مأموریت کم نور خورشید: چگونه تکنیک جغرافیایی بحث برانگیز می تواند با استفاده از هواپیماهای موجود سیاره را خنک کند

این ممکن است مانند نقشه شرور یک بیت به نظر برسد ، اما کم نور شدن خورشید می تواند کلید مبارزه با تغییرات آب و هوایی باشد.

دانشمندان معتقدند که یک تکنیک بحث برانگیز جغرافیایی به نام تزریق آئروسل استراتوسفر می تواند برای خنک کردن زمین استفاده شود.

مانند Suncream برای سیاره ، این تکنیک جو را با ذرات بازتابنده ریز بار می کند تا میزان نور خورشید به زمین کاهش یابد.

محققان دانشگاه کالج لندن (UCL) ادعا می کنند که این کار را می توان با هواپیماهای تجاری موجود انجام داد.

دانشمندان قبلاً تصور می كردند كه اگر ذرات در ارتفاعات بیش از 12 مایل (20 كیلومتر) تزریق شوند ، تزریق آئروسل فقط می تواند آب و هوا را خنک كند.

اما مدل های رایانه ای جدید نشان می دهد که اضافه کردن ذرات فقط در هشت مایل (13 کیلومتری) بر روی قطب ها به طرز چشمگیری سیاره را خنک می کند.

این ارتفاع در حال حاضر توسط برخی از هواپیماهای تجاری مانند Boeing 777F به دست آمده است ، و امکان مهندسی ژئو-مهندسی بسیار زودتر از آنچه انتظار می رفت ، باز می شود.

محقق اصلی آلیستر دافی ، دانشجوی دکترا در UCL ، به MailOnline گفت: “خیلی زود است که بگوییم تزریق آئروسل استراتوسفر در واقع ایده خوبی است ، ما هنوز به اندازه کافی نمی دانیم که سیاست گذاران تصمیم خوبی بگیرند ، به همین دلیل تحقیقات در این زمینه بسیار مهم است.”

یک مطالعه نشان می دهد که این کار می تواند با استفاده از هواپیماهای موجود مانند Boeing 777F پرواز در ارتفاعات هشت مایل (13 کیلومتری) انجام شود ، نه ارتفاعات بیش از 12 مایل (20 کیلومتر) که قبلاً لازم بود

هنگامی که سیاره توسط خورشید گرم می شود ، گرما به تدریج دوباره به فضا فرار می کند تا زمین در دمای نسبتاً سازگار نگه داشته شود.

اما هنگامی که گازهای گلخانه ای مانند دی اکسید کربن با سوزاندن سوخت های فسیلی آزاد می شوند ، مانند یک پتو در اطراف کره زمین عمل می کنند و از فرار گرما جلوگیری می کنند.

دهه های تحقیقات گسترده به طور قطعی نشان داده است که به دلیل ساخت این گازهای گلخانه ای ، این سیاره گرمتر می شود.

ایده در مورد تکنیک های مهندسی ژئوژینر مانند تزریق آئروسل استراتوسفر ، مقابله با گرم شدن ، با کاهش میزان گرما به زمین در وهله اول است.

در این مطالعه ، محققان از شبیه سازی رایانه ای از آب و هوا استفاده کردند تا ببینند اگر دی اکسید گوگرد به جو تزریق شود ، چه اتفاقی می افتد.

دی اکسید گوگرد یک گاز خورنده است که اغلب توسط سوزاندن سوخت های فسیلی تولید می شود که با دوزهای زیاد می تواند برای انسان مضر باشد و باران را اسیدی تر کند.

با این حال ، هنگامی که با سایر مولکول های موجود در هوا مخلوط می شود ، یک آئروسل ، تعلیق قطرات ریز ، که بسیار بازتابنده هستند ، تشکیل می دهد.

این قطرات براق منعکس کننده تابش از خورشید به فضا قبل از اینکه فرصتی برای گرم کردن سیاره داشته باشد ، و برخی از گرم شدن تولید شده توسط گازهای گلخانه ای را متعادل می کند.

تعدادی از تئوری های مهندسی ژئو-مهندسی ارائه شده است ، از جمله “محصولات زراعی و ساختمانها براق برای بازتاب بیشتر نور خورشید” ، میکروب های موجود در اقیانوس و از بین بردن ابرهای سیروس

دانشمندان شبیه سازی کردند که اگر هواپیماها 12 میلیون تن دی اکسید گوگرد در سال در ارتفاعات هشت مایل (13 کیلومتر) در طول بهار و تابستان تزریق کنند ، می توانند آب و هوا را با 0.6 درجه سانتیگراد (1.08 درجه فارنهایت) خنک کنند (تصویر تولید شده AI)

شبیه سازی محققان نشان داد که تزریق 12 میلیون تن دی اکسید گوگرد در سال در ارتفاعات هشت مایل (13 کیلومتری) در طول بهار و تابستان می تواند آب و هوا را با 0.6 درجه سانتیگراد (1.08 درجه فارنهایت) خنک کند.

این تقریباً همان مقدار دی اکسید گوگرد است که توسط فوران آتشفشان کوه پیناتوبو در سال 1991 آزاد شده است ، که در دمای جهانی نیز باعث افزایش قابل مشاهده شد.

این تزریق با ارتفاع پایین به اندازه تزریق بالاتر از 13 مایل مؤثر نبودند زیرا ذرات آئروسل فقط ماه ها به جای چند سال قبل از سقوط به زمین طول می کشد.

به همین ترتیب ، شبیه سازی نشان داد که تزریق با ارتفاع کم در صورتی که در عرض جغرافیایی 60 درجه شمالی و جنوب استوا اتفاق می افتد ، یک اثر خنک کننده قابل توجه ایجاد می کند.

