Mokslininkai lopinėja debesis, kad išgelbėtų Didįjį barjerinį rifą

Australijoje buvo tvanki vasara, o Didžiojo barjerinio rifo koralai rodo ankstyvus streso požymius. Didžiausią pasaulyje koralų rifų sistemą valdančios institucijos tikisi, kad artimiausiomis savaitėmis įvyks dar vienas balinimo įvykis – jei taip nutiktų, tai būtų jau šeštas kartas nuo 1998 m., kad pakilusi vandens temperatūra sunaikino dideles koralų grupes, kuriose gyvena daugybė jūros būtybių.gyvūnų.Trys iš šių balinimo įvykių, dėl kurių koralai tampa jautresni ligoms ir mirčiai, įvyko vien per pastaruosius šešerius metus. Kai koralai patiria ekstremalių ir Dėl ilgalaikio karščio streso jie išstumia savo audiniuose gyvenančius dumblius ir tampa visiškai balti.Tai gali turėti pražūtingų padarinių tūkstančiams žuvų, krabų ir kitų jūrų rūšių, kurioms prieglauda ir maistas priklauso nuo koralų rifų.Siekiant sulėtinti koralų augimą balinimo, kurį sukelia vandenyno atšilimas, kai kurie mokslininkai ieško sprendimo į dangų.Konkrečiai, jie žiūri į debesį.
Debesys atneša ne tik lietų ar sniegą.Dienos metu debesys veikia kaip milžiniški skėčiai, atspindintys dalį saulės spindulių iš Žemės atgal į kosmosą.Jūriniai stratokuminiai debesys yra ypač svarbūs: jie yra nedideliame aukštyje, stori ir dengia apie 20 atogrąžų vandenyno procentų, vėsindamas žemiau esantį vandenį.Todėl mokslininkai tiria, ar galima pakeisti jų fizines savybes, kad būtų užblokuota daugiau saulės spindulių.Didžiajame barjeriniame rife tikimasi, kad koralų kolonijoms bus suteikta labai reikalinga pagalba. vis dažnesnės karščio bangos.Tačiau yra ir projektų, skirtų pasauliniam vėsinimui, kurie yra prieštaringesni.
Koncepcijos idėja paprasta: šaudykite didelius kiekius aerozolių į debesis virš vandenyno, kad padidintumėte jų atspindį. Mokslininkai jau dešimtmečius žinojo, kad dalelės laivų paliktuose taršos takeliuose, kurie labai panašūs į takus už lėktuvų, gali apšviesti esamus debesys. Taip yra todėl, kad šios dalelės sukuria sėklas debesų lašeliams;kuo daugiau ir mažesnių debesų lašelių, tuo baltesnis ir geresnis debesies gebėjimas atspindėti saulės šviesą, kol jis nepasiekia ir įkaitina Žemę.
Žinoma, teršalų aerozolių šaudymas į debesis nėra tinkama technologija globalinio atšilimo problemai spręsti. Velionis britų fizikas Johnas Lathamas 1990 m. pasiūlė vietoj to naudoti druskos kristalus iš garuojančio jūros vandens. Jūroje gausu, švelni ir ypač Jo kolega Stephenas Salteris, Edinburgo universiteto inžinerijos ir dizaino profesorius emeritas, tada pasiūlė dislokuoti maždaug 1500 nuotoliniu būdu valdomų laivų parką, kuris plaukiotų vandenynais, siurbtų vandenį ir purstų smulkią rūką į debesis, kad susidarytų debesys. ryškesnis.Kadangi šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimas ir toliau didėja, didėja susidomėjimas Latham ir Salter neįprastu pasiūlymu.Nuo 2006 m. pora bendradarbiauja su maždaug 20 ekspertų iš Vašingtono universiteto, PARC ir kitų institucijų, vykdydama Oceanic Cloud Brightening projektą. (MCBP). Projekto komanda dabar tiria, ar sąmoningas jūros druskos įdėjimas į žemus, purius sluoksniuotus debesis virš vandenyno turėtų vėsinantį poveikį planetai.
Atrodo, kad debesys ypač ryškėja vakarinėje Šiaurės ir Pietų Amerikos pakrantėje bei Centrinėje ir Pietų Afrikoje, sakė Sarah Doherty, atmosferos mokslininkė iš Vašingtono universiteto Sietle, vadovaujanti MCBP nuo 2018 m. Debesys Vandens lašeliai susidaro natūraliai. vandenynuose, kai aplink druskos grūdelius kaupiasi drėgmė, tačiau į juos pridėjus šiek tiek druskos gali padidėti debesų atspindžio galia.Didelę debesų dangą šiose tinkamose vietose pašviesinus 5 % galima atvėsinti didžiąją pasaulio dalį, sakė Doherty. Bent jau taip kompiuterinis modeliavimas rodo.“Mūsų lauko tyrimai, susiję su jūros druskos dalelių purškimu į debesis labai mažu mastu, padės geriau suprasti pagrindinius fizinius procesus, kurie gali padėti tobulinti modelius“, – sakė ji. buvo planuojama pradėti 2016 metais vietoje netoli Monterėjaus įlankos, Kalifornijoje, tačiau jos buvo atidėtos dėl finansavimo trūkumo ir visuomenės pasipriešinimo galimam eksperimento poveikiui aplinkai.
„Mes tiesiogiai netestuojame vandenyno debesų šviesėjimo bet kokio masto, turinčio įtakos klimatui“, – sakė Doherty. Tačiau kritikai, įskaitant aplinkosaugos grupes ir propagavimo grupes, tokias kaip Carnegie klimato valdymo iniciatyva, nerimauja, kad net nedidelis eksperimentas gali netyčia paveikti pasaulinę Idėja, kad tai galima padaryti regioniniu ir labai ribotu mastu, yra beveik klaidinga, nes atmosfera ir vandenynas importuoja šilumą iš kitur“, – sakė Ray Pierre'as Humbertas. fizika Oksfordo universitete.Yra ir techninių iššūkių.Sukurti purkštuvą, kuris patikimai pašviesintų debesis, nėra lengva užduotis, nes jūros vanduo linkęs užsikimšti, nes kaupiasi druska.Siekdama išspręsti šį iššūkį, MCBP pasitelkė Armandą Neukermansą, originalaus rašalinio spausdintuvo išradėjas, iki išėjimo į pensiją dirbęs Hewlett-Packard ir Xerox. Gavęs Billo Gateso ir kitų technologijų pramonės veteranų finansinę paramą, Neukmansas dabar kuria purkštukus, galinčius išpūsti tinkamo dydžio sūraus vandens lašelius (120–400 nanometrų). skersmens) į atmosferą.
MCBP komandai ruošiantis bandymams lauke, Australijos mokslininkų komanda modifikavo ankstyvą MCBP antgalio prototipą ir išbandė jį virš Didžiojo barjerinio rifo. Nuo 1910 m. Australijoje atšilo 1,4 °C, o tai viršija pasaulinį 1,1 °C vidurkį. C, o Didysis barjerinis rifas dėl vandenyno atšilimo prarado daugiau nei pusę savo koralų.
Debesų pašviesėjimas gali padėti rifams ir jų gyventojams. Kad tai pasiektų, Southern Cross universiteto inžinerinis okeanografas Danielis Harrisonas ir jo komanda įrengė tyrimų laivą su turbinomis, kurios išpumpuoja vandenį iš vandenyno. Panašiai kaip sniego patranka, turbina išgauna vandenį. ir paskleidžia trilijonus mažų lašelių į orą per savo 320 purkštukų. Lašeliai išdžiūsta ore, palikdami sūrų sūrymą, kuris teoriškai susimaišo su žemo lygio stratokumulusiais debesimis.
2020 m. kovo mėn. ir 2021 m. kovo mėn., kai Australijos vasaros pabaigoje koralams labiausiai gresia išblukimas, atlikti komandos eksperimentai buvo per maži, kad smarkiai pakeistų debesų dangą. Vis dėlto Harrisoną nustebino greitis, kuriuo sūrūs dūmai sklido į dangų.Jo komanda skraidino bepiločius orlaivius su lidarais iki 500 metrų aukščio, kad nustatytų plunksnos judėjimą.Šiais metais lėktuvas įveiks likusius kelis metrus, kad įvertintų bet kokią reakciją debesyse virš 500 metrų.
Grupė taip pat naudos oro mėginių imtuvus antrame tyrimų laive ir meteorologijos stotis koraliniuose rifuose ir krante, kad ištirtų, kaip dalelės ir debesys natūraliai susimaišo, kad pagerintų jų modelius. , gali paveikti vandenyną pageidaujamais ir netikėtais būdais“, – sakė Harrisonas.
