دانشمندان در حال وصله ابرها برای نجات دیواره مرجانی بزرگ هستند

در استرالیا تابستان گرمی بود و مرجان‌های دیواره مرجانی علائم اولیه استرس را نشان می‌دهند. مقاماتی که بزرگترین سیستم صخره‌های مرجانی جهان را مدیریت می‌کنند، انتظار دارند یک رویداد سفیدکننده دیگر در هفته‌های آینده رخ دهد – اگر این اتفاق بیفتد، این ششمین بار از زمان خواهد بود. در سال 1998، افزایش دمای آب، بخش‌های بزرگی از مرجان‌ها را که در حیوانات دریایی بیشماری زندگی می‌کنند، از بین برده است. سه مورد از این رویدادهای سفید شدن که مرجان‌ها را مستعد ابتلا به بیماری و مرگ می‌کنند، تنها در شش سال گذشته رخ داده‌اند. زمانی که مرجان‌ها شدید و شدید را تجربه می‌کنند. استرس گرمایی طولانی مدت، جلبک‌هایی را که در بافت‌هایشان زندگی می‌کنند بیرون می‌آورند و کاملاً سفید می‌شوند. این می‌تواند اثرات مخربی بر هزاران گونه ماهی، خرچنگ و دیگر گونه‌های دریایی داشته باشد که برای سرپناه و غذا به صخره‌های مرجانی متکی هستند. برای کاهش سرعت مرجان‌ها. سفید شدن ناشی از گرم شدن اقیانوس، برخی از دانشمندان به دنبال راه حلی به آسمان هستند. به طور خاص، آنها به ابر نگاه می کنند.
ابرها چیزی بیش از باران یا برف به ارمغان می آورند. در طول روز، ابرها مانند چترهای غول پیکر عمل می کنند و مقداری از نور خورشید را از زمین به فضا منعکس می کنند. درصد از اقیانوس استوایی، آب زیرین را خنک می کند. به همین دلیل دانشمندان در حال بررسی هستند که آیا می توان خواص فیزیکی آنها را تغییر داد تا جلوی تابش بیشتر نور خورشید را بگیرد یا خیر. در دیواره مرجانی بزرگ، امید می رود که برخی امدادرسانی های بسیار مورد نیاز برای مستعمرات مرجانی ارائه شود. موج های گرما به طور فزاینده ای مکرر می شوند. اما پروژه هایی با هدف خنک سازی جهانی نیز وجود دارند که بحث برانگیزتر هستند.
ایده پشت این مفهوم ساده است: مقادیر زیادی از ذرات معلق در هوا را به ابرهای بالای اقیانوس شلیک کنید تا بازتاب آن‌ها را افزایش دهید. دانشمندان برای دهه‌ها می‌دانستند که ذرات موجود در مسیرهای آلودگی به جا مانده از کشتی‌ها، که بسیار شبیه مسیرهای پشت هواپیما هستند، می‌توانند موجود را روشن کنند. ابرها. این به این دلیل است که این ذرات دانه های قطرات ابر را ایجاد می کنند.هرچه قطرات ابر بیشتر و کوچکتر باشد، توانایی ابر در انعکاس نور خورشید قبل از برخورد و گرم کردن زمین، سفیدتر و بهتر می شود.
البته، پرتاب ذرات معلق آلاینده ها به ابرها، فناوری مناسبی برای حل مشکل گرمایش جهانی نیست. فیزیکدان فقید بریتانیایی جان لاتام در سال 1990 پیشنهاد داده بود که به جای آن از کریستال های نمک حاصل از تبخیر آب دریا استفاده شود. دریا بسیار زیاد، ملایم و به ویژه است. همکارش استفان سالتر، استاد بازنشسته مهندسی و طراحی در دانشگاه ادینبورگ، سپس پیشنهاد استقرار ناوگانی متشکل از 1500 قایق کنترل از راه دور را داد که اقیانوس‌ها را می‌کشند، آب را می‌مکند و غبار ریز را به ابرها می‌پاشند تا ابرها را بسازند. روشن تر. با ادامه افزایش انتشار گازهای گلخانه ای، علاقه به پیشنهاد غیرمعمول لاتام و سالتر نیز افزایش می یابد. از سال 2006، این زوج با حدود 20 کارشناس از دانشگاه واشنگتن، PARC و سایر موسسات به عنوان بخشی از پروژه روشن کردن ابر اقیانوسی همکاری می کنند. (MCBP). تیم پروژه اکنون در حال بررسی است که آیا افزودن عمدی نمک دریا به ابرهای استراتوکومولوس کرکی و کم عمق بالای اقیانوس، می تواند تأثیر خنک کنندگی بر روی سیاره داشته باشد یا خیر.
سارا دوهرتی، دانشمند جوی در دانشگاه واشنگتن در سیاتل که از سال 2018 مدیریت MCBP را بر عهده دارد، گفت: به نظر می رسد ابرها به ویژه در امتداد سواحل غربی آمریکای شمالی و جنوبی و مرکز و جنوب آفریقا مستعد درخشان شدن هستند. ابرها قطرات آب به طور طبیعی تشکیل می شوند. در اقیانوس‌ها وقتی رطوبت در اطراف دانه‌های نمک جمع می‌شود، اما افزودن کمی نمک به آن‌ها می‌تواند قدرت بازتابی ابرها را افزایش دهد. دوهرتی گفت: روشن‌کردن پوشش ابر بزرگ بر روی این مناطق مناسب تا 5 درصد می‌تواند بیشتر جهان را خنک کند. حداقل این چیزی است که شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای نشان می‌دهد که "مطالعات میدانی ما در مورد پرتاب کردن ذرات نمک دریا به داخل ابرها در مقیاس بسیار کوچک به دستیابی به درک عمیق‌تری از فرآیندهای فیزیکی کلیدی که می‌تواند به مدل‌های بهبودیافته منجر شود، کمک می‌کند." آزمایش‌های در مقیاس کوچک دستگاه نمونه اولیه قرار بود در سال 2016 در محلی در نزدیکی خلیج مونتری، کالیفرنیا آغاز شود، اما به دلیل کمبود بودجه و مخالفت عمومی با تأثیرات زیست محیطی احتمالی این آزمایش به تعویق افتاد.
دوهرتی گفت: «ما مستقیماً روشن شدن ابرهای اقیانوسی را در هر مقیاسی که بر آب و هوا تأثیر می گذارد آزمایش نمی کنیم. با این حال، منتقدان، از جمله گروه های زیست محیطی و گروه های مدافع مانند ابتکار مدیریت آب و هوای کارنگی، نگران هستند که حتی یک آزمایش کوچک به طور ناخواسته بر جهان تأثیر بگذارد. آب و هوا به دلیل ماهیت پیچیده اش.» ری پیر هامبرت، استاد دانشگاه گفت: این ایده که شما می توانید این کار را در مقیاس منطقه ای و در مقیاس بسیار محدود انجام دهید تقریباً اشتباه است، زیرا جو و اقیانوس گرما را از جاهای دیگر وارد می کنند. فیزیک در دانشگاه آکسفورد. چالش‌های فنی نیز وجود دارد. ایجاد سمپاشی که بتواند ابرها را به‌طور قابل اعتمادی روشن کند، کار ساده‌ای نیست، زیرا آب دریا با تجمع نمک مسدود می‌شود. برای مقابله با این چالش، MCBP از آرماند نوکرمانز کمک گرفت. مخترع چاپگر جوهرافشان اصلی، که تا زمان بازنشستگی خود در هیولت پاکارد و زیراکس کار می کرد. با حمایت مالی بیل گیتس و دیگر پیشکسوتان صنعت فناوری، Neukmans اکنون در حال طراحی نازل هایی است که می تواند قطرات آب نمک را با اندازه مناسب (120 تا 400 نانومتر) منفجر کند. در قطر) به جو.
در حالی که تیم MCBP برای آزمایش در فضای باز آماده می شود، تیمی از دانشمندان استرالیایی نمونه اولیه نازل MCBP را اصلاح کرده و آن را بر روی دیواره بزرگ مرجانی آزمایش کردند. استرالیا از سال 1910 گرمایش 1.4 درجه سانتی گراد را تجربه کرده است که از میانگین جهانی 1.1 درجه بیشتر شده است. C، و دیواره مرجانی بزرگ بیش از نیمی از مرجان های خود را به دلیل گرم شدن اقیانوس از دست داده است.
درخشندگی ابرها می تواند تا حدودی برای صخره ها و ساکنان آنها حمایت کند. برای رسیدن به این هدف، دانیل هریسون، اقیانوس شناس مهندسی دانشگاه صلیب جنوبی و تیمش یک کشتی تحقیقاتی را با توربین هایی برای پمپاژ آب از اقیانوس نصب کردند. این توربین مانند یک توپ برفی، آب را استخراج می کند. و تریلیون ها قطرات ریز را از طریق 320 نازل خود به هوا پرتاب می کند. این قطرات در هوا خشک می شوند و آب نمک نمکی را از خود به جای می گذارند که از نظر تئوری با ابرهای استراتوکومولوس سطح پایین مخلوط می شود.
آزمایش‌های اثبات مفهوم این تیم در مارس 2020 و 2021 - زمانی که مرجان‌ها در پایان تابستان استرالیا بیشترین خطر سفید شدن را دارند - برای تغییر قابل توجهی پوشش ابر بسیار کوچک بود. دود نمکی به آسمان سرازیر شد. تیم او پهپادهای مجهز به ابزار لیدار را تا ارتفاع 500 متر به پرواز درآورد تا حرکت ستون را ترسیم کند. امسال، یک هواپیما چند متر باقیمانده را برای ارزیابی هرگونه واکنش در ابرهای بالای 500 متر پوشش خواهد داد.
