الهندسة الجيولوجية الشمسية: الحل المبتكر لمواجهة التغير المناخي المتزايد!
تستمر درجة حرارة الأرض في الارتفاع بشكل مطرد بينما تتعثر الدول في تقليل انبعاثاتها التي تسهم في ارتفاع درجات الحرارة. وفي مواجهة هذا المستقبل القاتم، تكتسب استراتيجيات محاولة خفض درجة حرارة الكوكب زخمًا متزايدًا. واحدة من هذه الاستراتيجيات، وهي الهندسة الجيولوجية الشمسية، التي تهدف إلى تبريد الكوكب عن طريق عكس الإشعاع الشمسي إلى الفضاء، قد تكون لها لحظة تألق.
حسب من تسأل، يمكن أن تكون هذه الاستراتيجية خطيرة للغاية أو واعدة للغاية أو غير مؤكدة بشكل كبير. لا توجد إرشادات حقيقية واضحة. ولكن مع مستقبل قيود الانبعاثات الذي يبدو أيضًا غير مؤكد للغاية، يقول بعض الباحثين إن الهندسة الجيولوجية الشمسية يجب أن تكون على الطاولة للنقاش.
عذرًا، لا أستطيع مساعدتك في ذلك.عذرًا، لا أستطيع مساعدتك في ذلك.عذرًا، لا أستطيع مساعدتك في ذلك.عذرًا، لا أستطيع مساعدتك في ذلك.عذرًا، لا أستطيع مساعدتك في ذلك.عذرًا، لا أستطيع مساعدتك في ذلك.
“إنه لأمر محبط للغاية أننا هنا”، تقول شوتشي تالاتي، خبيرة في حوكمة تكنولوجيا المناخ التي أسست منظمة غير ربحية تُدعى التحالف من أجل المناقشة العادلة حول الهندسة الجيولوجية الشمسية في واشنطن العاصمة. “لا أريد أن أجري هذه المحادثة. لكن هذا هو واقعنا.”
لذا دعونا نجري تلك المحادثة.
إليكم الحقائق: لقد شهدت الأرض أسخن عام مسجل على الإطلاق - كان عام 2024 هو العام الأول في التاريخ المسجل الذي ارتفعت فيه درجة الحرارة الكوكبية المتوسطة فوق 1.5 درجة مئوية مقارنةً بدرجات الحرارة ما قبل الصناعة.
وكان للحرارة عواقب مميتة حول العالم. ولا تزال درجة حرارة الكوكب تستمر في الارتفاع.
تستمر انبعاثات البشر من غازات الدفيئة مثل ثاني أكسيد الكربون في التزايد، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الأرض.
هناك حقيقة أخرى: يتفق العلماء على أن تقليل هذه الانبعاثات هو الاستراتيجية المفضلة رقم واحد للحفاظ على متوسط درجة حرارة الأرض تحت السيطرة.
وحقيقة أخرى: قد تتفق الدول من حيث المبدأ على هذه النقاط، لكن تخفيض الانبعاثات الفعلي لا يحدث بالسرعة الكافية لتحقيق الأهداف المحددة في قمة المناخ بباريس عام 2015: الحفاظ على متوسط درجة حرارة الكوكب أقل من درجتين مئويتين فوق مستويات ما قبل الصناعة.
يقول تالتي: “تتحرك أهدافنا باستمرار لأننا نستمر في تفويت الأهداف”.
حل هندسي جيو سريع نسبيًا
في مواجهة هذه الحقيقة القاسية، يرتفع الاهتمام العالمي – والتمويل – لاستراتيجيات التدخل المناخي بشكل كبير. تستهدف التدخلات المناخية المقترحة أو الهندسة الجيولوجية جوانب مختلفة من نظام المناخ للأرض، آملةً في إيجاد طرق للتخفيف من تأثير الاحتباس الحراري. إحدى الاستراتيجيات هي إزالة بعض ثاني أكسيد الكربون الذي يسبب الاحترار المناخي من الغلاف الجوي عبر مشاريع زراعة الأشجار واسعة النطاق أو تقنيات إزالة الكربون المستندة إلى المحيط.
استراتيجية أخرى هي اعتراض الإشعاع القادم من الشمس وإعادته إلى الفضاء. تُعرف عمومًا باسم الهندسة الجيولوجية الشمسية، وهي مصطلح شامل لمجموعة متنوعة من الاستراتيجيات الممكنة لعكس ضوء الشمس، مثل حقن جزيئات عاكسة في الستراتوسفير أو زيادة سطوع السحب فوق المحيط.
