Geoingegneria: Prospettive storiche su "Riparare il cielo"

Geoingegneria:

Prospettive storiche su "Riparare il cielo"

Dichiarazione di
Dr. James Fleming
Professore e direttore di scienza,
tecnologia e società

Colby College

Prima Commissione per 

la scienza e la tecnologia
Camera dei rappresentanti degli Stati Uniti

5 novembre 2009

 

Grazie, signor Presidente, membri del Comitato per la scienza e la tecnologia per l'opportunità di presentarmi davanti a voi per fornire una testimonianza sulla geoingegneria: valutare le implicazioni dell'intervento climatico su larga scala. Sono uno storico della scienza e della tecnologia con una formazione universitaria e collegamenti a lungo termine con le scienze atmosferiche e il presidente fondatore della Commissione internazionale di storia della meteorologia. Ho appena scritto un libro sulla storia del tempo e del controllo del clima e attualmente sto lavorando per collegare la storia della scienza e della tecnologia con le politiche pubbliche. Mi è stato chiesto di fornire un contesto storico generale per la geoingegneria come una sfida politica e di raccomandare i primi passi verso un'efficace collaborazione internazionale sulla ricerca e la governance della geoingegneria.

[Documento originale in inglese visionabile e scaricabile a fondo pagina]

Introduzione

Vorrei esporre in anticipo le mie conclusioni, che sono tutte basate sulla premessa che la storia è importante: in primo luogo, è necessario uno sforzo interdisciplinare coordinato per studiare gli aspetti storici, etici, legali, politici e sociali della geoingegneria e per elaborare politiche e governance raccomandazioni. Questa è una conclusione della Dichiarazione politica sulla geoingegneria del 2009 dell'American Meteorological Society. In secondo luogo, un gruppo internazionale di lavoro 4 sulle dimensioni storiche, sociali e culturali dei cambiamenti climatici in generale e la geoingegneria in particolare dovrebbero essere aggiunti al gruppo intergovernativo sul clima Cambiamento (IPCC). Terzo, un solido componente intergenerazionale di formazione e partecipazione, specialmente da parte dei giovani, dovrebbe essere incluso in questi sforzi. Vale a dire che il cambiamento climatico non è un problema tecnico per eccellenza. È un ibrido socio-culturale e tecnico e la nostra risposta efficace deve essere storicamente e tecnicamente informata, di natura interdisciplinare, di portata internazionale e intergenerazionale nella sua inclusione di studenti laureati, universitari e giovani.

Basandomi sul presupposto che un'immagine valga più di mille parole, mi permetta di illustrare alcuni punti della storia e degli studi scientifici. L'immagine di un tecnocrate che tira le leve del controllo meteorologico è apparsa sulla copertina di Collier's Magazine nel 1954. 

Eravamo in una gara di controllo del tempo con l'Unione Sovietica e un generale SAC aveva appena annunciato sulla stampa che la nazione che controlla il tempo controlla il mondo. L'articolo all'interno, del consigliere meteorologico di Eisenhower Harold Orville, includeva i modi per condurre la guerra meteorologica.

Un anno dopo, in un importante articolo intitolato "Can We Survive Technology?" il noto matematico di Princeton e pioniere delle previsioni meteorologiche informatizzate e dei modelli climatici John von Neumann ha indicato il controllo del clima attraverso la gestione delle radiazioni solari come un'industria completamente "anormale" che potrebbe avere "effetti piuttosto fantastici" su una scala difficile da immaginare. Ha sottolineato che alterare il clima di determinate regioni o innescare intenzionalmente una nuova era glaciale non erano necessariamente imprese razionali. Armeggiare con il bilancio termico della Terra o con la circolazione generale dell'atmosfera "unirà gli affari di ogni nazione con quelli di ogni altra più a fondo di quanto la minaccia di una guerra nucleare o di qualsiasi altra guerra possa aver già fatto". A suo avviso, il controllo del clima potrebbe prestarsi a una distruzione senza precedenti ea forme di guerra ancora inimmaginabili. Potrebbe alterare l'intero globo e frantumare l'ordine politico esistente. Ha chiarito la natura di Janus del clima e del controllo del clima. La domanda centrale non era "Cosa possiamo fare?" ma "Cosa dovremmo fare?" Questa è stata la "crisi maturante della tecnologia" per von Neumann, una crisi resa più urgente dal rapido ritmo dei progressi.

