211service.com
Den här forskaren tar nästa steg i geoteknik
Harvards David Keith förklarar varför det är dags att gå vidare med utomhusexperiment och bredare forskningsprogram. 26 juli 2017
Harvardprofessorn David Keith har gjort lika mycket som någon enskild forskare för att driva det känsliga ämnet geoteknik mot den vetenskapliga mainstreamen (se En billig och enkel plan för att stoppa den globala uppvärmningen).
Han var bland de första att seriöst bedöma potentiella sätt att förändra klimatet för att underlätta den globala uppvärmningen, och han har genomfört några av de mest detaljerade forskningarna om ett lovande tillvägagångssätt som kallas stratosfärinjektion. Han skrev också en bok om ämnet, Ett fall för klimatteknik , och medförvaltar en Bill Gates-stödd energi- och klimatfond som har stött forskning inom detta område. I år hjälpte Keith till att lansera Harvards Solar Geoengineering Research Program, och tillkännagav planer med en kollega att utföra vad som skulle vara bland de tidigaste utomhusexperimenten på området (se The Growing Case for Geoengineering).
Grundtanken bakom stratosfärinjektion är att sprutning av partiklar högt över jorden kan hjälpa till att reflektera mer värme tillbaka till rymden, vilket kompenserar för stigande temperaturer. Det skulle efterlikna ett naturfenomen som uppstår när stora vulkanutbrott spränger svaveldioxid i atmosfären, vilket pressar ner den globala temperaturen under månaderna som följer.
För det föreslagna experimentet planerar Keith och Harvard-professorn Frank Keutsch att skjuta upp ballonger på hög höjd som skulle spraya små mängder material som svaveldioxid, aluminiumoxid eller kalciumkarbonat i stratosfären. De skulle sedan använda sensorer för att mäta partiklarnas reflektivitet, i vilken grad de sprids och hur de interagerar med andra föreningar. Inledande testflyg kan inträffa redan nästa år.
Lyssna på ett samtal med David Keith om hur man använder geoteknik för att ta itu med hotet om klimatförändringar.
Keith, professor i tillämpad fysik och offentlig politik vid universitetet, satte sig ner med MIT Technology Review tidigare i år för att diskutera de kommande experimenten och bredare frågor kring geoteknik. Vi har inkluderat höjdpunkter från den intervjun i ljudspelaren nedan; texten följer.
Keith kommer också att vara talare vid publikationens EmTech 2017-konferens, 6–9 november på MIT Media Lab i Cambridge, Massachusetts, där vi kommer att fortsätta samtalet om geoengineering och andra sätt att ta itu med de växande riskerna med klimatförändringar.
Varför är det dags att gå vidare med geotekniska fältförsök?
Jag tycker att det är dags att gå vidare med ett brett forskningsprogram om geoteknik för solenergi, ett som är öppet och internationellt och transparent. Och det beror på att det finns en verklig chans - vi vet inte - att det kan avsevärt minska klimatrisken detta århundrade. Men det väcker svåra förvaltningsutmaningar, och vi vet inte riskerna eller hur bra det fungerar. Vi behöver veta det så att vi kan ge informationen till nästa generation så att de kan fatta bra beslut. Det är den grundläggande anledningen till att ha ett forskningsprogram.
Svaret på varför man gör utomhusexperiment är för att det är en normal del av forskningen. I någon form av miljöforskning måste man göra en blandning av att bygga noggranna teoretiska modeller och sedan gå ut och göra noggrant kontrollerade experiment för att förstå var de modellerna går fel. Den stora frågan här är verkligen att förstå hur vi har fel, och det gör du i slutändan genom att sätta upp noggrant kontrollerade experiment som är kvantitativa, där du kan se fel i din förutsägelse.
Och ur min synvinkel är det fel att tänka på detta som ett försök med geoteknik. Vad ett fältförsök skulle betyda för mig är att du hade hela systemet du ville distribuera, och du började distribuera det i något testläge för att se om det fungerade. Det är absolut inte vad vi gör. Vid det här laget är det alldeles för tidigt att tänka på att konstruera ett komplett system för implementering. Jag skulle motsätta mig det. Vi försöker göra vetenskap för att hjälpa oss att förstå hur väl vissa solenergigeoteknikidéer kan fungera, hur de kan misslyckas, vilka risker de kan ha.
