Ας είμαστε αισιόδοξοι.
Απ΄ όλα τα μαθηματικά μοντέλα που, με βάση τα έως τώρα δεδομένα, εκτιμούν τους μελλοντικούς ρυθμούς της ετήσιας κατανάλωσης της γήινης ενέργειας, έχουμε κρατήσει αυτά που οδηγούν σε εκθετική ανάπτυξη. Και απ΄ όλους τους διαθέσιμους τρόπους παραγωγής ενέργειας έχουμε καταφέρει με ένα συνδυασμό πυρηνικής ενέργειας που προκύπτει από τη σύντηξη αλληλεπιδρόντων πυρήνων Δευτέριου και Τρίτιου, καθώς και από τη μέγιστη δυνατή εκμετάλλευση της ηλιακής ενέργειας, να συμπληρώσουμε την απαιτούμενη ποσότητα ώστε να γίνουμε επιτέλους ένας Πολιτισμός Τύπου 1.
Είμαστε στο τρίτο και τελευταίο μέρος της σειράς αυτών των άρθρων. Ξεκινήσαμε υπολογίζοντας τους πιθανούς χρόνους για το πότε θα γίνουμε πολιτισμός τύπου 1. Στο δεύτερο μέρος εξετάσαμε τους τρόπους με τους οποίους μπορούμε να εξασφαλίσουμε την απαιτούμενη ενέργεια γι΄ αυτό, το πως θα γίνουμε πολιτισμός τύπου 1. Κι εδώ, μελετάμε τις επιπτώσεις της πιθανής πραγματοποίησης του σεναρίου αυτού.
Ο δεύτερος νόμος της θερμοδυναμικής
Στο προηγούμενο άρθρο κλείσαμε με την εξής διαπίστωση. Πως όλη η παραγόμενη ενέργεια από τη στιγμή που θα καταναλωθεί, θα μετατραπεί σε θερμότητα. Και πως, εκτός κι αν βρεθεί τρόπος αποβολής όλης αυτής της θερμότητας, αυτή θα αποθηκευτεί στον πλανήτη θερμαίνοντάς τον.
Η σπατάλη θερμότητας που παράγεται αυτή τη στιγμή από τις ανθρώπινες δραστηριότητες είναι τόσο μικροσκοπική, που πρακτικά έχει μηδαμινή επίδραση στην αύξηση της θερμοκρασίας του πλανήτη. Η ανθρωπότητα βέβαια δεν στερείται τρόπων κι έχει καταφέρει να αυξήσει θεαματικά τη θερμοκρασία του με άλλους τρόπους, αλλά δεν είναι αυτό που μας ενδιαφέρει εδώ.
Μας ενδιαφέρει να μετρήσουμε τη μεταβολή που θα προκύψει με τον συγκεκριμένο τρόπο, όταν η καταναλούμενη ενέργεια είναι ίση προς αυτή που αντιστοιχεί σε έναν Πολιτισμό τύπου 1.
Let’s do the math.
Για απλούστευση θα πάρουμε το σενάριο της ηλιακής ενέργειας. Ένας τύπος που δίνεται στους φοιτητές φυσικής ή περιβαλλοντικών τμημάτων για τη διατήρηση της θερμοκρασίας ισορροπίας της Γης βασίζεται στο νόμο Stefan-Boltzman και είναι ο παρακάτω:
όπου:
- Τπλανήτη η θερμοκρασία του πλανήτη, της Γης στη περίπτωσή μας
- ΤΗλίου η θερμοκρασία του Ηλίου
- Α η ποσότητα ενέργειας που αντανακλάται στο διάστημα χωρίς να απορροφηθεί από τη Γη
- R οι ακτίνες του Ηλίου και της Γης αντίστοιχα.
Η παράμετρος Α είναι το κλειδί.
Αυτή τη στιγμή για τη Γη είναι ίσος με 0,3[1]. Το 30% της ηλιακής ακτινοβολίας αντανακλάται μέσω της ατμόσφαιρας πίσω στο διάστημα. Για ένα πολιτισμό τύπου 1 όμως η ποσότητα αυτή είναι ίση με 0, κάνοντας λοιπόν τους υπολογισμούς και υπολογίζοντας τη διαφορά των όρων Τπλανήτη για Α=0 κ΄ Α=0,3, βρίσκουμε πως η διαφορά της θερμοκρασίας για τη μετάβαση από τον έναν πολιτισμό στον άλλον θα είναι ίση με
Τ2 – Τ1 = 24οC.
