Geoinženýrství, řidčeji také geoengineering nebo také klimatické inženýrství, je souhrnný termín, který označuje záměrné a rozsáhlé zásahy technickými prostředky do geochemických nebo biogeochemických cyklů Země. Hlavními cíli těchto intervencí jsou zpomalit antropogenní globální oteplování, například snížením koncentrace CO2 v atmosféře, a snížit okyselování oceánů. Konspirační teoretici také spojují geoinženýrství s údajnými chemtraily.

Rozlišuje se mezi projekty pro správu slunečního záření (SRM), které mají za cíl snížit dopadající sluneční záření, a projekty pro odstranění oxidu uhličitého (CDR), které mají za cíl odstranit skleníkové plyny, jako je oxid uhličitý (CO2), z atmosféry a uchovat je co nejtrvaleji. Opatření na odstranění CO2 nabývají v klimatické politice stále důležitější v kontextu cílů nulových emisí skleníkových plynů.

Mnoho navrhovaných geoinženýrských technologií není dostupných v planetárním měřítku a jejich technická proveditelnost, environmentální, finanční, společenské a politické náklady a rizika nejsou známy. Klimatické modely proto také hodnotí možné přínosy geoinženýrství.

Historie Pokusy o regionální úpravu počasí existují již po staletí. V současnosti se těmito přístupy usiluje asi 50 zemí. První doporučení pro výzkum možností a dopadů kompenzace globálního oteplování způsobeného člověkem zvýšením odrazivosti Země (albedo) pochází z roku 1965. Nicméně ve výzkumné zprávě nazvané Obnova kvality našeho životního prostředí, která byla připravena pro prezidenta USA, termín geoinženýrství ještě nebyl použit.

Termín geoengineering byl vytvořen v 70. letech italským fyzikem Cesarem Marchettim. Marchetti jej spojil se svým návrhem na zachycování a ukládání uhlíku (CCS) v uhelných elektrárnách a rafineriích ropy. Aby se zabránilo nebezpečí dalšího globálního oteplování, měl by být CO2 produkovaný během provozu uhelných elektráren a ropných rafinerií zachycen a uváděn do trvalých skladovacích zařízení. Upřednostňoval dopravu do hlubokého moře pomocí oceánských proudů před vyčerpanými zemními plynovými poli s omezenou kapacitou.

Zpočátku byl tento termín používán pouze ve vědeckých kruzích, ale stal se známým širší veřejnosti díky publikaci studie Národní akademie věd o možných dopadech globálního oteplování v roce 1992.  Kolem roku 2000 výzkum pokročil natolik, že byla publikována první souhrnná rešerše.  První publikace o simulačních modelech se také objevily kolem přelomu tisíciletí.

Díky vlivné publikaci nositele Nobelovy ceny Paula Crutzena v roce 2006 o vstřikování síry do stratosféry se geoinženýrství posunulo ještě více do povědomí veřejnosti. Více vědců začalo zkoumat návrhy geoinženýrství. Sociální, politické, etické a právní důsledky se staly středem zájmu sociálních vědců, filozofů, ekonomů, politických a právních expertů.

Zatímco až do poloviny 20. let 21. století tyto čistě technické přístupy nebyly v politických a vědeckých kruzích brány vážně, od té doby v průběhu probíhající diskuse o globálním oteplování byly tyto strategie nejen častěji navrhovány vědci, ale také vážně zvažovány jednotlivými vládami. Byly provedeny počáteční testy (experimenty EisenEx a LOHAFEX) a další jsou plánovány nebo odloženy kvůli tlaku veřejnosti (experiment SPICE).

