Wśród astronomów nastąpiło ostatnio niemałe poruszenie. Po raz pierwszy naukowcy obserwujący gwiazdy zwracają wzrok ku Ziemi i przyglądają się wpływowi, jaki ich działalność badawcza wywiera na rodzimą planetę. Uczeni z Institut de Recherche de Astrophysique et Planétologie (IRAP), próbując oszacować ślad węglowy swojego instytutu, sięgnęli po dane z innych lokalizacji – i zaskoczyli się nieznaną dotąd skalą problemu. Ślad węglowy infrastruktury badawczej, w szczególności konstrukcji i użytkowania teleskopów, jest większy, niż niektórych europejskich krajów. To także, jak się okazuje, największa składowa całościowych emisji branżowych każdego astronoma. Na szczęście naukowcy nie chcą pozostać wobec nowej wiedzy bierni.

Pionierskie badania nad emisjami z działalności astronomicznej

Naukowcy z IRAP postanowili w 2020 roku wyliczyć emisje związane z działalnością ich jednostki badawczej. Pod uwagę brane były, standardowo, takie aspekty jak ogrzewanie budynku, czy podróże pracowników. Podczas kalkulowania śladu węglowego infrastruktury oraz aktywności związanych bezpośrednio z obserwacją kosmosu, badacze postanowili wykroczyć poza pierwotne założenia i wziąć pod lupę całą branżę.

Jak możemy wyczytać w artykule ¹Knödlseder, J., Brau-Nogué, S., Coriat, M., Garnier, P., Hughes, A., Martin, P., Tibaldo, L. (2022). Estimate of the carbon footprint of astronomical research infrastructures. Nature Astronomy, 6, 503-513.opublikowanym w Nature Astronomy, naukowcy poddali analizie emisje z 46 misji kosmicznych oraz 39 obserwatoriów zlokalizowanych na Ziemi. Z wyliczeń wynika, że ślad węglowy wszystkich aktywnych obserwatoriów astronomicznych to na ten moment ekwiwalent ok. 20,3 miliona ton dwutlenku węgla (przynajmniej 1,2 kiloton wyemitowanego CO2 rocznie).

“Aby lepiej to zobrazować – 20 milionów ton CO2 – to roczny ślad węglowy takich krajów jak Estonia, Chorwacja czy Bułgaria” – powiedział astronom pracujący w IRAP, Jürgen Knödlseder, w wywiadzie dla NPR ²Greenfieldboyce, N. (2022). Astronomy’s contribution to climate change rivals the emissions from some countries. NPR [dostęp 22.04.2022]..

Z kolei w przeliczeniu na jednego naukowca, roczne emisje związane z utrzymaniem infrastruktury do obserwacji kosmosu wynoszą ok. 37 ton CO2 (chociaż badacze zaznaczają, że wyliczenia są konserwatywne). To pionierskie tego typu obliczenia. Autorzy artykułu także po raz pierwszy doszli do wniosku, że infrastruktura badawcza jest pojedynczą, największą składową śladu węglowego każdego astronoma.

Czym tak naprawdę jest ślad węglowy w astronomii?

Największy udział w śladzie węglowym astronomii jako całości mają – wbrew temu, co podpowiada intuicja – obserwatoria naziemne. Prym wiodą największe i najlepiej wyposażone jednostki oraz urządzenia, w tym oczywiście Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba oraz budowana sieć radioteleskopów Square Kilometer Array. Wraz z takimi projektami jak np. Extremely Large Telescope – o wadze niemal 4000 ton, z lustrami mierzącymi nawet 39 metrów szerokości – czy Thirty Meter Telescope, wysokoemisyjnej infrastruktury będzie tylko przybywać.

Skąd jednak biorą się te ogromne ilości uwolnionych gazów cieplarnianych? Podczas szacowania śladu węglowego infrastruktury astronomicznej pod uwagę brane są zarówno takie kwestie, jak konsumpcja energii przez dane urządzenie/stację badawczą, ogrzewanie, chłodzenie, jak i nieco mniej oczywiste źródła emisji, np. związane z wylewaniem betonu podczas konstrukcji.

