مهندسي زمين در مقابله با خشكسالي

يك مطالعه جديد نشان مي‌دهد كه شرايط خاورميانه ممكن است تا پايان قرن به قدري گرم و مرطوب شود كه بيش از شش ساعت در خارج از خانه غيرقابل تحمل باشد. تحت يك سناريوي انتشار بالاي گاز‌هاي گلخانه‌اي، تغييرات اقليمي به اين معني است كه شرايط تابستاني گاهي اوقات از آستانه بقاي انسان در برخي شهرهاي بزرگ منطقه مانند آبادان، بندرعباس، ابوظبي، دوحه و دوبي فراتر مي‌رود. بدن انسان در كنترل دماي خود بسيار باهوش است. در هواي گرم، بدن را از طريق تعريق و با افزايش جريان خون به پوست خنك مي‌كند تا به تابش گرما كمك كند. در شرايط بسيار گرم و مرطوب -زماني كه هوا از قبل به‌شدت مملو از بخار آب است- عرق بدن تبخير نمي‌شود و بدن مي‌تواند براي دفع گرما تلاش كند. مطالعه‌اي كه در سال 2010 منتشر شد، آستانه دماي لامپ مرطوب 35 درجه سانتي‌گراد را شناسايي كرد كه بالاتر از آن، اين شرايط غيرقابل تحمل خواهد بود، حتي براي افراد سالم. دماي لامپ مرطوب معيار تركيبي دما و رطوبت است. اين امر اثر سرمايش تبخير را درنظر مي‌گيرد، بنابراين معمولا از دماي استاندارد «لامپ خشك» كه پيش‌بيني آب‌وهوا به شما مي‌دهد كمتر خواهد بود. هر چه دماي لامپ مرطوب بيشتر باشد، هوا گرم‌تر و چسبناك‌تر است. در يك روز تابستاني سرد در اروپا يا امريكاي شمالي، دماي لامپ مرطوب ممكن است به 23 درجه سانتيگراد برسد. در خاورميانه، مي‌تواند بيش از 31 درجه سانتيگراد بشود، اما 35 درجه سانتيگراد در هيچ جاي زمين ثبت نشده است. ايده زمين مهندسي Geoengineering خورشيدي از دهه 1960 وجود داشته، اما به نظر مي‌رسد كه اخيرا توجه بيشتري را به خود جلب مي‌كند زيرا پيشرفت در مقابله با تغييرات اقليمي بسيار كند است. جهان در مسير عبور از آستانه‌هاي بحراني گرمايش قرار دارد كه فراتر از آن، احتمال سيل شديد، خشكسالي، آتش‌سوزي‌هاي جنگلي و كمبود مواد غذايي و در بعضي موارد تحريك رخداد زمين‌لرزه‌ها به‌طور چشمگيري افزايش مي‌يابد.
دانشمندان حتي تا آنجا پيش رفته‌اند كه دميدن غبار به سمت زمين را پيشنهاد كرده‌اند تا به عنوان سپر خورشيد عمل كند و ميزان نور خورشيد را كه به سياره مي‌رسد كاهش دهد. تقريبا هيچ كس ادعا نمي‌كند كه مهندسي زمين خورشيدي بتواند جايگزين كاهش آلودگي ناشي از گرم شدن سياره و حل تغييرات اقليمي شود، ولي حداقل در مواردي مي‌تواند با قيمت نسبتا كمي اثر خنك‌كننده سياره‌اي داشته باشد. يك مطالعه هاروارد در سال 2018 تخمين زد كه هزينه آن در يك دوره 15 ساله حدود 2.25 ميليارد دلار در سال است.   عمان، ايران، كويت و امارات متحده عربي همگي دماهاي بالاي 50 درجه را در سال‌هاي اخير تجربه كرده‌اند. چنين گرماي شديد قبلا به عنوان افزايش تكراري قابل‌توجهي در منطقه خاورميانه و شمال آفريقا ثبت شده است. در سال 2020، مطالعه‌اي نشان داد كه در صورت ادامه روند فعلي، بخش‌هايي از خاورميانه، به ويژه خليج‌فارس، ممكن است براي انسان غيرقابل سكونت شود. ميليون‌ها نفر با خشكسالي مواجه هستند. خشكسالي جان بيش از 40 ميليون نفر را در افغانستان، ايران، عراق و سوريه و تركيه به خطر مي‌اندازد. با شروع خشك شدن سدها، خطر «فاجعه» وجود دارد، زيرا افزايش دما، بارندگي كم‌سابقه و خشكسالي دسترسي به آب آشاميدني، آب آبياري و برق را تهديد مي‌كند. سوريه با بدترين خشكسالي در 70 سال اخير مواجه است درحالي كه عراق با دومين فصل خشك سال 40 سال اخير به دليل بارندگي كم سابقه مواجه است. اين نگراني وجود دارد كه دستكاري ترموستات زمين مي‌تواند الگوهاي بارندگي و بادهاي موسمي را تغيير دهد و پيامدهاي بالقوه ويرانگر را براي محصولات كشاورزي به همراه داشته باشد. اثر‌ها مي‌تواند در مناطق مختلف متفاوت باشد، برخي مناطق سود مي‌برند درحالي كه برخي ديگر آسيب مي‌بينند و احتمال درگيري را افزايش مي‌دهند. در چنين به‌هم ريختگي، اين افراد فقير هستند كه بيشترين آسيب را مي‌بينند. سيل‌هاي ويرانگر در نيجريه و پاكستان در سال 2022 به دليل تغييرات اقليمي با خسارت و وسعت بيشتري رخ دادند. مهندسي زمين خورشيدي همچنين مي‌تواند به لايه ازن آسيب برساند، لايه‌اي كه از زمين در برابر اشعه‌هاي مضر فرابنفش محافظت مي‌كند و در حال حاضر پس از موفقيت در ممنوعيت مواد شيميايي مخرب لايه ازن، در مسير ترميم خود قرار دارد. سپس مشكلات اجرا وجود دارد. از آنجايي كه ذرات آئروسل تمايلي به ماندن بيش از يك سال در جو ندارند، مهندسي زمين خورشيدي بايد به ‌طور مداوم حفظ شود. اگر متوقف شود، خطر «شوك آخر» وجود خواهد داشت كه تمام گرماي متمركز در بخش‌هاي فوقاني جو، آماده سيلي زدن به سطح زمين خواهد بود. 

