מדענים מטלאים עננים כדי להציל את שונית המחסום הגדולה

זה היה קיץ סוער באוסטרליה והאלמוגים בשונית המחסום הגדולה מראים סימנים מוקדמים של מתח. רשויות המנהלות את מערכת שוניות האלמוגים הגדולה בעולם מצפות לאירוע הלבנה נוסף בשבועות הקרובים - אם זה יקרה, זו תהיה הפעם השישית מאז 1998 שעלייה בטמפרטורות המים חיסלה חלקים גדולים של אלמוגים המאכלסים אינספור יצורי ים. בעלי חיים. שלושה מאירועי ההלבנה הללו שהופכים את האלמוגים רגישים יותר למחלות ומוות, התרחשו בשש השנים האחרונות בלבד. כאשר האלמוגים חווים קיצוניות ו לחץ חום ממושך, הם מוציאים את האצות החיות ברקמותיהן והופכות ללבנות לחלוטין. זה עלול להיות בעל השפעות הרסניות על אלפי מינים של דגים, סרטנים ומינים ימיים אחרים המסתמכים על שוניות אלמוגים עבור מחסה ומזון. כדי להאט את קצב האלמוגים הלבנה הנגרמת על ידי התחממות האוקיינוס, כמה מדענים מחפשים פתרון לשמיים. באופן ספציפי, הם מסתכלים על הענן.
עננים מביאים יותר מסתם גשם או שלג.במהלך היום, העננים פועלים כמו שמשיות ענק, המשקפות חלק מאור השמש מכדור הארץ בחזרה לחלל.ענני סטרטוקומולוס ימיים חשובים במיוחד: הם ממוקמים בגבהים נמוכים, עבים ומכסים כ-20 אחוז מהאוקיינוס ​​הטרופי, מקרר את המים שמתחת. זו הסיבה שמדענים בודקים אם ניתן לשנות את התכונות הפיזיקליות שלהם כדי לחסום יותר אור שמש. בשונית המחסום הגדולה, יש לקוות שתספק הקלה נחוצה למושבות האלמוגים. גלי חום תכופים יותר ויותר. אבל יש גם פרויקטים שמטרתם קירור עולמי שנויים יותר במחלוקת.
הרעיון מאחורי הרעיון הוא פשוט: לירות כמויות גדולות של אירוסולים לתוך העננים שמעל האוקיינוס ​​כדי להגביר את ההשתקפות שלהם. מדענים יודעים כבר עשרות שנים שחלקיקים שבילי זיהום שהותירו ספינות, שנראות הרבה כמו שבילים מאחורי מטוסים, יכולים להאיר את הקיים עננים. זה בגלל שחלקיקים אלה יוצרים את הזרעים לטיפות ענן;ככל שטיפות הענן יותר וקטנות יותר, כך יכולתו של הענן להחזיר אור שמש לבנה וטובה יותר לפני שהוא פוגע ומחמם את כדור הארץ.
כמובן, ירי של אירוסולים של מזהמים לתוך עננים אינה הטכנולוגיה הנכונה לפתור את בעיית ההתחממות הגלובלית. הפיזיקאי הבריטי המנוח ג'ון לאת'ם הציע ב-1990 להשתמש במקום זאת בגבישי מלח ממי ים מתאדים. הים שופע, מתון ובמיוחד חינם. עמיתו סטיבן סלטר, פרופסור אמריטוס להנדסה ועיצוב באוניברסיטת אדינבורו, הציע אז לפרוס צי של כ-1,500 סירות בשלט רחוק שישיטו באוקיינוסים, ישאבו מים וירססו ערפל דק לתוך העננים כדי ליצור את העננים. בהיר יותר. ככל שפליטת גזי חממה ממשיכה לעלות, כך גם העניין בהצעה יוצאת הדופן של Latham ו-Salter. מאז 2006, השניים משתפים פעולה עם כ-20 מומחים מאוניברסיטת וושינגטון, PARC ומוסדות אחרים כחלק מפרויקט הבהרת הענן האושיאני (MCBP). צוות הפרויקט בוחן כעת האם הוספת מלח ים בכוונה לענני הסטרטוקומולוס הנמוכים והרכים מעל האוקיינוס ​​תהיה בעלת אפקט קירור על כדור הארץ.
