Teadlased lapivad pilvi, et päästa Suur Vallrahu

Austraalias on olnud kuum suvi ja Suure Vallrahu korallid näitavad varakult stressi märke. Maailma suurimat korallriffide süsteemi haldavad võimud ootavad lähinädalatel veel üht pleegitamissündmust – kui see juhtub, oleks see juba kuues kord pärast seda. 1998. aastal, et veetemperatuuri tõus on hävitanud suure hulga koralle, mis asustavad lugematuid mereelukaid.loomi.Neist pleekimissündmustest, mis muudavad korallid haigustele ja surmale vastuvõtlikumaks, on aset leidnud ainuüksi viimase kuue aasta jooksul. Kui korallid kogevad äärmuslikke ja pikaajalise kuumastressi tõttu ajavad nad välja oma kudedes elavad vetikad ja muutuvad täiesti valgeks.Sellel võib olla laastav mõju tuhandetele kalaliikidele, krabidele ja teistele mereliikidele, kes loodavad peavarju ja toidu saamiseks korallriffidele.Korallide kasvu aeglustamiseks Ookeani soojenemisest põhjustatud pleegitamine, mõned teadlased otsivad lahendust taevast. Täpsemalt vaatavad nad pilve.
Pilved toovad rohkemat kui vihma või lund.Päeval toimivad pilved nagu hiiglaslikud päikesevarjud, peegeldades osa Maalt kosmosesse tulevast päikesevalgusest.Eriti olulised on merelised kihtrünkpilved: need asuvad madalal, paksud ja katavad umbes 20 protsenti troopilisest ookeanist, jahutades allolevat vett.Seetõttu uurivad teadlased, kas nende füüsilisi omadusi saab muuta, et blokeerida rohkem päikesevalgust.Suure Vallrahu puhul loodetakse, et korallide kolooniatele pakutakse väga vajalikku leevendust. üha sagedasemad kuumalained.Kuid on ka globaalsele jahutamisele suunatud projekte, mis on vastuolulisemad.
Idee idee on lihtne: tulistada ookeani kohal asuvatesse pilvedesse suurtes kogustes aerosoole, et suurendada nende peegeldust.Teadlased on aastakümneid teadnud, et osakesed laevade jäetud reostusradadel, mis näevad välja nagu lennukite taga olevad jäljed, võivad valgustada olemasolevaid. Selle põhjuseks on asjaolu, et need osakesed loovad pilvepiiskade seemneid;mida rohkem ja väiksemaid pilvepiiskusid on, seda valgem ja parem on pilve võime peegeldada päikesevalgust, enne kui see Maad tabab ja seda soojendab.
Muidugi ei ole saasteainete aerosoolide pilvedesse laskmine õige tehnoloogia globaalse soojenemise probleemi lahendamiseks. Hiline Briti füüsik John Latham tegi 1990. aastal ettepaneku kasutada selle asemel mereveest aurustuvatest soolakristallidest. Meri on külluslik, mahe ja eriti suur. vaba.Tema kolleeg Stephen Salter, Edinburghi ülikooli inseneri ja disaini emeriitprofessor, soovitas seejärel kasutada umbes 1500 kaugjuhitavast paadist koosnevat laevastikku, mis sõidaks ookeanil, imeks vett ja pritsiks pilvedesse peent udu, et luua pilvi. heledamaks.Kuna kasvuhoonegaaside heitkogused suurenevad, kasvab ka huvi Lathami ja Salteri ebatavalise ettepaneku vastu. Alates 2006. aastast on paar teinud Oceanic Cloud Brightening Project raames koostööd umbes 20 eksperdiga Washingtoni ülikoolist PARC ja teistest institutsioonidest. (MCBP). Projekti meeskond uurib praegu, kas meresoola tahtlik lisamine ookeani kohal asuvatele madalatele kohevatele kihtpilvedele avaldaks planeedile jahutavat mõju.