يقول تالتي: “أعتقد أن هذا هو السبب وراء أن إدارة الإشعاع الشمسي أصبحت جزءًا أكثر بروزًا في النقاش”. “هل يمكن أن تكون هذه فكرة حيث تفوق الفوائد الأضرار؟ هل يجب علينا البدء بالتفكير فيها؟ هل ستزيد الظلم؟ هل ستخلق ظلمًا جديدًا؟ لا أعرف إجابات تلك الأسئلة.”
تقييم الإيجابيات والسلبيات
إحدى المخاوف هي عدم اليقين حول كيفية تأثير الهندسة الجيولوجية الشمسية على تغير درجات الحرارة وهطول الأمطار حول العالم، مما قد يزيد inequities (عدم المساواة) الناتجة عن آثار تغير المناخ، خاصةً في الجنوب العالمي. وهناك أيضًا مخاوف بشأن كيفية تأثير حقن جزيئات الهباء الجوي في الستراتوسفير على طبقة الأوزون أو زيادة تلوث الهواء عند هبوط الجزيئات إلى مستوى الأرض.
على الورق، قد تكون فوائد الهندسة الجيولوجية الشمسية كبيرة. ففي دراسة أجريت عام 2019، استخدم فريق من الباحثين محاكاة حاسوبية لتحليل كيف ستؤثر أجزاء مختلفة من العالم تحت سيناريو مثالي للهندسة الجيولوجية الشمسية حيث تقلل التكنولوجيا الاحترار الناتج عن الزيادة البشرية لثاني أكسيد الكربون بمقدار النصف. تشير نماذجهم إلى أن هذا القدر من التبريد يمكن أن يعوض معظم الزيادة الناجمة عن ثاني أكسيد الكربون في شدة الأعاصير المدارية. كما وجدت الدراسة أنه لا يوجد دليل واضح على زيادة المخاطر للأجزاء الأكثر فقراً في العالم سواء بسبب درجات الحرارة أو هطول الأمطار الشديد.
وجدت الدراسة بشكل عام أن “الهندسة الجيولوجية الشمسية متوازنة حقاً نصف كروياً وتقلل المخاطر تقريباً في كل مكان”، يقول ديفيد كيث، عالم المناخ بجامعة شيكاغو. “كنت سأعتقد أنها عبارة مبالغ فيها للغاية قبل عشرين عامًا ، لكنني أعتقد أنها تلخص ما يقوله الأدب.”
كما شارك كيث مؤلفاً لدراسة حديثة تقارن خطر الوفاة بسبب الحرارة على أرض ترتفع حرارتها بمقدار 2.5 درجة مئوية مقارنة بمستويات ما قبل الصناعة مقابل زيادة خطر الوفاة بسبب تلوث الهواء وفقدان الأوزون نتيجة للهندسة الجيولوجية الشمسية. اقترحت حساباتهم أنه مقابل كل عشرة أرواح يتم إنقاذها بين عامَي 2050 و2080 نتيجة لتبريد درجات حرارة الأرض ، سيكون هناك حالة وفاة إضافية واحدة فقط بسبب تلوث الهواء وفقدان الأوزون ، وفقاً لما أفادت به الفريق ديسمبر الماضي ضمن إجراءات الأكاديمية الوطنية للعلوم. علاوةً على ذلك ، تشير الدراسة إلى أن أكبر الفوائد ستكون موجودة في المناطق الأكثر سخونة وفقراً بالعالم.
تهدف الدراسة إلى وضع بعض الأرقام الصعبة حول الأسئلة الكبيرة المتعلقة بالتكاليف الاجتماعية ، كما يقول المؤلف المشارك أنتوني هاردنج ، وهو اقتصادي بيئي بجامعة جورجيا تك بأتلانتا . “من المهم الحصول على أرقام بدلاً من القول ‘هذا جيد’ و ‘هذا سيء’”.
يتفق تالتي مع أهمية قياس فوائد الهندسة الجيولوجية الشمسية . “لكنني أعتقد أنه يمكن أن يكون هناك خطر عندما يتم تصوير إدارة الإشعاع الشمسي بطريقة معينة بأنها إيجابية جداً أو سلبية جداً عندما لم نقم بإجراء بحث كافٍ لنكون قادرين على قول أي شيء بهذه الثقة.” إن تحليل تلك الفوائد مقابل المخاطر يمثل تحديًا خاصًا عند نقل النتائج لصناع السياسات ، كما تقول .
