İklim değişikliği

Dünya'nın ısınmasını durdurabilir miyiz?

Bu yıl Dünya kasvetli bir dönüm noktasına ulaşacak: Atmosferdeki karbondioksit (CO2) yoğunluğu endüstri öncesi zamanlardaki değerinin yüzde 150’sine ulaşacak. Bu fazlalık, mevcut iklim değişikliği durumunun doğrudan nedeni olan insan faaliyetlerinin sonucu olarak ortaya çıkıyor. Birleşmiş Milletler Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli’ne (IPCC) göre, küresel sıcaklıkların endüstri öncesi seviyelerin en fazla 1,5 derece üzerinde kalması için, Dünya’nın 2050’ye kadar net karbondioksit salınımını sıfıra düşürmesi gerekiyor.

Ancak bu bile sıcaklık artışında ani bir frenlemeye neden olmayacak, çünkü CO2 azalmasının etkisini göstermesi zaman alıyor. Küresel ısınmanın olumsuz etkileri on yıllar boyunca devam edecek ancak sıcaklıkları normal seviyelere daha erken düşürmek için yapabileceğimiz başka bir şey var mı?

Harvard’daki bir araştırma grubu, Dünya’nın üst atmosferinin bileşiminde küçük ayarlamalar yaparak küresel sıcaklıklarda geçici bir düşüş elde etmenin mümkün olabileceğini düşünüyor. Araştırmacılar bu teknolojinin bir kısmını (ve teorilerinin doğru olup olmadığını) bu yıl sonunda Stratosferik Kontrollü Pertürbasyon Deneyi (Stratospheric Controlled Perturbation Experiment – ScoPEx) ile test edecekler.

Dünyanın ısısının ana kaynağı, gezegenin gündüz tarafını sabit bir kızılötesi ışın akışıyla yıkayan Güneş. Bunun yaklaşık yüzde 30’u atmosfer tarafından uzaya geri yansıtılıyor, geriye kalanı ise gezegeni ısıtıyor, geceleri ise uzaya geri salınıyor. Sanayiden önceki zamanlarda hüküm süren hassas dengede, Dünya’ya gelen ısı ile uzaya salınan ısı miktarı tam olarak dengedeydi ve küresel sıcaklık bu sayede sabit kalabiliyordu.

Bugünkü sorun, karbondioksit salınımlarının uzaya geri yayılması gereken ısının bir kısmını emerek bu dengeyi bozması ve onu atmosferin içinde hapsetmesi. Karbondioksit ne kadar fazla olursa, sıcaklık o kadar yükseliyor. Tek kalıcı çözüm, atmosferdeki karbondioksit miktarını azaltmak. Ancak, sera etkisini tersine çevirmekten çok daha hızlı bir zaman ölçeğinde küresel sıcaklıkta kısa vadeli düşüşler sağlayabilecek başka süreçler de bulunuyor.

Bir örnek, doğal Volkanik patlamalar.

1991 yılının haziran ayında Filipinler’deki Pinatubo volkanının patlaması kuzey yarımküredeki ortalama sıcaklığın sonraki 15 ay içinde yarım dereceden fazla düşmesine neden oldu. Bu ani, dramatik düşüş, CO2 seviyeleri veya atmosferin içindeki ısıyı azalmadan tutmaya devam eden sera etkisi ile ilgili değildi. Dünya daha az ısınıyordu. Volkan patlaması stratosfere büyük miktarda toz parçacıkları saldı ve Güneş’in ısısının bir kısmının Dünya’nın yüzeyine ulaşmasını engelleyen koruyucu bir kalkan oluşturdu.

SCoPEx ekibinin iklim değişikliğine karşı mücadelede kullanmamız gerektiğine inandığı yöntem, üst atmosfere partikül enjekte ederek sıcaklıkları geçici olarak düşürmek. Temel fikir oldukça basit. Bir yüksek irtifa balonu 20 kilometre veya daha yüksek bir noktada (uçakların

“HEDEFIMIZ, AEROSOLLERIN STRATOSFERDE OLUŞMA BIÇIMINE ILIŞKIN MODELLERIMIZI IYILEŞTIRMEK.”

