Zinātnieki lāpī mākoņus, lai glābtu Lielo Barjerrifu

Austrālijā ir bijusi tveicīga vasara, un koraļļos uz Lielā Barjerrifa ir agrīnas stresa pazīmes.Iestādes, kas pārvalda pasaulē lielāko koraļļu rifu sistēmu, tuvāko nedēļu laikā sagaida vēl vienu balināšanas notikumu — ja tas notiks, tā būtu sestā reize kopš 1998. gads, ka ūdens temperatūras pieaugums ir iznīcinājis lielas koraļļu daļas, kas apdzīvo neskaitāmas jūras radības.dzīvniekus.Trīs no šiem balināšanas notikumiem, kas padara koraļļus uzņēmīgākus pret slimībām un nāvi, ir notikuši tikai pēdējo sešu gadu laikā. Kad koraļļi piedzīvo ekstrēmas un ilgstošas ​​karstuma slodzes, tās izdzen aļģes, kas dzīvo savos audos un kļūst pilnīgi baltas.Tam var būt postoša ietekme uz tūkstošiem zivju, krabju un citu jūras sugu sugu, kuru pajumte un barība ir atkarīga no koraļļu rifiem. Lai palēninātu koraļļu augšanas ātrumu. balināšana, ko izraisa okeāna sasilšana, daži zinātnieki meklē risinājumu debesīs. Konkrēti, viņi skatās uz mākoni.
Mākoņi nes ne tikai lietu vai sniegu.Dienas laikā mākoņi darbojas kā milzu saulessargi, kas atstaro daļu saules gaismas no Zemes atpakaļ kosmosā.Jūras stratokumulus mākoņi ir īpaši svarīgi: tie atrodas zemā augstumā, biezi un pārklāj aptuveni 20 tropiskā okeāna procentuālā daļa, atdzesējot zemāk esošo ūdeni.Tāpēc zinātnieki pēta, vai to fizikālās īpašības var mainīt, lai bloķētu vairāk saules gaismas. Uz Lielā Barjerrifa tiek cerēts, ka koraļļu kolonijām tiks sniegts ļoti nepieciešamais atvieglojums. arvien biežāki karstuma viļņi.Bet ir arī projekti, kuru mērķis ir globālā dzesēšana, kas ir pretrunīgāki.
Koncepcijas ideja ir vienkārša: iešaut lielu daudzumu aerosolu mākoņos virs okeāna, lai palielinātu to atstarošanos. Zinātnieki jau gadu desmitiem ir zinājuši, ka daļiņas kuģu atstātajās piesārņojuma takās, kas līdzinās takām aiz lidmašīnām, var izgaismot esošos. Tas ir tāpēc, ka šīs daļiņas rada sēklas mākoņu pilieniem;jo vairāk un mazāku mākoņu pilienu, jo baltāka un labāka ir mākoņa spēja atstarot saules gaismu, pirms tas skar Zemi un sakarsē to.
Protams, piesārņojošo vielu aerosolu iešaušana mākoņos nav īstā tehnoloģija, lai atrisinātu globālās sasilšanas problēmu. Mūžībā aizgājušais britu fiziķis Džons Lathams 1990. gadā ierosināja tā vietā izmantot sāls kristālus, kas iegūti, iztvaicējot jūras ūdeni. Jūra ir bagātīga, maiga un īpaši. bez maksas.Viņa kolēģis Stīvens Salters, Edinburgas universitātes inženierzinātņu un dizaina emeritētais profesors, ieteica izvietot aptuveni 1500 tālvadības laivu floti, kas kuģotu pa okeāniem, sūcot ūdeni un izsmidzinot mākoņos smalku miglu, lai izveidotu mākoņus. spilgtāks.Tā kā siltumnīcefekta gāzu emisijas turpina pieaugt, pieaug interese par Latham un Salter neparasto priekšlikumu. Kopš 2006. gada pāris sadarbojas ar aptuveni 20 ekspertiem no Vašingtonas Universitātes, PARC un citām iestādēm Oceanic Cloud Brightening Project ietvaros. (MCBP). Projekta komanda šobrīd pēta, vai jūras sāls apzināta pievienošana zemajiem, pūkainajiem stratokumulus mākoņiem virs okeāna atvēsinās planētu.