برای مرجع ، این تقریباً عرض جغرافیایی اسلو ، نروژ یا آنچورینگ ، آلاسکا در شمال و زیر جنوبی ترین نوک آمریکای جنوبی به جنوب است.

اما این مطالعه اولین شواهدی را ارائه می دهد که مهندسی ژئو با فناوری در دسترس برای استفاده امروزه می تواند انجام شود.

ویک اسمیت ، نویسنده ، از دانشگاه ییل ، ​​می گوید: “اگرچه هواپیماهای از قبل موجود هنوز به یک برنامه اصلاح قابل توجهی نیاز دارند تا بتوانند به عنوان تانکرهای استقرار کار کنند ، اما این مسیر بسیار سریعتر از طراحی یک هواپیمای با پرواز بالا خواهد بود.”

با این حال ، محققان هشدار می دهند که تزریق استراتوسفر “راه حل گلوله نقره ای” برای تغییرات آب و هوا نیست – و این تکنیک بدون خطرات احتمالی نیست.

این مقدار دی اکسید گوگرد معادل مقدار آزاد شده توسط فوران کوه پیناتوبو (تصویر) در سال 1991 است

محققان دریافتند که افزایش ارتفاع باعث کاهش میزان دی اکسید گوگرد مورد نیاز (نمودار پایین چپ) و افزایش میزان خنک کننده قابل دستیابی با استفاده از همان مقدار گاز (نمودار بالا سمت راست) است.

هواپیماهای اصلاح شده در حال حاضر برای انتشار آئروسل در جو برای بذر ابر برای افزایش بارندگی استفاده می شوند (تصویر). هواپیماهای بزرگ و به همین ترتیب اصلاح شده به زودی می توانند برای خنک کردن سیاره استفاده شوند

آقای دافی می گوید: “خطرات زیادی وجود دارد که دامنه از عوارض جانبی جسمی مستقیم ، مانند باران اسیدی ، گرفته تا نگرانی های غیرمستقیم پیرامون حاکمیت ، درگیری و تنش ژئوپلیتیکی است.”

علاوه بر این ، اگرچه تزریق با ارتفاع کم قابل دستیابی است ، اما می تواند مشکلات بیشتری ایجاد کند زیرا برای دستیابی به همان خنک کننده جهانی به گوگرد بیشتری نیاز دارند.

با این حال ، یکی از بزرگترین انتقادات مربوط به مهندسی ژئئو این است که این یک حواس پرتی از ایجاد تغییرات واقعی و دشوار است که برای محدود کردن تغییرات آب و هوا باید انجام شود.

آقای دافی می افزاید: “یکی از خطرهای مهم این است که حتی به طور جدی بحث در مورد این ایده ها ممکن است از تلاش حیاتی برای رسیدن به انتشار گازهای گلخانه ای صفر دور شود.”

“شواهدی وجود دارد که ممکن است به کاهش اثرات ناشی از تغییرات آب و هوا کمک کند ، اما تنها در صورت استفاده در ترکیب با کاهش سریع و عمیق به انتشار گازهای گلخانه ای.”

دکتر متیو هنری ، نویسنده مطالعه ، از دانشگاه Exeter ، می گوید: “تزریق آئروسل استراتوسفر مطمئناً جایگزینی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای نیست زیرا هرگونه عوارض جانبی منفی بالقوه با میزان خنک کننده افزایش می یابد: ما فقط می توانیم با صفر خالص به ثبات آب و هوا بلند مدت برسیم.”

عوارض جانبی استراتژی های مهندسی جغرافیایی چیست؟

دانشمندان انواع راه حل ها را برای مبارزه با تغییرات آب و هوا ، از جمله تعدادی از استراتژی های جغرافیایی بحث برانگیز ارائه داده اند.

در میان بسیاری از موارد عبارتند از:

غربال: این تکنیک بیابان ها ، مانند آنهایی که در استرالیا و شمال آفریقا هستند ، برای کاشت میلیون ها درخت که می توانند دی اکسید کربن را جذب کنند ، آبیاری می کند.

اشکال: این پوشش گیاهی همچنین در نور خورشید ایجاد می شود که بیابان ها در حال حاضر دوباره به فضا باز می گردند و بنابراین به گرم شدن کره زمین کمک می کنند.

دانشمندان انواع راه حل ها را برای مبارزه با تغییرات آب و هوا پیشنهاد داده اند. عکس

صعود به اقیانوس مصنوعی: مهندسان از لوله های طولانی برای پمپ کردن آب سرد و غنی از مواد مغذی به سمت بالا تا آب خنک کننده سطح اقیانوس استفاده می کنند.

اشکال: اگر این روند متوقف شده باشد ، می تواند باعث شود اقیانوس ها سطح گرمای خود را تغییر دهند و به سرعت آب و هوا را تغییر دهند.

قلیایی اقیانوس: این شامل افزایش آهک به اقیانوس برای افزایش شیمیایی جذب دی اکسید کربن است.

اشکال: مطالعه نشان می دهد که در کاهش دمای جهانی از آن استفاده کمی خواهد داشت.

لقاح آهن اقیانوس: این روش شامل ریختن آهن به اقیانوس ها برای بهبود رشد موجودات فتوسنتزی است که می توانند دی اکسید کربن را جذب کنند.

اشکال: مطالعه نشان می دهد که در کاهش دمای جهانی از آن استفاده کمی خواهد داشت.

مدیریت تابش خورشیدی: این امر می تواند با شلیک ذرات معلق در هوا به داخل جو ، میزان نور خورشید را دریافت کند.

اشکال: دی اکسید کربن هنوز در جو ایجاد می شود.