ما مخاطر إجراء التجارب في مجال الهندسة الجيولوجية الشمسية؟

ما الذي تعنيه الهندسة الجيولوجية الشمسية؟

يعتمد هذا المجال على فرضية تنص على أن البشر يستطيعون التخفيف من آثار الاحتباس الحراري من خلال زيادة نسبة ضوء الشمس المنعكس عن الأرض. تتمثل إحدى الآليات التي يمكن اتباعها لتحقيق هذا الهدف في إطلاق ثنائي أوكسيد الكبريت في طبقة الستراتوسفير بهدف محاكاة الأثر التبريدي الذي تتسبب فيه الثورانات البركانية الكبرى. يعتبر هذا المجال البحثي مثيراً للجدل للغاية، وذلك نظراً للمخاوف المتعلقة بعواقبه المحتملة غير المقصودة، بالإضافة إلى بعض المسائل الأخرى.

اقرأ أيضاً: كل ما تحتاج إلى معرفته عن عالم المضخات الحرارية

لم تمثّل التجربة الجديدة التي أجريت في المملكة المتحدة اختباراً رسمياً في مجال الهندسة الجيولوجية أو اختباراً للفرضيات المبني عليها. بدلاً من ذلك، يتمثل الهدف المعلن لهذه التجربة في تقييم فعالية أنظمة المناطيد منخفضة التكلفة والمتحكم بها والتي يمكن استرجاعها من طبقات الغلاف الجوي العالية، وذلك وفقاً للمعلومات التي حصل عليها موقع إم آي تي تكنولوجي ريفيو. يمكن استخدام هذه الأنظمة في الأبحاث الضيقة النطاق في مجال الهندسة الجيولوجية، أو ربما في عمليات الإطلاق المستقبلية واسعة النطاق والتي تتضمن عدداً كبيراً من المناطيد.

مناطيد نقل الهباء الجوي

صُنعت أنظمة مناطيد "نقل الهباء الجوي والتنوية الستراتوسفيريّة" (أو أنظمة ساتان اختصاراً)، من المكونات الأولية وتلك التي يستخدمها الهواة بتكلفة لا تصل إلى 1000 دولار. (التنوية، من نواة، هي المرحلة الأولى في تشكّل الطور الترموديناميكي الجديد أو البنى الترمودينياميكية الجديدة، وذلك من خلال عمليتي التجميع الذاتي أو التنظيم الذاتي، في المواد أو الخلائط).

قاد الباحث المشارك في كلية لندن الجامعية، أندرو لوكلي (Andrew Lockley)، التجربة التي أجريت في خريف عام 2022 بالتعاون مع شركة يوروبيان أستروتك محدودة المسؤولية (European Astrotech)، وهي شركة تعمل في مجال هندسة المناطيد المخصصة للارتفاعات العالية وأنظمة الدفع الفضائية وتصميمها.

قدّم المسؤولون عن التجربة ورقة بحثية تصف نتائجها إلى إحدى المجلات العلمية، ولكن الورقة لم تُنشر بعد. رفض لوكلي مناقشة معظم جوانب التجربة قبل نشر الورقة البحثية، ولكنه عبّر عن استيائه الشديد من تسّرب المعلومات عن التجربة.

اقرأ أيضاً: ما مستقبل الهندسة الجيولوجية الشمسية؟

قال لوكلي في رسالة عبر البريد الإلكتروني لموقع إم آي تي تكنولوجي ريفيو: "اللعنة على المسرّبين"، وأضاف: "حاولت أن أتّبع الطريق السليم من خلال انتظار خضوع الورقة لمراجعة الأقران، ولكن يبدو أنه تم إغراء أحد الزملاء بمكر للكشف عن بعض المعلومات.

تسريب المعلومات عن الأبحاث والتجارب العلمية هو تصرف غير مقبول في المجتمع العلمي. قطعت وعداً على نفسي بألا أصرح بالمعلومات عن التجربة، ولا يمكنني سوى أن أؤكّد أن المنطاد وصل إلى طبقات الجو العليا كما هو مخطط له. أتمنى أن تؤدي هذه التجربة دوراً صغيراً في إنقاذ البشرية من جحيم التغير المناخي".

لم تستجب شركة يوروبيان أستروتك مباشرة لطلب موقع إم آي تي تكنولوجي ريفيو للتعليق على الموضوع.