این تیم همچنین از نمونه‌گرهای هوا در کشتی تحقیقاتی دوم و ایستگاه‌های هواشناسی در صخره‌های مرجانی و ساحل استفاده خواهد کرد تا چگونگی ترکیب ذرات و ابرها به طور طبیعی برای بهبود مدل‌های خود را بررسی کند. هریسون گفت، ممکن است اقیانوس را به روش های مطلوب و غیرمنتظره ای تحت تاثیر قرار دهد.
بر اساس مدل‌سازی انجام شده توسط تیم هریسون، کاهش نور بالای صخره تا حدود 6 درصد دمای صخره‌های قفسه میانی صخره سد بزرگ را تا 0.6 درجه سانتی‌گراد کاهش می‌دهد. مقیاس‌پذیری این فناوری برای پوشش همه صخره‌ها – دیواره مرجانی بزرگ از بیش از 2900 صخره منفرد به وسعت 2300 کیلومتر تشکیل شده است – به گفته هریسون، یک چالش لجستیکی خواهد بود، زیرا نیاز به حدود 800 ایستگاه اسپری برای ماه‌ها قبل از امواج بلند مورد انتظار دارد. آنقدر بزرگ است که از فضا قابل مشاهده است، اما تنها 0.07 درصد از سطح زمین را پوشش می دهد. هریسون اذعان کرد که این رویکرد جدید خطرات بالقوه ای دارد که باید بهتر درک شود. روشن شدن ابرها، که می تواند ابرها را مختل کند یا محلی را تغییر دهد. الگوهای آب و هوا و بارندگی نیز یکی از نگرانی‌های اصلی باروری ابرها است. این تکنیکی است که شامل هواپیماها یا پهپادها می‌شود که بارهای الکتریکی یا مواد شیمیایی مانند یدید نقره را به ابرها اضافه می‌کنند تا باران تولید کنند. امارات متحده عربی و چین این فناوری را برای مقابله با گرما آزمایش کرده‌اند. یا آلودگی هوا. اما چنین اقداماتی بسیار بحث برانگیز هستند - بسیاری آنها را بسیار خطرناک می‌دانند. بارورسازی و روشن‌سازی ابرها از جمله مداخلات به اصطلاح مهندسی زمین هستند. منتقدان می‌گویند که این بسیار خطرناک است یا باعث حواس پرتی از کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای می‌شود.
در سال 2015، پیرهومبرت، فیزیکدان، یک گزارش شورای ملی تحقیقات در مورد مداخله آب و هوا، با هشدار نسبت به مسائل سیاسی و حاکمیتی نوشت. اما گزارش جدیدی از آکادمی که در مارس 2021 منتشر شد، موضع حمایتی بیشتری در مورد مهندسی زمین اتخاذ کرد و به دولت ایالات متحده توصیه کرد. 200 میلیون دلار در تحقیق سرمایه‌گذاری کنید. پیرهامبر از تحقیقات درخشان‌کننده ابرهای اقیانوسی استقبال کرد، اما مشکلاتی را در تجهیزات اسپری که به عنوان بخشی از یک پروژه تحقیقاتی در حال انجام توسعه یافته بود، پیدا کرد. او گفت که این فناوری ممکن است از کنترل خارج شود. کنترل کنید، آنها تصمیم گیرنده نیستند.»دولت استرالیا به شدت به دلیل انفعال برای مقابله با بحران آب و هوا و اتکای آن به تولید برق با سوخت زغال سنگ مورد انتقاد قرار گرفته است، ابرهای اقیانوسی را با پتانسیل روشن تر می بیند. در آوریل 2020، یک برنامه 300 میلیون دلاری برای احیای دیواره مرجانی بزرگ در آوریل 2020 راه اندازی کرد - این بودجه تامین شده است. تحقیق، توسعه فناوری و آزمایش بیش از 30 مداخله، از جمله روشن کردن ابرهای اقیانوسی. اگرچه اقدامات سرمایه گذاری گسترده مانند یون زنگلیانگ هنوز بحث برانگیز است. گروه های محیط زیست استدلال می کنند که این می تواند خطرات زیست محیطی ایجاد کند و تمرکز را از تلاش ها برای محدود کردن انتشار گازهای گلخانه ای منحرف کند.
اما حتی اگر روشن‌سازی ابرها موثر باشد، هریسون فکر نمی‌کند که راه‌حلی بلندمدت برای نجات مرجانی بزرگ باشد. هریسون استدلال می‌کند که در عوض، هدف این است که زمان بخریم در حالی که کشورها میزان انتشار خود را کاهش دهند.
دستیابی به انتشار خالص صفر تا سال 2050 نیازمند راه حل های نوآورانه در مقیاس جهانی است. در این مجموعه، Wired، با مشارکت ابتکار Rolex Forever Planet، افراد و جوامعی را که برای حل برخی از مهم ترین چالش های زیست محیطی ما تلاش می کنند، برجسته می کند. همکاری با رولکس، اما همه محتوا از نظر سردبیری مستقل است. بیشتر بدانید.