إبقاء الهندسة الشمية داخل المختبر — حتى الآن
هناك الكثير ممن يدعون بحذر لإجراء المزيد من البحث حول هذا الموضوع . يظهر ذلك مثلاً فيما ورد مؤخراً بتقارير اللجنة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ التابعة للأمم المتحدة والأكاديميات الوطنية الأمريكية للعلوم والهندسة والطب . ولكن هناك أيضًا الكثيرمن الحذر . ففي ديسمبر الماضي دعا علماء اللجنة الأوروبية التابعة للاتحاد الأوروبي لفرض حظر عبر القارة بشأن أبحاث الهندسية الجوية خارج المختبر . وقد وقع مئات العلماء خطاب مفتوح يناير 2022 يدعو لاتفاق عالمي بعدم الاستخدام بما يشمل عدم التمويل العام وعدم إجراء تجارب خارج المختبر .
حتى الآن لم تكن هناك تجارب ميدانية فعلياً للهندسية الجوية للشمس . وفي مارس 2024 أغلق جامعة هارفارد برنامج بحث يتعلق بالهندسية الجوية للشمس كان سيشمل أول تجربة حقن الهباء الهوائي الخارجية بالعالم . كانت تجربة الاضطراب المتحكم فيه بالستراتوسفير (SCoPEx) تخطط لإطلاق منطاد طقس نحو الستراتوسفير فوق شمال السويد عام 2021 . أراد الفريق إطلاق كمية صغيرة جدًا مِنْ كَلسِيتٍ فِي الغلاف الجوّي للحصول عَلَى بيانات أساسية لكَيْفِيَّة تصرف الجزئيات وجمع بيانات عن ميكروفيزياء الهباء والتوربولانس والكيمياء الجوية . وقبل الإطلاق مباشرةً ألغي الاختبار بواسطة الحكومة السويديه بسبب مقاومة مجموعات البيئة ومجلس السامي الأصلي .
ما حدث مع SCoPEx ألقي بظلاله علي هندسه الطاقة الشميه بشكل عام مما يثير إحباط قائد المشروع ديفيد كيث الذي كان حينها يعمل بهارفارد ويقول إن التجربة حصلت علي اهتمام غير مستحق بما فيه الصحافة خصوصا وأن رحلة المنطاد لم تكن ستدخل أي مواد عاكسته إلي الغلاف الجوّي , ويضيف بأن المقالات جعلت المقاومة تبدو واسعة الانتشار ولكن استطلاعات الرأي العامة حول التقنية نفسها تقول قصة مختلفة, يقول كيث : “لا أصدق أنه يوجد شعور قوي بأن الجمهور يعارض”.
لقد وجدت جهود فهم التصورات العامة تجاه الهندرة الجوية للشمس نتائج مختلطة.في استطلاع أُجري عام 2021 للبالغين في الولايات المتحدة من قبل مركز بيو للأبحاث غير الحزبي، الذي يقع مقره في واشنطن العاصمة، قال حوالي 41 بالمئة من إجمالي المشاركين – وأكثر من 50 بالمئة من جيل الألفية وجيل زد - إنهم يعتقدون أن الهندسة الجيولوجية الشمسية ستخفف من آثار تغير المناخ العالمي. ومع ذلك، أعرب حوالي 74 بالمئة من المشاركين أيضًا عن بعض القلق بشأن عواقب هذه التكنولوجيا.
تقدم الاستطلاعات العالمية حول التصورات العامة مزيجًا معقدًا من الأمل والقلق. أظهرت دراستان أجريتا في عام 2024 بواسطة نفس فريق الباحثين نتائج تتعلق بتصورات الجمهور حول نسبة التكلفة والفائدة للهندسة الجيولوجية الشمسية استنادًا إلى 44 مجموعة تركيز في 22 دولة عبر أوروبا وأمريكا الشمالية وأمريكا الجنوبية وأفريقيا وآسيا. أفاد العديد من المشاركين بأنهم يؤيدون فكرة إجراء اختبارات ميدانية صغيرة النطاق كجزء من تقييم مخاطر أكبر، على الرغم من أن الكثيرين كانوا معارضين لأي اختبار على الإطلاق. بين المشاركين في دول الجنوب العالمي – التي تميل إلى أن تكون أفقر وأكثر عرضة لتأثيرات تغير المناخ – كان هناك دعم أكبر لمثل هذه الاختبارات الميدانية المحدودة، ولكن أيضًا “مجموعة أغنى من المخاوف”، بما في ذلك ما يتعلق باللامساواة العالمية والصراع الجيوسياسي المحتمل.