Μια διαφορά, η οποία μπορεί να χαρακτηριστεί τουλάχιστον τεράστια.
Αύξηση μέσης θερμοκρασίας κατά 24 βαθμούς
Για το μοντέλο της υπερεκθετικής ανάπτυξης που είδαμε στο 1ο άρθρο η αύξηση αυτή θα γίνει σε λιγότερο από 300 χρόνια από σήμερα. Η πλειοψηφία των ειδών ζωής δεν θα προλάβει να προσαρμοστεί σε αυτές τις εξωφρενικές αλλαγές. Το μεγαλύτερο μέρος της χλωρίδας και της πανίδας του πλανήτη θα εξαφανιστεί κι εν τέλει, μεγάλο μέρος του πλανήτη θα γίνει ακατοίκητο κι εντελώς αφιλόξενο για τους ανθρώπους ή για όποια όντα συνεχίσουν πεισματικά να κατοικούν σε αυτόν, τα οποία θα προμηθεύονται πλέον τη τροφή τους μόνο με μηχανικούς τρόπους.
Και το θέμα με το ζήτημα αυτό είναι ότι δεν μπορούμε να δημιουργήσουμε κανέναν μορφής γεωμηχανικό τρόπο για να το αποφύγουμε. Δεν μπορούμε να δημιουργήσουμε έναν καθρέφτη για παράδειγμα για να αντανακλάμε την ηλιακή ακτινοβολία στο διάστημα ώστε να μειώσουμε τη θερμοκρασία γιατί (α) η ηλιακή ακτινοβολία έτσι κι αλλιώς δεν φτάνει στη γη, αφού απορροφάται από τα ηλιακά πάνελ που βρίσκονται σε τροχιά και τη συσσωρεύουν και (β) δεν θέλουμε να μη λαμβάνουμε την ηλιακή αυτή ακτινοβολία γιατί επιθυμούμε διακαώς να συσσωρεύουμε τόση ενέργεια ώστε να γίνουμε πολιτισμός τύπου 1.
Κι αν φύγουμε από την ηλιακή ενέργεια και μεταβούμε στη Πυρηνική, ή στη τήξη νετρονίων ή στην ένωση ύλης αντιύλης; Ούτε κι αυτό θα βοηθήσει. Το πρόβλημα δεν προκύπτει από το είδος της ενέργειας που χρησιμοποιούμε αλλά από τον 2ο νόμο της θερμοδυναμικής. Η ενέργεια, όπως και να δημιουργηθεί, θα μετατραπεί αργά, σταθερά και βασανιστικά σε θερμότητα.
Σε κάθε περίπτωση.
Ανεξάρτητα λοιπόν από το πως θα παράγουμε ενέργεια, ένας πολιτισμός τύπου 1 θα κάνει αναγκαστικά τον πλανήτη του να θερμανθεί.
Εκθετικός ρυθμός αύξησης.
Και θυμηθείτε, όλα τα μοντέλα που οδηγούν σε πολιτισμό τύπου 1 δεν δίνουν γραμμικό αλλά εκθετικό ρυθμό αύξησης της παραγόμενης ενέργειας. Που σημαίνει πως η μεταβολή θα είναι τόσο γρήγορη, που ελάχιστα από τα υπόλοιπα είδη του πλανήτη θα καταφέρουν να προσαρμοστούν σε αυτή την αλλαγή και να επιβιώσουν. Έτσι ακόμη κι αν κάνουμε την υπόθεση ότι ο πολιτισμός αυτός θα καταφέρει να επιβιώσει ανεξάρτητα από την αλληλεπίδραση με οτιδήποτε από τον πλανήτη του έδινε ως τώρα ζωή, θα παραμείνει το πρόβλημα για το πως θα επιβιώσουν τα ίδια τα μέλη του στην αύξηση αυτή της θερμοκρασίας.
Υπάρχει λύση;
Ας το τραβήξουμε στα άκρα. Μια λύση που θα μπορούσε να σκεφτεί κάποιος είναι πως η όποια ζωή θα μπορούσε να συνεχίσει να υπάρχει μόνο προστατευμένη από τεράστιους θόλους οι οποίοι θα περιείχαν τεράστια κλιματιστικά. Τα οποία με τη σειρά τους βέβαια θα απέβαλλαν ακόμη περισσότερη θερμότητα, την οποία αδυνατώ (για την ακρίβεια δεν αξίζει καν) να υπολογίσω, και η οποία θα αύξανε δραματικά ακόμη περισσότερο τη θερμοκρασία του πλανήτη όπου θα απαιτούνταν ακόμη ισχυρότερα κλιματιστικά κτλ κτλ.