V roce 1992 se členské státy Rámcové úmluvy OSN o změně klimatu dohodly na zabránění nebezpečnému narušení klimatu. Na základě toho si v Pařížské dohodě z roku 2015 stanovili cíl omezit globální oteplování na hluboko pod 2 °C, pokud možno pod 1,5 °C, a k tomu přispěli národními příspěvky k potřebnému snížení emisí. Vzhledem k nesouladu skutečných a plánovaných emisí s klimatickými cíli se začala vracet otázka, do jaké míry mohou a musí další geoinženýrská opatření, zejména negativní emise prostřednictvím odstraňování oxidu uhličitého, přispět k jejich dodržení. Ve své speciální zprávě z roku 2018 o globálním oteplování o 1,5 °C dospěl Mezivládní panel pro změnu klimatu k závěru, že skleníkové plyny musí být z atmosféry Země ve většině budoucích cest v souladu s cíli výrazně odstraněny. Navrhované technologie však nejsou daleko od rozsáhlé použitelnosti, chybí právní a politické podmínky a panuje značná nejistota ohledně negativních vedlejších účinků.  Ačkoliv některé návrhy by mohly mít potenciál omezit globální oteplování čistě fyzicky, nemohou spolehlivě přispět k dosažení klimatických cílů.

Na 6. zasedání Shromáždění OSN o životním prostředí (UNEA 6) v únoru/březnu 2024 v Nairobi Švýcarsko podruhé neuspělo s návrhem zahájit diskusi o opatřeních pro řízení slunečního záření (SRM) v mezinárodním orgánu. Stále nezačala žádná strukturovaná globální debata o možném využití geoinženýrských technik. Státy si navzájem nedůvěřují a hádají se o rozsahu a cíli výzkumu. Mezitím jiní aktéři vytvářejí fakta. USA, Saúdská Arábie a Japonsko se postavily proti univerzálně dostupné znalostní bázi na multilaterální úrovni.

Možné technologie ochlazení Země pomocí slunečního geoinženýrství Vědci uvádějí 6 nejvíce zkoumaných technik slunečního geoinženýrství:

Rozprašování aerosolů do atmosféry O rozprašování aerosolů do atmosféry se mluví jako o nejnadějnější technice ochlazení Země. Rozprašováním aerosolů do stratosféry by mohlo dojít k podobnému ochlazení atmosféry, k jakému dochází při velkých vulkanických erupcích. Výzkumníci například navrhují rozprašování směsi oxidu siřičitého se sazemi a předpokládají, že by takovéto opatření šlo realizovat i současnými tankovacími letadly. Saze by měly vynést oxid siřičitý to stratosféry, kde by docházelo k reakci s atmosférickou vlhkostí a vznikly by aerosoly kyseliny sírové, které jsou schopné odrážet příchozí sluneční světlo Ve svém návrhu předpokládají rozprášení 1,1 mil. tun oxidu siřičitého a 11 mil. tun sazí. Sami ovšem upozorňují na možné vážné vedlejší účinky takovéto akce, především model ukazuje na možnost výrazného oteplení ve stratosféře, které může vest například k poškození ozonové vrstvy.

Další možnosti jsou rozprašování přímo kyseliny sírové či sirovodíku. Aerosoly by měly být rozprašovány letadly či stratosférickými balóny, ovšem v současnosti k tomuto zatím nemáme dostatečně velká letadla. Kolem této technologie ale existují mnohé nejistoty, které ukazují, že v případě, že by byly aerosoly rozprašovány pouze na severní polokouli, mohly by nastat v některých oblastech katastrofální sucha – například v Indii či v oblasti afrického Sahelu. Diskutuje se také situace, kdy by bylo náhle toto rozprašování aerosolů do ovzduší přerušeno z politických důvodů či kvůli vojenským konfliktům. V tom případě by mohlo dojít k náhlému nárůstu teploty, který by mohl být nebezpečný pro přírodu, jiná studie ale tvrdí, že by nebylo tak obtížené těmto šokům zabránit. Problematický je také následný možný výskyt kyselých dešťů. První experimentální ověření ve větším měřítku mělo proběhnout v roce 2019, menší experimenty již dříve například v Rusku.

