Naučnici krpe oblake kako bi spasili Veliki koralni greben

Bilo je sparno ljeto u Australiji i korali na Velikom koraljnom grebenu pokazuju rane znakove stresa. Vlasti koje upravljaju najvećim svjetskim sistemom koralnih grebena očekuju još jedan događaj izbjeljivanja u narednim sedmicama — ako se to dogodi, to će biti šesti put od 1998. da je porast temperature vode izbrisao velike dijelove koralja koji naseljavaju bezbrojna morska stvorenja.životinja.Tri od ovih događaja izbjeljivanja koji čine korale podložnijim bolestima i smrti dogodila su se samo u posljednjih šest godina.Kada koralji dožive ekstremne i produženim toplotnim stresom, izbacuju alge koje žive u njihovim tkivima i postaju potpuno bijele. Ovo bi moglo imati razorne posljedice na hiljade vrsta riba, rakova i drugih morskih vrsta koje se oslanjaju na koraljne grebene kao sklonište i hranu. Da uspori stopu koralja izbjeljivanje uzrokovano zagrijavanjem okeana, neki naučnici traže rješenje u nebu. Konkretno, oni gledaju u oblak.
Oblaci donose više od kiše ili snijega. Tokom dana, oblaci se ponašaju kao džinovski suncobrani, odbijajući dio sunčeve svjetlosti sa Zemlje natrag u svemir. Morski stratokumulusni oblaci su posebno važni: nalaze se na malim visinama, debeli i pokrivaju oko 20 posto tropskog okeana, hladeći vodu ispod. Zato naučnici istražuju da li se njihova fizička svojstva mogu promijeniti kako bi blokirali više sunčeve svjetlosti. Na Velikom koraljnom grebenu, nadamo se da će se kolonijama koralja pružiti neko prijeko potrebno olakšanje usred sve češći toplotni talasi. Ali postoje i projekti koji imaju za cilj globalno hlađenje koji su kontroverzniji.
Ideja koja stoji iza koncepta je jednostavna: ispaliti velike količine aerosola u oblake iznad okeana kako bi povećali njihovu reflektivnost. Naučnici već desetljećima znaju da čestice u tragovima zagađenja koje ostavljaju brodovi, a koji uvelike liče na tragove iza aviona, mogu osvijetliti postojeće oblaci. To je zato što ove čestice stvaraju sjeme za kapljice oblaka;što je više i manje kapljica oblaka, to je bjelja i bolja sposobnost oblaka da reflektira sunčevu svjetlost prije nego što udari i zagrije Zemlju.
Naravno, ispuštanje aerosola zagađivača u oblake nije prava tehnologija za rješavanje problema globalnog zagrijavanja. Pokojni britanski fizičar John Latham je 1990. godine predložio da se umjesto toga koriste kristali soli iz isparavanja morske vode. More je obilno, blago i posebno besplatno.Njegov kolega Stephen Salter, profesor emeritus inženjerstva i dizajna na Univerzitetu u Edinburghu, tada je predložio raspoređivanje flote od oko 1.500 čamaca na daljinsko upravljanje koji bi plovili okeanima, usisujući vodu i prskajući finu maglu u oblake kako bi napravili oblake svjetlije. Kako emisije stakleničkih plinova nastavljaju rasti, raste i zanimanje za neobičan prijedlog Lathama i Saltera. Od 2006. godine, par sarađuje s oko 20 stručnjaka sa Univerziteta Washington, PARC-a i drugih institucija u sklopu projekta Oceanic Cloud Brightening Project (MCBP). Projektni tim sada istražuje da li bi namjerno dodavanje morske soli niskim, pahuljastim stratokumulusnim oblacima iznad okeana imalo efekat hlađenja planete.
