W skrócie
- Posypywanie pól uprawnych sproszkowanymi skałami może redukować ilość CO₂ w atmosferze, lecz wpływ tej technologii na klimat zależy również od zmiany albedo Ziemi.
- Wybór rodzaju skał (ciemnych lub jasnych) ma kluczowe znaczenie, ponieważ może prowadzić do efektu chłodzącego lub ocieplającego poprzez zmianę zdolności odbijania promieniowania słonecznego.
- Mimo teoretycznych korzyści, ERW napotyka istotne wyzwania logistyczne, środowiskowe i ekonomiczne oraz wymaga dalszych badań terenowych.
- Więcej podobnych informacji znajdziesz na stronie głównej serwisu
Albedo Ziemi to naukowy termin określający to, jak skutecznie nasza planeta odbija promieniowanie słoneczne. Powierzchnie o wysokim albedo, takie jak jasne lodowce i obszary pokryte śniegiem, odbijają dużą część promieniowania, co prowadzi do ochłodzenia otoczenia. Z kolei ciemniejsze powierzchnie, takie jak lasy tropikalne, oceany czy gleby, pochłaniają więcej ciepła, co może przyczyniać się do wzrostu temperatury. Zmiany albedo mają więc bezpośredni wpływ na bilans energetyczny Ziemi i w konsekwencji na zmiany klimatyczne.
Enhanced Rock Weathering to technika, w której rozdrabnia się skały wulkaniczne, takie jak bazalt, i rozsiewa je na dużych powierzchniach gleb. Pod wpływem wietrzenia te skały reagują z dwutlenkiem węgla, tworząc stabilne węglany, które zatrzymują dwutlenek węgla na setki tysięcy lat. W wyniku tego procesu można znacząco zmniejszyć ilość dwutlenku węgla w atmosferze.
Zobacz również:
Jednak jednym z mniej znanych efektów ubocznych tego procesu jest wpływ na albedo Ziemi. Jak zaznaczają Brad Marston i Daniel Ibarra z Uniwersytetu Brown, którzy przeprowadzili właśnie pionierskie badanie tego problemu, "jeśli rozprzestrzenimy rozdrobnioną skałę na milionach kilometrów kwadratowych, zmiany w albedo mogą mieć ogromny wpływ na klimat". Oznacza to, że jeśli proszek skał będzie jaśniejszy od gleby, może dojść do zwiększenia albedo, co z kolei prowadzi do efektu chłodzącego. Z drugiej strony, jeżeli materiały te będą ciemniejsze, mogą wpłynąć na obniżenie albedo i przyczynić się do ocieplenia planety.
Badania nad wpływem ERW na albedo
Badania nad wpływem ERW na albedo Ziemi są wciąż w fazie eksperymentalnej. Marston i Ibarra przeprowadzili symulacje komputerowe, które sugerują, że rozsypanie rozdrobnionych skał na powierzchni 1 miliona kilometrów kwadratowych mogłoby przyczynić się do usunięcia nawet jednej gigatony dwutlenku węgla rocznie. Jednak zmiany albedo mogą wpłynąć na efekt chłodzenia i wzmocnić lub zniwelować te korzyści. Modelowanie wskazuje, że nawet niewielkie zmiany w albedo - na poziomie 0,1 - mogą prowadzić do znacznego ochłodzenia Ziemi, szacowanego na około 1 stopnia Celsjusza w skali globalnej.
Zanim jednak można będzie stwierdzić, czy takie zmiany w albedo rzeczywiście będą miały wpływ na klimat, konieczne są dalsze badania. Jak wskazują Marston i Ibarra, "jeśli ERW rzeczywiście zmieni albedo na korzyść chłodzenia, może to stanowić podwójny efekt chłodzący: długoterminowe chłodzenie związane z absorpcją dwutlenku węgla przez glebę i krótkoterminowe chłodzenie wynikające ze zmiany albedo".
