Bilim adamları Great Barrier Reef'i kurtarmak için bulutları yamalıyor

Avustralya'da bunaltıcı bir yaz oldu ve Great Barrier Reef'teki mercanlar erken stres belirtileri gösteriyor. Dünyanın en büyük mercan resif sistemini yöneten yetkililer önümüzdeki haftalarda başka bir ağartma olayı bekliyor - bu olursa, o zamandan beri altıncı kez olacak 1998'de su sıcaklığındaki bir artışın sayısız deniz canlısında yaşayan büyük mercan alanlarını yok ettiği. Uzun süreli ısı stresi, dokularında yaşayan algleri dışarı atar ve tamamen beyaza döner. Bunun binlerce tür balık, yengeç ve barınak ve beslenme için mercan resiflerine güvenen diğer deniz türleri üzerinde yıkıcı etkileri olabilir. Mercan oranını yavaşlatmak için Okyanus ısınmasının neden olduğu ağartma, bazı bilim adamları bir çözüm için gökyüzüne bakıyorlar. Özellikle buluta bakıyorlar.
Bulutlar yağmur veya kardan daha fazlasını getirir. Gün boyunca bulutlar dev güneş şemsiyeleri gibi hareket ederek Dünya'dan gelen güneş ışığının bir kısmını uzaya geri yansıtır. Deniz stratokümülüs bulutları özellikle önemlidir: alçak rakımlarda bulunurlar, kalındırlar ve yaklaşık 20 metreyi kaplarlar. Tropikal okyanusun yüzdesi, aşağıdaki suyu soğutuyor. Bu nedenle bilim adamları, fiziksel özelliklerinin daha fazla güneş ışığını engelleyecek şekilde değiştirilip değiştirilemeyeceğini araştırıyorlar. artan sıklıkta sıcak hava dalgaları. Ancak daha tartışmalı olan küresel soğutmayı amaçlayan projeler de var.
Konseptin arkasındaki fikir basit: Yansıtıcılığını artırmak için okyanusun üzerindeki bulutlara büyük miktarlarda aerosol püskürtün. Bilim adamları onlarca yıldır gemilerin bıraktığı ve uçakların arkasındaki izlere çok benzeyen kirlilik yollarındaki parçacıkların mevcut olanı aydınlatabileceğini biliyorlar. bulutlar. Bunun nedeni, bu parçacıkların bulut damlacıklarının tohumlarını oluşturmasıdır;bulut damlacıkları ne kadar çok ve küçülürse, bulutun güneş ışığını Dünya'ya çarpıp onu ısıtmadan önce yansıtma yeteneği o kadar beyaz ve iyi olur.
Elbette, kirletici aerosolleri bulutlara püskürtmek küresel ısınma sorununu çözmek için doğru teknoloji değil. Merhum İngiliz fizikçi John Latham 1990'da bunun yerine buharlaşan deniz suyundan elde edilen tuz kristallerinin kullanılmasını önermişti. Deniz bol, yumuşak ve özellikle ücretsiz.Edinburgh Üniversitesi'nde fahri mühendislik ve tasarım profesörü olan meslektaşı Stephen Salter, daha sonra okyanuslarda yelken açacak, su emecek ve bulutları oluşturmak için bulutlara ince sis püskürtecek yaklaşık 1.500 uzaktan kumandalı tekneden oluşan bir filo konuşlandırmayı önerdi. daha parlak.Sera gazı emisyonları artmaya devam ettikçe, Latham ve Salter'ın sıra dışı önerisine olan ilgi de artıyor. 2006'dan beri ikili, Oceanic Cloud Brightening Project'in bir parçası olarak Washington Üniversitesi, PARC ve diğer kurumlardan yaklaşık 20 uzmanla işbirliği yapıyor. (MCBP).Proje ekibi şu anda okyanusun üzerindeki alçak, kabarık stratokümülüs bulutlarına kasıtlı olarak deniz tuzu eklemenin gezegen üzerinde bir soğutma etkisi yaratıp yaratmayacağını araştırıyor.