Posilování mraků nad oceány Druhá nejvíce diskutovaná možnost solárního geoinženýrství je posilování mraků nad oceány. Teoreticky by mohly námořní lodě rozprašovat slanou vodu do mraků nad oceány. Rozprášená voda by měla tvořit kondenzační jádra a tím zvyšovat hustotu a velikost mraků.a také způsobovat jejich rozjasňování. Předpokládá se, že podobně jako rozprašování aerosolů i tato technika by mohla být použita pouze ve velmi specifických oblastech, například v oblasti korálových útesů k jejich ochraně či například v Mexickém zálivu ke snížení síly hurikánů. Vědci však mají obavy, že lokální aplikace této metody by mohla způsobit další turbulence v současném již narušeném klimatickém systému, mohlo by docházet k změnám mořských proudů a nepříznivě by mohla být ovlivněna místní bioekologie.

Plodiny a budovy s vysokým albedem Další možnost, kterou navrhují vědci v rámci slunečního geoinženýrství je zvýšení odrazivosti budov a rostlin. V případě zastavěných ploch doporučují daleko více využívat světlé barvy, především bílou jak pro střechy budov, tak také pro vyasfaltované a vybetonované plochy. V případě budou tento návrh není příliš kontroverzní, ale na druhou stranu také ne příliš účinný – může ale výrazně pomoct při snižování účinků městských tepelných ostrovů. O hodně kontroverznější je tento návrh pro zemědělské porosty, kde se uvažuje o genetických změnách barev zemědělských plodin, což ale v realitě nebylo nikde vyzkoušeno.

Oceánská zrcadla Další, nepříliš známou metodou solárního geoinženýrství jsou tzv. oceánská zrcadla. Fungovat by tato metoda měla tak, že lodě, které brázdí oceány budou generovat mnoho mikrobublinek, které na mořském povrchu budou tvořit vrstvu, která bude mít daleko vyšší odrazivost, než normální povrch moře a díky tomu dojde k ochlazení. Ani tato metoda ale není bez problémů – největším problémem může být, že se změní množství slunečního světla, které prochází do jednotlivých vrstev mořské vody a dojde k ovlivnění života v moři a bude také ovlivněna fotosyntéza. Další studie se snažila situaci modelovat a tvrdí, že ovlivnění mořského života nebude závažné. Problémem je ovšem také množství energie, které by bylo na tvorbu mikrobublin potřeba.

Oslabování vysoké oblačnosti Nepříliš prozkoumanou možností je také oslabování účinků slunce pomocí likvidace vysoké oblačnosti – mraků typu cirrus. Tyto mraky, které se formují ve vysokých výškách a obsahují ledové krystaly, sice odrážejí část slunečního záření, ale na druhou stranu absorbují také velké množství dlouhovlnné radiace, takže ve výsledku posilují ohřívání planety. Celkové zadržování tepla cirry výrazně překračuje množství tepla způsobeného zvýšenou koncentrací CO2 díky lidským aktivitám. Oslabování cirrů by mohlo probíhat letecky pomocí rozsévání pouštního prachu či pylových zrn. I tato metoda však vzbuzuje velké pochybnosti; je možné, že při chybné aplikaci by došlo naopak k dalšímu oteplení. Tuto metodu kritizuje také Světový fond na ochranu přírody (WWF).

Vesmírná stínidla (zrcadla) Poslední reálně uvažovanou metodou je vyslání velkých zrcadel či stínicích prostředků na orbitální dráhu tak, aby částečně stínily Zemi. K eliminaci současného oteplení by stačilo snížit tok slunečních paprsků o 2 %. Tato technologie se zdá být relativně méně kontroverzní, protože by měla být plně po kontrolou lidí, ale problémem je jednak to, že nejsou zatím dostupné potřebné technologie a také náklady na toto řešení by byly ohromné.

Odstraňování oxidu uhličitého

Mezi metody geoinženýringu jsou zahrnovány i některé metody odstraňování oxidu uhličitého, například hnojení oceánů.

Zabránění tání polárních ledovců Vědci přišli s myšlenkou omezení tání ledovců pomocí pokrytí jejich povrchu vrstvou křemičitých korálků. Návrh vzbudil mnoho otázek, od finančních po otázky vlivu na život v těchto oblastech.

Odkazy

Reference

Související články Zmírňování změny klimatu

Externí odkazy

Kategorie:Změna klimatu Kategorie:Planetární inženýrství Kategorie:Skleníkové plyny Kategorie:Politika ochrany klimatu Kategorie:Snižování emisí