Yksi ilmastonmuutoksen huolestuttavimmista puolista on positiivisten palautemekanismien rooli. Hiilidioksidi- ja kasvihuonekaasupäästöjen lisääntymisen vuoksi nousevien globaalien lämpötilojen lisäksi metsän häviäminen, valtamerten happamoituminen ja (etenkin) arktisen napajäätikön katoaminen aiheuttavat lisäsysäystä.
Kuitenkin, mukaan uuden tutkimuksen tutkijaryhmä Maan ja avaruuden tutkimuksen koulu Arizona State Universityssä saattaa olla mahdollista jäädyttää uudelleen osia arktisesta jääpeitteestä. He uskovat, että yksi planeetan suurimmista positiivisista palautemekanismeista voidaan neutraloida geotekniikan avulla, joka perustuu tuulivoimalla toimiviin pumppuihin.
Heidän tutkimuksensa nimeltä ' Arctic Ice Management ', ilmestyi äskettäin vuonna Maan tulevaisuus , julkaisema verkkolehti American Geophysical Union . Kuten he osoittavat, arktisen jään nykyinen katoamisnopeus on melko hämmentävää. Lisäksi ihmiskunta ei todennäköisesti pysty taistelemaan maapallon lämpötilan nousua vastaan tulevina vuosikymmeninä ilman napajääpeitettä.
Arktisen merijään jyrkkä väheneminen sen jälkeen, kun napajääpeitteen satelliittikuvaukset alkoivat. Kiitos: NASA
Erityisen huolestuttavaa on napajään katoamisnopeus, joka on ollut melko voimakasta viime vuosikymmeninä. Häviöasteen on arvioitu olevan 3,5–4,1 prosenttia vuosikymmenessä, ja sen kokonaispudotus on ollut vähintään 15 prosenttia vuodesta 1979 (kun satelliittimittaukset aloitettiin). Asiaa pahentaa se, että jään häviämisnopeus kiihtyy.
Vuosien 1978–1999 noin 3 prosentin vuosikymmenessä lähtötasosta hävikkiaste on noussut huomattavasti 2000-luvulta lähtien – siihen pisteeseen, että merijään laajuus vuonna 2016 oli toiseksi alhaisin koskaan mitattu. Kuten he toteavat johdannossaan (ja useiden lähteiden tuella), ongelma todennäköisesti vain pahenee nykypäivän ja 2000-luvun puolivälin välillä:
'Maailman keskilämpötilojen on havaittu nousevan lineaarisesti kumulatiivisen CO:n kanssa2päästöt ja niiden ennustetaan jatkuvan niin, mikä johtaa lämpötilan nousuun ehkä 3 °C tai enemmän vuosisadan loppuun mennessä. Arktinen alue lämpenee edelleen maapallon keskiarvoa nopeammin. Arktisen merijään ennustetaan vähenevän ympärivuotisesti lähes kaikissa skenaarioissa, ja lähes jäätön (<106km2merijään laajuus viiden peräkkäisen vuoden ajan) Jäämeren katsotaan olevan 'todennäköistä' vuoteen 2050 mennessä, jos toiminta jatkuu entiseen tapaan.'
Yksi syistä, miksi arktinen alue lämpenee nopeammin kuin muu planeetta, on vahva jää-albedo-palaute. Pohjimmiltaan tuore lumijää heijastaa jopa 90 % auringonvalosta, kun taas merijää heijastaa auringonvaloa albedon ollessa enintään 0,7, kun taas avovesi (jonka albedo on lähes 0,06) imee suurimman osan auringonvalosta. Eli mitä enemmän jäätä sulaa, sitä enemmän auringonvaloa imeytyy, mikä nostaa lämpötilaa arktisella alueella entisestään.