David Keith

genellikle uçtuğundan çok daha yüksek) stratosfere aerosol adı verilen mikroskobik parçacıklar salacak. Yerden görülemeyecek kadar ince olan bu parçacık katmanı gökyüzünde asılı kalacak ve

Güneş enerjisinin bir kısmını uzaya geri yansıtacak.

Simülasyonlarda, stratosferik aerosol enjeksiyonu (stratospheric aerosol injection - SAI) uygulanabilir bir kavram gibi görünüyor. 2018 raporunda IPCC, yüksekten uçan bir uçak filosunun mevcut küresel ısınma seviyelerini dengelemek için atmosferde yeterli aerosol biriktirebileceği sonucuna varmıştı. Ancak bu kalıcı bir çözüm değil. Aerosollerin birkaç yılda bir yenilenmesi gerekiyor. Bu çözüm, küresel ısınmanın temel nedeni olan sera etkisi yerine sadece iklim değişikliğinin semptomlarından birini ele alıyor. En iyi ihtimalle, bu geçici bir çözüm. Artan sıcaklıklara karşı koyarken, CO2 seviyelerini düşürmek için gösterilecek diğer çabalara zaman kazandırmayı hedefliyor.

Şimdiye kadar SAI üzerinde yapılan araştırmalar teorikti ve volkanik patlamalardan gelen sınırlı miktarda gerçek Dünya verileriyle desteklendi. SCoPEx’in amacı, dikkatlice kontrol edilen koşullar altında daha fazla ölçüm yapmak ve bilgisayar modellerinin daha iyi kalibre edilmesini sağlamak. Projenin baş araştırmacısı Frank Keutsch, “Karar merciilerine bunun işe yarayıp yaramayacağı hakkında yararlı bilgiler sağlamak istiyorsak, modellerimizi doğrulamamız gerekiyor” diyor.

Volkanlar tarafından püskürtülen doğal aerosoller esas olarak kükürt bileşiklerinden oluşuyor ancak aynı bileşiklerin SAI’de kullanılmasının bir dezavantajı bulunuyor. Sülfitler, atmosferi soğutmanın yanı sıra, bizi zararlı morötesi ışınımdan koruyan ozon tabakasına zarar verebilir. Bu nedenle SCoPEx ekibi, daha iyi huylu bir aerosol olan kalsiyum karbonat (halk arasındaki adıyla tebeşir tozu) kullanacak. Araştırmacılar bu maddenin ozon tabakasına zarar vermeden istenen soğutma etkisini yaratacağını umuyor.

SCoPEx, yerdeki ekibin kontrollü bir şekilde manevra yapmasını sağlamak için pervanelerle donatılmış olması dışında, standart bir meteoroloji balonuna benzeyen büyük bir helyum balonu kullanacak. Balon, İsveç Uzay Kurumunun yardımıyla, Kiruna yakınlarından gökyüzüne gönderilecek. Bu yaz planlanan ilk uçuşta, stratosfere hiçbir şey salınmayacak. Balon, ekibin deneyeceği 20 kilometre yüksekliğe çıkacak, bu irtifada manevra sisteminin ve tüm bilimsel aletlerin ve iletişimin doğru çalışıp çalışmadığı kontrol edilecek.

Test çalışması başarılı olursa, ikinci bir uçuşta aynı irtifada bir veya iki kilogram kalsiyum karbonat kontrollü bir şekilde atmosfere salınacak. Salınım sırasında balon düz bir çizgide sabit bir şekilde hareket edecek, bu nedenle aerosol parçacıkları yaklaşık bir kilometre uzunluğunda dar bir bulut oluşturacak. Balon daha sonra bulutun içinden geri dönerek parçacıkların zamanla nasıl dağıldığını ve güneş ışığını ne ölçüde yansıttığını gözlemleyecek.

SCoPEx, SAI anlayışımız açısından ne kadar değerli olsa da, projeyi perspektif içinde görmek önemli. Davit Keith, “Amaç, iklimi değiştirmek veya hatta Güneş ışığını yansıtıp yansıtamayacağımızı görmek değil” diyor. “Amaç, basitçe, aerosollerin

stratosferde oluşma şekline ilişkin modellerimizi geliştirmek”. Keith, SAI’nin geniş çaplı uygulamasının düşünülebilmesi için en az on yıllık bir araştırmaya daha ihtiyaç duyulacağını söylüyor. “Stratosfere yılda yaklaşık 1,5 milyon ton parçacık salmamız gerekebilir. Bu da, kabaca yüz uçağın, yaklaşık 20 kilometre yükseklikte sürekli olarak uçması anlamına geliyor.”

