A csillagászok hogyan próbálják megvédeni az éghajlatot
Első pillantásra a kozmosz felfedezésének egyik paradox hatása, hogy a távoli kiterjedésbe való kilátás egyszerre változtathatja meg saját kozmikus otthonának perspektíváját. Ez már körülbelül 50 évvel ezelőtt jött létre, amikor az űrből érkező föld első képei kezdték megváltoztatni a bolygónkhoz való viszonyunkat, amely olyan kicsi és kiszolgáltatottnak tűnt az űrből. Ki tudja, milyen barátságtalan lehet a kozmosz számunkra, emberek számára, bolygónk légköri határain túl, más nézetet alakíthat ki otthonának varázslatáról és valószínűtlenségéről. Ezért talán nem véletlen, hogy az asztrofizikus közösség egyre inkább azt a kérdést vitatja meg, hogy ők maguk milyen felelősséget vállalnak az éghajlatváltozásért, és hogyan tudják csökkenteni az ehhez való saját hozzájárulásukat. A "Nature Astronomy" folyóirat ezt a gondolkodási folyamatot legújabb nemzetközi számában hat nemzetközi cikkben dokumentálta.
Az a tény, hogy a csillagászok különösen foglalkoznak ezzel a témával, nem meglepő nagyon praktikus okokból: A csillagászokról tudni lehet, hogy sokat utaznak - nemcsak azért, mert a viszonylag kicsi közösség rendszeresen találkozik nemzetközi konferenciákon, hanem azért is, mert időt töltenek megfigyeléssel a gyakran elzárt távcsöveken. határozottan meghatározzák kutatási gyakorlatukat. Ezen kívül vannak számításigényes szimulációk, amelyek magas energiaigényt okoznak, és így közvetett módon hozzájárulnak az asztrofizikusok üvegházhatású gázok kibocsátásához. A csillagászok nem kevésbé felelősek saját kibocsátásuk csökkentéséért, mint a világ bármely más személye - írják az Adam Stevensszel dolgozó ausztrál csillagászok.
Szuperszámítógépek, mint klímaváltók
Ennek megoldása érdekében először meg kell ismerniük a kibocsátás forrásait és relatív arányát, hogy aztán egy második lépésben dolgozzanak csökkentésükön. Tanulmányukban Ausztráliára tették ezt, és arra a következtetésre jutottak, hogy egy átlagos ausztrál csillagász kutatással kapcsolatos kibocsátása évente 37 tonna szén-dioxid-egyenértékkel (tCO₂e) 40 százalékkal magasabb, mint egy tipikus ausztráléé. Érdekes módon a becslések szerint ez elsősorban a szuperszámítógépek energiaigényes számításainak köszönhető. Sokkal kisebb hozzájárulást jelentenek a repülések, valamint a megfigyelőközpontok és kutatóintézetek működtetése.
Visszatekintve a Heidelberg Max Planck Csillagászati Intézet (MPIA) nagyon hasonló számításokat készített Németország számára 2018-ra. Knud Jahnke és munkatársai mérlege eltér az ausztrál kollégáikétól. Nemcsak az egy csillagászra jutó átlagos kibocsátás, évi 18,1 tCO₂e, jóval az ausztrál érték alatt van. Ezen túlmenően a légi utazás teszi ki számukra a legnagyobb részt. A különbségeket részben azzal magyarázzák, hogy az ausztrálok egy másik emissziós kalkulátort használtak, amely jelentősen alacsonyabbra becsüli a kibocsátást, mint a németek. A német mérlegben az is észrevehető, hogy a németországi villamosenergia-fogyasztásból eredő másodlagos kibocsátás jóval alacsonyabb, tekintettel a fosszilis energiaforrások jelentősen alacsonyabb részarányára (47 százalék, míg Ausztráliában 83 százalék). És mégis: Riasztó, hogy az MPIA kutatónkénti üvegházhatásúgáz-kibocsátás körülbelül háromszor olyan magas, mint a párizsi klímamegállapodásban 2030-ra kitűzött német célok, annak érdekében, hogy a globális felmelegedést legfeljebb 1,5 fokosra lehessen korlátozni - írja a Heidelberg csapata.