נראה כי עננים נוטים במיוחד להתבהר לאורך החוף המערבי של צפון ודרום אמריקה ומרכז ודרום אפריקה, אמרה שרה דוהרטי, מדענית אטמוספירה מאוניברסיטת וושינגטון בסיאטל שניהלה את MCBP מאז 2018. עננים טיפות מים אכן נוצרות באופן טבעי באוקיינוסים כאשר הלחות מתאספת סביב גרגרי מלח, אך הוספת מעט מלח יכולה להגביר את כוח ההחזר של העננים. הבהרת כיסוי העננים הגדול מעל אזורים מתאימים אלה ב-5% עשויה לקרר את רוב העולם, אמר דוהרטי. לפחות זה מה סימולציות ממוחשבות מציעות." מחקרי השטח שלנו של הזרקת חלקיקי מלח ים לעננים בקנה מידה קטן מאוד יסייעו להשיג הבנה מעמיקה יותר של תהליכים פיזיקליים מרכזיים שיכולים להוביל למודלים משופרים", אמרה. ניסויים בקנה מידה קטן של מכשיר אב הטיפוס היו אמורים להתחיל ב-2016 באתר ליד מפרץ מונטריי, קליפורניה, אך הם התעכבו בשל חוסר מימון והתנגדות ציבורית להשפעה הסביבתית האפשרית של הניסוי.
"אנחנו לא בודקים ישירות את התבהרות ענני האוקיינוס ​​בכל קנה מידה שמשפיע על האקלים," אמר דוהרטי. עם זאת, מבקרים, כולל קבוצות סביבתיות וקבוצות תמיכה כמו יוזמת Carnegie Climate Governance Initiative, חוששים שאפילו ניסוי קטן עלול להשפיע בטעות על הסביבה העולמית. האקלים בשל אופיו המורכב." הרעיון שניתן לעשות זאת בקנה מידה אזורי ובקנה מידה מוגבל מאוד הוא כמעט כשל, מכיוון שהאטמוספירה והאוקיינוס ​​מייבאים חום ממקום אחר", אמר ריי פייר הומברט, פרופסור ל- פיזיקה באוניברסיטת אוקספורד. ישנם גם אתגרים טכניים. פיתוח מרסס שיכול להאיר עננים בצורה מהימנה היא לא משימה קלה, שכן מי ים נוטים להיסתם עם הצטברות מלח. כדי להתמודד עם אתגר זה, MCBP נעזר ב-Armand Neukermans, ממציא מדפסת הזרקת הדיו המקורית, שעבד ב-Hewlett-Packard וב-Xerox עד לפרישתו. עם גיבוי פיננסי של ביל גייטס ויוצאי תעשיית הטכנולוגיה האחרים, נויקמנס מתכננת כעת חרירים שיכולים לפוצץ טיפות מים מלוחים בגודל הנכון (120 עד 400 ננומטר). בקוטר) לאטמוספירה.
בזמן שצוות MCBP מתכונן לבדיקות חיצוניות, צוות של מדענים אוסטרליים שינה אב טיפוס מוקדם של פיית MCBP ובדק אותו מעל שונית המחסום הגדולה. אוסטרליה חוותה התחממות של 1.4 מעלות צלזיוס מאז 1910, מעבר לממוצע העולמי של 1.1 מעלות C, ושונית המחסום הגדולה איבדה יותר ממחצית מהאלמוגים שלה בגלל התחממות האוקיינוס.
התבהרות עננים יכולה לספק תמיכה מסוימת לשוניות ולתושביהן. כדי להשיג זאת, האוקיינוגרף ההנדסי של אוניברסיטת סאות'רן קרוס דניאל הריסון וצוותו התאימו לכלי מחקר עם טורבינות לשאיבת מים מהאוקיינוס. בדומה לתותח שלג, הטורבינה שואבת מים ומפיצה טריליוני טיפות זעירות לאוויר דרך 320 חריריו. הטיפות מתייבשות באוויר, ומשאירות אחריהן תמלחת מלוחה, שמתערבבת באופן תיאורטי עם ענני סטרטוקומולוס ברמה נמוכה.
ניסויי ההוכחה של הצוות במרץ 2020 ו-2021 - כאשר האלמוגים נמצאים בסיכון הגבוה ביותר להלבנה בסוף הקיץ האוסטרלי - היו קטנים מכדי לשנות באופן משמעותי את כיסוי העננים. ובכל זאת, הריסון הופתע מהמהירות שבה עשן מלוח נסחף לשמיים. הצוות שלו הטיס רחפנים מצוידים במכשירי לידר בגובה של עד 500 מטר כדי למפות את תנועת הפלומה. השנה, מטוס יכסה את המטרים הנותרים כדי להעריך כל תגובה בעננים מעל 500 מטר.
הצוות גם ישתמש בדגמי אוויר בכלי מחקר שני ובתחנות מזג אוויר בשוניות אלמוגים ובחוף כדי ללמוד כיצד חלקיקים ועננים מתערבבים באופן טבעי כדי לשפר את המודלים שלהם". , עלול להשפיע על האוקיינוס ​​בדרכים רצויות ובלתי צפויות", אמר הריסון.