Von Neumann è secondo da sinistra qui, con il computer ENIAC e il team di sviluppo per la previsione meteorologica numerica. Harry Wexler è all'estrema sinistra.
 

Venerdì scorso ho partecipato a un importante simposio al MIT su "Engineering a Cooler Earth". Il loro logo è in alto e i miei commenti appaiono sotto quello.

Prima di tutto, una mano maschile è sul termometro, la mano ha una scala simile a quella di un dio e il termostato è "da nessuna parte", ma forse nello spazio. La temperatura di 73° F viene ripristinata a 54°, o 5° gradi più fredda della media planetaria a lungo termine di 59° F. Osservando da vicino il centro del quadrante, il termometro è centrato su Roswell, New Mexico, che ritengo essere simbolico.

 

Una proprietà emergente dell'incontro del MIT era che la componente delle scienze sociali - le voci che chiedevano lo studio della storia, della politica e della governance della geoingegneria - convinceva più persone di quelle impegnate nella speculazione geo-scientifica di natura più tecnica. È una visione emergente negli studi sul clima che le prospettive umanistiche e di governance siano estremamente necessarie. Ciò è stato chiarito anche la scorsa estate all'incontro di "scelte climatiche americane" sulla geoingegneria, sponsorizzato dal membro del Congresso diollo della Virginia occidentale e convocato dalle Accademie nazionali della scienza.

L'immagine di Archimede viene talvolta invocata dai geoingegneri con l'affermazione che le nostre leve tecnologiche ora stanno diventando abbastanza lunghe e potenti da spostare la Terra. Ma se Archimede è un presunto geoingegnere, dove si trova? E dove rotolerà la Terra se la punta? Con quali conseguenze? Discussioni diffuse di "punti di non ritorno" hanno coinvolto il sistema climatico fisico o l'opinione pubblica, ma è importante ricordare che anche la comunità della geoingegneria ha superato un punto di non ritorno e molti di loro desiderano davvero provarlo! Ma mentre alcuni sostengono che possiamo controllare la temperatura del globo, ironicamente, in una recente riunione della NASA nel 2006 sul tema "Gestione delle radiazioni solari", un coordinatore della riunione si è scusato per non essere in grado di controllare la temperatura della stanza.

Una prospettiva geopolitica sulla foschia dell'aerosol

Foschia di aerosol da tempeste di polvere, emissioni di solfati industriali e combustione di biomassa è ampiamente ritenuto avere un effetto di raffreddamento locale riflettendo la luce solare e rendendo le nuvole più luminose nella troposfera, al di sotto di circa 30.000 piedi. Mentre puliamo l'inquinamento industriale e riduciamo la combustione di biomassa, gli effetti del riscaldamento dei gas a effetto serra possono diventare più pronunciati. Dall'inizio degli anni '60 alcuni geoingegneri hanno ripetutamente proposto di iniettare una foschia di aerosol solfato nella stratosfera alta, secca e stabile, dove si diffonderebbe in tutto il mondo e avere effetti di raffreddamento globale che potrebbero non compensare completamente il riscaldamento della serra, potrebbero avere effetti collaterali indesiderati che potrebbero non essere accolti da tutte le nazioni.

Sebbene l'effetto di riscaldamento dei principali gas a effetto serra sia ben noto, il livello di comprensione scientifica dell'effetto di raffreddamento degli aerosol varia da "basso" a "molto basso". I geoingegneri propongono di trasferire questo effetto di raffreddamento, e la mancanza di comprensione al riguardo, nella stratosfera, dove diventerà un processo globale anziché locale, sempre con effetti collaterali indesiderati che altri affronteranno.

Cosa c'è di sbagliato nell'ingegneria del clima? (lista breve)

1. Non abbiamo la comprensione (Ron Prinn, MIT). 
2. Non abbiamo la tecnologia (Brian Toon, Univ. Del Colorado). 
3. Non abbiamo il capitale politico, la saggezza o la volontà per governarlo. 
4. Non è "economico" poiché gli effetti collaterali sono sconosciuti. 
5. Pone un rischio morale, riducendo gli incentivi alla mitigazione. 
6. Potrebbe essere tentato unilateralmente, o peggio, proliferare. 
7. Potrebbe essere militarizzato e, ad apprendere dalla storia probabilmente sarebbe militarizzato. 
8. Potrebbe violare un numero di trattati esistenti come ENMOD (1978). 
9. Non fa nulla per risolvere l'acidificazione degli oceani. 
10. Modificherà le relazioni umane fondamentali con la natura.

