Climate Engineering

Climate Engineering (Geoengineering) is a deliberate and large-scale intervention in the Earth’s climate system majorly with the aim of mitigating the adverse effects of climate change. It is also called Geoengineering, which involves various techniques (mimicking natural phenomena) to physically manipulate the global climate to cool the planet.

Geoengineering Technologies

Geoengineering techniques fall broadly under three categories:

  1. Solar radiation management (SRM)
  2. Carbon dioxide removal (CDR)
  3. Weather modification

1. Solar Radiation Management (SRM) technologies

  • Solar geoengineering or ‘dimming the sun’ by spraying sulfates into the air to reflect sunlight back into space.
  • Cloud brightening or spraying saltwater to make clouds more reflective.

2. Carbon dioxide removal (CDR)

The following CDR technologies are being proposed as a means to achieve ‘net zero’ emissions through deliberate intervention in the natural carbon cycle in the next few decades:

  • Ocean fertilisation or the dumping of iron or urea in oceans to stimulate phytoplankton growth to absorb more carbon
  • Direct Air Capture (DAC)
  • Carbon Capture and Storage (CCS)
  • Bioenergy with Carbon Capture and Storage (BECCS)

3. Weather modification

It refers to several techniques used for changing weather and precipitation patterns without aiming to modify the overall climate patterns. Cloud seeding is one common technique. In this technique, we spray silver iodide onto clouds to affect their development with the aim of increasing precipitation. 

Geoengineering projects across the world

  • China has been implementing one of the world’s largest weather modification programs to artificially enhance precipitation.
  • The University of Cambridge has created the Centre for Climate Repair to develop new methods for SRM and cloud brightening.
  • The Australian government has been testing marine cloud brightening to cool water temperatures near the Great Barrier Reef.
  • LOHAFEX: It is a joint research program of CSIR of India and Helmholtz Foundation in Germany.  It is an ocean iron fertilisation experiment to see if iron can cause algal bloom and trap carbon dioxide from the atmosphere.
  • SPICE: Stratospheric Particle Injection for Climate Engineering (SPICE) is a UK research project that aimed to assess the feasibility of injecting particles into the stratosphere from a tethered balloon to manage solar radiation.

Issues With Geoengineering

  • The costs and maintenance for conducting geoengineering projects are huge.
  • Geoengineering techniques will do nothing to address the root cause of climate change- the increased use of fossil fuels and the emission of GHGs.
  • The opponents of climate engineering like climate advocate, Naomi Klein has warned against these technologies saying they are taking away our ecosystems even further from self-regulation.
  • Many scientists dismiss the efficiency and effectiveness of geoengineering experiments saying that conducting geoengineering without knowing their potentially harmful consequences is a fallacy. For example:
    • Solar geoengineering alters rainfall patterns that can disrupt agriculture and water supplies.
    • Injecting sulfate aerosols in the stratosphere above the Arctic to mimic volcano cloud can disrupt the monsoons in Asia and increase droughts, particularly in Africa, endangering food and water source.
    • Ocean fertilization may damage the marine ecosystem from an artificial algal bloom.

Way Forward

Scientists and environmentalists suggest that spending huge money on conducting geoengineering experiments could afford no answer to sustainable development. They have, instead, called for embracing sustainable life paths (green methods) and formulation and implementation of adaptation and mitigation plans to reduce the GHG emissions.

Climate Geoengineering

जलवायु अभियांत्रिकी (जियो इंजीनियरिंग)
(Climate Engineering)

जलवायु परिवर्तन के प्रतिकूल प्रभावों को कम करने के उद्देश्य से जलवायु अभियांत्रिकी पृथ्वी की जलवायु प्रणाली में एक विचारपूर्ण और बड़े पैमाने पर हस्तक्षेप है। इसे जियोइंजीनियरिंग भी कहा जाता है, जिसमें ग्रह को ठंडा करने के लिए वैश्विक जलवायु में भौतिक रूप से हेरफेर करने के लिए विभिन्न तकनीकें (प्राकृतिक घटनाओं की नकल करना) शामिल है।

जियोइंजीनियरिंग तकनीकें

जियोइंजीनियरिंग तकनीक मोटे तौर पर तीन श्रेणियों में आती हैं:

  1. सौर विकिरण प्रबंधन (एसआरएम)
  2. कार्बन डाइऑक्साइड हटाना (सीडीआर)
  3. मौसम संशोधन

1. सौर विकिरण प्रबंधन (एसआरएम) प्रौद्योगिकियाँ / तकनीकें

  • सौर जियो इंजीनियरिंग या ‘सूरज को मद्धम करना अंतरिक्ष में वापस सूर्य के प्रकाश को प्रतिबिंबित करने के लिए हवा में सल्फेट्स का छिड़काव किया जाता है 
  • बादलों को अधिक प्रतिबिंबित बनाने के लिए क्लाउड ब्राइटनिंग या खारे पानी का छिड़काव किया जाता है

2. कार्बन डाइऑक्साइड हटाना (सीडीआर)

निम्न सीडीआर प्रौद्योगिकियों / तकनीकों को अगले कुछ दशकों में प्राकृतिक कार्बन चक्र में विचारपूर्वक हस्तक्षेप के माध्यम से ‘पूर्ण शून्य (नेट ज़ीरो)’ उत्सर्जन प्राप्त करने के साधन के रूप में प्रस्तावित किया जा रहा है:

  • अधिक कार्बन अवशोषित करने के लिए पादप प्लवक विकास को प्रोत्साहित करने के लिए महासागरीय निषेचन या महासागरों में लोहे या यूरिया का डाला जाना।
  • प्रत्यक्ष वायु अभिग्रहण (डायरेक्ट एयर कैप्चर (डीएसी))
  • कार्बन अभिग्रहण और भंडारण (कार्बन कैप्चर और स्टोरेज (सीसीएस))
  • कार्बन अभिग्रहण और भंडारण के साथ बायोएनर्जी (कार्बन कैप्चर और स्टोरेज विद बायोएनर्जी (बीईसीसीएस)

3. मौसम संशोधन

यह समग्र जलवायु स्वरूप (पैटर्न) को संशोधित करने के लक्ष्य के बिना मौसम और वर्षा के स्वरूप (पैटर्न) को बदलने के लिए उपयोग की जाने वाली कई तकनीकों को संदर्भित करता है। बादल छाना (क्लाउड सीडिंग) एक सामान्य तकनीक है। इस तकनीक में, वर्षा को तेजी से बढ़ाने के उद्देश्य से बादलों के विकास को प्रभावित करने के लिए हम उनपर सिल्वर आयोडाइड का छिड़काव करते हैं।

दुनिया भर में जियो इंजीनियरिंग परियोजनाएं

  • चीन कृत्रिम रूप से वर्षा बढ़ाने के लिए दुनिया के सबसे बड़े मौसम-संशोधन कार्यक्रमों में से एक को क्रियान्वित कर रहा है।
  • कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय ने एसआरएम और क्लाउड ब्राइटनिंग के लिए नए तरीके विकसित करने के लिए जलवायु मरम्मत के लिए केंद्र (सेंटर फॉर क्लाइमेट रिपेयर) बनाया है।
  • ऑस्ट्रेलियाई सरकार ग्रेट बैरियर रीफ के पास ठंडे पानी के तापमानों के लिए समुद्री क्लाउड ब्राइटनिंग का परीक्षण कर रही है।
  • लोहाफैक्स: यह भारत के सीएसआईआर और जर्मनी में हैमहोल्ट्ज़ फाउंडेशन का संयुक्त शोध कार्यक्रम है। यह एक समुद्री लौह निषेचन प्रयोग है, यह देखने के लिए कि क्या लोहा शैवाल फलने और वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड लेने का कारण बन सकता है।
  • स्पाइस: स्ट्रैटोस्फेरिक पार्टिकल इंजेक्शन फॉर क्लाइमेट इंजीनियरिंग (स्पाइस) एक यूके की शोध परियोजना है जिसका उद्देश्य सौर विकिरण का प्रबंधन करने के लिए एक रस्सी से बंधे हुए गुब्बारे से समताप मंडल में कणों को इंजेक्ट करने की व्यवहार्यता का आकलन करना है।

जलवायु अभियांत्रिकी मुद्दे

  • जियोइंजीनियरिंग परियोजनाओं के संचालन के लिए लागतें और रखरखाव बहुत ज़्यादा है।
  • जियोइंजीनियरिंग तकनीकें जलवायु परिवर्तन के मूल कारणों- जीवाश्म ईंधनों के बढ़ते उपयोग और जीएचजी के उत्सर्जन को दूर करने के लिए कुछ नहीं करेंगीं।
  • जलवायु अधिवक्ता, नाओमी क्लेन जैसे जलवायु इंजीनियरिंग के विरोधियों ने इन तकनीकों के विरुद्ध चेतावनी देते हुए कहा है कि वे स्व-विनियमन से आगे भी हमारे पारिस्थितिक तंत्र को दूर ले जा रहे हैं
  • कई वैज्ञानिकों ने जियोइंजीनियरिंग प्रयोगों की दक्षता और प्रभावशीलता को निरस्त करते हुए कहा कि उनके संभावित हानिकारक परिणामों को जाने बिना जियोइंजीनियरिंग का संचालन करना एक भ्रांति है। उदाहरण के लिए:
    • सौर जियोइंजीनियरिंग वर्षा के स्वरूप को बदल देती है जो कृषि और पानी की आपूर्ति को बाधित कर सकती है
    • आर्कटिक के ऊपर समताप मंडल में कृत्रिम ज्वालामुखी बादल बनाने के लिए सल्फेट एयरोसोल्स को इंजेक्ट करना एशिया में मॉनसून को बाधित कर सकता है और सूखे को बढ़ा सकता है, विशेष रूप से अफ्रीका में, खाद्य और जल स्रोत खतरे में पड़ सकते हैं।
    • महासागर निषेचन से कृत्रिम शैवालों के फलने से समुद्री पारिस्थितिकी तंत्र को नुकसान हो सकता है।

इसके अतिरिक्त

वैज्ञानिकों और पर्यावरणविदों का मानना है कि जियोइंजीनियरिंग प्रयोगों के संचालन पर भारी धन खर्च करने से सतत विकास के लिए कोई उत्तर नहीं मिल सकता है। इसके बजाय, उन्होंने स्थायी जीवन पथ (हरी विधियों) को अपनाने और जीएचजी उत्सर्जन को कम करने के लिए अनुकूलन और शमन योजनाओं के निर्माण और कार्यान्वयन का आह्वान किया है।

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By phantom