Šķiet, ka mākoņi īpaši kļūst gaišāki gar Ziemeļamerikas un Dienvidamerikas rietumu krastu, kā arī Āfrikas centrālajā un dienvidu daļā, sacīja Sāra Dohertija, atmosfēras zinātniece no Vašingtonas Universitātes Sietlā, kura pārvalda MCBP kopš 2018. gada. Mākoņi Ūdens pilieni veidojas dabiski. uz okeāniem, kad mitrums sakrājas ap sāls graudiem, bet pievienojot tiem nedaudz sāls, var palielināt mākoņu atstarojošo spēku. Lielās mākoņu segas padarīšana virs šīm piemērotajām vietām par 5% varētu atdzesēt lielu daļu pasaules, sacīja Dohertijs. Tā vismaz. datorsimulācijas liecina. ”Mūsu lauka pētījumi par jūras sāls daļiņu iepludināšanu mākoņos ļoti mazā mērogā palīdzēs iegūt dziļāku izpratni par galvenajiem fiziskajiem procesiem, kas var novest pie uzlabotiem modeļiem,” viņa teica.Maza mēroga eksperimenti ar prototipa ierīci. bija plānots sākt 2016. gadā objektā netālu no Monterejas līča, Kalifornijā, taču tie ir aizkavējušies finansējuma trūkuma un sabiedrības iebildumu dēļ pret eksperimenta iespējamo ietekmi uz vidi.
"Mēs tieši nepārbaudām jebkāda mēroga okeāna mākoņu izgaismošanos, kas ietekmē klimatu," sacīja Dohertijs. Tomēr kritiķi, tostarp vides grupas un aizstāvības grupas, piemēram, Kārnegi klimata pārvaldības iniciatīva, uztraucas, ka pat neliels eksperiments var netīši ietekmēt globālo pasauli. klimats tā sarežģītā rakstura dēļ. ”Ideja, ka to var darīt reģionālā mērogā un ļoti ierobežotā mērogā, ir gandrīz maldīga, jo atmosfēra un okeāns siltumu importē no citurienes,” sacīja Rejs Pjērs Humberts, fizika Oksfordas Universitātē.Ir arī tehniski izaicinājumi.Izstrādāt smidzinātāju, kas var droši apgaismot mākoņus, nav viegls uzdevums, jo jūras ūdens mēdz aizsērēt, uzkrājoties sālim.Lai risinātu šo izaicinājumu, MCBP lūdza palīdzību Armand Neukermans, oriģinālā tintes printera izgudrotājs, kurš līdz aiziešanai pensijā strādāja kompānijās Hewlett-Packard un Xerox. Ar Bila Geitsa un citu tehnoloģiju nozares veterānu finansiālu atbalstu Neukmans tagad izstrādā sprauslas, kas spēj izspridzināt pareizā izmēra sālsūdens pilienus (120 līdz 400 nanometri). diametrā) nonāk atmosfērā.
MCBP komandai gatavojoties testēšanai ārpus telpām, Austrālijas zinātnieku komanda ir pārveidojusi agrīnu MCBP sprauslas prototipu un izmēģinājusi to virs Lielā Barjerrifa. Kopš 1910. gada Austrālija ir piedzīvojusi 1,4°C sasilšanu, pārsniedzot globālo vidējo rādītāju 1,1°. C, un Lielais Barjerrifs okeāna sasilšanas dēļ ir zaudējis vairāk nekā pusi no saviem koraļļiem.
Mākoņu izgaismošana var sniegt zināmu atbalstu rifiem un to iemītniekiem.Lai to panāktu, Southern Cross University inženiertehniskais okeanogrāfs Daniels Harisons un viņa komanda aprīkoja pētniecības kuģi ar turbīnām, lai izsūknētu ūdeni no okeāna.Līdzīgi sniega lielgabalam, turbīna ekstrahē ūdeni. un izsmidzina triljoniem sīku pilienu gaisā caur savām 320 sprauslām. Pilieni izžūst gaisā, atstājot aiz sevis sāļu sālījumu, kas teorētiski sajaucas ar zema līmeņa stratokumulus mākoņiem.
Komandas eksperimentālie koncepcijas pierādījumi 2020. gada un 2021. gada martā, kad Austrālijas vasaras beigās ir visvairāk pakļauti koraļļu izbalēšanas riskam, bija pārāk mazi, lai būtiski mainītu mākoņu segumu. Tomēr Harisons bija pārsteigts par ātrumu, ar kādu sāļi dūmi noplūda debesīs.Viņa komanda lidoja ar lidara instrumentiem aprīkotus dronus līdz 500 metru augstumā, lai kartētu slāņa kustību.Šogad lidmašīna nobrauks atlikušos dažus metrus, lai novērtētu jebkādu reakciju mākoņos virs 500 metriem.
Komanda arī izmantos gaisa paraugu ņemšanas līdzekļus uz otrā pētniecības kuģa un meteoroloģiskās stacijas koraļļu rifos un krastā, lai izpētītu, kā daļiņas un mākoņi dabiski sajaucas, lai uzlabotu to modeļus. , var ietekmēt okeānu vēlamā un negaidītā veidā," sacīja Harisons.