Arktinen merijään laajuus (alue, jonka merijää peittää vähintään 15 %) syyskuussa 2007 (valkoinen alue). Punainen käyrä tarkoittaa vuosien 1981–2010 keskiarvoa. Luotto: National Snow and Ice Data CenterTämän huolen ratkaisemiseksi tutkimusryhmä, jota johti maan ja avaruustutkimuksen koulun professori Steven J. Desch, pohti, kuinka sulaminen liittyy vuodenaikojen vaihteluihin. Pohjimmiltaan arktinen merijää ohenee ajan myötä, koska uusi jää (alias 'ensimmäisen vuoden jää'), jota syntyy jokaisen talven myötä, on tyypillisesti vain 1 metrin (3,28 jalkaa) paksu.
Kesän arktisella alueella selviytynyt jää pystyy kasvamaan ja muuttumaan 'monivuotiseksi jääksi', jonka tyypillinen paksuus on 2–4 metriä (6,56–13,12 jalkaa). Mutta nykyisen trendin ansiosta, jossa kesät lämpenevät asteittain, 'ensimmäisen vuoden jää' on antanut periksi kesän sulamisille ja murtumille ennen kuin se ehti kasvaa. Kun 1980-luvulla monivuotinen jää muodosti 50–60 % kaikesta Jäämeren jäästä, vuonna 2010 sen osuus oli vain 15 %.
Tätä silmällä pitäen Desch ja hänen kollegansa harkitsivat mahdollista ratkaisua, joka varmistaisi, että 'ensimmäisen vuoden jäällä' olisi paremmat mahdollisuudet selviytyä kesästä. Sijoittamalla koneita, jotka käyttäisivät tuulivoimaa pumppujen tuottamiseen, he arvioivat, että vettä voitaisiin tuoda pintaan arktisen talven aikana, jolloin sillä olisi parhaat mahdollisuudet jäätyä.
Arktisen tuulen nopeuden laskelmien perusteella he laskevat, että tuuliturbiini, jonka siivet ovat halkaisijaltaan 6 metriä, tuottaisivat riittävästi sähköä, jotta yksi pumppu voisi nostaa vettä 7 metrin korkeuteen ja 27 metrin nopeudella. 29,76 US tonnia) tunnissa. Tämän nettovaikutuksena olisi koko vaurioalueen paksumpia jäälevyjä, joilla olisi paremmat mahdollisuudet selviytyä kesästä.
Sulata altaat sulavan merijään päällä. Joka kesä äskettäin muodostunut jää on uhattuna maapallon lämpötilan nousun vuoksi. Kiitos NASA
Ajan myötä jään lisääntymisen aiheuttama negatiivinen palaute saisi jäämeren absorboimaan vähemmän auringonvaloa, mikä johtaisi enemmän jäähtymiseen ja jään kertymiseen. He väittävät, että tämä voitaisiin tehdä suhteellisen vaatimattomalla budjetilla, 500 miljardia dollaria vuodessa koko arktisella alueella tai 50 miljardia dollaria vuodessa 10 prosentilla arktisesta alueesta.
Vaikka tämä saattaa kuulostaa valtavalta luvulta, he huomauttavat nopeasti, että koko arktisen alueen jäätä luovilla pumpuilla peittävä näyte – mikä voisi säästää biljoonia bruttokansantuotteessa ja lukemattomia ihmishenkiä – vastaa vain 0,64 prosenttia maailman nykyisestä bruttokansantuotteesta. (BKT) 78 biljoonaa dollaria. Yhdysvaltojen kaltaisessa maassa se edustaa vain 13 prosenttia nykyisestä liittovaltion budjetista (3,8 biljoonaa dollaria).
Ja vaikka tässä ehdotuksessa on useita näkökohtia, jotka on vielä selvitettävä (jotka Desch ja hänen tiiminsä tunnustavat täysin), konsepti näyttää olevan teoreettisesti järkevä. Siinä ei vain oteta huomioon tapaa, jolla vuodenaikojen muutos ja ilmastonmuutos liittyvät toisiinsa arktisella alueella, vaan se tunnustaa, kuinka ihmiskunta ei todennäköisesti pysty käsittelemään ilmastonmuutosta turvautumatta geotekniikan tekniikoihin.
Ja koska arktinen jää on yksi tärkeimmistä asioista maapallon lämpötilojen säätelyssä, on järkevää aloittaa tästä.
Lisälukemista: Maan tulevaisuus