Pilved näivad olevat eriti altid heledamaks muutuma Põhja- ja Lõuna-Ameerika läänerannikul ning Kesk- ja Lõuna-Aafrikas, ütles Sarah Doherty, Seattle'i Washingtoni ülikooli atmosfääriteadlane, kes on juhtinud MCBP-d alates 2018. aastast. Pilved Veepiisad tekivad loomulikult. ookeanidel, kui niiskus koguneb soolaterade ümber, kuid neile veidi soola lisamine võib suurendada pilvede peegeldusvõimet. Suure pilvkatte heledamaks muutmine nendel sobivatel aladel 5% võrra võib jahutada suure osa maailmast, ütles Doherty. Vähemalt nii Arvutisimulatsioonid näitavad. "Meie väliuuringud meresoolaosakeste pilvedesse paiskamise kohta väga väikeses mastaabis aitavad sügavamalt mõista peamisi füüsikalisi protsesse, mis võivad viia täiustatud mudeliteni," ütles ta. Prototüüpseadme väikesemahulised katsed pidid algama 2016. aastal Californias Monterey Bay lähedal asuvas kohas, kuid need on edasi lükatud, kuna puudub rahastus ja avalikkus on vastuseisu katse võimalikule keskkonnamõjule.
"Me ei katseta otseselt ookeani pilvede helendamist mis tahes ulatuses, mis mõjutab kliimat," ütles Doherty. Kriitikud, sealhulgas keskkonnarühmad ja kaitserühmad, nagu Carnegie kliimajuhtimise algatus, muretsevad, et isegi väike eksperiment võib tahtmatult mõjutada ülemaailmset. Arvamus, et saate seda teha piirkondlikul skaalal ja väga piiratud skaalal, on peaaegu ekslik, sest atmosfäär ja ookean on toonud soojust mujalt, ”ütles ülikooli professor Ray Pierre Humbert. füüsika Oxfordi ülikoolis.Seal on ka tehnilisi väljakutseid.Pilvesid usaldusväärselt heledamaks muutva pihusti väljatöötamine pole lihtne ülesanne, sest merevesi kipub soola kogunedes ummistuma.Selle väljakutse lahendamiseks kutsus MCBP appi Armand Neukermansi, algse tindiprinteri leiutaja, kes töötas Hewlett-Packardis ja Xeroxis kuni pensionile minekuni. Bill Gatesi ja teiste tehnoloogiatööstuse veteranide rahalisel toetusel kavandab Neukmans nüüd düüse, mis suudavad puhuda õige suurusega (120–400 nanomeetrit) soolaveepiisku läbimõõduga) atmosfääri.
Sel ajal, kui MCBP meeskond valmistub välikatseteks, on Austraalia teadlaste meeskond muutnud MCBP düüsi varajast prototüüpi ja katsetanud seda Suure Vallrahu kohal. Austraalia on alates 1910. aastast soojenenud 1,4 °C võrra, mis ületab globaalset keskmist 1,1 ° C ja Suur Vallrahu on ookeani soojenemise tõttu kaotanud üle poole oma korallidest.
Pilvede heledamaks muutmine võib karide ja nende asukaid mõnevõrra toetada.Selle saavutamiseks varustasid Southern Crossi ülikooli inseneri-okeanograaf Daniel Harrison ja tema meeskond uurimislaeva turbiinidega, et pumbata vett ookeanist välja. Sarnaselt lumekahuriga ammutab turbiin vett. ja paiskab oma 320 düüsi kaudu õhku triljoneid pisikesi tilka. Tilgad kuivavad õhus, jättes maha soolase soolvee, mis teoreetiliselt seguneb madala tasemega kihtrünkpilvedega.
Meeskonna kontseptsiooni tõestamise katsed 2020. ja 2021. aasta märtsis – kui Austraalia suve lõpus on korallide pleekimise oht kõige suurem – olid liiga väikesed, et pilvkatet oluliselt muuta. Sellegipoolest üllatas Harrisonit kiirus, millega taevasse triivis soolane suits.Tema meeskond lendas kuni 500 meetri kõrgused lidaririistadega varustatud droone, et kaardistada ploomi liikumist.Sel aastal läbib lennuk ülejäänud paar meetrit, et hinnata reaktsiooni üle 500 meetri kõrgustes pilvedes.
Meeskond kasutab ka õhuproovide võtjaid teisel uurimislaeval ning ilmajaamu korallriffidel ja kaldal, et uurida, kuidas osakesed ja pilved nende mudelite täiustamiseks looduslikult segunevad. , võib mõjutada ookeani soovitaval ja ootamatul viisil, ”ütles Harrison.
