2022 году.
Изображение предоставлено: Университет штата Аризона. Источник: livescience.com
5. Принудительное цветение планктона. Фитопланктон – важное звено пищевой цепочки морских обитателей, плавающее в океане микроскопическое растение, поглощающее углекислый газ и выделяющее кислород в атмосферу. Учёные надеются, что, удобряя океан, они смогут вызвать цветение огромных скоплений планктона и, соответственно, – поглощение им дополнительного CO2. Этот метод был описан в The Times в 2019 году, но он остаётся спорным подходом к борьбе с изменением климата.
6. Поддельные китовые фекалии. Эксперты предлагают увеличить объём парниковых газов, поглощаемых океаном, путём создания искусственных облаков фекалий китов из богатого железом песка или вулканического пепла – по образу и подобию естественных, богатых железом испражнений китов, которые содействуют образованию огромных скоплений фитопланктона на поверхности океана, что одновременно питает рыбу и поглощает углерод. Профессор Дэвид Кинг, председатель Центра по восстановлению климата Кембриджского университета и руководитель проекта по созданию поддельных экскрементов, надеется, что цветение планктона может поглотить 50% мировых выбросов парниковых газов.
7. Гигантские снежные пушки для сохранения ледников. Для предотвращения обрушения западного ледяного покрова Антарктиды были придуманы массивные снежные пушки, которые создают из морской воды триллионы тонн искусственного снега для выбрасывания на ледники. Согласно исследованию 2019 года, создание искусственного снежного покрова в прибрежной зоне вокруг ледников может стабилизировать Западно-Антарктический ледяной щит, предотвратив потерю льда и значительное повышение уровня моря.
8. Посадка лесов с воздуха с помощью дронов – этот метод рассматривался как решение проблемы уничтожения лесов после пожаров и в труднодоступных районах. В Австралии AirSeed Technologies использует дроны и ИИ для сбрасывания «семенных бомб» в районах, опустошённых лесными пожарами или наводнениями. По данным Межправительственной группы экспертов ООН по изменению климата, лесовосстановление имеет жизненно важное значение для снижения последствий изменения климата. Исследование 2019 года показало, что на Земле есть место для посадки сотен миллиардов деревьев, что может снизить уровень углерода в атмосфере на 25%.
9. Мясо, выращиваемое в лабораториях – спорный с точки зрения экологии и верный с точки зрения этики способ. Как выяснили специалисты: мясо, выращенное в лабораторных условиях, не требует пастбищ для выпаса, использует меньше воды и земли для выращивания кормов и производит меньше метана, чем крупный рогатый скот, однако, исследование 2023 года показало, что потребность в энергии и выбросы парниковых газов на всех этапах производства культивируемого мяса в 4-25 раз выше, чем при традиционном выращивании говядины, что может быть хуже для планеты в долгосрочной перспективе. Но при этом, хотя учёные пока не нашли оптимального решения с низким уровнем выбросов для выращивания мяса в лабораторных условиях, – с точки зрения этики по отношению к животным выращивание мяса – положительный фактор.
10. Растительная диета человечества. В отчёте за 2024 год учёные пришли к выводу, что для снижения выбросов парниковых газов и глобального потепления, е превышающего критичные 1,5 градуса Цельсия, людям необходимо потреблять меньше мяса и продуктов животного происхождения и перейти на преимущественно растительную диету. В отдельном отчете за 2021 год установлено, что продукты животного происхождения выбрасывают в атмосферу в два раза больше парниковых газов, чем продукты растительного происхождения.
11. Ферменты, разрушающие пластик. Человечество сейчас производит в два раза больше пластика, чем всего два десятилетия назад, и только 9% пластика успешно перерабатывается. Пластик не поддается биологическому разложению и может сохранятся до 500 лет, согласно данным Организации Объединенных Наций. Данные Университета Колорадо показывают, что переработка пластика ежегодно выбрасывает от 184 до 213 миллионов метрических тонн парниковых газов. Утилизация одноразового пластика на свалках составляет более 15% выбросов метана. Структурную биологию можно использовать для разработки фермента, который «поедает» пластик.