Jednocześnie ślad węglowy pochodzący z budowy i utrzymania infrastruktury badawczej uznaje się za składową śladu węglowego poszczególnych naukowców jako jednostek współtworzących astronomię. Dla przykładu – znany i lubiany Kosmiczny Teleskop Keplera w ciągu 11 lat swojego działania wyemitował 52620 ton CO2. Dzięki niemu 9606 naukowców opublikowało 4306 artykułów naukowych. W przeliczeniu liczby te sprowadzają się do emisji ok. 12 ton CO2 na artykuł i 5 ton CO2 na naukowca [1].

Indywidualny, branżowy ślad węglowy astronoma

To jednak nie wszystko. W skład całościowego śladu węglowego branży – a zatem jego uczestników – wchodzą bowiem także emisje z działalności niezwiązanej z infrastrukturą przeznaczoną do obserwacji kosmosu.

Jeśli z szacunków wykluczymy rzadko brane do tej pory pod uwagę emisje teleskopów, ziemskich i pozaziemskich obserwatoriów, najbardziej emisyjne w aktywności naukowej astronoma będzie korzystanie z superkomputerów. Z australijskiego badania ³Stevens, A., Bellstedt, S., Elahi, P., Murphy, M., Bellstedt, S., Elahi, P., Murphy, M. (2020). The imperative to reduce carbon emissions in astronomy. Nature Astronomy, 4, 843-851. wynika, że może stanowić ono nawet 60% całego śladu węglowego pojedynczego badacza, ekwiwalent 22 ton CO2 rocznie.

Sporym problemem (pod kątem emisji) w środowisku naukowym jest także latanie samolotem. Astronomowie (ale naukowcy w ogóle) przemieszczają się drogą powietrzną ponadprzeciętnie często. Na konferencje, seminaria, spotkania komisji, warsztaty, rozmowy kwalifikacyjne i w wielu innych celach. Loty pracowników naukowych są często największym źródłem emisji uniwersyteckich, z których ponad połowę stanowi udział w konferencjach [3]. W przeliczeniu na jednego badacza (bazując na wyliczeniach dla naukowców z Max Planck Institute for Astronomy) emisje z lotów to ekwiwalent 8,5 tony CO2 rocznie [4].

Do tego dochodzą naturalnie emisje z ogrzewania, klimatyzacji i zasilania w energię sprzętów stanowiących wyposażenie biur naukowców.

Dane już mamy, czas na działanie

Skoro mamy już świadomość, że astronomia jest częścią problemu z antropogenicznymi emisjami gazów cieplarnianych, pora zastanowić się, jak astronomowie mogą stać się częścią rozwiązania. Na naukowcach spoczywa spora odpowiedzialność – to w końcu oni kształtują naszą wiedzę o świecie. To także w ich stronę zwracamy się poszukując rozwiązań i wzorów do naśladowania. Łatwo bowiem podważyć wysiłki na rzecz ograniczania emisji, jeśli naukowcy, którzy do nich nawołują, ignorują własny ślad węglowy.

Jak stwierdziła Annie Hughes, badaczka z IRAP, “jeśli naukowcy nie reagują na raporty i ostrzeżenia od kolegów po fachu, to trochę tak, jakby tata przestrzegał dziecko przed paleniem samemu paląc papierosa” [2].

Na szczęście to nie tak, że w środowisku astronomów temat branżowego śladu węglowego przechodzi bez echa. Wręcz przeciwnie. Skutecznych pomysłów na obniżenie negatywnego wpływu astronomii na klimat jest sporo. Zasilanie jednostek badawczych energią odnawialną to najbardziej oczywisty, ale tylko jeden z nich [3], [4].

Po pierwsze: bardziej przemyślane konferencje

Jedną ze zmian – łatwych do wprowadzenia, które mogą mieć zasięg globalny – jest ograniczenie ilości konferencji. Nie chodzi absolutnie o to, żeby zawężać naukowcom możliwości rozwoju, a raczej o to, żeby organizować mniej, ale bardziej wartościowe spotkania [5]. W literaturze pojawiają się także sugestie, aby konferencje astronomiczne podzielić na tematyczne “pule”. Konferencje wchodzące w skład jednej puli odbywałyby się w niewielkich odstępach czasowych i w bliskiej lokalizacji. Dzięki temu naukowcy podróżujący z daleka mogliby wziąć udział w kilku spotkaniach podczas jednej podróży.

