Tutkijat korjaavat pilviä pelastaakseen Suuren valliriutan

Australiassa on ollut helteinen kesä ja Suuren valliriutan korallit osoittavat varhaisia ​​merkkejä stressistä. Maailman suurinta koralliriuttajärjestelmää hallinnoivat viranomaiset odottavat uutta valkaisutapahtumaa tulevina viikkoina – jos niin tapahtuu, se olisi kuudes kerta sen jälkeen. 1998, että veden lämpötilan nousu on pyyhkinyt pois suuret joukot korallia, jotka elävät lukemattomissa merieläimissä.eläin.Kolme näistä valkaisutapahtumista, jotka tekevät korallit alttiimpia taudeille ja kuolemalle, on tapahtunut pelkästään viimeisen kuuden vuoden aikana.Kun korallit kokevat äärimmäisiä ja pitkittynyt lämpöstressi, ne karkottavat kudoksissaan elävät levät ja muuttuvat täysin valkoisiksi.Tällä voi olla tuhoisia vaikutuksia tuhansiin kalalajeihin, rapuihin ja muihin meren lajeihin, jotka turvautuvat koralliriuttojen suojaan ja ravintoon.Korallien leviämisen hidastamiseksi valtamerten lämpenemisen aiheuttama valkaisu, jotkut tutkijat etsivät ratkaisua taivaalle.Erityisesti he katsovat pilvestä.
Pilvet tuovat mukanaan muutakin kuin sadetta tai lunta.Pilvet toimivat päiväsaikaan jättimäisinä aurinkovarjoina, jotka heijastavat osan auringonvalosta Maasta takaisin avaruuteen.Merilliset stratokumuluspilvet ovat erityisen tärkeitä: ne sijaitsevat matalilla korkeuksilla, paksuja ja peittävät noin 20 prosenttia trooppisesta valtamerestä jäähdyttää alla olevaa vettä. Siksi tutkijat tutkivat, voidaanko niiden fysikaalisia ominaisuuksia muuttaa estämään enemmän auringonvaloa. Suurella valliriutalla toivotaan, että korallipesäkkeille tarjotaan kipeästi kaivattua apua. helleaallot lisääntyvät yhä useammin. Mutta on myös globaaliin jäähdytykseen tähtääviä hankkeita, jotka ovat kiistanalaisempia.
Konseptin idea on yksinkertainen: ampua suuria määriä aerosoleja valtameren yläpuolella oleviin pilviin niiden heijastavuuden lisäämiseksi.Tutkijat ovat tienneet vuosikymmeniä, että laivojen jättämissä saastepoluissa olevat hiukkaset, jotka näyttävät paljon lentokoneiden takana olevilta poluilta, voivat valaista olemassa olevia Tämä johtuu siitä, että nämä hiukkaset luovat siemeniä pilvipisaroille;mitä enemmän ja pienempiä pilvipisaroita on, sitä valkoisempi ja parempi pilven kyky heijastaa auringonvaloa ennen kuin se osuu ja lämmittää maan.
Epäpuhtauksien aerosolien ampuminen pilviin ei tietenkään ole oikea tekniikka ilmaston lämpenemisongelman ratkaisemiseen. Edesmennyt brittiläinen fyysikko John Latham ehdotti vuonna 1990, että sen sijaan käytetään suolakiteitä haihduttavasta merivedestä. Meri on runsasta, leutoa ja erityisesti Hänen kollegansa Stephen Salter, Edinburghin yliopiston tekniikan ja suunnittelun emeritusprofessori, ehdotti sitten noin 1 500 kauko-ohjattavan veneen laivaston käyttöönottoa valtamerillä, imemällä vettä ja suihkuttamalla hienoa sumua pilviin pilvien muodostamiseksi. kirkkaampi.Kasvihuonekaasupäästöjen kasvaessa kiinnostus Lathamin ja Salterin epätavalliseen ehdotukseen kasvaa. Vuodesta 2006 pariskunta on tehnyt yhteistyötä noin 20 asiantuntijan kanssa Washingtonin yliopistosta, PARCista ja muista instituutioista osana Oceanic Cloud Brightening Project -projektia. (MCBP). Projektiryhmä tutkii nyt, olisiko merisuolan tarkoituksellisella lisäämisellä valtameren yläpuolella oleviin mataliin, pörröisiin kerroskuumupilviin jäähdyttävää vaikutusta planeettaan.