Čini se da su oblaci posebno skloni razvedrivanju duž zapadne obale Sjeverne i Južne Amerike te centralne i južne Afrike, rekla je Sarah Doherty, naučnica za atmosferu sa Univerziteta Washington u Sijetlu koja je rukovodila MCBP-om od 2018. Oblaci Kapljice vode se stvaraju prirodno na okeanima kada se vlaga skuplja oko zrna soli, ali dodavanje malo soli u njih može povećati reflektirajuću moć oblaka. Posvjetljivanje velikog pokrivača oblaka nad ovim pogodnim područjima za 5% moglo bi ohladiti veći dio svijeta, rekao je Doherty. Barem je to ono što kompjuterske simulacije sugeriraju."Naše terenske studije ispuštanja čestica morske soli u oblake u vrlo maloj mjeri pomoći će da se stekne dublje razumijevanje ključnih fizičkih procesa koji mogu dovesti do poboljšanih modela", rekla je ona. Eksperimenti malog obima prototipa uređaja planirano je da počnu 2016. na lokaciji u blizini Monterey Baya u Kaliforniji, ali su odgođeni zbog nedostatka sredstava i protivljenja javnosti mogućem uticaju eksperimenta na životnu sredinu.
"Ne testiramo direktno posvjetljavanje oceanskih oblaka bilo kojeg razmjera koji utječe na klimu", rekao je Doherty. Međutim, kritičari, uključujući ekološke grupe i grupe za zagovaranje kao što je Carnegie Climate Governance Initiative, brinu se da bi čak i mali eksperiment mogao nehotice utjecati na globalnu klimu zbog njene složene prirode.” Ideja da to možete učiniti na regionalnom nivou iu vrlo ograničenom obimu je gotovo zabluda, jer atmosfera i okean uvoze toplinu s drugih mjesta,” rekao je Ray Pierre Humbert, profesor fizike na Univerzitetu u Oksfordu. Postoje i tehnički izazovi. Razvijanje raspršivača koji može pouzdano osvetliti oblake nije lak zadatak, jer morska voda ima tendenciju da se začepi kako se sol nakuplja. Da bi riješio ovaj izazov, MCBP je zatražio pomoć Armanda Neukermansa, izumitelj originalnog inkjet štampača, koji je radio u Hewlett-Packard-u i Xeroxu do svog penzionisanja. Uz finansijsku podršku Billa Gatesa i drugih veterana tehnološke industrije, Neukmans sada dizajnira mlaznice koje mogu izbacivati ​​kapljice slane vode prave veličine (120 do 400 nanometara u prečniku) u atmosferu.
Dok se MCBP tim priprema za testiranje na otvorenom, tim australskih naučnika je modificirao rani prototip MCBP mlaznice i testirao ga iznad Velikog koraljnog grebena. Australija je iskusila zagrijavanje od 1,4°C od 1910. godine, premašujući globalni prosjek od 1,1° C, a Veliki koralni greben je izgubio više od polovine svojih koralja zbog zagrijavanja oceana.
Osvetljenje oblaka može pružiti određenu podršku grebenima i njihovim stanovnicima. Da bi to postigli, inženjerski oceanograf Univerziteta Southern Cross Daniel Harrison i njegov tim opremili su istraživački brod s turbinama za ispumpavanje vode iz okeana. Slično snježnom topu, turbina izvlači vodu i izbacuje trilione sićušnih kapljica u zrak kroz svojih 320 mlaznica. Kapljice se suše u zraku, ostavljajući za sobom slanu otopinu soli, koja se teoretski miješa sa niskim stratokumulusnim oblacima.
Eksperimenti tima za provjeru koncepta u martu 2020. i 2021. — kada su koralji najviše izloženi riziku od izbjeljivanja na kraju australskog ljeta — bili su premali da bi značajno promijenili pokrivač oblaka. Ipak, Harrison je bio iznenađen brzinom kojom slani dim je lebdio u nebo. Njegov tim je letio dronom opremljenim lidarskim instrumentima do 500 metara visine kako bi mapirao kretanje oblaka. Ove godine, avion će preći preostalih nekoliko metara kako bi procijenio bilo kakvu reakciju u oblacima preko 500 metara.
Tim će također koristiti uzorke zraka na drugom istraživačkom brodu i meteorološke stanice na koralnim grebenima i na obali kako bi proučio kako se čestice i oblaci prirodno miješaju kako bi poboljšali svoje modele.” Tada možemo početi gledati kako se oblaci posvjetljavaju, ako se to uradi u većoj mjeri , može uticati na okean na poželjne i neočekivane načine”, rekao je Harrison.
