يعتبر التحكم في تغير المناخ تحديًا هائلًا ومتعدد الأوجه. تحليل بواسطة زملائي وأنا تشير إلى أن البقاء ضمن مستويات الاحترار الآمن يتطلب الآن إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي ، وكذلك الحد من انبعاثات غازات الدفيئة. 
إن التكنولوجيا للقيام بذلك هي في مهدها ، وستستغرق سنوات ، بل وحتى عقود ، لتطوير ، لكن تحليلنا يشير إلى أن هذا يجب أن يكون أولوية. إذا تم الدفع ، يجب أن تتوفر أنظمة تشغيلية واسعة النطاق بواسطة 2050.
لقد أنشأنا نموذجًا مناخيًا بسيطًا ونظرنا في الآثار المترتبة على مستويات مختلفة من الكربون في المحيطات والغلاف الجوي. يتيح لنا هذا وضع توقعات حول ظاهرة الاحتباس الحراري، ومعرفة ما يتعين علينا القيام به للحد من ظاهرة الاحتباس الحراري في حدود 1.5؟ درجات حرارة ما قبل الصناعة – أحد طموحات العالم اتفاق المناخ 2015 باريس.
لوضع المشكلة في المنظور ، إليك بعض الأرقام الأساسية.
البشر قد انبعث 1,540 مليار طن من غاز ثاني أكسيد الكربون منذ الثورة الصناعية. وبعبارة أخرى ، فإن هذا يعادل حرق ما يكفي من الفحم لتشكيل برج مربع 22 متر واسع يصل من الأرض إلى القمر.
وقد بقي نصف هذه الانبعاثات في الغلاف الجوي، مما أدى إلى ارتفاع ثاني أكسيد الكربون؟ المستويات التي هي على الأقل مرات 10 أسرع من أي زيادة طبيعية معروفة خلال تاريخ الأرض الطويل. معظم النصف الآخر قد تذاب في المحيط ، مما تسبب في تحمض مع الخاصة بها آثار ضارة.
على الرغم من أن الطبيعة تزيل ثاني أكسيد الكربون، على سبيل المثال من خلال نمو ودفن النباتات والطحالب، إلا أننا نصدره على الأقل مرات 100 أسرع من القضاء عليه. لا يمكننا الاعتماد على الآليات الطبيعية للتعامل مع هذه المشكلة: سوف الناس بحاجة للمساعدة كذلك.
ما هو الهدف؟
ويهدف اتفاق باريس للمناخ إلى الحد من ظاهرة الاحتباس الحراري إلى أقل من 2 درجة مئوية، ومن الناحية المثالية ليس أعلى من 1.5 درجة مئوية. (ويقول آخرون أن 1؟ هو ما يجب أن نسعى إليه حقاً ، على الرغم من أن العالم قد وصل بالفعل وخرق هذا الإنجاز.)
في بحثنا ، نظرنا 1? الحد من الاحترار الآمن أفضل لأن أي أكثر من ذلك سوف يأخذنا إلى أراضي فترة Eemian ، 125,000 منذ سنوات. لأسباب طبيعية ، خلال هذه الحقبة الأرض تحسنت بنسبة تزيد قليلا عن 1؟. وبالنظر إلى الوراء ، يمكننا أن نرى العواقب الكارثية لدرجات الحرارة العالمية التي تظل مرتفعة على مدى فترة طويلة.
كانت مستويات البحر خلال فترة Eemian يصل إلى 10 متر أعلى من المستويات الحالية. اليوم ، المنطقة ضمن 10m من مستوى البحر هي موطن ل 10٪ من سكان العالم، وحتى ارتفاع مستوى سطح البحر 2m اليوم سوف استبدال 200 مليون شخص تقريبًا.
من الواضح أن الدفع نحو مناخ شبيه بإقليم Eemian ليس آمناً. في الواقع ، مع وجود 2016 1.2؟ أكثر دفئا من متوسط ما قبل الصناعةو الاحترار الإضافي مقفل بفضل تخزين الحرارة في المحيطات، ربما نكون قد عبرنا بالفعل الرقم 1؟ عتبة متوسطة. للحفاظ على الاحترار أقل من 1.5؟ هدف اتفاق باريس، هل من الضروري إزالة ثاني أكسيد الكربون؟ من الغلاف الجوي وكذلك الحد من الكمية التي نضعها.
إذن ما هي كمية ثاني أكسيد الكربون؟ هل نحن بحاجة إلى إزالة لمنع وقوع كارثة عالمية؟
هل أنت متشائم أم متفائل؟
حاليًا، يصل صافي الانبعاثات البشرية إلى ما يقرب من 37 جيجا طن من ثاني أكسيد الكربون؟ سنويا، وهو ما يمثل 10 gigatonnes من الكربون المحروق (gigatonne هو مليار طن). نحن بحاجة للحد من هذا بشكل كبير. ولكن حتى مع وجود تخفيضات قوية في الانبعاثات ، سيبقى ما يكفي من الكربون في الغلاف الجوي مسبباً ارتفاعاً غير آمن في درجات الحرارة.
باستخدام هذه الحقائق ، حددنا اثنين من سيناريوهات الخام للمستقبل.
السيناريو الأول متشائم. لديها ثاني أكسيد الكربون؟ وتظل الانبعاثات مستقرة بعد عام 2020. ومن أجل الحفاظ على ارتفاع درجات الحرارة ضمن الحدود الآمنة، نحتاج بعد ذلك إلى إزالة ما يقرب من 700 جيجا طن من الكربون من الغلاف الجوي والمحيطات، والتي تتبادل ثاني أكسيد الكربون بحرية. للبدء، يمكن إعادة التشجير وتحسين استخدام الأراضي ما يصل إلى 100 gigatonnes بعيدا في الأشجار والتربة. هذا يترك 600 gigatonnes أخرى ليتم استخراجها عبر الوسائل التكنولوجية من قبل 2100.
يكلف استخراج التكنولوجية حاليا على الأقل 150 دولار للطن. عند هذا السعر ، على مدار بقية القرن ، ستزيد التكلفة إلى تريليون دولار أمريكي (90). ويتشابه هذا في الحجم مع الإنفاق العسكري العالمي الحالي ، والذي - إذا استمر ثابتا في حدوده 1.6 تريليون دولار أمريكي سنويًا - سيجمع ما يصل إلى تريليون دولار أمريكي تقريبًا خلال نفس الفترة.
السيناريو الثاني متفائل. يفترض أننا نخفض الانبعاثات بنسبة 6٪ كل عام بدءًا من 2020. ما زلنا بحاجة إلى إزالة 150 gigatonnes من الكربون.
كما كان الحال من قبل ، يمكن إعادة التشجير وتحسين استخدام الأراضي لحساب 100 gigatonnes ، تاركة 50 gigatonnes ليتم استخراجها تقنياً بواسطة 2100. وستكون تكلفة ذلك 7.5 تريليون دولار أمريكي بواسطة 2100 - فقط 6٪ من الإنفاق العسكري العالمي.
بالطبع ، هذه الأرقام هي دليل تقريبي. لكنهم يوضحون مفترق الطرق الذي نجد أنفسنا فيه.
المهمة التي يتعين القيام بها
في الوقت الحالي هو الوقت المناسب للاختيار: بدون عمل ، سنكون محجوزين في السيناريو المتشائم في غضون عشر سنوات. لا شيء يمكن أن يبرر أجيال المستقبل الأعباء بهذه التكلفة الهائلة.
لتحقيق النجاح في أي من السيناريوهين ، نحتاج إلى أكثر من تطوير تقنية جديدة. نحن بحاجة أيضا أطر قانونية وسياسية وأخلاقية دولية جديدة للتعامل مع استخدامه على نطاق واسع ، بما في ذلك تأثيرات بيئية لا مفر منها.
الافراج عن كميات كبيرة من حديد or الغبار المعدني في المحيطات يمكن إزالة ثاني أكسيد الكربون؟ عن طريق تغيير الكيمياء البيئية والبيئة. لكن القيام بذلك يتطلب مراجعة الهياكل القانونية الدولية يحظر حاليا مثل هذه الأنشطة.
وبالمثل، يمكن لبعض المعادن أن تساعد في إزالة ثاني أكسيد الكربون؟ عن طريق زيادة تجوية الصخور وإثراء التربة. ولكن التعدين على نطاق واسع لمثل هذه المعادن سوف يؤثر على المناظر الطبيعية والمجتمعات ، الأمر الذي يتطلب أيضًا تنقيحات قانونية وتنظيمية.
وأخيرا، ثاني أكسيد الكربون المباشر؟ التقاط من الجو يعتمد على المنشآت الصناعية ، مع تداعياتها البيئية والاجتماعية.
وبدون أطر قانونية وسياسية وأخلاقية جديدة ، لن يكون من الممكن تحقيق أي تقدم هام ، مهما كانت التطورات التكنولوجية كبيرة. قد تقدم الدول التقدمية نحو تقديم الحزمة المشتركة.
تكاليف هذا مرتفعة. لكن الدول التي تأخذ زمام المبادرة ستستفيد التكنولوجيا والوظائف واستقلال الطاقة والصحة الأفضل والثقل الدولي.
نبذة عن الكاتب
إيكو روهلينج ، أستاذ المحيطات وتغير المناخ ، الجامعة الوطنية الأسترالية
تم نشر هذه المقالة في الأصل المحادثة. إقرأ ال المقال الأصلي.
كتب ذات صلة:
at سوق InnerSelf و Amazon
