اگر رهبران جهان تصمیم بگیرند که برای رسیدن به اهداف بین‌المللی اقلیم از ژئومهندسی خورشیدی استفاده کنند، طبق گفته این پژوهش، امکان دارد برای یک قرن یا بیشتر درگیر آن بمانند. این چهارچوب زمانی بلند بحث درباره ژئومهندسی و امکان‌پذیری آن را پیچیده می‌سازد.

«سوزانه بائور» (Susanne Baur)، نویسنده اصلی مقاله و کاندیدای دکتری در مرکز پژوهش‌ها و آموزش‌های پیشرفته محاسبات علمی اروپا در فرانسه، می‌گوید ژئومهندسی «اغلب به‌عنوان یک اقدام موقتی معرفی می‌شود، پس این‌طور برداشت می‌شود که نسبتاً کوتاه است (در حد چند دهه) و وقتی ما شروع به بررسی این مسیرها و برون‌یابی بیشتر آن‌ها کردیم، دریافتیم که در بسیاری از موارد واقعاً آن‌قدر کوتاه نیستند.»

شاید چشم‌انداز تعهد ژئومهندسی خورشیدی یا ریسک‌های آن ازجمله نیاز به همکاری بلندمدت بین‌المللی برای عموم قابل درک نباشد.

بائور می‌گوید: «اگر نیاز باشد که سیستمی مانند این را برای زمانی به این بلندی حفظ کنیم، این فقط احتمال وقوع چیزی بد را افزایش می‌دهد.»

ژئومهندسی خورشیدی به‌نوعی ژئومهندسی اقلیمی اشاره دارد که هدف آن دستکاری میزان تابش‌های خورشیدی است که به سیاره می‌رسند. موردبحث‌ترین استراتژی اسپری‌کردن ذرات معلق (آئروسل) بازتابنده درون اتمسفر است تا نور خورشید را از زمین دور کند و دمای جهانی را کاهش دهد.

این فقط ایده‌ای برای الان است و بسیار مناقشه‌برانگیز. ریسک‌ها و اثرات جانبی ژئومهندسی خورشیدی از آسیب‌های بالقوه به لایه اُزن زمین تا تغییرات ناخواسته در الگوهای بارش جهانی متغیر هستند.

وقتی این کار آغاز شود، توقف آن خطرناک خواهد بود؛ مگر اینکه کربن کافی از اتمسفر گرفته شود تا دمای زمین به کمتر از یک آستانه امن برسد. در غیر این صورت، توقف ناگهانی ژئومهندسی می‌تواند باعث اوج‌گیری ناگهانی دما شود – احتمالاً سریع‌تر از چیزی که حیات بتواند با آن سازگار شود؛ مفهومی که با عنوان «شوک خاتمه» شناخته می‌شود.

پژوهش جدید که ماه گذشته در ژورنال Earth System Dynamics منتشر شد، نشان می‌دهد که چگونه می‌توان از ژئومهندسی خورشیدی برای رسیدن به اهداف اقلیم استفاده کرد و چه مدت‌زمانی دنیا باید این رویه را حفظ کند تا این اهداف حاصل شوند.

طبق یافته‌های پژوهش، چهارچوب زمانی بسیار متغیر است. اگر کشورها به‌سرعت انتشار و کربن اتمسفری را کاهش دهند، نیازی به ژئومهندسی خورشیدی نیست.

اما این پژوهش دریافت که طبق تعهدات کاهش کربن کشورها در توافق ۲۰۱۵ پاریس، ژئومهندسی خورشیدی احتمالاً باید حداقل یک قرن دوام داشته باشد تا گرمایش جهانی در محدوده ۱٫۵ درجه سلسیوس باقی بماند.

پژوهشگران صدها سناریوی ژئومهندسی بالقوه را مدل‌سازی کرده‌اند تا عواملی مانند سرعت کاهش انتشارهای جهانی، میزان حذف کربن از اتمسفر در هر سال و چگونگی واکنش فیزیکی اقلیم که قطعیت ندارد، در نظر گرفته شوند.

اگرچه زمان‌های پیش‌بینی‌شده از عدم نیاز به ژئومهندسی تا صدها سال ژئومهندسی متغیر هستند، اما سناریوهای اندکی به کمتر از ۱۰۰ سال زمان نیاز دارند. این سناریوها معمولاً اقدام‌های اقلیمی به‌شدت تهاجمی را فرض می‌کنند.

در این پژوهش همچنین مشخص شد که اگر ملت‌ها به اهداف خود در توافق پاریس برسند، ژئومهندسی خورشیدی حداقل باید یک قرن ادامه پیدا کند تا دنیا بتواند آن را به‌طور ایمن متوقف و تضمین کند که افزایش دمای جهانی زیر ۱٫۵ درجه سلسیوس باقی خواهد ماند.