Prema modeliranju koje je uradio Harisonov tim, smanjenje svjetla iznad grebena za oko 6% smanjilo bi temperaturu grebena na srednjoj polici Velikog koraljnog grebena za ekvivalent od 0,6°C. Povećanje tehnologije da pokrije sve grebeni—Veliki koralni greben se sastoji od više od 2.900 pojedinačnih grebena koji se protežu na 2.300 kilometara u prečniku— biće logistički izazov, rekao je Harrison, jer će zahtijevati oko 800 stanica za raspršivanje mjesecima prije očekivanih visokih valova. Veliki koralni greben je toliko velika da se može vidjeti iz svemira, ali pokriva samo 0,07% Zemljine površine. Harrison je priznao da postoje potencijalni rizici za ovaj novi pristup koji treba bolje razumjeti. Posvetljenje oblaka, koje može poremetiti oblake ili promijeniti lokalno vremenske prilike i obrasci padavina, takođe su glavni problem zasijavanja oblaka. To je tehnika koja uključuje avione ili bespilotne letelice koji dodaju električne naboje ili hemikalije kao što je srebrni jodid u oblake kako bi proizveli kišu. Ujedinjeni Arapski Emirati i Kina su eksperimentisali sa tehnologijom za borbu protiv toplote ili zagađenje vazduha. Ali takve mere su veoma kontroverzne – mnogi ih smatraju veoma opasnim. Zasijavanje oblaka i osvetljavanje spadaju u takozvane „geoinženjerske” intervencije. Kritičari kažu da je previše rizično ili odvraća pažnju od smanjenja emisija.
Godine 2015., fizičar Pierrehumbert bio je koautor izvještaja Nacionalnog istraživačkog vijeća o klimatskim intervencijama, upozoravajući na politička pitanja i pitanja upravljanja. Ali novi izvještaj akademije, objavljen u martu 2021., zauzeo je više podržavajući stav o geoinženjeringu i preporučio da američka vlada uložiti 200 miliona dolara u istraživanje. Pierrehumbert je pozdravio istraživanje o posvjetljivanju oceanskih oblaka, ali je otkrio probleme s opremom za raspršivanje koja je razvijena kao dio tekućeg istraživačkog projekta. Tehnologija bi mogla izmaći kontroli, rekao je.” Naučnici koji kažu da nije zamjena za emisije kontrole, oni neće biti ti koji donose odluke.”Australska vlada koja je žestoko kritizirana zbog neaktivnosti u rješavanju klimatske krize i oslanjanja na proizvodnju električne energije na ugalj, vidi potencijal za posvjetljavanje oceanskih oblaka. U aprilu 2020. pokrenula je program vrijedan 300 miliona dolara za obnovu Velikog koraljnog grebena u aprilu 2020. - ovim finansiranjem istraživanje, razvoj tehnologije i testiranje više od 30 intervencija, uključujući posvjetljavanje oceanskih oblaka. Iako su mjere masovnog ulaganja kao što je Yun Zengliang i dalje kontroverzne. Grupe za zaštitu okoliša tvrde da bi to moglo predstavljati ekološke rizike i odvratiti pažnju od napora da se ograniče emisije stakleničkih plinova.
Ali čak i ako se razvedravanje oblaka pokaže efikasnim, Harison ne misli da će to biti dugoročno rješenje za spašavanje Velikog koraljnog grebena. "Posvjetliji oblaci mogu donijeti samo ograničeno hlađenje", rekao je on, a s obzirom da će se klimatska kriza vjerovatno pogoršati, efekti bilo kakvog osvjetljenja će uskoro biti prevladani. Umjesto toga, tvrdi Harrison, cilj je kupiti vrijeme dok zemlje smanje svoje emisije.” Prekasno je nadati se da možemo brzo smanjiti emisije kako bismo spasili koralne grebene bez ikakve intervencije.”
Postizanje neto nulte emisije do 2050. zahtijevat će inovativna rješenja na globalnom nivou. U ovoj seriji, Wired, u partnerstvu sa inicijativom Rolex Forever Planet, ističe pojedince i zajednice koje rade na rješavanju nekih od naših najhitnijih ekoloških izazova. Proizveden je u partnerstvo s Rolexom, ali sav sadržaj je urednički neovisan.saznaj više.