Klimatintervention: ett möjligt hopp inför mänsklighetens största problem

Den snabba minskningen av utsläppen av växthusgaser till nettonoll är det enda praktiska sättet att stoppa klimatförändringarna. Men tack vare två århundraden av förbränning av fossila bränslen har vi skapat ett varmare klimat som kommer att bestå i generationer. Som ett resultat kommer mänskligheten att ställas inför ett viktigt beslut: lever vi på en het planet med alla problem som för med sig, eller ingriper vi för att försöka kyla ner saker och ting?

Pandoras verktygslåda: förhoppningarna och farorna med klimatintervention, av den amerikanska akademikern och före detta flyg- och rymdchefen Vakna Smith, tittar på hur vi kan försöka kyla jorden. Därmed har han skrivit en omfattande vetenskaplig, teknisk, ekonomisk, sociologisk och moralisk utforskning av de klimatutmaningar vi står inför.

Även om omfattningen av hans bok är mycket bred, är Smiths mål att göra argument för en snabb expansion av forskningen om hur vi skulle kunna kyla planeten genom stratosfärisk aerosolinjektion (SAI). I princip skulle denna metod skapa en "slöja" av kemikalier i atmosfären som skulle reflektera lite solljus tillbaka ut i rymden. Men att göra det är kontroversiellt av skäl som Smith täcker i rättsmedicinsk detalj.

En uppenbar anledning till försiktighet är att förändring av atmosfärens kemiska sammansättning är det som fick oss in i denna klimatröra, och vissa oroar sig för att ytterligare mixtrande kan göra saken värre. En annan viktig fråga är moral hazard – om vi kan kyla jorden genom att spraya kemikalier i stratosfären, varför ska vi då bry oss om att minska våra utsläpp av växthusgaser?

Smith börjar Pandoras verktygslåda genom att lyfta fram farorna med global uppvärmning och påpeka att den största osäkerheten i framtiden är hur människan kommer att reagera på utmaningarna med att hantera klimatförändringarna. Även om vi lyckas möta Parisavtalet och nå nettonollutsläpp strax efter 2050, varnar Smith, det överskott av koldioxid som redan finns i atmosfären kommer att bestå i århundraden eller till och med årtusenden. Det betyder att temperaturerna inte snabbt kommer att återgå till förindustriella nivåer. Ännu värre, istäcken kommer att fortsätta att smälta och haven kommer att fortsätta att expandera, och därför kommer havsnivåerna att stiga långt in i nästa århundrade och därefter.

Smith hävdar att om framtida generationer vill förbättra klimatet under sin livstid kommer de att behöva ta till klimatingrepp för att kyla planeten – i själva verket förutspår han att de kommer att kräva dem.

Ta bort och reducera

Boken bygger på en kurs om klimatförändringsintervention som Smith undervisar på Yale universitet, och den tittar på två breda strategier för att sänka temperaturer på kort sikt. Den ena är att ta bort koldioxid från atmosfären, och den andra är att minska mängden solenergi som jorden får från solen.

Att plantera träd är ett alternativ för att ta bort koldioxid. Men för de nivåer som behövs skulle detta kräva stora mängder mark, och skogarna når en mättnadspunkt i kolabsorptionen efter cirka 50 år. En lösning är att skörda virket – eller andra biomassagrödor – och bränna det för att generera energi samtidigt som man fångar upp den producerade koldioxiden och pumpar den under jorden, där den skulle stanna under mycket lång tid.

Smith tittar på andra borttagningsstrategier som att tillverka biokol, vilket innebär att delvis återvinna elementärt kol från biomassa och sedan använda det kolet för att berika jordar. Att öka upptaget av kol i haven och kustområden diskuteras också tillsammans med den förbättrade vittringen av stenar, som låser kol i karbonatmaterial. Han överväger också kolavskiljning och lagring direkt från luften.

