Vědci opravují mraky, aby zachránili Velký bariérový útes

V Austrálii bylo parné léto a koráli na Velkém bariérovém útesu vykazují první známky stresu. Orgány, které spravují největší systém korálových útesů na světě, očekávají v nadcházejících týdnech další bělení – pokud k tomu dojde, bude to od té doby pošesté. 1998, že prudký nárůst teploty vody vyhladil velké pásy korálů, které obývají nespočet mořských tvorů.zvířata.Tři z těchto bělících jevů, díky nimž jsou koráli náchylnější k nemocem a smrti, se odehrály jen za posledních šest let.Když korály zažívají extrémní a při dlouhodobém tepelném stresu vypuzují řasy žijící v jejich tkáních a zcela zbělají. To by mohlo mít zničující účinky na tisíce druhů ryb, krabů a dalších mořských druhů, které se spoléhají na korálové útesy jako na úkryt a potravu. Zpomalit tempo růstu korálů bělení způsobené oteplováním oceánu, někteří vědci hledají řešení na obloze. Konkrétně se dívají na mrak.
Mraky přinášejí více než jen déšť nebo sníh. Během dne se mraky chovají jako obří slunečníky a odrážejí část slunečního světla ze Země zpět do vesmíru. Obzvláště důležité jsou mořské stratocumulus mraky: nacházejí se v nízkých nadmořských výškách, jsou silné a pokrývají asi 20 procenta tropického oceánu a ochlazuje vodu pod ním. Proto vědci zkoumají, zda lze jejich fyzikální vlastnosti změnit tak, aby blokovaly více slunečního záření. Na Velkém bariérovém útesu se doufá, že bude poskytnuta nějaká tolik potřebná úleva pro korálové kolonie uprostřed stále častější vlny veder. Existují ale také projekty zaměřené na globální ochlazování, které jsou kontroverznější.
Myšlenka tohoto konceptu je jednoduchá: vystřelujte velké množství aerosolů do mraků nad oceánem, abyste zvýšili jejich odrazivost. Vědci již desetiletí věděli, že částice ve stopách znečištění zanechanými loděmi, které vypadají hodně jako stopy za letadly, mohou osvětlit stávající mraky. Je to proto, že tyto částice vytvářejí semena pro kapičky mraků;čím více a menších kapiček mraku, tím bělejší a lepší schopnost mraku odrážet sluneční světlo předtím, než dopadne na Zemi a ohřeje ji.
Vystřelování aerosolů znečišťujících látek do mraků samozřejmě není tou správnou technologií k vyřešení problému globálního oteplování. Zesnulý britský fyzik John Latham navrhl v roce 1990 místo toho použít krystaly soli z odpařující se mořské vody. Moře je hojné, mírné a především jeho kolega Stephen Salter, emeritní profesor inženýrství a designu na Edinburské univerzitě, pak navrhl rozmístit flotilu přibližně 1500 dálkově ovládaných člunů, které by se plavily po oceánech, saly vodu a rozprašovaly jemnou mlhu do mraků, aby se mraky vytvořily. jasnější. Jak emise skleníkových plynů stále rostou, roste i zájem o neobvyklý návrh Lathama a Saltera. Od roku 2006 tato dvojice spolupracuje s asi 20 odborníky z University of Washington, PARC a dalších institucí v rámci projektu Oceanic Cloud Brightening Project (MCBP). Projektový tým nyní zkoumá, zda by záměrné přidání mořské soli do nízkých nadýchaných mraků stratocumulus nad oceánem mělo ochlazující účinek na planetu.