Harrisoni meeskonna tehtud modelleerimise kohaselt vähendaks valguse vähendamine rifi kohal umbes 6% võrra Suure Vallrahu keskmisel riiulil asuvate riffide temperatuuri 0,6 °C võrra. Tehnoloogia suurendamine, et see hõlmaks kõiki rifid – Suur Vallrahu koosneb enam kui 2900 üksikust rifist, mille läbimõõt on 2300 kilomeetrit – on Harrisoni sõnul logistiline väljakutse, sest enne oodatavaid kõrgeid laineid on vaja umbes 800 pihustusjaama töötamiseks kuid. on nii suur, et seda on näha kosmosest, kuid see katab vaid 0,07% Maa pinnast.Harrison tunnistas, et sellel uuel lähenemisviisil on potentsiaalseid riske, mida tuleb paremini mõista.Pilvede helenemine, mis võib häirida pilvi või muuta kohalikke ilmastiku- ja sademetemustrid on samuti suur probleem pilvede külvamisel. See on tehnika, mille käigus lennukid või droonid lisavad pilvedele elektrilaenguid või kemikaale, näiteks hõbejodiidi, et tekitada vihma. Araabia Ühendemiraadid ja Hiina on katsetanud tehnoloogiat kuumuse vastu võitlemiseks. või õhusaaste. Kuid sellised meetmed on väga vastuolulised – paljud peavad neid väga ohtlikeks. Pilvede külvamine ja heledamaks muutmine on nn geoinseneri sekkumiste hulgas. Kriitikute sõnul on see liiga riskantne või häirib heitkoguste vähendamist.
2015. aastal koostas füüsik Pierrehumbert riikliku teadusnõukogu aruande kliimasekkumise kohta, hoiatades poliitiliste ja juhtimisprobleemide eest. Kuid akadeemia uus aruanne, mis avaldati 2021. aasta märtsis, võttis geoinsenerluse suhtes toetavama seisukoha ja soovitas USA valitsusel investeerima 200 miljonit dollarit teadusuuringutesse.Pierrehumbert tervitas ookeanipilvede heledamaks muutmise uuringuid, kuid leidis käimasoleva uurimisprojekti raames välja töötatud pihustusseadmetega probleeme.Teadlased ütlesid, et see tehnoloogia võib kontrolli alt väljuda. kontrolli, ei ole nemad need, kes otsuseid langetavad.Austraalia valitsust, keda kritiseeritakse tugevalt tegevusetuse pärast kliimakriisiga võitlemisel ja sõltuvust söeküttel töötavast elektritootmisest, näeb ookeanipilved suurendamas potentsiaali. 2020. aasta aprillis käivitas ta 2020. aasta aprillis 300 miljoni dollari suuruse programmi Suure Vallrahu taastamiseks – see rahastus on rahastatud. rohkem kui 30 sekkumise uuringud, tehnoloogia arendamine ja katsetamine, sealhulgas ookeanipilvede helendamine. Kuigi sellised suured investeerimismeetmed nagu Yun Zengliang on endiselt vastuolulised. Keskkonnarühmad väidavad, et see võib põhjustada ökoloogilisi riske ja häirida kasvuhoonegaaside heitkoguste piiramist.
Kuid isegi kui pilvede heledamaks muutmine osutub tõhusaks, ei usu Harrison, et see oleks pikaajaline lahendus Suure Vallrahu päästmiseks.” Heledamaks muutvad pilved võivad kaasa tuua vaid piiratud jahtumise,” ütles ta ja kuna kliimakriis tõenäoliselt süveneb, mis tahes heledamaks muutumise tagajärjed saavad peagi ületatud. Selle asemel, väidab Harrison, eesmärk on võita aega, kuni riigid oma heitkoguseid alandavad.” On liiga hilja loota, et saame korallriffide päästmiseks heitkoguseid kiiresti vähendada ilma igasuguse sekkumiseta.
2050. aastaks nulli heitkoguste saavutamine nõuab uuenduslikke lahendusi ülemaailmsel tasandil. Selles sarjas tõstab Wired koostöös Rolex Forever Planeti algatusega esile üksikisikuid ja kogukondi, kes töötavad meie kõige pakilisemate keskkonnaprobleemide lahendamise nimel. koostöö Rolexiga, kuid kogu sisu on toimetuslikult sõltumatu.Lisateave.