Warto też zastanowić się nad środkami transportu, których używają naukowcy celem dotarcia na tego typu spotkanie. Jeśli czas przejazdu do miejsca docelowego pociągiem nie przekracza, powiedzmy, 8 godzin, zazwyczaj nic nie stoi na przeszkodzie, żeby wybrać go zamiast samolotu. Niektóre uniwersytety (np. w Lejdzie, Gandawie czy Groningen) wymagają nawet od badaczy korzystania z pociągu w przypadku połączeń trwających mniej niż sześć godzin [6].

Co więcej, część konferencji można przecież przenieść do przestrzeni internetowej. Jak udowodniła pandemiczna odsłona dorocznej konferencji European Astronomical Society w 2020 roku, spotkania online mogą mieć aż 3 tys. razy mniejszy ślad węglowy niż spotkania “na żywo” [6]. Jest jeszcze jeden, dodatkowy benefit: w konferencji online w końcu mogą wziąć udział ludzie, którzy z różnych powodów nie mogli pozwolić sobie na podróż.

Po drugie: slow science

Na szybkie ograniczenie emisyjności infrastruktury badawczej, niestety nie mamy jeszcze planu. Niektórzy sugerują jednak, aby do czasu opracowania mniej emisyjnych metod badawczych, po prostu zwolnić [7]. Zwolnić z oczekiwaniami i rozwojem za wszelką cenę.

Być może powinniśmy wyhamować i zmniejszyć nieco tempo wyścigu o największy, najnowocześniejszy teleskop świata. Tym bardziej, że w astronomicznych archiwach ponoć na odkrycie czekają jeszcze stosy nigdy nie przeanalizowanych danych. Być może nawet przez cały ten pęd za technologią, coś niezwykle ważnego nam umyka.

Jeśli chcecie dowiedzieć się więcej o tym, jak astronomowie wspierają ochronę środowiska, zajrzyjcie tutaj.

Źródła

• [1] Knödlseder, J., Brau-Nogué, S., Coriat, M., Garnier, P., Hughes, A., Martin, P., Tibaldo, L. (2022). Estimate of the carbon footprint of astronomical research infrastructures. Nature Astronomy, 6, 503-513.
• [2] Greenfieldboyce, N. (2022). Astronomy’s contribution to climate change rivals the emissions from some countries. NPR [dostęp 22.04.2022].
• [3] Stevens, A., Bellstedt, S., Elahi, P., Murphy, M., Bellstedt, S., Elahi, P., Murphy, M. (2020). The imperative to reduce carbon emissions in astronomy. Nature Astronomy, 4, 843-851.
• [4] Jahnke, K., Fendt, C., Fouesneau, M., Georgiev, I., Herbst, T., Kaasinen, M., Rix, H. W. (2020). An astronomical institute’s perspective on meeting the challenges of the climate crisis. Nature Astronomy, 4, 812-815.
• [5] Celebrate sustainable travel at conferences. Nature, 573, 451-452.
• [6] Burtscher, L., Barret, D., Borkar, A., Grinberg, V., Jahnke, K., Kendrew, S., McCaughrean, M. (2020). The carbon footprint of large astronomy meetings. Nature Astronomy, 4, 823-825.
• [7] Young, M. (2022). Is “slow science” the answer to astronomy’s carbon footprint? Sky&Telescope [dostęp 05.05.2022].

Emilia Obluska

Jestem absolwentką SGGW, Wydziału Nauk o Zwierzętach, oraz UW, Artes Liberales. Pasjonuje mnie zgłębianie wiedzy o złożonych zależnościach między organizmami, społecznościami i systemami na świecie. Interesuję się prawami zwierząt, ochroną bioróżnorodności i innowacjami technologicznymi, które pomagają nam radzić sobie z konsekwencjami ludzkiej ekspansji na Ziemi.

Jeśli podoba Ci się treść na blogu, możesz podziękować za moją pracę stawiając mi wirtualną kawę: