Wetenskaplikes lap wolke om die Great Barrier Reef te red

Dit was 'n snikhete somer in Australië en korale op die Great Barrier Reef toon vroeë tekens van stres. Owerhede wat die wêreld se grootste koraalrifstelsel bestuur, verwag nog 'n bleikgebeurtenis in die komende weke - as dit gebeur, sal dit die sesde keer wees sedert 1998 dat 'n oplewing in watertemperature groot dele koraal wat talle seediere bewoon het uitgewis het.dier.Drie van hierdie bleikgebeurtenisse wat korale meer vatbaar maak vir siektes en dood, het alleen in die afgelope ses jaar plaasgevind.Wanneer korale uiterste en langdurige hittestres, verdryf hulle die alge wat in hul weefsels woon en word heeltemal wit. Dit kan verwoestende uitwerking hê op duisende spesies visse, krappe en ander mariene spesies wat op koraalriwwe staatmaak vir skuiling en voedsel. Om die tempo van koraal te vertraag bleiking veroorsaak deur seeverwarming, soek sommige wetenskaplikes na die lug vir 'n oplossing. Spesifiek, hulle kyk na die wolk.
Wolke bring meer as net reën of sneeu. Gedurende die dag tree die wolke op soos reuse-parasols, wat van die sonlig van die Aarde terug na die ruimte reflekteer. Mariene stratocumulus-wolke is veral belangrik: hulle is op lae hoogtes geleë, dik en bedek ongeveer 20 persent van die tropiese oseaan, wat die water daaronder afkoel. Daarom ondersoek wetenskaplikes of hul fisiese eienskappe verander kan word om meer sonlig te blokkeer. Op die Great Barrier Reef word gehoop dat broodnodige verligting aan koraalkolonies verskaf sal word te midde van toenemend gereelde hittegolwe.Maar daar is ook projekte wat op globale verkoeling gemik is wat meer omstrede is.
Die idee agter die konsep is eenvoudig: skiet groot hoeveelhede aërosols in die wolke bokant die see in om hul reflektiwiteit te verhoog. Wetenskaplikes weet al dekades lank dat deeltjies in besoedelingsroetes wat deur skepe gelaat word, wat baie soos roetes agter vliegtuie lyk, bestaande kan verlig wolke. Dit is omdat hierdie deeltjies die saad vir wolkdruppels skep;hoe meer en kleiner die wolkdruppels, hoe witter en beter is die wolk se vermoë om sonlig te weerkaats voordat dit die Aarde tref en verhit.
Natuurlik is die skiet van aërosols van besoedelingstowwe in wolke nie die regte tegnologie om die probleem van aardverwarming op te los nie. Die ontslape Britse fisikus John Latham het in 1990 voorgestel om eerder soutkristalle van verdampende seewater te gebruik. Die see is volop, sag en veral gratis.Sy kollega Stephen Salter, emeritusprofessor in ingenieurswese en ontwerp aan die Universiteit van Edinburgh, het toe voorgestel om 'n vloot van ongeveer 1 500 afstandbeheerde bote te ontplooi wat die oseane sou vaar, water suig en fyn mis in die wolke spuit om die wolke te maak helderder. Soos kweekhuisgasvrystellings aanhou styg, neem belangstelling in Latham en Salter se ongewone voorstel ook toe. Sedert 2006 werk die twee saam met ongeveer 20 kundiges van die Universiteit van Washington, PARC en ander instellings as deel van die Oceanic Cloud Brightening Project (MCBP). Die projekspan ondersoek nou of die doelbewuste toevoeging van seesout by die lae, donsige stratocumulus-wolke bokant die see 'n verkoelende effek op die planeet sal hê.
Wolke blyk veral geneig te wees om langs die weskus van Noord- en Suid-Amerika en Sentraal- en Suider-Afrika op te helder, sê Sarah Doherty, 'n atmosferiese wetenskaplike aan die Universiteit van Washington in Seattle wat MCBP sedert 2018 bestuur. Wolke Waterdruppels vorm wel natuurlik op oseane wanneer vog rondom soutkorrels versamel, maar om 'n bietjie sout daarby te voeg, kan die reflektiewe krag van wolke verhoog. As die groot wolkbedekking oor hierdie geskikte gebiede met 5% verhelder, kan 'n groot deel van die wêreld afkoel, het Doherty gesê. Dit is ten minste wat rekenaarsimulasies dui daarop." was geskeduleer om in 2016 te begin by 'n terrein naby Montereybaai, Kalifornië, maar hulle is vertraag weens 'n gebrek aan finansiering en openbare teenkanting teen die eksperiment se moontlike omgewingsimpak.
"Ons toets nie direk die verheldering van oseaanwolk van enige skaal wat die klimaat beïnvloed nie," het Doherty gesê. Kritici, insluitend omgewingsgroepe en voorspraakgroepe soos die Carnegie Climate Governance Initiative, is egter bekommerd dat selfs 'n klein eksperiment die wêreldwye per ongeluk kan beïnvloed klimaat as gevolg van sy komplekse aard.” Die idee dat jy dit op 'n streekskaal en op 'n baie beperkte skaal kan doen, is amper 'n dwaling, want die atmosfeer en oseaan het hitte van elders ingevoer,” het Ray Pierre Humbert, professor in fisika aan die Universiteit van Oxford.Daar is ook tegniese uitdagings.Om 'n spuit te ontwikkel wat wolke betroubaar kan verhelder, is geen maklike taak nie, aangesien seewater geneig is om te verstop soos sout opbou.Om hierdie uitdaging die hoof te bied, het MCBP die hulp van Armand Neukermans, die uitvinder van die oorspronklike inkjet-drukker, wat tot sy aftrede by Hewlett-Packard en Xerox gewerk het. Met finansiële steun van Bill Gates en ander veterane in die tegnologiebedryf, ontwerp Neukmans nou spuitpunte wat soutwaterdruppels van die regte grootte (120 tot 400 nanometer) kan blaas in deursnee) in die atmosfeer in.
Terwyl die MCBP-span voorberei vir buitelugtoetsing, het 'n span Australiese wetenskaplikes 'n vroeë prototipe van die MCBP-spuitstuk verander en dit oor die Great Barrier Reef getoets. Australië het sedert 1910 'n verwarming van 1,4°C ervaar, wat die globale gemiddelde van 1,1° oorskry het. C, en die Great Barrier Reef het meer as die helfte van sy korale verloor as gevolg van seeverwarming.
Wolkverheldering kan 'n mate van ondersteuning vir riwwe en hul inwoners bied. Om dit te bereik, het die Southern Cross University-ingenieursoseanograaf Daniel Harrison en sy span 'n navorsingsvaartuig met turbines toegerus om water uit die see te pomp. Soortgelyk aan 'n sneeukanon, onttrek die turbine water en blaas triljoene klein druppels in die lug deur sy 320 spuitpunte. Die druppels droog in die lug en laat sout pekelwater agter, wat teoreties met laevlak stratocumulus-wolke meng.
Die span se bewys-van-konsep-eksperimente in Maart 2020 en 2021 - wanneer korale die grootste risiko loop om te bleik aan die einde van die Australiese somer - was te klein om die wolkbedekking aansienlik te verander. Tog was Harrison verras deur die spoed waarmee die sout rook die lug ingedryf het.Sy span het hommeltuie gevlieg wat toegerus is met lidar-instrumente tot 500 meter hoog om die beweging van die pluim te karteer.Vanjaar sal 'n vliegtuig die oorblywende paar meter dek om enige reaksie in wolke oor 500 meter te bepaal.
Die span sal ook lugmonsters op 'n tweede navorsingsvaartuig en weerstasies op koraalriwwe en aan wal gebruik om te bestudeer hoe deeltjies en wolke natuurlik meng om hul modelle te verbeter.” Dan kan ons begin kyk hoe wolk verhelder, as dit op 'n groter skaal gedoen word. , kan die see op wenslike en onverwagte maniere beïnvloed,” het Harrison gesê.
