Охлаждение Земли с помощью геоинженерии снизит урожаи
Одна из популярных идей в области геоинженерии (направленного воздействия на климат Земли для борьбы с антропогенным потеплением) заключается в массовом распылении в стратосфере аэрозолей, содержащих соединения серы. Предполагается, что такая «стратосферная вуаль» снизит количество солнечного света, достигающего поверхности Земли, и замедлит рост средней температуры, пишут авторы статьи, опубликованной в журнале Nature.
Джонатан Проктор (Jonathan Proctor) из Калифорнийского университета в Беркли и его коллеги решили выяснить, как создание такого щита от солнечного излучения скажется на сельском хозяйстве. Поскольку масштабные геоинженерные эксперименты пока считаются слишком рискованными, ученые использовали естественный аналог и прообраз этого процесса — извержения крупных вулканов. Например, вулкан Пинатубо во время извержения в 1991 году выбросил в атмосферу примерно 20 миллионов тонн диоксида серы, что снизило глобальную среднюю температуру примерно на полградуса Цельсия.
«Затемнение планеты ограничивает рост температуры, что помогает сельскохозяйственным культурам лучше расти. Но так как растениям нужен солнечный свет, его блокирование может сказаться на росте. Для сельского хозяйства негативные последствия этого метода по масштабам равны выгодам. Это примерно как экспериментальное хирургическое лечение: побочные эффекты, похоже, ничем не лучше самой болезни», — сказал Проктор, которого цитирует пресс-служба университета.
Ученые сопоставили данные об урожаях кукурузы, сои, риса и пшеницы в 105 странах за период с 1979 по 2009 годы, данные мониторинга освещенности и спутниковые наблюдения за аэрозолями в стратосфере. В эти годы произошло два достаточно крупных извержения вулканов, Эль-Чичон в Мексике в 1982 году и филиппинский Пинатубо в 1991 году. Они выяснили, что дополнительное рассеивание света из-за аэрозолей снизило урожайность всех культур: так, после извержения Пинатубо урожайность кукурузы из-за изменения освещенности должна была снизиться на 9,3 процента, а урожайность кукурузы, сои и риса — на 4,8 процента (частично уменьшение могло быть компенсировано выгодным растениям снижением температуры).
Затем с помощью климатической модели они показали, что к середине нынешнего века весь выигрыш в урожайности от гипотетической «вуали» в виде менее высоких температур будет перекрыт ее снижением из-за ухудшения освещенности. Теоретически сельхозпроизводители могут адаптироваться к снижению освещенности, например, выбирая более устойчивые к нему сорта, однако возможность и пределы такой адаптации оценить трудно.
Исследователи отмечают, что в некоторых предыдущих работах распыление атмосферных аэрозолей связывалось с дополнительным приростом урожайности из-за того, что рассеянный свет лучше достигает листьев растения внутри кроны. Судя по всему, этот эффект слабее, чем считалось, потому что авторы исследования не увидели нетто-прироста урожайности за время действия аэрозолей.
По мнению ученых, их результат не означает, что от метода распыления аэрозолей нужно отказаться — возможно, в других секторах экономики положительные последствия будут существеннее. Они настаивают, что прежде чем переходить к экспериментам, нужно хорошо разобраться с выгодами, затратами и рисками геоинженерных проектов, о которых пока известно очень мало.