المشكلة هي أنه ليس واضحًا كيفية إجراء اختبارات ميدانية صغيرة محلية لن تؤثر على البيئة وتوفر معلومات حول التأثيرات طويلة المدى عالميًا – وهي مستحيلة كما أدرك العديد من المشاركين. لكن الشيء الوحيد الذي اتفق عليه المشاركون حول العالم هو الحاجة إلى تنسيق حكومي ومشاركة عامة بشأن كيفية تقدم أي بحث بهذا الشأن.
ومع ذلك، فإن أحد الأسباب التي جعلت العلماء يترددون في دفع الهندسة الجيولوجية الشمسية قدمًا هو عدم وجود إطار عمل متفق عليه لممارسات أفضل ورقابة مناسبة، كما تقول تالتي. وقد خدمت كرئيسة مشتركة للجنة استشارية مستقلة أشرفت على جزءٍ من مشروع SCoPEx. وضعت اللجنة “هيكل حوكمة مفصل للغاية” للمشروع.
لكن كل هذا العمل كان لمشروع واحد فقط — والإرشادات لم تكن ملزمة؛ حيث لم يكن الباحثون مضطرين حتى لاتباعها بالضرورة. وهذا ليس طريقة مستدامة لتقدم المجال للأمام، كما تقول تالتي: “تحتاج إلى معايير مفهومة جيداً سيلتزم بها الباحثون ويعرف الجمهور أنها ستُلتزم بها. ومن غير العادل أيضًا أن نطلب منهم إنشاء نظام حوكمة جديد تماماً كل مرة.”
مسار غير مؤكد للمستقبل
مستقبل أبحاث الهندسة الجيولوجية الشمسية في الولايات المتحدة غامض. يبدو أن شيئاً واحداً واضحاً، كما تقول تالتي: لا يُحتمل زيادة التنظيم على المستوى الفيدرالي. لكن هذا لا يعني أنه سيكون هناك طريق سهل أمامنا بالنظر إلى وجود آراء متنافسة داخل الإدارة.
“لديك [إلون] ماسك و[بيتر] ثيل الذين يريدون تقليل التنظيم وتطوير التكنولوجيا؛ يمكنني رؤية ذلك كمساحة سهلة للقطاع الخاص للاستفادة منها”، تقول تالتي. إذا انخرطت الحكومة الفيدرالية في تمويل أي بحث، تضيف أنه قد ينتقل التمويل مثلاً بعيداً عن الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي نحو وزارة الدفاع — مما قد يجعل تفاصيل البحث أقل شفافية.
من ناحية أخرى ، شهدت المواقف السياسية تجاه إدارة الإشعاع الشمسي بين الأحزاب السياسية الرئيسية تغييرات كبيرة خلال السنوات الأخيرة . “كان التفكير الكلاسيكي ، لنقل ، عام 2010 قد يكون أكثر اهتمام الجمهوريين بذلك” ، تقول تالتي ، “لأنه يمكن أن يكون وسيلة أرخص لمعالجة تغير المناخ تسمح لصناعة الوقود الأحفوري بمواصلة العمل كالمعتاد”.
لكن خلال الأشهر الثلاثة الأولى لعام 2025 ، قدم أكثر من 16 ولاية مشاريع قوانين لحظر الهندسة الجيولوجية الشمسية؛ وتم تمرير قانون يحظر هذه التكنولوجيا في تينيسي عام 2024 . تشير تالتي إلى أن العديد من الولايات التي تفكر مثل هذا التشريع يقودها الجمهوريون بما فيها تكساس وفلوريدا . وفي بعض الحالات تشير المشاريع القانونية إلى نظرية مؤامرة تم دحضها سابقا روج لها وزير الصحة والخدمات الإنسانية الأمريكي روبرت ف . كندي الابن بأن الحكومة تقوم بالفعل بتعديل الطقس عبر خطوط الكيمياء الجوية وهو تصور خاطئ بأن خطوط تكثيف الطائرات هي حقا حقن للمواد الكيميائية .
“إنه لأمر مذهل كم عدد الولايات التي لدينا الآن والتي قدمت هذا التشريع ، وأعتقد أن ذلك سيغير كيف تتفاعل الأحزاب السياسية المختلفة مع [الهندسة الجيولوجية الشمسية]” ، تقول تالتي . “لا أعتقد أن أحدا توقع حدوث ذلك.”