Pilvet näyttävät olevan erityisen alttiita kirkastumaan Pohjois- ja Etelä-Amerikan länsirannikolla sekä Keski- ja Etelä-Afrikassa, sanoi Seattlen Washingtonin yliopiston ilmakehätutkija Sarah Doherty, joka on johtanut MCBP:tä vuodesta 2018 lähtien. Pilvet Vesipisarat muodostuvat luonnollisesti. valtamerillä, kun kosteutta kerääntyy suolarakeiden ympärille, mutta hieman suolan lisääminen niihin voi lisätä pilvien heijastusvoimaa. Suuren pilvipeiteen kirkastaminen näillä sopivilla alueilla viidellä prosentilla voi viilentää suuren osan maailmasta, Doherty sanoi. Ainakin näin tietokonesimulaatiot ehdottavat." Kenttätutkimuksemme merisuolahiukkasten suihkuttamisesta pilviin hyvin pienessä mittakaavassa auttavat ymmärtämään paremmin keskeisiä fysikaalisia prosesseja, jotka voivat johtaa parempiin malleihin", hän sanoi. Prototyyppilaitteen pienet kokeet Niiden oli määrä alkaa vuonna 2016 Monterey Bayn lähellä Kaliforniassa, mutta ne ovat viivästyneet rahoituksen puutteen ja yleisön vastustuksen vuoksi kokeen mahdollisia ympäristövaikutuksia kohtaan.
"Emme suoraan testaa valtamerten pilvien kirkastumista missään mittakaavassa, mikä vaikuttaa ilmastoon", Doherty sanoi. Kriitikot, mukaan lukien ympäristöryhmät ja kannattajaryhmät, kuten Carnegie Climate Governance Initiative, ovat kuitenkin huolissaan siitä, että pienikin kokeilu voi vahingossa vaikuttaa globaaliin ilmasto sen monimutkaisen luonteen vuoksi." Ajatus siitä, että voit tehdä tämän alueellisessa ja hyvin rajallisessa mittakaavassa, on melkein virheellinen, koska ilmakehä ja valtameri ovat tuoneet lämpöä muualta", sanoi Ray Pierre Humbert, professori Ray Pierre Humbert. fysiikkaa Oxfordin yliopistossa.On myös teknisiä haasteita. Pilviä luotettavasti kirkastavan ruiskun kehittäminen ei ole helppoa, koska merivedellä on taipumus tukkeutua suolan kerääntyessä.Tämän haasteen ratkaisemiseksi MCBP pyysi apua Armand Neukermansin, alkuperäisen mustesuihkutulostimen keksijä, joka työskenteli Hewlett-Packardilla ja Xeroxilla eläkkeelle jäämiseensä asti. Bill Gatesin ja muiden teknologia-alan veteraanien taloudellisella tuella Neukmans suunnittelee nyt suuttimia, jotka voivat puhaltaa oikeankokoisia suolavesipisaroita (120–400 nanometriä). halkaisijaltaan) ilmakehään.
Kun MCBP-tiimi valmistautuu ulkotestaukseen, australialaisten tutkijoiden ryhmä on muokannut MCBP-suuttimen varhaista prototyyppiä ja testannut sitä Suuren valliriutan yllä. Australia on kokenut 1,4 °C:n lämpenemisen vuodesta 1910 lähtien, mikä ylittää maailmanlaajuisen 1,1 °C:n keskiarvon. C, ja Suuri valliriutta on menettänyt yli puolet korallistaan ​​valtamerten lämpenemisen vuoksi.
Pilvien kirkastaminen voi tukea riuttoja ja niiden asukkaita.Tämän saavuttamiseksi Southern Crossin yliopiston valtameren insinööri Daniel Harrison ja hänen tiiminsä varustivat tutkimusaluksen, jossa oli turbiineja, jotka pumppasivat vettä merestä.Lumitykkien tapaan turbiini erottaa vettä. ja puhaltaa biljoonia pieniä pisaroita ilmaan 320 suuttimensa kautta. Pisarat kuivuvat ilmassa jättäen jälkeensä suolaista suolavettä, joka teoriassa sekoittuu matalan tason stratocumulus-pilvien kanssa.
Maaliskuussa 2020 ja 2021 tehdyt proof-of-concept-kokeet, jolloin korallit ovat suurimmassa vaarassa haalistua Australian kesän lopulla, olivat liian pieniä muuttaakseen merkittävästi pilvipeitettä. Silti Harrison yllättyi nopeudesta, jolla suolaista savua levisi taivaalle.Hänen tiiminsä lensi lidar-instrumenteilla varustettuja droneja jopa 500 metrin korkeuteen kartoittamaan pilkun liikettä.Tänä vuonna lentokone kattaa loput muutamat metrit arvioidakseen mahdollisia reaktioita yli 500 metrin korkeudessa pilvissä.
Tiimi aikoo myös käyttää ilmanäytteenottolaitteita toisella tutkimusaluksella ja sääasemia koralliriutoilla ja maissa tutkiakseen, kuinka hiukkaset ja pilvet sekoittuvat luonnollisesti parantaakseen mallejaan.” Sitten voimme alkaa tutkia, kuinka pilvet kirkastuvat, jos se tehdään suuremmassa mittakaavassa. , saattaa vaikuttaa valtamereen toivottavilla ja odottamattomilla tavoilla”, Harrison sanoi.
