الوعود والمخاطر في الهندسة الجيولوجية

الوعود والمخاطر في الهندسة الجيولوجية

الهندسة الجيولوجية، التي تُعرف بالتلاعب المتعمد واسع النطاق بالنظم البيئية للأرض لمواجهة تغير المناخ، برزت كموضوع مثير للجدل في مكافحة الاحتباس الحراري. مع استمرار ارتفاع انبعاثات الغازات الدفيئة، حيث وصلت مستويات ثاني أكسيد الكربون العالمية إلى 420 جزءًا في المليون في عام 2024، ارتفاعًا من 400 جزء في المليون قبل عقد من الزمن، تُطرح الهندسة الجيولوجية غالبًا كوسيلة طوارئ لكوكب في أزمة. ومع ذلك، فإن وعدها بالتخفيف السريع من تغير المناخ يقابلها مخاطر كبيرة، مما يثير تساؤلات حول الجدوى والأخلاقيات والعواقب غير المقصودة. تستكشف هذه المقالة الفوائد والمخاطر المحتملة للهندسة الجيولوجية، مستندة إلى الأبحاث العلمية والنقاش العام لتقييم دورها في مستقبلنا المناخي.

وعود الهندسة الجيولوجية

تقدم الهندسة الجيولوجية نهجين أساسيين: إدارة الإشعاع الشمسي (SRM) وإزالة ثاني أكسيد الكربون (CDR) كلاهما يحمل إمكانات تحويلية.

• إدارة الإشعاع الشمسي (SRM)

تهدف تقنيات إدارة الإشعاع الشمسي إلى عكس أشعة الشمس إلى الفضاء، مما يبرد الكوكب. إحدى الطرق البارزة، حقن الأيروسولات في الستراتوسفير (SAI)، تتضمن نشر جزيئات عاكسة، مثل ثاني أكسيد الكبريت، في الستراتوسفير لتقليد تأثير التبريد للانفجارات البركانية. تشير الأبحاث من برنامج هارفارد لأبحاث الهندسة الجيولوجية الشمسية إلى أن SAI يمكن أن تقلل درجات الحرارة العالمية بمقدار 1-2 درجة مئوية خلال عام من التنفيذ، مما قد يعوض الاحترار الناتج عن مضاعفة مستويات ثاني أكسيد الكربون. هذا الاستجابة السريعة تجعل SRM أداة جذابة لتجنب نقاط التحول المناخية، مثل انهيار الأغطية الجليدية أو ذوبان التربة الصقيعية، التي قد تطلق مخازن ضخمة من الميثان.

تشمل مزايا SRM سرعتها وتكلفتها المنخفضة نسبيًا، التي تُقدر بـ 1-10 مليارات دولار سنويًا للتنفيذ العالمي، وهي جزء بسيط من التريليونات اللازمة للتحول إلى الطاقة النظيفة. يمكن أن توفر SRM وقتًا للمجتمعات للانتقال إلى الطاقة المتجددة، خاصة للمناطق الضعيفة التي تواجه موجات الحر أو ارتفاع مستوى سطح البحر. على سبيل المثال، تشير دراسة نمذجة من مجلة Nature لعام 2023 إلى أن SRM يمكن أن تقلل من الإجهاد الحراري في المناطق الاستوائية، مما يحافظ على الإنتاجية الزراعية للملايين.

• إزالة ثاني أكسيد الكربون(CDR)

تركز CDR على إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي، معالجة السبب الجذري للاحترار. تشمل التقنيات التشجير، التقاط الهواء المباشر (DAC)، وتخصيب المحيطات. التقاط الهواء المباشر، الذي تتصدره شركات مثل Climeworks، يستخدم مرشحات كيميائية لالتقاط ثاني أكسيد الكربون، الذي يمكن بعد ذلك تخزينه تحت الأرض أو إعادة استخدامه. يشير تقرير من وكالة الطاقة الدولية لعام 2024 إلى أن توسيع نطاق DAC لالتقاط مليار طن من ثاني أكسيد الكربون سنويًا بحلول عام 2050 يمكن أن يبطئ الاحترار بشكل كبير، مكملاً لتخفيضات الانبعاثات.

يكمن وعد CDR في استدامتها. على عكس SRM، التي تخفي الاحترار، تعالج CDR فائض الكربون مباشرة. كما أن إعادة التشجير وتخزين الكربون في التربة يعززان التنوع البيولوجي وأمن الغذاء، مما يوفر فوائد مشتركة. على سبيل المثال، وجدت دراسة في مجلة Global Biogeochemical Cycles لعام 2022 أن استعادة 500 مليون هكتار من الأراضي المتدهورة يمكن أن يعزل 3-5 جيجا طن من ثاني أكسيد الكربون سنويًا مع دعم النظم الإيكولوجية.

مخاطر الهندسة الجيولوجية

على الرغم من إمكاناتها، فإن الهندسة الجيولوجية محفوفة بالمخاطر، من الاضطرابات البيئية إلى التوترات الجيوسياسية.

المخاطر البيئية:

تشكل الآثار الجانبية لـ SRM مصدر قلق كبير. تغيير توزيع ضوء الشمس قد يعطل أنماط هطول الأمطار، مما قد يؤدي إلى الجفاف في مناطق مثل الساحل أو جنوب آسيا، التي تعتمد على الرياح الموسمية. حذرت دراسة في مجلة Science Advances لعام 2021 من أن التوقف المفاجئ عن SRM، المعروف بـ "صدمة الإنهاء"، قد يتسبب في احترار سريع، متجاوزًا قدرة النظم الإيكولوجية على التكيف. استنفاد الأوزون هو مخاطرة أخرى، حيث قد تسرع الأيروسولات من فقدان الأوزون في الستراتوسفير، مما يزيد من التعرض للأشعة فوق البنفسجية.