Till och med geoteknikkritiker — eller åtminstone trovärdiga geoteknikkritiker, antar jag — verkar hålla med om att [i denna lilla skala] de försök som diskuteras inte utgör någon betydande miljörisk. Men en av de viktigaste kritikerna som återstår, och den som du hör mycket om, är idén om moral hazard - eller jag tror att termen du föredrar är riskkompensation. Den här grundläggande idén att människor och beslutsfattare kommer att se dessa seriösa, välrenommerade forskare göra detta arbete och säga, ja, de har det här, och därför behöver vi inte ta minskningar av växthusgaser på lika stort allvar. Vad är ditt svar på det argumentet?
Först och främst är det viktigt att säga att det argumentet inte gäller experiment mer än för tal. Jag tror att det på någon nivå är en realistisk risk att om forskarvärlden överskattar fallet att solenergiteknik verkligen skulle kunna fungera, finns det en chans att det kommer att användas politiskt för att försvaga ansträngningarna att minska utsläppen. Jag tror att det är en vettig sak att oroa sig för. Men jag tror inte att det finns någon ljus gräns mellan ett litet vetenskapligt experiment och, säg, en film eller ett stort offentligt föredrag eller, för den delen, det tidigare chefsrådgivare till [FNs] generalsekreterare påbörja en stor satsning på styrning. Alla dessa saker får det här att se mer allvarligt ut, och jag tror inte att dessa farhågor gäller på ett speciellt sätt för experiment, som i någon mening inte fysiskt gör något annorlunda än befintliga vetenskapliga experiment.
När du tänker på moral-hazard-argumentet måste du väga två saker. Ja, det finns en legitim möjlighet att det skulle minska åtaganden att minska utsläppen, men det finns också en viss möjlighet att det kan minska klimatrisken avsevärt under detta århundrade. Och i slutändan fattar vi inte det beslutet om någonting. Det här handlar om att ge mer information till nästa generation som kommer att fatta de seriösa besluten om detta – inte vi.
Du gjorde en intressant poäng i din bok om denna fråga. Du sa i grund och botten att moral-hazard-argumentet förmodligen är korrekt, som du precis sa, men att vi ändå borde bedriva forskning eftersom riskerna för klimatförändringar är så höga. Och specifikt dessa risker, som kan behandlas som en sorts abstraktion i argumentet om moralisk risk, kokar i princip ner till mycket död och förstörelse i fattiga länder. Kan du förklara den punkten?
Säker. En av anledningarna till att jag är särskilt intresserad av att utveckla möjligheten till geoteknik för solenergi är att det verkar som att fördelarna känns mest av de fattigaste. Och det beror på att de största klimatpåverkan – särskilt påverkan från extrem värme och extrema nederbördshändelser som tropiska cykloner – faller på världens fattigaste. Och det finns nu ganska tydliga bevis för att solenergi geoteknik skulle vara anmärkningsvärt effektiv för att minska några av dessa risker, och de relativa fördelarna [skulle] faktiskt gå mer till de fattiga än till de rika. För mig är det ett grundläggande etiskt skäl till att vi behöver utveckla tekniken för att göra det, och att vi behöver engagera oss djupt med människor i utvecklingsvärlden, för att få deras input till hur denna utveckling ser ut och sprida tekniken. Det här kanske utvecklas här, men det är öppen åtkomst, och jag tror faktiskt inte att det är troligt att USA kommer att vara det land som distribuerar. Det är mycket mer sannolikt att det är fattiga länder.
Argumentet som resonerar mest hos mig, inte mot forskning utan mot eventuellt utplacering, är bara tanken att klimatsystemet är massivt och komplext och ojämnt, och vi vet att våra klimatmodeller inte är perfekta. Så vi kan vara ganska säkra på att [att stratosfärinjektion] kommer att fungera, och vi kan vara ganska säkra på att de negativa konsekvenserna inte kommer att vara så illa eller kan begränsas, men vi kan inte riktigt veta säkert vad de fullständiga effekterna kommer att bli . Jag är nyfiken på dig själv, när du kommer till punkten för implementering i din egen fantasi, ger det dig paus?