Quale ruolo per la storia?

Lo sappiamo da molto tempo. Alcuni ingegneri del clima affermano di essere la "prima generazione" a proporre la manipolazione deliberata dell'ambiente planetario. La storia dice il contrario. Negli anni 1790 Thomas Jefferson chiese un "indice" del clima americano per documentare che i suoi cambiamenti venivano effettuati dallo sgombero delle foreste e dal drenaggio delle paludi. Nel 1830 la prima seria proposta di ingegneria su larga scala per emulare "vulcani artificiali" fu avanzata da James Espy, illustre teorico della convezione come causa della pioggia che fu impiegato dall'esercito degli Stati Uniti come primo meteorologo nazionale. Espy ha proposto di accendere fuochi enormi lungo tutta la catena montuosa degli Appalachi per controllare e migliorare le precipitazioni della nazione, sostenendo che il calore, gli aggiornamenti avrebbero innescato la pioggia e non solo avrebbero eliminato la siccità, ma anche ondate di calore e schiocchi freddi, rendendo l'aria sana eliminando i miasmi. Una scrittrice popolare, Eliza Leslie, ha immediatamente sottolineato che il controllo meteorologico prodotto avrebbe generato più problemi di quanti ne avesse risolto.

Nel 1946, il premio Nobel Irving Langmuir credeva che lui e il suo team della General Electric Corporation avessero scoperto i mezzi per controllare il tempo con agenti di semina delle nuvole come ghiaccio secco e ioduro d'argento. Un anno dopo, in collaborazione con l'esercito americano, hanno cercato di deviare un uragano dal suo cammino. Dopo la semina, ma non a causa della semina, l'uragano ha virato a causa di quelle che in seguito sono state determinate come correnti di sterzo naturali e si è schiantato a terra a Savannah, in Georgia. La conferenza stampa prevista è stata annullata, ma Langmuir ha continuato a dichiarare di poter controllare gli uragani, influenzare il clima della nazione e persino pianificato di seminare l'intero bacino del Pacifico in un esperimento su vasta scala destinato a generare effetti su scala climatica.

Gli interessi commerciali e militari influenzano inevitabilmente ciò che gli scienziati potrebbero considerare questioni puramente tecniche. Gli interessi agricoli guidarono i produttori di pioggia del ciarlatano del diciannovesimo secolo nell'ovest americano e la semina delle nuvole commerciali dagli anni '40. All'inizio dell'era della guerra fredda, come menzionato in precedenza, i militari hanno cercato di controllare le nuvole e le tempeste come armi e nel servizio di una forza aerea per qualsiasi tempo. Ci fu una "corsa contro il tempo" con i russi e la semina di nuvole segrete in Vietnam. La Convenzione delle Nazioni Unite del 1978 sul proibizionismo militare o qualsiasi altro uso ostile delle tecniche di modifica ambientale (ENMOD), un trattato di riferimento, potrebbe dover essere presto rivisitato per evitare o almeno tentare di mitigare un possibile uso militare o ostile del controllo climatico.

Harry Wexler, nello studio ovale

Nel 1962 Harry Wexler, responsabile della ricerca presso il Weather Bureau degli Stati Uniti, mostrato qui nell'Ufficio Ovale, usò modelli di computer e osservazioni satellitari per studiare le tecniche per cambiare il bilancio termico della Terra. Wexler aiutò a scrivere la notevole linea di Kennedy, "Abbiamo scelto di andare sulla luna in questo decennio e fare le altre cose ..." Wexler era responsabile di "le altre cose", come il World Weather Watch e i modi per influenzare o controllare Tempo e clima. Fu Wexler, nell'era di JFK (non Paul Crutzen nel 2006) a dichiarare per la prima volta che il controllo del clima era "un tema rispettabile di cui parlare", anche se lo considerava abbastanza pericoloso e indesiderabile. Wexler descrisse le tecniche per riscaldare o raffreddare il pianeta di due gradi. Avvertì anche, in particolare, che lo strato di ozono stratosferico era vulnerabile a danni involontari o intenzionali, forse dovuti a potenze ostili, da piccole quantità di un agente catalitico come il cloro o il bromo.

Ecco un'importante scoperta, fatta proprio accanto alla Library of Congress. È la nota manoscritta di Harry Wexler del 1962 che recita (sostituendo le parole con i simboli): “La luce ultravioletta decompone l'ozono in ossigeno atomico. In presenza di un alogeno come il bromo o il cloro, l'ossigeno atomico diventa ossigeno molecolare e quindi impedisce la formazione dell'ozono. 100.000 tonnellate di bromo potrebbero teoricamente impedire la formazione di tutto l'ozono a nord di 65° N". Di recente, sono stato in corrispondenza con tre importanti scienziati dell'ozono sui primi lavori di Wexler: i premi Nobel Sherwood Rowland, Paul Crutzen e l'attuale presidente della National Academy of Sciences degli Stati Uniti Ralph Cicerone. Sono uniformemente interessati e alquanto sorpresi dalle intuizioni e dai risultati di Wexler.

Wexler scrisse nel 1962, «[Il controllo del clima] può essere classificato come "interessanti esercizi ipotetici" fino a quando le conseguenze della manomissione su eventi atmosferici su larga scala possano essere valutate in anticipo. La maggior parte di tali schemi che sono stati avanzati richiederebbe colossali talenti ingegneristici e conterrebbe il rischio intrinseco di danni irreparabili al nostro pianeta o effetti collaterali controbilanciando i possibili benefici a breve termine.»

Questo è ancora vero oggi. La scienza di oggi è la storia della scienza di domani

"Affrontare sfide senza precedenti, è bello cercare precedenti storici", questa è l'epigrafe del mio nuovo libro Fixing the Sky: la storia a scacchi del tempo e del controllo del clima. La storia conta: modella l'identità e il comportamento; non è solo un record celebrativo di inevitabili progressi; e la sua prospettiva dovrebbe informare la sana politica pubblica. Ciascuna delle nostre identità personali è la somma del nostro passato integrato, compresi ricordi, eventi ed esperienze personali e collettivi. Non è solo chi e dove siamo ora, come ci sentiamo oggi e cosa abbiamo mangiato a colazione. Applicato alla geoingegneria, dovremmo basare il nostro processo decisionale non su ciò che pensiamo di poter fare "ora" e nel prossimo futuro. Piuttosto la nostra conoscenza è modellata da ciò che abbiamo e non abbiamo fatto in passato. Questi sono i motivi per prendere decisioni informate. Gli studenti delle dinamiche climatiche che sono appassionati dei cambiamenti climatici sarebbero ben serviti a studiare le dinamiche scientifiche (storia), poiché da decenni a secoli e millenni le idee e le tecnologie sono cambiate in modo drammatico o forse più drammatico del sistema climatico stesso.

La storia può fornire agli studiosi di altre discipline studi dettagliati sugli interventi passati di produttori di pioggia e ingegneri del clima, nonché analoghi strutturali di una vasta gamma di trattati e interventi. Solo in una maniera così coordinata, alla quale partecipano apertamente ricercatori e responsabili politici, possono emergere le migliori opzioni che promuovono la cooperazione internazionale, assicurano un'adeguata regolamentazione ed evitano le inevitabili conseguenze negative di correre in avanti per sistemare il cielo.

Il cambiamento climatico è semplice e tutti dovremmo cercare modi per avere un impatto minore sul pianeta attraverso un “corso intermedio” di mitigazione e adattamento che sia suscettibile a tutti, ragionevole, pratico, equo ed efficace. Ma il sistema climatico è straordinariamente complesso, forse il sistema più complesso mai modellato o osservato, con le conseguenze più importanti che si possano immaginare per la vita e gli ecosistemi. Nella migliore delle ipotesi possiamo solo comprendere il cambiamento climatico, con tre sensi impliciti della parola apprensione:

(1)   consapevolezza e comprensione,
(2)   anticipazione, terrore, paura e
(3)   intervento e controllo.

Certamente nuvole, oceani, calotte glaciali e altri fattori lo rendono più complesso. Ma il jolly più selvaggio nel sistema è la dimensione umana, quindi lo studio è assolutamente essenziale.