Seattle'daki Washington Üniversitesi'nde 2018'den beri MCBP'yi yöneten atmosfer bilimcisi Sarah Doherty, bulutların özellikle Kuzey ve Güney Amerika'nın batı kıyıları ile orta ve güney Afrika'da parlamaya eğilimli göründüğünü söyledi.Bulutlar Su damlacıkları doğal olarak oluşur. Nem tuz tanelerinin etrafında biriktiğinde okyanuslarda, ancak bunlara biraz tuz eklenmesi bulutların yansıtma gücünü artırabilir. Doherty, bu uygun alanların üzerindeki geniş bulut örtüsünü %5 oranında aydınlatmanın dünyanın büyük bir bölümünü soğutabileceğini söyledi. Bilgisayar simülasyonları, "Deniz tuzu parçacıklarını çok küçük ölçekte bulutlara püskürtmeye yönelik saha çalışmalarımız, gelişmiş modellere yol açabilecek temel fiziksel süreçler hakkında daha derin bir anlayış kazanmamıza yardımcı olacak" dedi.Prototip cihazın küçük ölçekli deneyleri 2016 yılında California, Monterey Bay yakınlarındaki bir bölgede başlaması planlandı, ancak fon eksikliği ve deneyin olası çevresel etkisine halkın muhalefeti nedeniyle ertelendi.
Doherty, "Okyanus bulutu parlaklığını, iklimi etkileyen herhangi bir ölçekte doğrudan test etmiyoruz," dedi. Profesör Ray Pierre Humbert, "Bunu bölgesel ölçekte ve çok sınırlı bir ölçekte yapabileceğiniz fikri neredeyse bir yanılgıdır, çünkü atmosfer ve okyanus başka yerlerden ısı ithal ediyor" dedi. Ayrıca teknik zorluklar da vardır. Tuz biriktikçe deniz suyu tıkanma eğiliminde olduğundan, bulutları güvenilir bir şekilde aydınlatabilen bir püskürtücü geliştirmek kolay bir iş değildir. Bu zorluğun üstesinden gelmek için MCBP, Armand Neukermans'tan yardım istedi. emekli olana kadar Hewlett-Packard ve Xerox'ta çalışan orijinal mürekkep püskürtmeli yazıcının mucidi. Bill Gates ve diğer teknoloji endüstrisi gazilerinin mali desteğiyle Neukmans, şimdi doğru boyutta (120 ila 400 nanometre) tuzlu su damlacıklarını püskürtebilen nozüller tasarlıyor. çapında) atmosfere karışır.
MCBP ekibi açık hava testi için hazırlanırken, Avustralyalı bilim adamlarından oluşan bir ekip, MCBP nozülünün erken bir prototipini modifiye etti ve onu Great Barrier Reef üzerinde test etti. C ve Great Barrier Reef, okyanus ısınması nedeniyle mercanlarının yarısından fazlasını kaybetti.
Bulut aydınlatma, resifler ve resifler için bir miktar destek sağlayabilir. Bunu başarmak için, Southern Cross Üniversitesi mühendislik oşinografı Daniel Harrison ve ekibi, okyanustan su pompalamak için türbinli bir araştırma gemisi donattı. Bir kar topuna benzer şekilde, türbin suyu çıkarır ve 320 nozulundan trilyonlarca minik damlacıkları havaya fırlatır. Damlacıklar havada kurur ve geride tuzlu tuzlu su bırakır, bu da teorik olarak düşük seviyeli stratokümülüs bulutlarıyla karışır.
Ekibin Mart 2020 ve 2021'deki kavram kanıtı deneyleri - mercanların Avustralya yazının sonunda ağartma riskinin en yüksek olduğu zamanlar - bulut örtüsünü önemli ölçüde değiştirmek için çok küçüktü. Yine de Harrison, tuzlu duman gökyüzüne doğru sürüklendi. Ekibi, bulutların hareketini haritalamak için 500 metre yüksekliğe kadar lidar cihazlarıyla donatılmış insansız hava araçları uçurdu. Bu yıl, bir uçak, 500 metrenin üzerindeki bulutlardaki herhangi bir reaksiyonu değerlendirmek için kalan birkaç metreyi kat edecek.
Ekip ayrıca, modellerini iyileştirmek için parçacıkların ve bulutların doğal olarak nasıl karıştığını incelemek için ikinci bir araştırma gemisinde ve mercan resiflerinde ve karada hava durumu istasyonlarını ve hava örnekleyicilerini kullanacak. , okyanusu arzu edilen ve beklenmedik şekillerde etkileyebilir,” dedi Harrison.