Pagal Harisono komandos atliktą modeliavimą, sumažinus šviesą virš rifo maždaug 6 %, rifų temperatūra vidurinėje Didžiojo barjerinio rifo lentynoje sumažėtų 0,6 °C ekvivalentu. Technologijos padidinimas, kad apimtų visus Rifai – Didįjį barjerinį rifą sudaro daugiau nei 2 900 atskirų rifų, besitęsiančių 2 300 kilometrų – bus logistikos iššūkis, sakė Harrisonas, nes reikės maždaug 800 purškimo stočių, kurios veiktų kelis mėnesius iki numatomų aukštų bangų. Didysis barjerinis rifas yra toks didelis, kad gali būti matomas iš kosmoso, tačiau jis dengia tik 0,07 % Žemės paviršiaus.Harrisonas pripažino, kad šis naujas požiūris gali kelti pavojų, kurį reikia geriau suprasti.Debesų šviesėjimas, dėl kurio gali sutrikti debesys arba pakisti vietos orai ir krituliai taip pat kelia didelį susirūpinimą dėl debesų sėjimo. Tai metodas, kai lėktuvai ar dronai prideda elektros krūvių arba cheminių medžiagų, pvz., sidabro jodido, į debesis, kad susidarytų lietus. Jungtiniai Arabų Emyratai ir Kinija eksperimentavo su technologija, kad kovotų su karščiu. ar oro tarša.Tačiau tokios priemonės yra labai prieštaringos – daugelis laiko jas labai pavojingomis.Debesų sėjimas ir šviesinimas yra viena iš vadinamųjų „geoinžinerijos“ intervencijų. Kritikai sako, kad tai per daug rizikinga arba atitraukia dėmesį nuo išmetamų teršalų mažinimo.
2015 m. fizikas Pierrehumbertas kartu parašė Nacionalinės mokslinių tyrimų tarybos ataskaitą apie klimato intervenciją, įspėjančią apie politines ir valdymo problemas. Tačiau naujoje akademijos ataskaitoje, paskelbtoje 2021 m. kovo mėn., buvo laikomasi palankesnės pozicijos geoinžinerijai ir JAV vyriausybei rekomenduojama. investuoti į mokslinius tyrimus 200 milijonų dolerių.Pierrehumbertas palankiai įvertino vandenyno debesų šviesinimo tyrimus, tačiau rado problemų dėl purškimo įrangos, sukurtos vykdant vykdomą mokslinių tyrimų projektą. Technologija gali ištrūkti iš rankų, sakė jis. kontroliuoti, jie nebus tie, kurie priims sprendimus.Australijos vyriausybė, smarkiai kritikuojama dėl neveiklumo sprendžiant klimato krizę ir priklausomybę nuo anglimi kūrenamos energijos gamybos, mato vandenyno debesų potencialą. 2020 m. balandžio mėn. ji pradėjo 300 mln. USD programą, skirtą Didžiajam barjeriniam rifui atkurti 2020 m. balandžio mėn. tyrimai, technologijų kūrimas ir daugiau nei 30 intervencijų, įskaitant vandenyno debesų šviesinimą, bandymai. Nors didžiulės investicijų priemonės, tokios kaip Yun Zengliang, vis dar yra prieštaringos. Aplinkosaugos grupės tvirtina, kad tai gali kelti ekologinę riziką ir atitraukti dėmesį nuo pastangų apriboti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą.
Tačiau net jei debesų šviesinimas pasirodys veiksmingas, Harrisonas nemano, kad tai bus ilgalaikis sprendimas išgelbėti Didįjį barjerinį rifą.“Šviesėjantys debesys gali tik ribotai atvėsinti“, – sakė jis ir, tikėtina, kad klimato krizė pablogės. bet kokio šviesinimo poveikis greitai bus įveiktas. Vietoj to, Harrisonas teigia, tikslas yra laimėti laiko, kol šalys sumažins išmetamų teršalų kiekį.“ Per vėlu tikėtis, kad galime greitai sumažinti išmetamų teršalų kiekį ir išsaugoti koralinius rifus be jokio įsikišimo.
Norint iki 2050 m. pasiekti, kad išmetamųjų teršalų kiekis būtų lygus nuliui, reikės naujoviškų sprendimų pasauliniu mastu. Šioje serijoje „Wired“, bendradarbiaudama su Rolex Forever Planet iniciatyva, pabrėžia asmenis ir bendruomenes, siekiančias išspręsti kai kuriuos iš mūsų aktualiausių aplinkosaugos iššūkių. partnerystė su Rolex, bet visas turinys redakciškai nepriklausomas.sužinokite daugiau.