این آستانه جاه‌طلبانه‌ترین هدف توافق پاریس است و پایبند‌ماندن به آن سخت‌تر و سخت‌تر می‌شود. جدیدترین گزارش پنل بین‌المللی تغییر اقلیم (IPCC) سازمان ملل که ماه مارس منتشر شد، هشدار می‌دهد که جهان در یک دهه از این هدف دمایی می‌گذرد. طبق این گزارش، حتی با کاهش بلافاصله انتشارهای کربن، دنیا احتمالاً از سقف ۱٫۵ درجه سلسیوس عبور می‌کند؛ حداقل به‌صورت موقت.

رد‌شدن از سقف دمایی لزوماً دائمی نیست. کشورها می‌توانند با استفاده از تکنولوژی‌های مختلف برای گرفتن کربن‌دی‌اکسید از اتمسفر دمای جهانی را در این فرایند کاهش دهند. اما برخی از عواقب تغییر اقلیم مانند بالا‌آمدن دریاها در مقیاس زمانی انسانی غیرقابل بازگشت هستند و نمی‌توانند خنثی شوند.

ژئومهندسی خورشیدی می‌تواند با خنک‌کردن موقت اقلیم زمین از گذشتن از سقف دما جلوگیری کند و هم‌زمان که سیاستمداران برای کاهش انتشارها و حذف کربن‌دی‌اکسید برای خنک‌کردن اقلیم در بلندمدت تلاش می‌کنند، افزایش دما را زیر ۱٫۵ درجه سلسیوس نگه دارد.

درنهایت پس از اینکه انتشارهای جهانی به صفر خالص می‌رسند و کربن کافی حذف می‌شود، می‌توان استفاده جهانی از ژئومهندسی را متوقف کرد؛ بدون آنکه دما ناگهان افزایش یابد. اما مشخص نیست رسیدن به آن نقطه چقدر طول خواهد کشید.

بائور می‌گوید مطالعات اندکی تلاش کرده‌اند تا مشخص کنند ژئومهندسی برای چه مدت‌زمانی لازم است؛ هرچند این سؤال ضروری است. استفاده‌های طولانی‌تر از ژئومهندسی ریسک‌های بالقوه را افزایش می‌دهند (و نیاز برای همکاری بین‌المللی که می‌تواند در دوره‌های بلندمدت غیرقابل پیش‌بینی باشد).

بائور می‌گوید: «حفظ این همکاری بین‌المللی روی این نوع تکنولوژی، جایی که منافع ژئوپلیتیک دخیل هستند، بسیار ریسکی است.»

«کریس فیلد» (Chris Field)، دانشمند سیستم‌های زمین در دانشگاه استنفورد که در این پژوهش نقشی نداشته است، می‌گوید بسیاری از چهارچوب‌های بلندمدت همکاری بین‌المللی روی موضوعات دیگر دهه‌هاست که موفقیت‌آمیز بوده‌اند. بااین‌حال، «برای من کاملاً منطقی است که نگرانی‌ها درباره حکمرانی بلندمدت معتبر باشند.»

فیلد ریاست کمیته‌ای را در آکادمی ملی علوم، مهندسی و پزشکی آمریکا بر عهده داشت که در سال ۲۰۲۱ گزارشی درباره ژئومهندسی خورشیدی منتشر کرد. این گزارش پیشنهاد می‌داد که این مفهوم نیازمند پژوهش‌های علمی بیشتری است و به دولت ایالات‌متحده توصیه می‌کرد یک برنامه پژوهشی ملی با بودجه کافی با تأکید روی حکمرانی دقیق و مقررات‌گذاری در طول فرایند تشکیل دهد.

فیلد می‌گوید پژوهش جدید «بر نیاز برای یک برنامه پژوهشی جامع و پوشش مسائلی مانند چالش‌های حکمرانی بلندمدت و مدت‌زمان ماندگاری چالش‌های حکمرانی تأکید می‌کند.»

او می‌گوید اغلب علائق علمی و عمومی به آزمایش‌هایی که به بررسی آثار فیزیکی ژئومهندسی خورشیدی می‌پردازند، بیشتر از پرسش‌های اخلاقی و لجستیک است.

فیلد می‌گوید: «گاهی اشتیاق برای این موضوعات از اشتیاق انواع دیگر پژوهش درباره عواقب ناخواسته، مجوز اجتماعی و مشکلات حکمرانی که احتمالاً بسیار اهمیت دارند، پیشی می‌گیرد.»