عمليات الإطلاق التجريبية

تضمّن النظام المستخدم في التجربة الأخيرة منطاداً مملوءاً إما بالهيليوم أو الهيدروجين، والذي احتوى بدوره على منطاد حمولة له حجم كرة السلة يحتوي على كمية ما من ثنائي أوكسيد الكبريت. وفقاً للمعلومات التي حصل عليها موقع إم آي تي تكنولوجي ريفيو، من المرجح أنه تم إطلاق كمية قليلة من الغاز نفسه في طبقة الستراتوسفير ضمن تجربة أجريت في شهر أكتوبر/ تشرين الأول من عام 2021، إلا أنه لم يتم تأكيد هذه المعلومات، كما أنه لم تتم استعادة نظام المنطاد المستخدم في التجربة نتيجة لحدوث مشكلة ما في المعدات الموجودة على متنه.

خلال التجربة الأخيرة التي أجريت في شهر سبتمبر/ أيلول 2022، انفجر منطاد الحمولة الأصغر حجماً على ارتفاع يبلغ نحو 24 كيلومتراً عن سطح الأرض نتيجة لتمدده في وسط ذي ضغط جوي آخذ في الانخفاض، مطلقاً نحو 400 غرام من غاز ثنائي أوكسيد الكبريت في طبقة الستراتوسفير. قد تكون هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها التأكد من إطلاق كمية محددة من الغاز في طبقة الستراتوسفير ضمن تجربة متعلقة بمجال الهندسة الجيولوجية. تم إطلاق نظام المنطاد من موقع إطلاق في مقاطعة باكينغهامشير في جنوب شرق إنجلترا.

اقرأ أيضاً: ما العيب في الهندسة الجيولوجية التي تتبعها شركة ميك سنسيتس لحل مشكلة التغير المناخي؟

مع ذلك، أجريت محاولات لإطلاق ثنائي أوكسيد الكبريت في طبقة الستراتوسفير من قبل. كما أبلغ موقع إم آي تي تكنولوجي ريفيو في أواخر عام 2022، قال المؤسس المشارك والرئيس التنفيذي لشركة ميك سانسيتس الناشئة (Make Sunsets)، لوك آيزمان ( Luke Iseman)، في شهر أبريل/ نيسان 2022 إن شركته حاولت إطلاق هذه الغاز خلال رحلتين أوليتين أجريتا باستخدام منطادين في المكسيك. أضاف آيزمان قائلاً إنه ليس من الواضح ما إذا نجحت التجربة أم لا؛ إذ إنه لم يتم تزويد المنطادين بمعدات يمكن استخدامها للتأكد من انفجارهما.

تم استنكار التجربة التي أجرتها شركة ميك سانسيتس على نطاق واسع من قبل كل من الباحثين في مجال الهندسة الجيولوجية ونقّاد هذا المجال والحكومة المكسيكية، والتي أعلنت عن خطط لحظر تجارب الهندسة الجيولوجية الشمسية داخل البلاد وحتى إيقافها عند الحاجة. من بين أسباب أخرى، شعر الخبراء الذين يتابعون هذا المجال بالقلق نتيجة لأن شركة ميك سانسيتس قامت بإطلاق المناطيد دون إشعار الجهات ذات الصلة أو الحصول على إذن، ولأن هذه الشركة تسعى في نهاية المطاف إلى تحقيق الربح من عمليات إطلاق المناطيد من خلال بيع ما يدعى "بأرصدة التبريد".

لكن التجربة التي شارك فيها لوكلي كانت مختلفة من العديد من النواحي. لم تمثّل هذه التجربة نشاطاً تجارياً، كما تم تزويد المناطيد بأجهزة قادرة على تتبع مساراتها ومراقبة الظروف البيئية. تضمّنت المناطيد أيضاً عدداً من ميزات الأمان التي تمنعها من الهبوط إذا احتوت على كميات من الغازات التي قد تكون خطيرة. بالإضافة إلى ذلك، حصل القائمون على هذه التجربة على تصاريح إجراء رحلات الطيران وقدّموا ما يدعى "بإشعار الطيارين" للسلطات المسؤولة عن الطيران، والذي يضمن إشعار الطيارين برحلات الطيران التي ستجرى في المنطقة.

اقرأ أيضاً: الإجراءات المناخية تكتسب زخماً متزايداً في ضوء تفاقم الكوارث

قال بعض الخبراء إن كمية غاز ثنائي أوكسيد الكبريت التي أطلقت خلال التجربة الأخيرة لا تمثّل أي خطر جدي على البيئة. وبالفعل، تولّد رحلات الطيران التجارية كميات من هذا الغاز تبلغ أضعاف هذه الكمية بشكل اعتيادي.

يقول خبير اقتصاد المناخ في جامعة كولومبيا ومؤلف كتاب "الهندسة الجيولوجية: المقامرة" (Geoengineering: The Gamble)، غيرنوت فاغنر (Gernot Wagner): "بالمعنى المباشر، هذه التجربة غير مؤذية".