Harrison'ın ekibi tarafından yapılan modellemeye göre, resifin üzerindeki ışığı yaklaşık %6 azaltmak, Great Barrier Reef'in orta sahanlığında bulunan resiflerin sıcaklığını 0,6°C'ye eşdeğer bir oranda azaltacaktır. Harrison, Büyük Bariyer Resifi'nin 2.300 kilometre boyunca uzanan 2.900'den fazla ayrı resiften oluştuğunu belirterek, beklenen yüksek dalgalardan önce aylarca çalışacak yaklaşık 800 püskürtme istasyonu gerektireceğinden, lojistik bir zorluk olacağını söyledi. uzaydan görülebilecek kadar büyük, ancak Dünya yüzeyinin yalnızca %0,07'sini kaplıyor.Harrison, bu yeni yaklaşımın daha iyi anlaşılması gereken potansiyel riskler olduğunu kabul etti.Bulutları bozabilecek veya yerel durumu değiştirebilecek bulut parlaklığı hava durumu ve yağış modelleri de bulut tohumlama ile ilgili önemli bir endişe kaynağıdır. Bu, yağmur üretmek için bulutlara elektrik yükleri veya gümüş iyodür gibi kimyasallar ekleyen uçakları veya insansız hava araçlarını içeren bir tekniktir. Birleşik Arap Emirlikleri ve Çin, ısıyla mücadele etmek için teknolojiyi denediler. veya hava kirliliği. Ancak bu tür önlemler son derece tartışmalıdır - çoğu kişi bunların çok tehlikeli olduğunu düşünür. Bulut tohumlama ve aydınlatma sözde "jeomühendislik" müdahaleleri arasındadır. Eleştirmenler, bunun çok riskli olduğunu veya emisyonları azaltmaktan rahatsız olduğunu söylüyor.
Fizikçi Pierrehumbert, 2015'te iklim müdahalesi, siyasi ve yönetim sorunları uyarısı üzerine bir Ulusal Araştırma Konseyi raporunun yazarlarından biri oldu. Ancak akademiden Mart 2021'de yayınlanan yeni bir rapor, jeomühendislik konusunda daha destekleyici bir tavır aldı ve ABD hükümetinin araştırmaya 200 milyon dolar yatırım yapın.Pierrehumbert, okyanus bulutunu aydınlatan araştırmayı memnuniyetle karşıladı, ancak devam eden bir araştırma projesinin parçası olarak geliştirilen püskürtme ekipmanında sorunlar buldu.Teknoloji kontrolden çıkabilir, dedi.”Bunun emisyonların yerine geçemeyeceğini söyleyen bilim adamları kontrol, kararları veren onlar olmayacak.”Avustralya hükümeti, iklim kriziyle mücadele etme konusundaki eylemsizliği ve kömürle çalışan elektrik üretimine bel bağlamasıyla ağır bir şekilde eleştirildi, okyanus bulutlarının parlaklaşma potansiyeli görüyor. araştırma, teknoloji geliştirme ve okyanus bulutu aydınlatma da dahil olmak üzere 30'dan fazla müdahalenin test edilmesi.Yun Zengliang gibi büyük yatırım önlemleri hâlâ tartışmalı olsa da.Çevre grupları bunun ekolojik riskler oluşturabileceğini ve sera gazı emisyonlarını sınırlama çabalarından uzaklaşabileceğini savunuyor.
Ancak bulut aydınlatmanın etkili olduğu kanıtlansa bile, Harrison bunun Great Barrier Reef'i kurtarmak için uzun vadeli bir çözüm olacağını düşünmüyor. Herhangi bir parlaklaşmanın etkilerinin kısa sürede üstesinden gelinecektir. Bunun yerine Harrison, amacın ülkeler emisyonlarını düşürürken zaman kazanmak olduğunu savunuyor.
2050 yılına kadar net sıfır emisyona ulaşmak, küresel ölçekte yenilikçi çözümler gerektirecektir. Bu seride, Rolex Forever Planet girişimiyle ortaklaşa Wired, en acil çevresel sorunlarımızdan bazılarını çözmek için çalışan bireyleri ve toplulukları öne çıkarıyor. Rolex ile ortaklık, ancak tüm içerik editoryal olarak bağımsızdır. daha fazlasını öğrenin.