על פי המודלים שנעשו על ידי הצוות של הריסון, הפחתת האור מעל השונית בכ-6% תפחית את הטמפרטורה של השוניות במדף האמצעי של שונית המחסום הגדולה בשווה ערך ל-0.6 מעלות צלזיוס. הגדלה של הטכנולוגיה כדי לכסות את כל שוניות - שונית המחסום הגדולה מורכבת מיותר מ-2,900 שוניות בודדות המשתרעות על פני 2,300 קילומטרים - יהוו אתגר לוגיסטי, אמר הריסון, שכן היא תדרוש כ-800 תחנות ריסוס לפעול במשך חודשים לפני הגלים הגבוהים הצפויים. הוא כל כך גדול שאפשר לראות אותו מהחלל, אבל הוא מכסה רק 0.07% משטח כדור הארץ. האריסון הודה שיש סיכונים פוטנציאליים לגישה החדשה הזו שצריך להבין טוב יותר. התבהרות הענן, שיכולה לשבש עננים או לשנות את המקום המקומי דפוסי מזג האוויר ודפוסי הגשמים, הם גם דאגה מרכזית בזריעת עננים. זוהי טכניקה הכוללת מטוסים או רחפנים שמוסיפים מטענים חשמליים או כימיקלים כמו יודיד כסף לעננים כדי לייצר גשם. איחוד האמירויות הערביות וסין התנסו בטכנולוגיה להתמודדות עם חום או זיהום אוויר. אבל אמצעים כאלה שנויים במחלוקת מאוד - רבים מחשיבים אותם מסוכנים מאוד. זריעה והבהרת עננים הם בין מה שנקרא "גיאו-הנדסה". המבקרים אומרים שזה מסוכן מדי או מסיח את הדעת מהפחתת פליטות.
בשנת 2015, הפיזיקאי פיירהמברט היה שותף לכתיבת דו"ח של מועצת המחקר הלאומית על התערבות באקלים, אזהרה מפני בעיות פוליטיות וממשל. אבל דו"ח חדש מהאקדמיה, שפורסם במרץ 2021, נקט עמדה תומכת יותר בנושא גיאו-הנדסה והמליץ ​​לממשלת ארה"ב להשקיע 200 מיליון דולר במחקר. פיירהומברט בירך על המחקר המבהיר ענן האוקיינוס, אך מצא בעיות בציוד הריסוס שפותח כחלק מפרויקט מחקר מתמשך. הטכנולוגיה עלולה לצאת משליטה, אמר. "מדענים שאומרים שהיא לא תחליף לפליטות לשלוט, הם לא יהיו אלה שמקבלים את ההחלטות".ממשלת אוסטרליה מתחה ביקורת קשה על חוסר מעש להתמודדות עם משבר האקלים והסתמכות על ייצור חשמל פחם, רואה פוטנציאל מתבהר בענני האוקיינוס. באפריל 2020, היא השיקה תוכנית של 300 מיליון דולר לשיקום שונית המחסום הגדולה באפריל 2020 - מימון זה מימן מחקר, פיתוח טכנולוגי ובדיקות של יותר מ-30 התערבויות, כולל התבהרות ענני האוקיינוס. למרות שאמצעי ההשקעה המאסיביים כמו Yun Zengliang עדיין שנויים במחלוקת. קבוצות סביבתיות טוענות שזה עלול להוות סיכונים אקולוגיים ולהסיח את הדעת מהמאמצים להגביל את פליטת גזי חממה.
אבל גם אם הבהרת עננים תוכיח את עצמה יעילה, הריסון לא חושב שזה יהיה פתרון ארוך טווח להצלת שונית המחסום הגדולה. "עננים מתבהרים יכולים להביא רק התקררות מוגבלת", אמר, ועם משבר האקלים עשוי להחמיר, ההשפעות של כל הבהרה יתגברו בקרוב. במקום זאת, טוען הריסון, המטרה היא לקנות זמן בזמן שמדינות מורידות את הפליטות שלהן." מאוחר מדי לקוות שנוכל להפחית במהירות את הפליטות כדי להציל שוניות אלמוגים ללא כל התערבות".
השגת פליטות נטו אפס עד שנת 2050 תדרוש פתרונות חדשניים בקנה מידה עולמי. בסדרה זו, Wired, בשיתוף עם יוזמת Rolex Forever Planet, מדגישה אנשים וקהילות הפועלים לפתרון כמה מהאתגרים הסביבתיים הדחופים ביותר שלנו. שותפות עם רולקס, אך כל התוכן אינו תלוי עריכה.למידע נוסף.