تحمل CDR أيضًا تحديات بيئية. تخصيب المحيطات، الذي يعزز تكاثر الطحالب لامتصاص ثاني أكسيد الكربون، يمكن أن يستنفد مستويات الأكسجين، مما يضر بالحياة البحرية. أظهرت تجربة في عام 2020 قبالة سواحل أستراليا نتائج مختلطة: بينما زاد امتصاص ثاني أكسيد الكربون، أدت اختلالات المغذيات إلى تعطيل مصايد الأسماك المحلية. كما أن التشجير واسع النطاق، إذا لم يُخطط له بعناية، قد يقلل من الأراضي الصالحة للزراعة أو يؤدي إلى تهجير المجتمعات الأصلية، كما شوهد في بعض عمليات الاستيلاء على الأراضي المدفوعة بالوقود الحيوي في إفريقيا.

التحديات الحوكمية والأخلاقية:

يثير التأثير العالمي للهندسة الجيولوجية قضايا حوكمة معقدة. من يقرر متى وأين وكيف يتم تنفيذها؟ تكلفة SRM المنخفضة تعني أن دولة واحدة أو حتى كيان خاص يمكن أن يتصرف من جانب واحد، مما قد يؤدي إلى زعزعة استقرار العلاقات الدولية. تعكس المنشورات على منصة X مخاوف من أن تُستخدم الهندسة الجيولوجية كسلاح أو تُسيطر عليها مصالح الشركات، حيث يشير بعض المستخدمين إلى أمثلة تاريخية لتجارب تعديل الطقس، مثل مشروع Stormfury الأمريكي، كحكايات تحذيرية.

من الناحية الأخلاقية، تثير الهندسة الجيولوجية تساؤلات حول حق البشرية في التلاعب بنظم الأرض. يجادل النقاد بأنها تشتت الانتباه عن تقليل الانبعاثات، مما يعزز "الخطر الأخلاقي" حيث يؤخر الملوثون اتخاذ الإجراءات. يرى آخرون أنها غطرسة، تعرض الأجيال القادمة لعواقب غير متوقعة. وجد استطلاع لمركز بيو للأبحاث في عام 2023 أن 60% من الأمريكيين ينظرون إلى الهندسة الجيولوجية بشكوك، مشيرين إلى عدم الثقة في المؤسسات لإعطاء الأولوية للرفاهية العامة.

التحديات التقنية والاقتصادية:

بينما SRM رخيص نسبيًا، تظل تقنيات CDR مثل DAC مكلفة، حيث تتراوح التكلفة بين 100-600 دولار للطن من ثاني أكسيد الكربون المُلتقط، وفقًا لتحليل في مجلة Carbon Capture Journal لعام 2024. توسيع نطاق CDR إلى مستويات جيجا طن يتطلب بنية تحتية ضخمة، وطاقة، وتمويل، مما قد يتنافس مع استثمارات الطاقة المتجددة. كما تستمر الشكوك التقنية: على سبيل المثال، تواجه حلول التخزين طويل الأمد لـ DAC، مثل التخزين الجيولوجي، مخاطر التسرب، كما لاحظت دراسة في مجلة Nature Geoscience لعام 2022.

موازنة الوعود والمخاطر

الهندسة الجيولوجية ليست رصاصة فضية ولا صندوق باندورا. يكمن وعدُها في قدرتها على استكمال تقليص الانبعاثات، مقدمة حماية ضد الاحترار الكارثي. يمكن أن تكون SRM درعًا مؤقتًا، بينما تبني CDR تقليصًا طويل الأمد للكربون. ومع ذلك، فإن المخاطر البيئية والاجتماعية والسياسية تتطلب رقابة صارمة. يدعو العلماء إلى إطار عمل دولي شفاف لتنظيم البحث والتنفيذ، كما يُرى في مقترحات مثل مبادئ أكسفورد لعام 2024 لحوكمة الهندسة الجيولوجية.

يؤكد الرأي العام، كما يُقاس من منصة X، على الحاجة إلى حوار شامل. يعبر المستخدمون عن الأمل في الحلول التكنولوجية والخوف من العواقب غير المقصودة، مؤكدين على أهمية العدالة في اتخاذ القرار. يجب أن يكون للدول النامية، التي غالبًا ما تكون الأكثر عرضة لتأثيرات المناخ، صوت لتجنب تكرار أنماط الاستغلال التاريخية.

الخاتمة

تحمل الهندسة الجيولوجية إمكانات هائلة للتخفيف من تغير المناخ ولكنها تحمل مخاطر لا يمكن تجاهلها. يجب أن يوجه تنفيذها العلم، ويُعتدل بالأخلاقيات، ويُستند إلى التعاون العالمي. مع مواجهة العالم لارتفاع درجات الحرارة - حيث كان عام 2024 الأكثر سخونة على الإطلاق، وفقًا لـ NOAA - قد تصبح الهندسة الجيولوجية أداة ضرورية، ولكن فقط إذا اقترنت بتخفيضات قوية للانبعاثات وحماية قوية. يكمن التحدي في تسخير وعدِها مع التنقل بين مخاطرها، لضمان مستقبل يخدم فيه الابتكار البشرية دون المساس بالكوكب.