Ja. Men jag tror att man måste tänka igenom båda sidor av argumentet. Om du inte gör det har du det som kallas strålningskraft, vilket är den kumulativa effekten av all koldioxid i atmosfären som pressar klimatet.
Vi har osäkerhet på båda sidor. Men frågan är: vilken osäkerhet är störst? Ett slags mest uppenbart vetenskapligt svar, balans av bevis, är att osäkerheten går upp med den totala strålningskraften. Ju hårdare du pressar klimatsystemet, desto mer får du dessa oväntade, olinjära, skrämmande resultat. Så ja, det är sant att vi inte säkert vet vad svaret på solenergiteknik är; vi kommer aldrig att göra det. Men vi vet inte heller vad svaret på CO2 är, och det kommer vi aldrig att göra. Och frågan är: vilket kombinerat tillstånd i världen är mindre riskabelt?
Med vilken [nivå av] CO2 vi än toppar på, är frågan: Skulle du hellre ha den toppen ensam och inte säkert veta vad som kommer att hända, eller ha den toppen ensam och lite solenergi geoteknik, så det är lite mindre total klimatpåverkan? Och det får vi aldrig veta. Båda är osäkra. Men det ser verkligen ut som att det är mindre riskabelt att ha lite solenergi geoteknik.
Eftersom det är och alltid kommer att vara den här typen av ett risk-till-risk-beslut, betyder det i slutändan att fullskalig distribution inte är meningsfull [utanför] sammanhanget av katastrofer som utvecklas? Eller åtminstone ända upp till kanten av vad vi tror är på väg att bli en katastrof som fortsätter?
Klimatet är ett långsamt odjur, så det kommer att finnas enskilda saker som är lokalt katastrofala, som kategori 5 [orkaner]. Och nu kanske det är möjligt med tillräckligt med CO2 för att få kategori 6-orkaner, eller en värmebölja som dödar tusentals eller tiotusentals människor. Dessa saker, när du är i dem, är katastrofer.
Men allt som klimatförändringar eller solenergiteknik gör är att förändra sannolikheten för dessa saker långsamt och gradvis över tiden. Även om det finns politiska vändpunkter, är det inte så uppenbart att det verkligen finns starka fysiska vändpunkter i jordens övergripande klimat.
Generellt sett tror jag att om du ska använda solenergi geoteknik, är det mer vettigt att börja använda det mycket långsamt och försiktigt, så att du kan leta efter fel och leta efter problem när du gradvis ökar det, och du kan börja minska riskerar långsamt. Så jag tror inte att det är så användbart som en nödsituation. Men på någon nivå vet jag inte riktigt vad en klimatnödsituation är. Det är delvis bara ett effektivt tal.
Även om det är den vetenskapligt bästa vägen att ta, är det jag just beskrev den mer sannolika politiskt genomförbara?
Jaja. Sättet politik fungerar i demokratier, och på någon nivå globalt, tror jag, är att man får dessa saker att röra sig under ytan, där någon delmängd av, ni vet, eliten har en uppsättning olika frågor kring skattereformer, eller oklara bitar av IP-reformen eller solenergigeoteknik. Sådana saker håller sig liksom under ytan av människor som utkämpar sina gräsmattor och tänker på olika regelsystem. Då tar någon händelse plötsligt upp det till ytan, och då agerar politikerna. Så om du pratar om skolbusssäkerhet, kanske det finns några helt bra argument, men så en dag sker en hemsk skolbussolycka, och det råkar vara när lagstiftarna agerar.
Jag är säker på att detsamma kommer att gälla här - att åtgärder kring solenergiteknik kommer sannolikt att utlösas av någon form av stor händelse, som en massiv dödande värmebölja. Men det betyder inte att handlingen bara är ett paniksvar på den händelsen. Det jag hoppas, och anledningen till att ha forskning, är att det kommer att finnas så mycket bakgrundskunskap som möjligt för att fatta välgrundade beslut när det händer.