Smiths slutsats om kolavlägsnande system är att de kommer att behöva göras "på ett stort sätt och under lång tid". Som han påpekar: "Vi kommer att behöva perfekta dessa verktyg och, mer avgörande, vi kommer att behöva organisera världen för att betala de biljoner dollar som krävs för att distribuera dem år ut och år in i decennier framöver."

Behandla symtomet

Till skillnad från att minska utsläppen eller fånga upp kol kommer SAI inte att stoppa eller vända klimatförändringarna. Smith menar dock att det kan vara ett användbart och relativt billigt sätt att hantera klimatförändringens huvudsymptom: stigande temperaturer.

I flera år har Smith och kollegor undersökt det praktiska med att skicka material 20 km upp i stratosfären, där det skulle kyla jorden genom att reflektera solljus tillbaka ut i rymden. Ett sätt att göra detta på är att sprida små droppar svavelsyra, som vi vet kommer att fungera eftersom sådana droppar är ansvariga för de kyleffekter som ses efter stora vulkanutbrott. 1991 kylde till exempel svavelhaltigt avlopp från berget Pinatubo i Filippinerna norra halvklotet med cirka 0.5 °C.

Smith har räknat ut att SAI skulle kunna göras med flera hundra specialdesignade flygplan. Han kör konstant och räknar med att en sådan flotta skulle sänka jordens temperatur med 2 °C inom ett år. Dessutom skulle ett sådant program inte vara så dyrt, det skulle kosta mellan cirka 7 miljarder USD och 70 miljarder USD per år att köra (till 2020 års priser). Han hävdar att storleken på en sådan verksamhet är hanterbar – och påpekar att mer än 40 företag i USA har intäkter på över 70 miljarder dollar. Han säger faktiskt att ett SAI-program skulle vara mycket billigare än nästan vilken annan klimatinterventionsteknik som helst – att kosta cirka 5 USD per invånare av den globala befolkningen.

Smith tillägger att det finns mer än tillräckligt med prekursor svaveldioxid tillgängligt för att driva ett sådant program, och även om vi inte har lämpliga flygplan idag, borde det inte vara ett tekniskt problem att skapa en flotta.

Till skillnad från atmosfärisk koldioxid förväntas svavelsyra att hålla ut cirka 18 månader i atmosfären. Så, Smith hävdar att om vi inte är nöjda med effekterna av SAI, kan vi stoppa dem relativt snabbt.

Globala effekter kräver globalt samarbete

Den största utmaningen enligt Smith är styrningen av ett SAI-program. Han hävdar att det måste vara ett globalt initiativ och helst skulle ha samtycke från alla människor på planeten. Men på grund av den relativt låga kostnaden skulle det vara möjligt för en stormakt att driva ett SAI-program ensidigt eller med hjälp av allierade. Detta skulle få världsomspännande implikationer eftersom när SAI-material väl spridits skulle det röra sig över stora delar av världen så att dess effekter inte kunde begränsas lokalt – åtminstone enligt vår nuvarande uppfattning.

Smith medger faktiskt att det är mycket vi inte förstår om SAI, och som inte kommer att förändras förrän vi gör mycket mer på området. Under tiden anser han att vi bör tänka på SAI som en "brandsläckare" som vi kan behöva använda för att dämpa temperaturerna i framtiden.

När jag plockade upp först Pandoras verktygslåda Jag förväntade mig en omfattande behandling av SAI och Smith levererar på detta – att skriva på exakt, eftertänksam och ibland skev prosa som är lätt och trevlig att läsa. Vad jag inte förväntade mig var en utforskning av klimatförändringens vetenskap, ekonomi, politik och psykologi. Smith inkluderar denna utläggning för att motivera behovet av mer forskning om SAI. Men berättelsen som han presenterar om det överhängande hotet om klimatförändringar och utmaningarna med att ta itu med dem står ensamt som en utmärkt introduktion till den viktigaste frågan som mänskligheten står inför.

• 2022 Cambridge University Press 401pp £20hb