Един от най-притеснителните аспекти на изменението на климата е ролята на механизмите за положителна обратна връзка. В допълнение към глобалните температури, които се повишават поради повишените емисии на въглероден диоксид и парникови газове, има допълнителен тласък, създаден от обезлесяването, подкисляването на океана и (най-вече) изчезването на Арктическата полярна ледена шапка.
Според ново проучване на екип от изследователи от Школата за изследване на Земята и Космоса в Аризонския държавен университет, може да е възможно да се презареждат части от ледената покривка на Арктика. Чрез геоинженерна техника, която би разчитала на помпи с вятър, те вярват, че един от най-големите механизми за положителна обратна връзка на планетата може да бъде неутрализиран.
Тяхното проучване, озаглавено „Арктически леден мениджмънт“, се появи наскоро в „Земята на бъдещето“, онлайн списание, публикувано от Американския геофизичен съюз. Както посочват, сегашната скорост, с която изчезва арктическият лед, е доста смущаваща. Освен това човечеството вероятно няма да може да се бори с повишаващите се глобални температури през следващите десетилетия без присъствието на полярната ледена шапка.
От особена загриженост е скоростта, с която полярният лед изчезва, което е доста изразено през последните десетилетия. Процентът на загубата се изчислява на между 3,5% и 4,1% на десетилетие, като цяло намалява с най-малко 15% от 1979 г. (когато сателитните измервания започнаха). За да се влошат нещата, скоростта, с която се губи лед, се ускорява.
От изходна стойност от около 3% на десетилетие между 1978-1999 г. процентът на загубите след 2000-те години се е повишил значително - до степен, че степента на морския лед през 2016 г. е била втората най-ниска регистрирана досега. Както заявяват във Въведението си (и с подкрепата на множество източници), проблемът вероятно ще се задълбочи само между сега и средата на 21 век:
„Забелязано е, че средните глобални температури нарастват линейно с натрупването на СО2 емисиите и се предвижда да продължат да го правят, което води до повишаване на температурата от може би 3 ° C или повече до края на века. Арктическият регион ще продължи да се затопля по-бързо от средната стойност. Целогодишните намаления на ледовете в Арктика се проектират на практика във всички сценарии и почти без лед (<106 km2 морска лед в продължение на пет последователни години) Северният ледовит океан се счита за „вероятна“ до 2050 г. при сценарий за бизнес, както обикновено. “
Една от причините Арктика да се затопля по-бързо, отколкото останалата част от планетата, е свързана със силната обратна връзка с лед-албедо. По принцип свежият снежен лед отразява до 90% от слънчевата светлина, докато морският лед отразява слънчевата светлина с албедо до 0,7, докато откритата вода (която има албедо близо 0,06) поглъща повечето слънчева светлина. Ерго, колкото повече лед се топи, толкова повече слънчева светлина се абсорбира, което води до повишаване на температурите в Арктика.
Арктически морски лед (площ, покрита най-малко 15% от морския лед) през септември 2007 г. (бяла зона). Червената крива обозначава средната 1981–2010. Кредит: Национален център за данни за сняг и ледЗа да се справи с този проблем, изследователският екип - ръководен от Стивън Дж. Деш, професор от Школата за изследване на Земята и Космоса - разгледа как топенето е свързано със сезонните колебания. По същество ледът на арктическото море се изтънява с течение на времето, тъй като новият лед (известен още като "първа година лед"), който се създава с всяка изминала зима, обикновено е дебел само 1 метър (3,28 фута).
Ледът, който оцелява през лятото в Арктика, е способен да расте и да стане „многогодишен лед“, с типична дебелина от 2 до 4 метра (6,56 до 13,12 фута). Но благодарение на сегашната тенденция, при която летата стават все по-топли, „ледът от първа година“ се поддава на летните стопявания и разрушаването, преди да може да нарасне. Докато многогодишният лед съставляваше 50 до 60% от целия лед в Северния ледовит океан през 80-те години на миналия век, до 2010 г. той съставляваше едва 15%.
Имайки това предвид, Деш и колегите му смятаха за възможно решение, което да гарантира, че „ледът от първа година“ ще има по-голям шанс да оцелее през лятото. Поставяйки машини, които биха използвали вятърна енергия за генериране на помпи, те преценяват, че водата може да бъде изведена на повърхността в течение на арктическа зима, когато тя ще има най-голям шанс да замръзне.
Въз основа на изчисленията на скоростта на вятъра в Арктика, те изчисляват, че вятърната турбина с остриета с диаметър 6 метра ще генерира достатъчно електричество, така че една помпа да може да вдигне вода до височина от 7 метра и със скорост 27 метрични тона ( 29,76 тона в САЩ) на час. Нетният ефект от това би бил по-дебели листове лед в цялата засегната зона, което би имало по-голям шанс да оцелее през лятото.
С течение на времето отрицателната обратна връзка, създадена от повече лед, би причинила по-малко слънчева светлина да бъде погълната от Северния ледовит океан, като по този начин доведе до по-голямо охлаждане и повече натрупване на лед. Това, твърдят те, би могло да се направи при сравнително скромен бюджет от 500 милиарда долара годишно за цялата Арктика или 50 милиарда долара годишно за 10% от Арктика.
Въпреки че това може да звучи като огромна цифра, те бързо отбелязват, че актьорският състав, покриващ целия Арктика с помпи, създаващи лед - които биха могли да спестят трилиони БВП и безброй животи - е еквивалентен на само 0,64% от текущия брутен вътрешен продукт в света (БВП) от 78 трилиона долара. За страна като САЩ, тя представлява едва 13% от текущия федерален бюджет (3,8 трилиона долара).
И въпреки че има няколко аспекта на това предложение, които все още трябва да бъдат разработени (което Деш и неговият екип напълно признават), концепцията наистина изглежда теоретично добра. Той не само отчита начина, по който сезонните промени и изменението на климата са свързани в Арктика, но и признава как човечеството вероятно няма да може да се справи с изменението на климата, без да прибягва до геоинженерни техники.
И тъй като арктическият лед е едно от най-важните неща, когато става дума за регулиране на глобалните температури, има идеален смисъл да започнете от тук.