Zdá se, že mraky jsou obzvláště náchylné k zjasnění podél západního pobřeží Severní a Jižní Ameriky a střední a jižní Afriky, řekla Sarah Doherty, atmosferická vědkyně z University of Washington v Seattlu, která řídí MCBP od roku 2018. Mraky Kapky vody se tvoří přirozeně na oceánech, když se vlhkost shromažďuje kolem solných zrn, ale přidání trochy soli k nim může zvýšit odrazivost mraků. Rozjasnění velké oblačnosti nad těmito vhodnými oblastmi o 5 % by mohlo ochladit velkou část světa, řekl Doherty. Alespoň to je to, co počítačové simulace naznačují."Naše terénní studie tryskání částic mořské soli do mraků ve velmi malém měřítku pomohou získat hlubší pochopení klíčových fyzikálních procesů, které mohou vést k vylepšeným modelům," řekla.Malé experimenty prototypu zařízení měly začít v roce 2016 na místě poblíž Monterey Bay v Kalifornii, ale byly zpožděny kvůli nedostatku financí a odporu veřejnosti vůči možnému dopadu experimentu na životní prostředí.
"Netestujeme přímo zjasnění oceánských mraků jakéhokoli rozsahu, který ovlivňuje klima," řekl Doherty. Nicméně kritici, včetně ekologických skupin a zájmových skupin, jako je Carnegie Climate Governance Initiative, se obávají, že i malý experiment by mohl nechtěně ovlivnit globální klima kvůli jeho složité povaze." Myšlenka, že to můžete udělat v regionálním měřítku a ve velmi omezeném měřítku, je téměř mylná, protože atmosféra a oceán importují teplo odjinud," řekl Ray Pierre Humbert, profesor fyziky na Oxfordské univerzitě. Existují také technické problémy. Vyvinout rozprašovač, který dokáže spolehlivě rozjasnit mraky, není snadný úkol, protože mořská voda má tendenci se ucpávat, když se hromadí sůl. K vyřešení tohoto problému si společnost MCBP požádala o pomoc Armanda Neukermanse, vynálezce původní inkoustové tiskárny, který až do svého odchodu do důchodu pracoval ve společnostech Hewlett-Packard a Xerox. S finanční podporou Billa Gatese a dalších veteránů technologického průmyslu nyní Neukmans navrhuje trysky, které dokážou vytrysknout kapičky slané vody správné velikosti (120 až 400 nanometrů). v průměru) do atmosféry.
Zatímco se tým MCBP připravuje na venkovní testování, tým australských vědců upravil raný prototyp trysky MCBP a testoval jej nad Velkým bariérovým útesem. Austrálie zažila od roku 1910 oteplení o 1,4 °C, což překonalo celosvětový průměr 1,1 ° C a Velký bariérový útes ztratil více než polovinu svých korálů v důsledku oteplování oceánu.
Zjasnění mraků může poskytnout určitou podporu pro útesy a jejich obyvatele. Aby toho dosáhl, inženýrský oceánograf z Southern Cross University Daniel Harrison a jeho tým vybavili výzkumnou loď turbínami k odčerpávání vody z oceánu. Turbína podobně jako sněžné dělo získává vodu. a vystřeluje do vzduchu biliony drobných kapiček prostřednictvím svých 320 trysek. Kapky ve vzduchu schnou a zanechávají za sebou slanou solanku, která se teoreticky mísí s nízkoúrovňovými mraky stratocumulus.
Experimenty týmu prokazující koncept v březnu 2020 a 2021 – kdy jsou korály na konci australského léta nejvíce ohroženy bělením – byly příliš malé na to, aby výrazně změnily oblačnost. Harrisona přesto překvapila rychlost, s jakou k obloze se vznášel slaný kouř. Jeho tým létal s drony vybavenými lidarovými přístroji až do výšky 500 metrů, aby zmapoval pohyb oblaku. Letos letadlo pokryje zbývajících pár metrů, aby vyhodnotilo jakoukoli reakci v mracích nad 500 metrů.
Tým také použije vzorkovače vzduchu na druhém výzkumném plavidle a meteorologické stanice na korálových útesech a na pevnině ke studiu toho, jak se částice a mraky přirozeně mísí, aby zlepšily své modely." Pak se můžeme začít zabývat tím, jak se oblačnost zjasňuje, pokud se to provede ve větším měřítku. , může ovlivnit oceán žádoucím a neočekávaným způsobem,“ řekl Harrison.
