Yksi huolestuttavimmista ilmastomuutoksen näkökohdista on positiivisen palautteen mekanismien rooli. Lisääntyneen hiilidioksidin ja kasvihuonekaasupäästöjen takia nousevien globaalien lämpötilojen lisäksi metsien häviäminen, valtamerten happamoituminen ja (etenkin arktisen polaarisen jääkaapin katoaminen) aiheuttama lisävoima.
Arizonan osavaltion yliopiston maapallon ja avaruuden tutkimuksen tutkijaryhmän uuden tutkimuksen mukaan voi kuitenkin olla mahdollista jäädyttää arktisen jään osia uudelleen. Geotekniikan avulla, joka luottaisi tuulivoimaisiin pumpuihin, he uskovat, että yksi planeetan suurimmista positiivisen palautteen mekanismeista voidaan neutraloida.
Heidän tutkimuksensa nimeltään “Arctic Ice Management” ilmestyi äskettäin Earth’s Future -lehdessä, verkkolehdessä, jonka on julkaissut American Geophysical Union. Kuten he osoittavat, nykyinen arktisen jään häviämisaste on melko hämmentävää. Lisäksi ihmiskunta ei todennäköisesti pysty torjumaan nousevia globaaleja lämpötiloja tulevina vuosikymmeninä ilman napajäätä.
Erityinen huolenaihe on polaarijään häviämisen nopeus, joka on ollut melko voimakas viime vuosikymmeninä. Tappioasteen on arvioitu olevan 3,5–4,1% vuosikymmentä kohti. Laskua on tapahtunut vähintään 15% vuodesta 1979 (satelliittimittausten alkaessa). Joten pahempaa, jään häviämisnopeus kiihtyy.
Noin 3% vuosikymmenestä vuosien 1978–1999 perustasolta menetykset 2000-luvulta lähtien ovat nousseet huomattavasti - siihen pisteeseen, että merijää oli vuonna 2016 toiseksi alhaisin koskaan rekisteröidyissä tapauksissa. Kuten he toteavat johdannossaan (ja lukuisten lähteiden tuella), ongelma pahenee todennäköisesti vain nyt ja 2000-luvun puolivälissä:
”Globaalien keskilämpötilojen on havaittu nousevan lineaarisesti kumulatiivisen CO: n kanssa2 päästöjen ja ennustetaan jatkavan niin, johtaen lämpötilan nousuun ehkä jopa 3 ° C: n vuosisadan loppuun mennessä. Arktinen alue lämpenee edelleen nopeammin kuin keskimäärin keskimäärin. Arktisen merijään vähennykset ympäri vuoden ennustetaan käytännössä kaikissa tilanteissa ja melkein jäättömänä (<106 km2 merijään laajuus viiden peräkkäisen vuoden ajan) Jäämerta pidetään "todennäköisenä" vuoteen 2050 mennessä tavalliseen tapaan ".
Yksi syy siihen, miksi arktinen alue lämpenee nopeammin kuin muu planeetta, liittyy vahvaan jääalbeedon palautteeseen. Pohjimmiltaan tuore lumijää heijastaa jopa 90% auringonvalosta, kun taas merijää heijastaa auringonvaloa albedolla 0,7: een saakka, kun taas avoin vesi (jonka albedo on lähellä 0,06) absorboi suurimman osan auringonvalosta. Ergo: mitä enemmän jäää sulaa, sitä enemmän auringonvaloa imeytyy, ajon lämpötilat arktisella alueella nousevat edelleen.
Arktisen meri-jään laajuus (alueen peittämä merijää oli vähintään 15%) syyskuussa 2007 (valkoinen alue). Punainen käyrä kuvaa vuosien 1981–2010 keskiarvoa. Luotto: Kansallinen lumi- ja jäätietokeskusTutkimusryhmä, jota johti maapallon ja avaruuden tutkimuksen koulun professori Steven J. Desch, pohtii tätä huolenaihetta kuinka sulaminen liittyy kausivaihteluihin. Pohjimmiltaan arktinen merijää on ohuempi ajan myötä, koska uuden jään (alias. ”Ensimmäisen vuoden jää”), joka syntyy jokaisen talven aikana, on tyypillisesti vain yksi metri (3.28 jalkaa).
Jää, joka selviää kesästä arktisella alueella, voi kasvaa ja tulla ”monivuotiseksi jäänä”, tyypillisen paksuuden ollessa 2–4 metriä (6,56–13,12 jalkaa). Mutta nykyisen suuntauksen ansiosta, jossa kesät muuttuvat vähitellen lämpimämmiksi, ”ensimmäisen vuoden jää” on joutunut kesän sulaan ja hajoamaan ennen kuin se voi kasvaa. Kun monivuotinen jää oli 50–60 prosenttia Jäämeren jäästä 1980-luvulla, vuoteen 2010 mennessä se oli vain 15 prosenttia.
Tämän mielessä Desch ja hänen kollegansa harkitsivat mahdollista ratkaisua, jolla voitaisiin varmistaa, että ”ensimmäisen vuoden jäällä” olisi paremmat mahdollisuudet selviytyä kesästä. Sijoittamalla koneita, jotka käyttäisivät tuulivoimaa pumppujen tuottamiseen, he arvioivat, että vesi voitaisiin tuoda pintaan arktisen talven aikana, jolloin sillä olisi parhaat mahdollisuudet jäätyä.
Arktisen alueen tuulen nopeuden laskelmien perusteella he laskevat, että 6 metrin halkaisijalla olevilla tuuliturbiineilla olisi tarpeeksi sähköä siten, että yksi pumppu pystyisi nostamaan vettä 7 metrin korkeuteen ja nopeudella 27 tonnia ( 29,76 Yhdysvaltain tonnia) tunnissa. Tämän nettovaikutus olisi paksumpi jäälevy koko alueella, jolla olisi paremmat mahdollisuudet selviytyä kesästä.
Ajan myötä enemmän jään luoma negatiivinen palaute aiheuttaisi jäämeren imeytymisen vähemmän auringonvaloa, mikä johtaisi enemmän jäähdytykseen ja enemmän jään kerääntymiseen. Heidän mukaansa tämä voitaisiin tehdä suhteellisen vaatimattomalla budjetilla, joka on 500 miljardia dollaria vuodessa koko arktiselle alueelle tai 50 miljardia dollaria vuodessa 10%: lle arktisesta alueesta.
Vaikka tämä saattaa kuulostaa valtavalta luvulta, he huomauttavat nopeasti, että koko arktista jäätä luomalla pumput - jotka voisivat säästää biljoonia BKT: stä ja lukemattomia ihmishenkiä - vastaavat vain 0,64 prosenttia maailman bruttokansantuotteesta (BKT) 78 biljoonaa dollaria. Yhdysvaltojen kaltaisessa maassa se edustaa vain 13 prosenttia nykyisestä liittovaltion budjetista (3,8 biljoonaa dollaria).
Ja vaikka ehdotukseen liittyy useita näkökohtia, joita on vielä kehitettävä (jotka Desch ja hänen tiiminsä tunnustavat täysin), käsite näyttää teoreettisesti järkevältä. Se ei vain ota huomioon tapaa, jolla vuodenaikojen muutokset ja ilmastonmuutos kytkeytyvät arktiseen alueeseen, se myös tunnustaa, kuinka ihmiskunnan ei todennäköisesti kykene käsittelemään ilmastomuutosta turvautumatta geotekniikan tekniikoihin.
Ja koska arktinen jää on yksi tärkeimmistä asioista globaalien lämpötilojen sääntelyssä, on aiheellista aloittaa täältä.