Источник: Shutterstock
12. Создание правильного способа создания облаков – для увеличения облачного покрова& и охлаждения атмосферы. Проблема заключается в поиске оптимального размера аэрозольных частиц, – поскольку существует риск того, что «не тот» размер частиц может либо увеличить количество осадков, либо увеличить испарение. Согласно исследованию 2021 года, основной целью станут слоисто-кучевые облака, покрывающие большие площади поверхности Земли.
13. Стены из камня и песка на морском дне – их можно использовать для защиты подводных ледников от таяния и снижения риска повышения уровня моря в Антарктиде. Сооружения нужны, чтобы пресечь доступ более тёплой воде к основаниям ледников, – что является основной причиной их таяния. В исследовании 2018 года учёные изучали эту форму геоинженерии для смягчения воздействия изменения климата на прибрежные районы.
14. Затемнение/ограничение солнечного излучения – оно не обратит вспять изменение климата, но может создать охлаждающий эффект. Согласно отчёту за 2018 год, технология солнечной инженерии, которая отражает часть солнечных лучей в космос, может помочь ограничить рост глобальной температуры, а согласно исследованию 2023 года, использование комбинации методов солнечной инженерии для блокировки части солнечного света может защитить полярные регионы от таяния.
15. Покрытие светоотражающим слоем арктического морского льда. Именно этот способ некоммерческой организации Arctic Ice Project «отозван», а проект закрыт, как мы упоминали в начале. Хотя, согласно исследованию 2018 года, научные эксперименты по проверке этой геоинженерной техники, которая защищает молодой лёд и позволяет сформироваться более старому льду, на озерах и реках Канады продемонстрировала некоторые успешные результаты.
Источник: Shutterstock
16. Окраска зданий в белый цвет. Исследователи обнаружили то, что давно знали жители южных регионов – окраска зданий белой краской может стать доступным решением для охлаждения. В Греции и Испании белые дома являются нормой: их стены отражают солнечные лучи. В 2023 году исследователи изобрели новую ультрабелую формулу краски, которая, как показали эксперименты по моделированию, отражает 98,1% солнечного тепла от поверхности. Краска получила премию Innovation Award за свой потенциал сохранять поверхности прохладными и снижать потребность в кондиционировании воздуха.
17. Компостирование человеческих отходов для использования в качестве удобрения в сельском хозяйстве. Это сокращает выбросы парниковых газов и заболеваемость болезнями, передаваемыми через отходы. Исследование 2020 года, опубликованное в журнале Nature, изучало санитарию и компостирование человеческих отходов в крупных трущобах Гаити, где только 30% населения имеют доступ к канализации. Исследователи обнаружили, что компостирование за пределами территории имело коэффициент выбросов метана 0,5% по сравнению с 20–80% от выгребных ям и лагун.
18. Использование насекомых в качестве еды. По данным Всемирного экономического форума, насекомые могут стать альтернативным источником белка и сократить выбросы парниковых газов. Исследование 2017 года показало, что фермы по разведению сверчков выбрасывают на 75% меньше углекислого газа и вдвое меньше воды, чем птицеводческие фермы. Отдельное исследование, проведённое в 2023 году, выявило доказательства того, что использование в пищу съедобных насекомых, многие из которых считаются вредителями, могут решить множество проблем окружающей среды и здравоохранения по мере роста численности населения планеты.
19. Использование водорослей в качестве еды, топлива и цемента. Учёные, исследующие потенциальное использование микроводорослей для улавливания углерода, а также в лекарствах и продуктах питания, обнаружили, что некоторые виды водорослей образуют известняк, который можно использовать для производства биоцемента и сокращения использования углерода. Исследование 2024 года показало, что микроводоросли можно использовать в качестве биотоплива и более экологичного решения для ископаемого топлива. Отдельный отчёт 2024 года показал, что водоросли все чаще добавляются в качестве питательного ингредиента в растительную пищу. По сравнению с традиционными растительными и животными источниками, для выращивания и сбора водорослей используется меньше природных ресурсов.