A járvány tanulságai
Javaslatok arra vonatkozóan, hogyan lehetne ezt az értéket az elkövetkező években jelentősen csökkenteni, további részletes tanulmányok eredményei. Az idei Covid-19 járvány váratlanul bebizonyította, hogyan lehet jelentősen csökkenteni a légi utazások számát. A nagy konferenciák teljes körű digitális megtartásának szükségessége lehetővé tette a személyes és az online események kibocsátásának közvetlen összehasonlítását. Az MPIA Leonhard Burtscherrel dolgozó tudósok ezt az Európai Csillagászati Társaság (EAS) éves konferenciájának példájával számolták ki. 2019-ben erre a találkozóra Lyonban került sor 1240, 2020-ban pedig 1777 résztvevővel virtuális konferencia formájában.
Felmérések és extrapolációk segítségével a csillagászok megállapították, hogy 2019-ben az emisszió 1855 tCO₂e-t tett ki - ami az MPIA 2018-as teljes kibocsátásának mintegy 70 százaléka -, míg az online változat vékony CO₂-lábnyoma mindössze 582 kilogramm volt. Ezenkívül, amint azt a résztvevők nagyobb száma javasolhatja, az online konferenciák sokkal befogadóbbak. A kisebb utazási költségkerettel rendelkező vagy nehéz családi körülmények között dolgozó kutatók digitálisan részt vehetnek olyan konferenciákon, amelyekről korábban kizárták volna őket. A csillagászok a jövőre nézve hibrid formátumokat is javasolnak, amelyekben regionális analóg "műholdas konferenciák" kapcsolódnak nagy nemzetközi találkozókhoz, így a csökkentett utazási távolságok és a valódi társadalmi csere összekapcsolható.
Kevesebb látogatás a teleszkópokon
A Nicolas Flagey-vel dolgozó csillagászok a 40 éves Kanada-Franciaország-Hawaii távcső példájával kiszámolták egy megfigyelőközpont egyenértékű üvegházhatású gázkibocsátását 2019-re. Ez a távcső a Mauna Kea vulkánon található, és a hawaii fő szigetről működik. Itt mindenekelőtt a létesítmény villamosenergia-fogyasztása és a működéshez szükséges utazás mellett az egy főre eső kibocsátás 16,5 tCO₂e. Csökkentési lehetőség rejlik a fenntartható energiaforrásokban, a jobb hardverben és az utazási tevékenységek csökkentésében. A csillagászatban már megfigyelhető tendencia itt segíthet abban, hogy a megfigyeléseket egyre kevésbé maguk végzik az intézeteikből érkező csillagászok, de a helyi alkalmazottak egyre inkább szolgáltatási módban hajtják végre őket.
Meglepő a nagy adatközpontok energiafogyasztásának elemzése, amelyet Simon Portegies Zwart, a Leideni Egyetem munkatársa végzett. Ebben rámutat a választott programozási nyelv és a számítások éghajlatbarátsága közötti kapcsolatra: A Python nyelv, amely interaktivitása, modularitása és objektumorientációja miatt a közelmúltban egyre népszerűbb a csillagászok körében, lényegesen nagyobb károsanyag-kibocsátást okoz, mint a "klasszikus" és nehezebb programozási nyelvek C ++, ill. Fortran. Ezért az egyetemeken fel kell tenni a kérdést, hogy jobb-e, ha nem használjuk a Pythont a következő generáció képzésében. Az a tény, hogy a csillagászok nem feltétlenül ismertek különösebben elegáns programozással, inkább a kutatási kérdéseiket tartják szem előtt a programok kidolgozása során, egy további szempont, amelyen a jövőben lehet dolgozni.
Végül is az éghajlatváltozás hatással lehet a csillagászati megfigyelésekre - mutatnak rá az MPIA-tól Faustine Cantalloubével dolgozó csillagászok. A légkör és az ott fellépő turbulencia hatása meghatározza a távcső térbeli felbontását. Az erősebb szél a légköri turbulencia aktív korrekcióját is megnehezíti. Tehát ha az éghajlatváltozással szemben megváltoznak a csillagászati obszervatóriumok helyeinek légköri viszonyai, ez befolyásolhatja a megfigyelések minőségét. A publikációk azt a benyomást keltik, hogy a csillagászok elhatározták, hogy az elkövetkező években legalább jelentősen csökkentik saját hozzájárulásukat az éghajlatváltozáshoz. Azt, hogy már elkezdték, megmutatta a fizikai Nobel-díjas, Brian Schmidt Twitter-reakciója az ausztrál tanulmányra: Még mindig sok a tennivaló, de legalább örvendetes, hogy a legerősebb ausztrál szuperszámítógépen végzett szimulációk ma már száz százalékban megújuló energiákkal rendelkeznek. sétált. Ez vonatkozik az Ausztrál Nemzeti Egyetemre is, amelynek helyettes kancellárja, Schmidt. Következtetése: "Minden lehetséges."