المشاركة العامة

لا يزال البعض قلقاً من أن التجربة الحديثة أجريت دون الكشف العلني عنها والتفاعل المسبق مع الجهات الأخرى.

تخشى الباحثة المقيمة في الجامعة الأميركية، سوتشي تالاتي (Shuchi Talati)، والتي تؤسس حالياً منظمة غير ربحية تركز على قضايا الحوكمة والعدالة في مجال الهندسة الجيولوجية، من أن العاملين في هذا المجال يتجاهلون بشكل متزايد أهمية حوكمة الأبحاث العلمية. يشير تعبير حوكمة الأبحاث إلى مجموعة القواعد والمعايير المتعلقة بالجودة العلمية والإشراف على التجارب المقترحة، بالإضافة إلى الشفافية والمشاركة العامة.

تقول تالاتي: "أنا قلقة بشأن النية وراء هذه التجربة"، وتضيف: "يتحدّث القائمون عليها وكأنهم يتمتعون بتفوّق أخلاقي، وأن ما يفعلوه هو واجب أخلاقي".

اقرأ أيضاً: هل يرتبط تخفيض الانبعاثات بالنجاح الاقتصادي؟ مشروع قانون التضخم الأميركي يقول نعم

تقول تالاتي أيضاً إن إجراء التجارب بهذه الطريقة هو أمر مشكوك فيه من الناحية الأخلاقية، وذلك لأنه يحرم الآخرين من الفرصة لتقييم القيمة العلمية للتجارب قبل أن يتم إجراؤها، بالإضافة إلى مخاطرها ومدى ملائمة المضي قدماً فيها في هذا الوقت. تضيف تالاتي قائلة إنه يبدو أن أحد أهداف القائمين على التجربة الجديدة هو إثارة الجدل، ربما في محاولة للتخلص مما يعتقد البعض أنها عوائق أو أفكار محرّمة تعطّل مجال الأبحاث الستراتوسفيرية.

شكّك العالم في جامعة هارفارد، ديفيد كيث (David Keith)، والذي عمل لسنوات بهدف تطبيق برنامج ضيق النطاق لأبحاث المناطيد الستراتوسفيرية، في التجربة الجديدة من ناحية قيمتها العلمية وقيمتها من ناحية التطوير التكنولوجي. أشار كيث في رسالة عبر البريد الإلكتروني إلى أن القائمين على هذه التجربة لم يحاولوا مراقبة تأثيرها في التركيب الكيميائي للغلاف الجوي بأي طريقة. كما أن الورقة التي قدّموها لا تطرح "طريقة عملية لاستخدام هذه الآلية بهدف إجراء عمليات الإطلاق بتكاليف معقولة"، حسب تعبير كيث.

أضاف كيث قائلاً: "لذلك، أعتقد أن هذه التجربة شبيهة في جوهرها بتلك التي أجرتها شركة ميك سانسيتس، على الرغم من أنها مدروسة أكثر بكثير وأجريت بحذر أكبر".

اقرأ أيضاً: هل تمثل موجات الحر الأخيرة دليلاً على تسارع وتيرة التغير المناخي؟

قال كيث عندما سألناه عما إذا كان يعتقد أن إثارة الجدل كانت من أهداف القائمين على التجربة الجديدة: "أعتقد أن هذا أمر مؤكّد".

أكد لوكلي أن التجربة كانت بمثابة "اختبار هندسي أجري بهدف إثبات المفهوم، وأنها لن تتسبب باضطرابات بيئية"، كما قال إن القائمين عليها حصلوا على الموافقات المعيارية لإجراء عمليات الإطلاق.

قال لوكلي في رسالة البريد الإلكتروني: "أعتقد أننا اتبعنا جميع عمليات الموافقة المسبقة التي كان علينا أن نتبعها"، وأضاف: "قد تكون الاستعانة بهيئة للمراجعة مفيدة، وذلك إذا كانت قادرة على تقديم ملاحظات عملية وحسنة النية على المقترحات التجريبية الشبيهة ذات التأثير المنخفض في الغلاف الجوي في المستقبل".

المخاطر والعواقب الأخلاقية

هناك العديد من المخاوف المتعلقة بتطبيق تكنولوجيا الهندسة الجيولوجية الشمسية، مثل الخطر المتمثّل في الآثار الجانبية البيئية المحتملة لتطبيقها واسع النطاق، بالإضافة إلى التأثيرات غير المتجانسة في المناطق المختلفة من العالم. يخشى البعض من أنه حتى مناقشة هذه التكنولوجيا تمثّل خطراً أخلاقياً؛ إذ إنها تقلل من أهمية معالجة الأسباب الجذرية للتغيّر المناخي. يخشى هؤلاء أيضاً من أن إجراء الأبحاث في هذا المجال سيؤدي إلى سلسلة من الأحداث التي تزيد من احتمال تطبيق هذه التكنولوجيا في المستقبل.