Volgens die modellering wat deur Harrison se span gedoen is, sal die vermindering van die lig bokant die rif met ongeveer 6% die temperatuur van die riwwe op die middelste rak van die Great Barrier Reef met die ekwivalent van 0,6°C verlaag. riwwe—die Great Barrier Reef bestaan ​​uit meer as 2 900 individuele riwwe wat oor 2 300 kilometer strek—sal 'n logistieke uitdaging wees, het Harrison gesê, aangesien dit sowat 800 spuitstasies sal verg om maande lank te hardloop voor verwagte hoë golwe. is so groot dat dit vanuit die ruimte gesien kan word, maar dit beslaan slegs 0,07% van die Aarde se oppervlak. Harrison het erken dat daar potensiële risiko's vir hierdie nuwe benadering is wat beter verstaan ​​moet word. Wolkverheldering, wat wolke kan ontwrig of plaaslik kan verander weer- en reënvalpatrone, is ook 'n groot bekommernis met wolksaai. Dit is 'n tegniek wat behels dat vliegtuie of hommeltuie elektriese ladings of chemikalieë soos silwerjodied by wolke voeg om reën te produseer. Die Verenigde Arabiese Emirate en China het geëksperimenteer met die tegnologie om hitte aan te pak of lugbesoedeling. Maar sulke maatreëls is uiters omstrede – baie beskou dit as baie gevaarlik. Wolksaai en verheldering is onder sogenaamde “geo-ingenieurswese”-intervensies. Kritici sê dit is te riskant of 'n afleiding om emissies te verminder.
In 2015 was die fisikus Pierrehumbert mede-outeur van 'n verslag van die Nasionale Navorsingsraad oor klimaatintervensie, waarskuwing van politieke en bestuurskwessies. Maar 'n nuwe verslag van die akademie, wat in Maart 2021 vrygestel is, het 'n meer ondersteunende standpunt oor geo-ingenieurswese ingeneem en aanbeveel dat die Amerikaanse regering belê $200 miljoen in navorsing. Pierrehumbert het die navorsing oor die verheldering van die seewolk verwelkom, maar het probleme gevind met die spuittoerusting wat ontwikkel is as deel van 'n deurlopende navorsingsprojek. Die tegnologie kan handuit ruk, het hy gesê. "Wetenskaplikes wat sê dit is nie 'n plaasvervanger vir emissies beheer, hulle gaan nie die besluite wees nie.”Australiese regering wat swaar gekritiseer word vir gebrek aan optrede om die klimaatkrisis en sy afhanklikheid van steenkoolkragopwekking aan te pak, sien dat seewolke potensiaal verhelder. In April 2020 het dit 'n $300 miljoen-program van stapel gestuur om die Great Barrier Reef in April 2020 te herstel - hierdie befondsing het gefinansier navorsing, tegnologie-ontwikkeling en toetsing van meer as 30 ingrypings, insluitend die verheldering van oseaanwolk. Alhoewel die massiewe beleggingsmaatreëls soos Yun Zengliang steeds omstrede is. Omgewingsgroepe voer aan dat dit ekologiese risiko's kan inhou en die aandag aflei van pogings om kweekhuisgasvrystellings te beperk.
Maar selfs al blyk wolkverheldering effektief te wees, dink Harrison nie dat dit 'n langtermynoplossing sal wees om die Great Barrier Reef te red nie. "Verhelderende wolke kan slegs beperkte verkoeling meebring," het hy gesê, en met die klimaatkrisis wat waarskynlik sal vererger, Die uitwerking van enige opheldering sal binnekort oorkom word. In plaas daarvan, voer Harrison aan, is die doel om tyd te koop terwyl lande hul uitlaatgasse verlaag.” Dit is te laat om te hoop dat ons vinnig uitstoot kan verminder om koraalriwwe te red sonder enige ingryping.”
Om netto-nul-emissies teen 2050 te bereik sal innoverende oplossings op 'n wêreldskaal vereis. In hierdie reeks, Wired, in vennootskap met die Rolex Forever Planet-inisiatief, beklemtoon individue en gemeenskappe wat werk om van ons mees dringende omgewingsuitdagings op te los. Dit is vervaardig in vennootskap met Rolex, maar alle inhoud is redaksioneel onafhanklik.kom meer te wete.