Zobacz również:
Nie wszystkie minerały mają jednak jednakowy wpływ na albedo Ziemi. Wybór odpowiednich minerałów do procesu ERW ma kluczowe znaczenie. Skały wulkaniczne, takie jak bazalt, są ciemniejsze i mogą przyczynić się do obniżenia albedo o co za tym idzie odegrać rolę w ogrzewaniu Ziemi, podczas gdy minerały takie jak wollastonit, będące jasnymi skałami, mogą zwiększyć albedo i wzmocnić efekt chłodzący. Zgodnie z badaniami przeprowadzonymi przez Marstona, ciemniejsze materiały mogą wpłynąć na lokalne ocieplenie powierzchni, co w długim okresie może zniwelować pozytywne efekty usuwania CO₂. Jak zwracają uwagę badacze, "jeśli zmiany albedo mają rzeczywiście wpływać na klimat, musimy przeprowadzić eksperymentalne pomiary w rzeczywistych warunkach".
Zmiany mogą mieć poważne konsekwencje
Mimo obiecujących wyników teoretycznych obliczeń, wielu badaczy pozostaje sceptycznych co do realnych skutków ERW. Z jednej strony, proces ten obiecuje znaczną redukcję dwutlenku węgla w atmosferze. Z drugiej, zmiany w albedo mogą nie być łatwe do przewidzenia, a wpływ na nie może mieć choćby sposób uprawy ziemi preferowany przez rolników w danym regionie.
Innym wyzwaniem, które podkreślają eksperci, jest krótka żywotność niektórych minerałów w glebie. David Beerling z Uniwersytetu Sheffield zaznacza, że "pył skalny szybko wchodzi w glebę, zarówno poprzez procesy biologiczne, jak i fizyczne, co może ograniczyć czas, przez który minerały będą miały wpływ na albedo". Dodatkowo, szybkie wchłanianie węgla przez gleby może sprawić, że w długim okresie nie dojdzie do efektu chłodzenia, który pierwotnie zakładano.
Pomimo trudności, eksperci zgadzają się co do potrzeby przeprowadzenia bardziej szczegółowych badań terenowych, aby sprawdzić skutki ERW w rzeczywistych warunkach. XinRan Liu z firmy UNDO Carbon sugeruje, że dane z rzeczywistych eksperymentów, przeprowadzonych na większą skalę, mogą pomóc w lepszym zrozumieniu długoterminowych skutków: "Potrzebujemy danych z globalnych prób, aby określić, jak różne minerały wpływają na albedo i jak długo pozostaną na powierzchni gleb". Tylko dzięki takiemu podejściu będziemy w stanie uzyskać pełniejszy obraz potencjalnych korzyści i ryzyk związanych z tym procesem.
Zobacz również:
Pytanie tylko, kto za to zapłaci?
Na razie rozwiązania ERW są stosowane jedynie na ograniczoną, eksperymentalną skalę. Naukowcy z MIT przewidywali w swojej publikacji z 2023 r., że powszechne zastosowanie tego rozwiązania może jednak napotkać poważne problemy logistyczne, środowiskowe i ekonomiczne.
Po pierwsze, wydobycie, mielenie i transport wykorzystywanych w procesie skał wymagają dużej ilości energii, w większości pochodzącej z paliw kopalnych zanieczyszczających klimat. Nie jest również jasne, jak dobrze wzmocnione wietrzenie na dużą skalę sprawdzi się w praktyce. Reakcje chemiczne skał gruntowych w glebach naturalnych lub wodzie morskiej są złożone i trudne do przewidzenia. Niektóre badania sugerują, że oliwin w wodzie morskiej może szybko przestać łączyć się z CO2 w niektórych środowiskach lub że użycie niewłaściwego rodzaju oliwinu może faktycznie dodać CO2 do atmosfery poprzez reakcje wtórne z udziałem żelaza. Niektóre produkty uboczne wydobycia, mielenia i stosowania skał mogą też szkodzić naturalnym ekosystemom lub zdrowiu ludzi.
Jednak największym wyzwaniem, podobnie jak w przypadku wielu pomysłów na usuwanie węgla, są koszty. Ulepszone wietrzenie jest po prostu droższe niż bardziej bezpośrednie sposoby radzenia sobie z emisjami dwutlenku węgla - takie jak budowanie źródeł czystej energii. Trudno także opracować model biznesowy, w którym stosowanie tej technologii jest opłacalne bez jakiejś formy wsparcia rządowego. A o rządowe pieniądze rywalizuje wiele potencjalnych i stosowanych już technologii, które mają przyczynić się do zahamowania procesów zmian klimatycznych.