Saskaņā ar Harisona komandas veikto modelēšanu, samazinot gaismu virs rifa par aptuveni 6%, Lielā Barjerrifa vidējā šelfa rifu temperatūra samazinātos par 0,6°C. Tehnoloģijas mērogošana, lai aptvertu visus Rifi — Lielais Barjerrifs sastāv no vairāk nekā 2900 atsevišķiem rifiem, kas aptver 2300 kilometrus — būs loģistikas izaicinājums, sacīja Harisons, jo pirms gaidāmajiem augstiem viļņiem būs nepieciešami aptuveni 800 smidzināšanas stacijas. ir tik liels, ka to var redzēt no kosmosa, bet tas aptver tikai 0,07% no Zemes virsmas.Harisons atzina, ka šai jaunajai pieejai ir iespējami riski, kas ir labāk jāizprot.Mākoņu gaišums, kas var izjaukt mākoņus vai mainīt vietējos laikapstākļi un nokrišņu daudzums ir arī liela problēma saistībā ar mākoņu sēšanu. Tas ir paņēmiens, kurā lidmašīnas vai droni pievieno elektriskos lādiņus vai ķīmiskas vielas, piemēram, sudraba jodīdu, lai radītu lietus. Apvienotie Arābu Emirāti un Ķīna ir eksperimentējuši ar tehnoloģiju, lai cīnītos pret karstumu. vai gaisa piesārņojums. Taču šādi pasākumi ir ļoti pretrunīgi – daudzi tos uzskata par ļoti bīstamiem. Mākoņu sēšana un izgaismošana ir viena no tā sauktajām “ģeoinženierijas” darbībām. Kritiķi saka, ka tas ir pārāk riskanti vai novērš uzmanību no emisiju samazināšanas.
2015. gadā fiziķis Pierrehumbert bija līdzautors Nacionālās pētniecības padomes ziņojumam par klimata iejaukšanos, brīdinot par politiskiem un pārvaldības jautājumiem. Taču jaunais akadēmijas ziņojums, kas tika publicēts 2021. gada martā, ieņēma atbalstošāku nostāju ģeoinženierijā un ieteica ASV valdībai. ieguldīt pētniecībā 200 miljonus dolāru. Pjērehumberts atzinīgi novērtēja okeāna mākoņu izgaismojošo izpēti, taču atklāja problēmas saistībā ar smidzināšanas iekārtām, kas izstrādātas kā daļa no notiekoša pētniecības projekta. Viņš teica, ka tehnoloģija var izkļūt no rokas. ”Zinātnieki saka, ka tā neaizstāj emisijas. kontroli, viņi nebūs tie, kas pieņems lēmumus.Austrālijas valdība, kas tiek smagi kritizēta par bezdarbību, lai risinātu klimata krīzi un paļaušanos uz enerģijas ražošanu, izmantojot ogles, redz okeāna mākoņu potenciālu. 2020. gada aprīlī tā uzsāka 300 miljonu dolāru programmu Lielā Barjerrifa atjaunošanai 2020. gada aprīlī — šis finansējums ir finansēts. pētniecība, tehnoloģiju izstrāde un vairāk nekā 30 iejaukšanās pasākumu testēšana, tostarp okeāna mākoņu izgaismošana. Lai gan masveida investīciju pasākumi, piemēram, Yun Zengliang, joprojām ir pretrunīgi. Vides aizsardzības grupas apgalvo, ka tas varētu radīt ekoloģiskos riskus un novērst uzmanību no centieniem ierobežot siltumnīcefekta gāzu emisijas.
Bet pat tad, ja mākoņu izgaismošana izrādīsies efektīva, Harisons neuzskata, ka tas būs ilgtermiņa risinājums Lielā Barjerrifa glābšanai.” Mākoņu gaišuma palielināšana var nodrošināt tikai ierobežotu dzesēšanu,” viņš teica, un, tā kā klimata krīze, visticamāk, pasliktināsies, Jebkādas izgaismošanas sekas drīz tiks pārvarētas. Tā vietā, Harisons apgalvo, mērķis ir ietaupīt laiku, kamēr valstis samazina emisijas.” Ir par vēlu cerēt, ka mēs varam ātri samazināt emisijas, lai glābtu koraļļu rifus bez jebkādas iejaukšanās.
Lai līdz 2050. gadam sasniegtu nulles emisijas, būs nepieciešami inovatīvi risinājumi globālā mērogā.Šajā sērijā Wired sadarbībā ar Rolex Forever Planet iniciatīvu izceļ indivīdus un kopienas, kas strādā, lai atrisinātu dažas no mūsu visaktuālākajām vides problēmām.Tas tika ražots partnerība ar Rolex, taču viss saturs ir redakcionāli neatkarīgs.uzziniet vairāk.