Μια δεύτερη λύση.
Είμαστε πολιτισμός τύπου 1 πλέον, που σημαίνει πως έχουμε καταστρέψει ελέγξει πλήρως τον πλανήτη μας κι έχουμε κυριαρχήσει στο ηλιακό σύστημα. Οι αποικίες σε άλλους πλανήτες του συστήματος ή σε τεχνητούς σχηματισμούς θα ήταν δυνατές, έτσι όλη αυτή η θερμότητα που θα δημιουργούταν από τη μετατροπή ενέργειας δεν θα αποθηκευόταν μόνο στη Γη, αλλά θα διαχεόταν σε ολόκληρο το ηλιακό σύστημα.
Βέβαια εδώ θα μπορούσε να αναρωτηθεί κάποιος, σε αυτή τη περίπτωση θα παραμέναμε πολιτισμός τύπου 1; ή, εφ΄ όσον κατοικούμε και σε άλλους πλανήτες, θα θεωρηθούμε πολιτισμός τύπου 1 πλέον όταν θα έχουμε τιθασεύσει και την ενέργεια του ήλιου που καταφθάνει και στους πλανήτες αυτούς;
Επίλογος
Γιατί δεν βλέπουμε σφαίρες Dyson στα άλλα ηλιακά συστήματα; που είναι οι υπερμεγέθης εξωγήινες κατασκευές, μα που είναι οι εξωγήινοι;
Με τα παραπάνω ζητήματα θα ασχοληθούμε εκτενώς σε πολλά από τα υπόλοιπα άρθρα. Αλλά μέχρι στιγμής είδαμε πως σε όσον αφορά τις επιπτώσεις, το να ακολουθήσει κάποιος αυτή τη μορφή εξέλιξης δεν είναι ίσως η καλύτερη επιλογή.
Το πέρασμα σε μια κατάσταση από τη σημερινή σε αυτή ενός πολιτισμού τύπου 1 δεν είναι αναίμακτο και κατά τα φαινόμενα δεν είναι πλεονεκτικό. Η πεποίθησή μου είναι πως ένας πολιτισμός θα έφτανε (αν μπορούσε) στο επίπεδο 1 της κλίμακας Καρντάσεφ όχι από επιλογή αλλά από ανάγκη, αν στρεβλές και μόνο συνθήκες (οικονομικές, πολιτικές, λανθασμένες επιλογές γενικότερα) τον ανάγκαζαν να προχωρήσει στην απαιτούμενη αύξηση ενέργειας.
Με τις πρώτες, άμεσες συνέπειες να είναι ότι θα αναγκαζόταν να αποβάλλει τον προηγούμενο – και σχετικά άνετο – τρόπο ζωής του. Και τις επόμενες, να ακολουθήσει τελικά το κύκλο που όπως φαίνεται, ακολουθούν όλα τα βιολογικά συστήματα: ανάπτυξη, σταθεροποίηση και πτώση.
Εμείς βέβαια ως συμπαγής και γήινος πολιτισμός, έχουμε αποδείξει σε όλη τη διάρκεια της σύντομης ιστορίας μας, πως η αύξηση χρήσης ενέργειας συμβαδίζει με το σεβασμό ως προς το πλανήτη και τη φιλικότητα προς τα άλλα είδη ζωής που κατοικούν σε αυτόν.
Ή τουλάχιστον, πως μαθαίνουμε από τα όποια λάθη έχουν γίνει στο παρελθόν και πως είμαστε ικανοί να προχωρήσουμε με σύνεση και μόνο μπροστά.
Σωστά;
Σημειώσεις
[1] Ο Γιάννης Πετράρχης στο άρθρο του για τον Βαγγέλη Παπαθανασίου μου έδωσε μια εντυπωσιακή πληροφορία που δεν την είχα υπ΄ όψιν μου. Πως το 1976, την εποχή που γραφόταν από τον Vaggelis το album albedo 0.39 ο συντελεστής Α ανερχόταν στο 0,39 από το 0,3 που βρίσκεται σήμερα. Είναι μια ακόμη λεπτομέρεια που δίνει τη δραματική αλλαγή στις γήινες συνθήκες που έχει αποφέρει η ανθρώπινη δραστηριότητα. (up)