Raccomandazioni

Ribadisco le mie raccomandazioni alla commissione. Abbiamo bisogno:

1. Uno sforzo interdisciplinare coordinato e autonomo per studiare gli aspetti storici, etici, legali, politici e sociali della geoingegneria e per formulare raccomandazioni su politiche e governance, non come ripensamento e non necessariamente all'interno di una società scientifica esistente.
2. Un "gruppo di lavoro 4" internazionale sulle dimensioni storiche, sociali e culturali dei cambiamenti climatici in generale e della geoingegneria in particolare, forse sotto l'egida dell'IPCC.
3. Una solida componente intergenerazionale di formazione e partecipazione a tali sforzi. In questo modo credo che la storia possa informare efficacemente le politiche pubbliche. Grazie per l'attenzione

Riferimenti

Fleming, James Rodger. Riparare il cielo: la storia a scacchi del tempo e del controllo del clima. Columbia University Press, 2010.
https://www.amazon.com/Fixing-Sky-Checkered-Columbia-International/dp/023114413X

Fleming, James Rodger. "Gli ingegneri del clima: giocare a Dio per salvare il pianeta", Wilson Quarterly (primavera 2007): 46-60. http://www.colby.edu/sts/climateengineers.pdf

Fleming, James Rodger. “La storia patologica del tempo e
ClimateModification: tre cicli di promessa e campagna pubblicitaria ”, Studi storici in Scienze fisiche 37, n. 1 (2006): 3-25.
http://www.colby.edu/sts/06_fleming_pathological.pdf

Biosketch

James Rodger Fleming è professore di Scienza, Tecnologia e Società al Colby College. Ha conseguito la laurea in astronomia (BS, Penn State), scienze atmosferiche (MS Colorado State) e storia (MA e Ph.D. Princeton) e ha lavorato alla modellistica atmosferica, ai programmi di osservazione aerea, alla consulenza meteorologica e allo storico americano Società meteorologica. Il professor Fleming ha tenuto importanti borse di studio presso la Smithsonian Institution, la National Science Foundation, la National Endowment for the Humanities e l'American Association for the Advancement of Science. È stato studioso in visita presso il MIT, Harvard, Penn State, il National Air and Space Museum, la National Academy of Sciences e il Woodrow Wilson International Center for Scholars.

Premi e onorificenze includono l'elezione come membro dell'AAAS "per studi pionieristici sulla storia della meteorologia e dei cambiamenti climatici e per il progresso del lavoro storico all'interno delle società meteorologiche", partecipazione come autore collaboratore invitato al gruppo intergovernativo di esperti sui cambiamenti climatici, nomina alla cattedra Charles A. Lindbergh di storia aerospaziale della Smithsonian Institution, alla Roger Revelle Fellowship in Global Stewardship dell'AAAS, e ad alcune lezioni di nome tra cui il Ritter presso Scripps Institution of Oceanography, il Vetelsen dell'Università del Rhode Island, e Gordon Manly Lectureship della Royal Meteorological Society.

È autore di Meteorology in America, 1800-1870 (Johns Hopkins, 1990), Historical Perspectives on Climate Change (Oxford, 1998), The Callendar Effect (American Meteorological Society, 2007), e il suo ultimo, Fixing the Sky: The Storia a scacchi di controllo del clima e del clima (Columbia University Press, 2010). Recenti volumi co-editati includono Intimate Universality (Science History / USA, 2006), Globalizing Polar Science (Palgrave, 2010) e Osiris 26 (di prossima pubblicazione) sul clima. Attualmente sta lavorando per collegare il locale e il globale nella storia della scienza del sistema terrestre e per collegare la storia della scienza e della tecnologia con le politiche pubbliche.

Il professor Fleming è stato il fondatore e il primo presidente della Commissione internazionale di storia della meteorologia ed editore associato del nuovo dizionario di biografia scientifica, attualmente è caporedattore di storia della meteorologia, editore di dominio per le recensioni interdisciplinari sul clima di Wiley, redattore storico del Bollettino dell'American Meteorological Society e membro del comitato di storia dell'American Meteorological Society e dell'American Geophysical Union.

Jim è residente in China, nel Maine (non nella Cina continentale!) Con sua moglie Miyoko. Insieme hanno cresciuto due figli. Ama la pesca, il buon jazz, il buon barbecue, vedere gli studenti prosperare e costruire la comunità di storici delle geoscienze. "Niente è davvero un lavoro se non preferisci fare qualcos'altro."