Vedci opravujú mraky, aby zachránili Veľký bariérový útes

V Austrálii bolo sparné leto a koraly na Veľkej koralovej bariére vykazujú prvé známky stresu. Orgány, ktoré spravujú najväčší systém koralových útesov na svete, očakávajú v najbližších týždňoch ďalšiu udalosť bielenia – ak sa tak stane, bude to už šiestykrát odvtedy 1998, že prudký nárast teplôt vody vyhladil veľké pásy koralov, ktoré obývajú nespočetné množstvo morských živočíchov.Zvieratá. Tri z týchto javov bielenia, ktoré spôsobujú, že koraly sú náchylnejšie na choroby a smrť, sa vyskytli len za posledných šesť rokov. pri dlhotrvajúcom tepelnom strese vypudia riasy žijúce v ich tkanivách a úplne zbelejú. To by mohlo mať ničivé účinky na tisíce druhov rýb, krabov a iné morské druhy, ktoré sa spoliehajú na koralové útesy ako na úkryt a potravu. Na spomalenie rastu koralov bielenie spôsobené otepľovaním oceánu, niektorí vedci hľadajú riešenie na oblohe. Konkrétne sa pozerajú na oblak.
Mraky prinášajú viac než len dážď alebo sneh. Počas dňa sa oblaky správajú ako obrovské slnečníky, ktoré odrážajú časť slnečného svetla zo Zeme späť do vesmíru. Obzvlášť dôležité sú morské mraky stratocumulus: nachádzajú sa v nízkych nadmorských výškach, sú hrubé a pokrývajú asi 20 percent tropického oceánu, čím sa ochladzuje voda pod ním. Preto vedci skúmajú, či je možné zmeniť ich fyzikálne vlastnosti tak, aby blokovali viac slnečného žiarenia. Na Veľkej koralovej bariére sa dúfa, že koralovým kolóniám bude poskytnutá tak veľmi potrebná úľava. stále častejšie vlny horúčav. Existujú však aj projekty zamerané na globálne ochladzovanie, ktoré sú kontroverznejšie.
Myšlienka tohto konceptu je jednoduchá: vystreľte veľké množstvo aerosólov do oblakov nad oceánom, aby ste zvýšili ich odrazivosť. Vedci už desaťročia vedia, že častice v stopách znečistenia, ktoré zanechávajú lode, ktoré vyzerajú ako stopy za lietadlami, môžu osvetliť existujúce oblaky. Je to preto, že tieto častice vytvárajú semená pre kvapôčky oblakov;čím viac a menších kvapiek oblaku, tým belšia a lepšia schopnosť oblaku odrážať slnečné svetlo predtým, ako dopadne na Zem a zohreje ju.
Samozrejme, strieľanie aerosólov znečisťujúcich látok do oblakov nie je tou správnou technológiou na vyriešenie problému globálneho otepľovania. Neskorý britský fyzik John Latham navrhol v roku 1990 použiť namiesto toho kryštály soli z odparujúcej sa morskej vody. More je bohaté, mierne a najmä jeho kolega Stephen Salter, emeritný profesor inžinierstva a dizajnu na Univerzite v Edinburghu, potom navrhol nasadiť flotilu približne 1 500 diaľkovo ovládaných člnov, ktoré by sa plavili po oceánoch, nasávali vodu a rozprašovali jemnú hmlu do oblakov, aby vytvorili oblaky. jasnejšie. Keďže emisie skleníkových plynov stále rastú, rastie aj záujem o nezvyčajný návrh Lathama a Saltera. Od roku 2006 táto dvojica spolupracuje s približne 20 odborníkmi z University of Washington, PARC a ďalších inštitúcií v rámci projektu Oceanic Cloud Brightening Project (MCBP). Projektový tím teraz skúma, či by zámerné pridávanie morskej soli do nízkych nadýchaných oblakov stratocumulus nad oceánom malo na planétu chladiaci účinok.
Zdá sa, že oblaky sú obzvlášť náchylné na zjasnenie pozdĺž západného pobrežia Severnej a Južnej Ameriky a strednej a južnej Afriky, povedala Sarah Doherty, atmosferická vedkyňa z Washingtonskej univerzity v Seattli, ktorá riadi MCBP od roku 2018. Oblaky Kvapky vody sa tvoria prirodzene na oceánoch, keď sa vlhkosť hromadí okolo zrniek soli, ale pridanie trochy soli do nich môže zvýšiť odrazivosť oblakov. Rozjasnenie veľkej oblačnosti nad týmito vhodnými oblasťami o 5 % by mohlo ochladiť veľkú časť sveta, povedal Doherty. Aspoň to je to, čo počítačové simulácie naznačujú.“Naše terénne štúdie vrhania častíc morskej soli do oblakov vo veľmi malom meradle pomôžu získať hlbšie pochopenie kľúčových fyzikálnych procesov, ktoré môžu viesť k zlepšeným modelom,“ povedala.Malé experimenty prototypu zariadenia mali začať v roku 2016 na mieste blízko Monterey Bay v Kalifornii, ale boli odložené kvôli nedostatku financií a odporu verejnosti voči možnému vplyvu experimentu na životné prostredie.
„Netestujeme priamo zosvetľovanie oceánskych oblakov akéhokoľvek rozsahu, ktorý ovplyvňuje klímu,“ povedal Doherty. Kritici, vrátane environmentálnych skupín a obhajcov, ako je Carnegie Climate Governance Initiative, sa však obávajú, že aj malý experiment by mohol neúmyselne ovplyvniť globálny klíma kvôli jej komplexnej povahe." Myšlienka, že to môžete urobiť v regionálnom meradle a vo veľmi obmedzenom meradle, je takmer mylná, pretože atmosféra a oceán dovážajú teplo odinakiaľ, " povedal Ray Pierre Humbert, profesor fyziky na Oxfordskej univerzite. Sú tu aj technické výzvy. Vyvinúť postrekovač, ktorý dokáže spoľahlivo rozjasniť oblaky, nie je ľahká úloha, pretože morská voda má tendenciu upchávať sa, keď sa hromadí soľ. ​​Na riešenie tohto problému si MCBP vyžiadala pomoc Armanda Neukermansa, vynálezca originálnej atramentovej tlačiarne, ktorý až do odchodu do dôchodku pracoval v spoločnostiach Hewlett-Packard a Xerox. S finančnou podporou Billa Gatesa a ďalších veteránov z technologického priemyslu teraz Neukmans navrhuje trysky, ktoré dokážu vytlačiť kvapôčky slanej vody správnej veľkosti (120 až 400 nanometrov v priemere) do atmosféry.
Keď sa tím MCBP pripravuje na vonkajšie testovanie, tím austrálskych vedcov upravil skorý prototyp dýzy MCBP a otestoval ho nad Veľkým bariérovým útesom. Austrália zažila od roku 1910 oteplenie o 1,4 °C, čím prekročilo celosvetový priemer 1,1 °C. C a Veľká koralová bariéra stratila viac ako polovicu svojich koralov v dôsledku otepľovania oceánov.
Rozjasnenie mrakov môže poskytnúť určitú podporu útesom a ich obyvateľom. Na dosiahnutie tohto cieľa inžiniersky oceánograf z Southern Cross University Daniel Harrison a jeho tím vybavili výskumnú loď turbínami na odčerpávanie vody z oceánu. Turbína podobne ako snežné delo získava vodu. a cez svojich 320 trysiek vystreľuje do vzduchu bilióny drobných kvapôčok. Kvapky vo vzduchu schnú a zanechávajú za sebou slanú soľanku, ktorá sa teoreticky mieša s nízkoúrovňovými oblakmi stratocumulus.
Experimenty tímu na overenie koncepcie v marci 2020 a 2021 – keď sú koraly najviac ohrozené vyblednutím na konci austrálskeho leta – boli príliš malé na to, aby výrazne zmenili oblačnosť. Harrisona však prekvapila rýchlosť, s akou k oblohe sa valil slaný dym. Jeho tím lietal s dronmi vybavenými lidarovými prístrojmi do výšky 500 metrov, aby zmapovali pohyb oblaku. Tento rok lietadlo pokryje zvyšných pár metrov, aby vyhodnotilo akúkoľvek reakciu v oblakoch nad 500 metrov.
Tím tiež použije vzorkovače vzduchu na druhom výskumnom plavidle a meteorologické stanice na koralových útesoch a na brehu, aby študoval, ako sa častice a oblaky prirodzene miešajú, aby zlepšili svoje modely.“ Potom sa môžeme začať zaoberať tým, ako sa oblaky zjasňujú, ak sa to robí vo väčšom meradle. , môže ovplyvniť oceán žiaducim a neočakávaným spôsobom, "povedal Harrison.
Podľa modelovania, ktoré vykonal Harrisonov tím, zníženie svetla nad útesom o približne 6 % by znížilo teplotu útesov na strednom poli Veľkého bariérového útesu o ekvivalent 0,6 °C. Rozšírenie technológie na pokrytie všetkých útesy – Veľký bariérový útes sa skladá z viac ako 2 900 individuálnych útesov s dĺžkou 2 300 kilometrov – bude logistickou výzvou, povedal Harrison, pretože by si to vyžadovalo asi 800 postrekovacích staníc, ktoré by fungovali mesiace pred očakávanými vysokými vlnami. Veľký bariérový útes je taký veľký, že ho možno vidieť z vesmíru, ale pokrýva len 0,07 % zemského povrchu.Harrison uznal, že existujú potenciálne riziká tohto nového prístupu, ktoré treba lepšie pochopiť.Zjasnenie oblakov, ktoré môže narušiť oblačnosť alebo zmeniť miestne poveternostné a dažďové vzory sú tiež hlavným problémom pri vytváraní oblakov. Ide o techniku, ktorá zahŕňa lietadlá alebo drony, ktoré pridávajú do oblakov elektrický náboj alebo chemikálie, ako je jodid strieborný, aby produkovali dážď. Spojené arabské emiráty a Čína experimentovali s technológiou na boj s teplom alebo znečistenie ovzdušia. Takéto opatrenia sú však veľmi kontroverzné – mnohí ich považujú za veľmi nebezpečné. Rozsievanie a zjasňovanie oblakov patrí medzi takzvané „geoinžinierske“ zásahy. Kritici tvrdia, že je to príliš riskantné alebo odvádza pozornosť od znižovania emisií.
V roku 2015 bol fyzik Pierrehumbert spoluautorom správy Národnej rady pre výskum o klimatickej intervencii, ktorá varovala pred politickými problémami a otázkami správy vecí verejných. Nová správa akadémie vydaná v marci 2021 však zaujala podpornejší postoj ku geoinžinierstvu a odporučila vláde USA investovať 200 miliónov dolárov do výskumu. Pierrehumbert privítal výskum zjasňovania oceánskych mrakov, ale zistil problémy s rozprašovacím zariadením vyvinutým ako súčasť prebiehajúceho výskumného projektu. Technológia by sa podľa neho mohla vymknúť spod kontroly.“ Vedci, ktorí tvrdia, že to nie je náhrada emisií kontrolu, nebudú to oni, ktorí budú rozhodovať.“Austrálska vláda je silne kritizovaná za nečinnosť pri riešení klimatickej krízy a jej spoliehanie sa na výrobu energie z uhlia, vidí potenciál zosvetľovania oceánskych oblakov. V apríli 2020 spustila program v hodnote 300 miliónov dolárov na obnovu Veľkej koralovej bariéry v apríli 2020 – z tohto financovania sa financovalo. výskum, vývoj technológií a testovanie viac ako 30 zásahov vrátane zosvetľovania oceánskych oblakov. Hoci masívne investičné opatrenia ako Yun Zengliang sú stále kontroverzné. Ekologické skupiny tvrdia, že by to mohlo predstavovať ekologické riziká a odvádzať pozornosť od úsilia o obmedzenie emisií skleníkových plynov.
Ale aj keď sa zjasnenie mrakov ukáže ako účinné, Harrison si nemyslí, že to bude dlhodobé riešenie na záchranu Veľkej koralovej bariéry.“ Rozjasnenie mrakov môže priniesť len obmedzené ochladenie,“ povedal, a keďže sa klimatická kríza pravdepodobne zhorší, účinky akéhokoľvek rozjasnenia budú čoskoro prekonané. Harrison tvrdí, že cieľom je získať čas, kým krajiny znížia svoje emisie.“ Je príliš neskoro dúfať, že dokážeme rýchlo znížiť emisie a zachrániť koralové útesy bez akéhokoľvek zásahu.“
Dosiahnutie nulových čistých emisií do roku 2050 si bude vyžadovať inovatívne riešenia v celosvetovom meradle. V tejto sérii Wired v spolupráci s iniciatívou Rolex Forever Planet vyzdvihuje jednotlivcov a komunity pracujúce na riešení niektorých z našich najnaliehavejších environmentálnych výziev. partnerstvo so spoločnosťou Rolex, ale všetok obsah je redakčne nezávislý. dozvedieť sa viac.