Halen yapılması gereken ürkütücü iş miktarı göz önüne alındığında, SAI’nin yeni bir fikir olmadığını öğrenmek şaşırtıcı. 1970’lerden beri üzerine kafa yoruluyor ve Keith bu alanda 20 yıldan fazla süredir çalışıyor. Ancak araştırma, kısmen resmi finansman eksikliğinden dolayı salyangoz hızında ilerledi. SCoPEx kadar iddialı bir proje, özel yatırımcılardan fon sağlanmasaydı imkânsız olurdu. Bunun da ötesinde, araştırmayı yavaşlatan ve ilk olarak 2015’te önerilen SCoPEx görevinde tekrar tekrar gecikmelere neden olan başka sorunlar da bulunuyor.

SAI ile ilgili iki büyük tartışma var: Birincisi, doğaya müdahale etmenin kötü bir fikir olduğuna dair içgüdüsel tepki. Atmosfere sera gazları pompalayarak iklim krizine neden olduk, şimdi aerosol parçacıkları salarak bu hatamızı düzeltebileceğimizden nasıl emin olabiliriz?

Bilgisayar modellemesi SAI’nin güvenli olduğunu göstermesine rağmen, hâlâ öngörülemeyen yan etkilere sahip olabilir. İnsanlar, hava koşullarını bozabileceğini, aldıkları güneş ışığı miktarını azaltarak ekinlere zarar verebileceğini ve ozon tabakasına zarar verebileceğini düşünüyor.

Bunun gibi argümanlar, medyada bir dizi korkutucu hikâyeye yol açtı; 2019’da Daily Mail’de aşırı bir manşet şöyleydi: Bill Gates küresel ısınmayı durdurmak için stratosfere milyonlarca ton toz püskürtmek istiyor ancak eleştirmenler bunun felaketi tetikleyebileceğinden korkuyor. Bazı bilim insanları dahi SAI’den açıkça çekiniyor. New York Cornell Üniversitesinden profesör Douglas MacMartin, “Aslında tüm iklimi kontrol etmeye çalışmamız oldukça korkunç bir fikir” diyor.

Ancak bunların hiçbiri araştırmaya olan ihtiyacı azaltmıyor. SCoPEx, bilimsel anlayışımızı geliştirmek için veri toplamayı amaçlıyor. Asıl tehlike, bazı başına buyruk bir kuruluşun bu tür bir bilimsel anlayış olmadan büyük ölçekli bir SAI uygulamasına devam etmesi ihtimali. Keith, “En iyisi, bunu yapmaya başlamak değil, net planlar yapmak, ayrıca kontrol ve denge stratejileri oluşturmak” diyor.

SAI araştırmalarına ikinci büyük itirazı ise göz ardı etmek hiç kolay değil. Endişe, CO2 salınımlarını azaltma konusunda isteksiz olan hükümetlerin ve şirketlerin SAI’yi bu tür azaltmaların gereksiz olduğuna dair bir bahane olarak kullanması. Bu, SAI’nin sunabileceği herhangi bir faydayı ortadan kaldırabilecek ve Harvard’daki bilim insanlarının kaçınmak için ellerinden geleni yaptıkları bir durum. Program direktörü Lizzie Burns 2019’da, “İklim değişikliği ile mücadele etmek istiyorsak, salınımları gerçekten sıfıra indirmemiz gerekiyor” demişti. “Bu teknolojiyle ilgili en büyük tabulardan biri, fosil yakıtlarla ve diğer süreçlerle elde edilen faydanın, Dünya’nın sıfır karbonlu enerji sistemine geçişi yavaşlatması ile devam etmesini sağlayacak olması korkusu.”

Ancak gerçek şu ki SCoPEx görevi başarılı olsa ve SAI eninde sonunda tam uygulamaya geçse bile, CO2 azaltımına sadece destek olacak, onun yerine geçmeyecek. Burns bunu canlı bir benzetme ile açıklıyor: “Bu, bir ağrı kesiciye benziyor. Ameliyata ihtiyacınız varsa ağrı kesici ilaç kullanmak, artık ameliyata ihtiyacınız olmadığı anlamına gelmez.”