20. Использование человеческого тела как источника энергии. Вместо того чтобы охлаждать тепло, вырабатываемое людьми, учёные предлагают использовать человеческое тепло для обогрева зданий. В Швеции эко-офисное здание, расположенное над Центральным вокзалом Стокгольма, восстанавливает избыточное тепло, вырабатываемое тысячами пассажиров. С помощью теплообменников избыточное тепло преобразуется в тёплую воду, которая обеспечивает до 20% отопления офиса. Для охлаждения здания вода берётся из близлежащего озера.
21. Использование асбеста в его естественной форме в качестве «поглотителя углерода» для удаления CO2 из атмосферы. Асбест — это природный волокнистый силикатный минерал, который безвреден в почве, но при производстве становится канцерогенным соединением, вызывающим проблемы со здоровьем при вдыхании. В исследовании 2019 года учёные сообщили, как отходы горнодобывающей промышленности, включая асбест, можно использовать для улавливания углерода.
22. Окраска гор в белый цвет. В 2010 году перуанский изобретатель в качестве эксперимента побелил вершину горы в перуанских Андах, чтобы выяснить, может ли это помочь отражению тепла от вершин и защитить ледники от таяния. Этот проект Glaciares de Peru, ранний пример геоинженерии, выиграл приз в размере 200 000 долларов в ходе конкурса Всемирного банка «100 идей для спасения планеты». Но в 2011 изобретатель Голд рассказывал, что к тому моменту команда проекта покрыла площадь около 15 000 квадратных метров (почти размер трёх футбольных полей), что все ещё слишком мало, чтобы определить, сработает ли идея в долгосрочной перспективе. Его цель – покрыть 3 миллиарда квадратных метров, что намного больше, чем 500 000 футбольных полей. Для этого, по его словам, ему понадобится около 1,5 миллиарда долларов, распределенных на пять лет. В 2023 году агентство Reuters сообщило, что 56% тропических ледников Перу исчезли за последние шесть десятилетий в результате изменения климата.
23. Увеличение площади морского льда в Арктике. В 2023 году исследователи из Центра по восстановлению климата при Кембриджском университете провели эксперимент в заливе за Полярным кругом, выкачивая морскую воду из подо льда на его поверхность – чтобы утолщить слой льда. Исследование 2024 года, изучающее воздействие эксперимента, обнаружило, что наращивание льда происходило и дальше от места эксперимента, что предполагает, что утолщение льда в Арктике может быть полезной стратегией.
Фото: Сергей Аносов / GeoPhoto
24. Использование отходов, мусора в строительстве домов. Сама по себе строительная отрасль тоже ответственна за большую долю глобальных выбросов углерода и ежегодно отправляет на свалки огромное количество отходов. Европейская комиссия оценивает, что эта отрасль производит более трети отходов Европейского союза. Кроме того, в строительстве используется примерно половина из 100 миллиардов тонн сырья, добываемого по всему миру ежегодно. Исследование 2022 года показало, что использование переработанных строительных материалов, таких как пластик, стекло, бетон и сталь, во время строительства может снизить его неативное воздействие на окружающую среду до 65%.
25. Захоронение углерода под землей. Улавливание и хранение углерода (процесс, известный как секвестрация углерода) может сократить содержание углекислого газа в атмосфере и уменьшить его воздействие на окружающую среду.