خطرات و عوارض جانبي ژئومهندسي خورشيدي از آسيب احتمالي به لايه ازن زمين تا تغييرات ناخواسته در الگوهاي بارش جهاني متغير است. پس از شروع، توقف آن خطرناك است، مگر اينكه كربن كافي از جو مكيده شده باشد تا دماي زمين را به زير يك آستانه ايمن كاهش دهد. در غير اين صورت، توقف ناگهاني مهندسي زمين مي‌تواند باعث افزايش سرسام‌آور دما شود. از سوي ديگر كشورها بايد براي هميشه با يكديگر همكاري كنند، از جمله كشورهايي كه در حال حاضر در جنگ هستند. يكي از بزرگ‌ترين انتقادها به مهندسي زمين خورشيدي اين است كه توليد‌كنندگان آلاينده‌ها مي‌توانند آن را به عنوان راهي براي ادامه آلودگي و توسط دولت‌ها به عنوان منحرف‌كننده از سياست‌هاي كاهش آلودگي ناشي از گرمايش سياره تلقي كنند. از نظر اين منتقدان دولت‌ها بايد مهندسي زمين خورشيدي را به همان شيوه‌اي كه سلاح‌هاي شيميايي، سلاح‌هاي بيولوژيكي، آزمايش‌هاي هسته‌اي و استخراج معادن قطب شمال انجام مي‌دهند، درنظر بگيرند. در سال 2019، كنگره امريكا 4 ميليون دلار به اداره ملي اقيانوسي و جوي براي پژوهش‌هاي استراتوسفر اختصاص داد كه بخشي از آن براي مهندسي زمين خورشيدي بود و سال گذشته، دولت بايدن يك برنامه پژوهشي پنج ساله براي توسعه‌اي نا مفهوم اعلام كرد. گزارشي از فرهنگستان ملي علوم امريكا در سال 2021 از دولت ايالات‌متحده خواست تا 200 ميليون دلار به يك برنامه پژوهشي براي درك بهتر مهندسي زمين خورشيدي، ازجمله امكان‌سنجي، اثر‌هاي آن بر جامعه و محيط‌زيست و ادراك عمومي موضوع اختصاص دهد.
تلاش محققان دانشگاه هاروارد براي آزمايش يك بالون در ارتفاع بالا در قطب شمال سوئد در سال 2021 پس از اعتراض مردم بومي محلي رها شد. در نامه‌اي از طرف شوراي محلي آمده است كه مهندسي زمين خورشيدي «مخاطرتي با پيامدهاي فاجعه‌بار دارد» اما براساس تعهداتي كه كشورها در زمينه كاهش كربن در cop21 تحت توافقنامه پاريس 2015 اتخاذ كرده‌اند، مهندسي زمين خورشيدي احتمالا بايد حداقل يك قرن ادامه داشته باشد تا گرمايش جهاني در آستانه 1.5 درجه سانتيگراد حفظ شود. اگر كشورها به اهداف اقليمي خود در توافق پاريس دست پيدا كنند، مهندسي زمين خورشيدي حداقل براي يك قرن قبل از اينكه جهان بتواند با خيال راحت متوقف شود مورد نياز است تا اطمينان حاصل شود كه افزايش دماي جهاني زير 1.5 درجه سانتيگراد باقي خواهد ماند.
اين آستانه بلندپروازانه‌ترين هدف توافقنامه پاريس است و دست نيافتني‌تر مي‌شود. جديدترين گزارش هيات بين دولتي تغييرات اقليمي سازمان ملل كه در ماه مارس 2023 منتشر شد، هشدار مي‌دهد كه جهان ممكن است ظرف يك دهه از دماي هدف فراتر رود. اين گزارش مي‌گويد حتي با كاهش فوري انتشار كربن، جهان احتمالا حداقل به ‌طور موقت از آستانه 1.5 درجه سانتيگراد فراتر خواهد رفت.