Podle modelování provedeného Harrisonovým týmem by snížení světla nad útesem asi o 6 % snížilo teplotu útesů na středním poli Velkého bariérového útesu o ekvivalent 0,6 °C. útesy – Velký bariérový útes se skládá z více než 2 900 jednotlivých útesů o délce 2 300 kilometrů – bude logistickou výzvou, řekl Harrison, protože by před očekávanými vysokými vlnami vyžadovalo provoz asi 800 postřikovacích stanic. Velký bariérový útes je tak velký, že ho lze vidět z vesmíru, ale pokrývá pouze 0,07 % zemského povrchu.Harrison uznal, že tento nový přístup má potenciální rizika, která je třeba lépe pochopit.Zjasnění mraků, které může narušit mraky nebo změnit místní povětrnostní a dešťové vzorce jsou také hlavním problémem při nasazování mraků. Jde o techniku, která zahrnuje letadla nebo drony, které přidávají do mraků elektrické náboje nebo chemikálie, jako je jodid stříbrný, aby produkovaly déšť. Spojené arabské emiráty a Čína experimentovaly s technologií pro boj s horkem nebo znečištění ovzduší. Taková opatření jsou však velmi kontroverzní – mnozí je považují za velmi nebezpečná. Rozsévání a zjasňování mraků patří mezi takzvané „geoinženýrské“ zásahy. Kritici říkají, že je to příliš riskantní nebo odvádí pozornost od snižování emisí.
V roce 2015 byl fyzik Pierrehumbert spoluautorem zprávy National Research Council o klimatických intervencích, která varovala před politickými problémy a problémy správy věcí veřejných. Ale nová zpráva akademie, zveřejněná v březnu 2021, zaujala vstřícnější postoj ke geoinženýrství a doporučila vládě USA investovat 200 milionů dolarů do výzkumu. Pierrehumbert přivítal výzkum zjasnění oceánských mraků, ale zjistil problémy s rozprašovacím zařízením vyvinutým jako součást probíhajícího výzkumného projektu. Technologie by se podle něj mohla vymknout kontrole.“ Vědci, kteří tvrdí, že to není náhrada emisí kontrolu, nebudou to oni, kdo bude rozhodovat.“Australská vláda těžce kritizována za nečinnost při řešení klimatické krize a její spoléhání se na výrobu energie z uhlí, vidí potenciál pro zjasnění oceánských mraků. V dubnu 2020 zahájila program v hodnotě 300 milionů dolarů na obnovu Velkého bariérového útesu v dubnu 2020 – z tohoto financování výzkum, vývoj technologií a testování více než 30 zásahů, včetně zjasnění oceánských mraků. Přestože masivní investiční opatření, jako je Yun Zengliang, jsou stále kontroverzní. Ekologické skupiny tvrdí, že by to mohlo představovat ekologická rizika a odvádět pozornost od úsilí o omezení emisí skleníkových plynů.
Ale i když se zjasnění mraků ukáže jako účinné, Harrison si nemyslí, že to bude dlouhodobé řešení k záchraně Velkého bariérového útesu.“ Rozjasnění mraků může přinést pouze omezené ochlazení,“ řekl a vzhledem k tomu, že se klimatická krize pravděpodobně zhorší, účinky jakéhokoli zjasnění budou brzy překonány. Harrison tvrdí, že cílem je získat čas, zatímco země sníží své emise.“ Je příliš pozdě doufat, že dokážeme rychle snížit emise a zachránit korálové útesy bez jakéhokoli zásahu.“
Dosažení nulových čistých emisí do roku 2050 bude vyžadovat inovativní řešení v celosvětovém měřítku. V této sérii Wired ve spolupráci s iniciativou Rolex Forever Planet zdůrazňuje jednotlivce a komunity pracující na řešení některých z našich nejnaléhavějších ekologických výzev. partnerství s Rolex, ale veškerý obsah je redakčně nezávislý. zjistěte více.