26. Космическая солнечная энергетика. С 1920-х годов учёные изучают, как можно аккумулировать солнечную энергию в космосе и передавать её на Землю. По данным NASA, в космос могут быть запущены большие орбитальные солнечные панели, а собранная ими энергия затем будет отправлена обратно на планету с помощью лазерных или микроволновых лучей. В отчёте NASA за 2024 год оценивались потенциальные затраты и условия, необходимые для доставки космической солнечной энергии. По данным Европейского космического агентства, солнечный свет в 10 раз интенсивнее в атмосфере, чем на поверхности Земли, и космическая солнечная энергия может помочь Европе достичь нулевого уровня выбросов парниковых газов к 2050 году .
27. Сокращение полётов на самолётах, которые вносят значительный вклад в изменение климата. Согласно отчёту, опубликованному в журнале Atmospheric Environment Journal, авиационная отрасль ежегодно генерирует до 2,4% мировых выбросов углерода, а ежегодное количество пассажиров в мире достигло 4,56 млрд человек в 2019 году. В исследовании 2022 года учёные изучили, как можно поощрять отказ от полётов, выбирать альтернативные виды транспорта и компенсировать выбросов углерода – для снижения индивидуального воздействия.
Источник: Shutterstock
28. Выращивание водорослей в океане для снижения кислотности и повышения эффективности улавливания углерода. Океан поглощает около трети углекислого газа планеты из атмосферы. Однако, поскольку выбросы углекислого газа увеличились, учёные обнаружили, что морская вода стала более кислой и менее эффективной в улавливании углерода. В исследовании 2016 года выяснилось, что водоросли помогают воде оставаться нейтральной и поглощать больше углерода.
29. Реинтродукция шерстистых мамонтов. В проекте, напоминающем «Парк Юрского периода», ученые из Гарвардского университета исследовали возможность возвращения к жизни шерстистых мамонтов. По словам исследователей из проекта Woolly Mammoth Revival Project – повторное внедрение ранее вымерших крупных животных и травоядных в арктическую среду может сократить выбросы парниковых газов, выступая в качестве естественного геоинженерного действия. Мамонты, по мнению инициаторов, могли бы поддерживать растительность пастбищ, удобряя их, и способстуя поглощению ими углерода, и одновременно – предотвращать таяние вечной мерзлоты под ними, уплотняя слой почвы.
30. Приучение скота пользоваться туалетом. Исследователи из Новой Зеландии успешно приучили крупный рогатый скот пользоваться туалетом, получившим название «MooLoo»: целью проекта является сокращение выбросов аммиака из мочи и навоза, попадающих в почву и близлежащие водные источники, что приводит к образованию закиси азота – разновидности парникового газа, и кислотных дождей. Согласно отчёту за 2021 год, одна корова может производить 30 литров мочи в день. Аммиак образуется, когда эта моча соединяется с фекалиями. Хотя моча не так вредна, как метан, выделяемый при при метеоризме и эруктации (отрыжке) скота, было обнаружено, что закись азота из мочи составляет 5% всех парниковых газов от сельского хозяйства в Великобритании в 2019 году.
31. Строительство воздушных электростанций. Воздушная ветроэнергетика может стать решением в борьбе с изменением климата: сейчас изучается и используется метод сбора энергии ветра высоко над землёй и в отдалённых местах, где невозможно установить обычные ветровые турбины. Согласно исследованию 2013 года, ветры на больших высотах мощнее ветров у поверхности земли, что приводит к увеличению их средней мощности до 4,5 раз.
32. Побуждение людей заботиться о планете через пребывание на природе. Организация Объединенных Наций (ООН) наметила 10 действий, которые люди могут предпринять, чтобы сократить свой углеродный след и спасти планету, к ним относятся: использование меньшего количества энергии, потребление меньшего количества продуктов в целом (например, одежды, электроники), более интенсивная переработка и использование более экологичных способов передвижения. Согласно исследованию 2023 года, проведённому ученными Токийского университета, – люди, которые проводят больше времени на природе, с большей вероятностью будут заботиться об окружающей среде и принимать меры для её защиты. Исследователи обнаружили доказательства того, что предоставление людям возможности ближе познакомиться с природой повышает эмпатию к здоровью планеты и поощряет просоциальное поведение.