لكن يقول مؤيدو مجال الهندسة الجيولوجية البحثي إنه من المهم للغاية زيادة فهمنا الأساسي لتأثير هذه التدخلات وكيف يمكننا تنفيذها والمخاطر المحتملة لها، ويعود ذلك إلى الحقيقة البسيطة المتمثلة في أن التطبيقات العملية لهذا المجال قد تنقذ الأرواح وتقلل من مخاطر التغيّر المناخي بشكل واضح. مع ذلك، لم يتم إجراء الكثير من التجارب خارج المختبرات أو من دون استخدام النماذج الحاسوبية حتى الآن، باستثناء عدد قليل من التجارب التي أجريت في طبقات الغلاف الجوي المنخفضة.

تم إيقاف العديد من المقترحات لإجراء الأبحاث في طبقة الستراتوسفير أو تأخيرها بشكل متكرر، وسط الانتقادات العامة التي تلتها. تتضمن هذه المقترحات تجربة إس بي آي سي إي (SPICE) التي كان من المقرر اختبار نظام الإطلاق الستراتوسفيري المعتمد على المناطيد والخراطيم فيها، والتي تم إيقافها عام 2012، بالإضافة إلى مقترح من جامعة هارفارد شارك فيه كيث وحمل اسم سكوب إكس (SCoPEx).

اقرأ أيضاً: لماذا يعد إيقاف أبحاث التعديل المناخي الشمسي خطوةً غير محسوبة النتائج؟

بدأت الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي الأميركية بإجراء عمليات الإطلاق الستراتوسفيرية باستخدام المناطيد، والطائرات النفاثة مؤخراً، كجزء من برنامج أميركي متنامٍ للأبحاث في مجال الهندسة الجيولوجية. ولكن صرحت الإدارة بأنها تخطط لإجراء قياسات أولية وليس لإطلاق أي مواد في الغلاف الجوي. تتمثل أحد آمال القائمين على هذه النشاطات في تطوير نظام كشف مبكّر يمكن أن يُفعَّل إذا قامت إحدى الدول أو الجهات الفاعلة المارقة بإجراء تجارب واسعة النطاق في هذا المجال.

أثارت صعوبة إجراء حتى التجارب الخارجية (أي في الأماكن المفتوحة) الأساسية ضيقة النطاق والتي ليست لها مخاطر بيئية كبيرة استياء العديد من الباحثين في مجال الهندسة الجيولوجية، كما أنها ولدت الرغبة لدى البعض في إجراء التجارب دون الإفصاح عنها علناً على نطاق واسع، ربما لفرض التطبيق العملي لهذا المجال كواقع.

يجري العلماء التجارب في الهواء الطلق بشكل روتيني دون الحصول على إذن علني مسبق، وذلك عندما لا تمثّل هذه التجارب مخاطر واضحة على الصحة العامة أو البيئة، كما أنهم يكشفون عن الدراسات التي قاموا بإجرائها والنتائج الخاضعة لمراجعة الأقران في المجلات العلمية بعد إجراء التجارب.

اقرأ أيضاً: ما سبب تعليق تجارب في مجال الهندسة الجيولوجية في السويد؟

السؤال المهم هو "هل يتطلب إجراء الأبحاث في مجال الهندسة الجيولوجية التصريح المسبق بدرجة أكبر من الأبحاث في المجالات الأخرى، وذلك ليس لأن التجارب التي يمكن إجراؤها خطيرة، بل نتيجة للمخاوف الكبيرة المتعلقة بمناقشة هذا المجال والبحث فيه؟".

يقول فاغنر إن العاملين في هذا المجال يجب أن يتمتّعون بالشفافية. ولكنه يقول أيضاً إنه من الضروري تحقيق التوازن الملائم بين كمية المعلومات التي يجب أن يكشف الباحثون عنها مسبقاً ومدى سهولة حظر المشاريع المصممة بعناية، ومستوى الدعم الذي يمكن أن تقدمه المؤسسات البحثية الكبرى للمجالات البحثية المهمة.

يقول فاغنر: "هذه التجارب الجديدة هي استجابة مباشرة لامتناع المؤسسات الأخرى عن إجراء الأبحاث التي تبدو غير ضارة".