Harrisonin tiimin tekemän mallinnuksen mukaan valon vähentäminen riutan yläpuolella noin 6 % alentaisi Ison valliriutan keskitason riuttojen lämpötilaa 0,6°C:lla. Teknologian skaalaaminen kattamaan kaikki riutat – Suuri valliriutta koostuu yli 2 900 yksittäisestä riutasta, joiden halkaisija on 2 300 kilometriä – tulee olemaan logistinen haaste, Harrison sanoi, sillä se vaatisi noin 800 ruiskutusasemaa toimiakseen kuukausia ennen odotettuja korkeita aaltoja. The Great Barrier Reef on niin suuri, että se näkyy avaruudesta, mutta se peittää vain 0,07 % maan pinnasta.Harrison myönsi, että tähän uuteen lähestymistapaan liittyy mahdollisia riskejä, jotka on ymmärrettävä paremmin.Pilvien kirkastuminen, joka voi häiritä pilviä tai muuttaa paikallisia sää- ja sadekuviot ovat myös suuri huolenaihe pilvien kylvämisessä. Se on tekniikka, jossa lentokoneet tai droonit lisäävät pilviin sähkövarauksia tai kemikaaleja, kuten hopeajodidia, tuottaakseen sateen. Yhdistyneet arabiemiirikunnat ja Kiina ovat kokeilleet tekniikkaa lämmön torjumiseksi. tai ilmansaasteet. Tällaiset toimenpiteet ovat kuitenkin erittäin kiistanalaisia ​​– monet pitävät niitä erittäin vaarallisina. Pilvien kylväminen ja kirkastaminen ovat niin sanottuja "geoengineeringin" interventioita. Kriitikot sanovat, että se on liian riskialtista tai häiritsee päästöjen vähentämistä.
Vuonna 2015 fyysikko Pierrehumbert oli mukana laatimassa kansallisen tutkimusneuvoston raportin ilmastointerventioista, varoittaen poliittisista ja hallintoon liittyvistä ongelmista. Mutta uusi akatemian raportti, joka julkaistiin maaliskuussa 2021, otti enemmän tukea geotekniikan suhteen ja suositteli Yhdysvaltain hallitukselle. sijoittaa 200 miljoonaa dollaria tutkimukseen.Pierrehumbert suhtautui myönteisesti valtameren pilvien kirkastumista koskevaan tutkimukseen, mutta havaitsi ongelmia ruiskutuslaitteistossa, joka kehitettiin osana meneillään olevaa tutkimusprojektia. Tekniikka saattaa riistäytyä käsistä, hän sanoi. hallitsemaan, he eivät tee päätöksiä."Australian hallitusta kritisoitiin ankarasti toimimattomuudesta ilmastokriisin ratkaisemiseksi ja sen riippuvuudesta hiilivoiman tuotannossa, ja valtameripilvien mahdollisuudet kirkastuvat. Huhtikuussa 2020 se käynnisti 300 miljoonan dollarin ohjelman Suuren valliriutan palauttamiseksi huhtikuussa 2020 – tämä rahoitus on rahoitettu tutkimus, teknologian kehittäminen ja yli 30 toimenpiteen testaus, mukaan lukien valtameren pilvien kirkastaminen. Vaikka Yun Zengliangin kaltaiset massiiviset investointitoimenpiteet ovat edelleen kiistanalaisia. Ympäristöryhmät väittävät, että tämä voi aiheuttaa ekologisia riskejä ja häiritä kasvihuonekaasupäästöjen rajoittamista.
Mutta vaikka pilvien kirkastaminen osoittautuisikin tehokkaaksi, Harrison ei usko sen olevan pitkän aikavälin ratkaisu Ison Valliriutan pelastamiseen." Pilvien kirkastuminen voi tuoda vain rajallista jäähtymistä", hän sanoi, ja koska ilmastokriisi todennäköisesti pahenee, minkä tahansa kirkastumisen vaikutukset selviävät pian. Harrison väittää, että sen sijaan tavoitteena on ostaa aikaa, kun maat vähentävät päästöjään."On liian myöhäistä toivoa, että voimme nopeasti vähentää päästöjä pelastaaksemme koralliriuttoja ilman mitään väliintuloa."
Nollapäästöjen saavuttaminen vuoteen 2050 mennessä edellyttää innovatiivisia ratkaisuja maailmanlaajuisesti. Tässä sarjassa Wired yhdessä Rolex Forever Planet -aloitteen kanssa korostaa yksilöitä ja yhteisöjä, jotka työskentelevät ratkaistakseen joitain kiireellisimpiä ympäristöhaasteitamme.Se on tuotettu vuonna Yhteistyö Rolexin kanssa, mutta kaikki sisältö on toimituksellisesti riippumatonta. Lue lisää.