Aby złagodzić ocieplenie klimatu, naukowcy zaproponowali odwadnianie stratosfery. Wierzą, że uda się pokonać wszelkie bariery technologiczne, choć droga do tego jest długa. Inni naukowcy krytycznie podchodzą do tego pomysłu.
Stratosfera rozciąga się od 12 do 50 km nad Ziemią. Leży nad najniższą warstwą atmosfery ziemskiej – troposferą. Pomiędzy nimi znajduje się wąska graniczna warstwa zwana tropopauzą.
Wcześniejsze badania wskazały, że satelity od kilku dekad obserwują ochładzanie stratosfery i nagrzewanie troposfery. Naukowcy z Narodowej Administracji Oceanicznej i Atmosferycznej (NOAA) w najnowszym badaniu zwrócili uwagę na coś szczególnego.
Co przykuło uwagę badaczy? Para wodna, która nie powoduje żadnego wymuszenia radiacyjnego, czyli nie ma bezpośredniego wpływu na wzrost globalnej temperatury. Powoduje za do dodatnie sprzężenie zwrotne, co oznacza, że jest silnym gazem cieplarnianym. Gdy dostanie się z troposfery do stratosfery, działa jak gąbka. Blokuje przepływ dużej ilości promieniowania podczerwonego w kosmos.
Odwadnianie stratosfery ma przeciwdziałać podgrzewaniu kuli ziemskiej
W ramach prowadzonej przez NASA kampanii Airborne Tropical Tropopause Experiment (ATTREX) naukowcy sprawdzali dane dotyczące pary wodnej i temperatury. Wykorzystali do tego modele komputerowe w symulacjach usuwania pary wodnej z powietrza tuż przed jej wejściem do stratosfery.
Badanie opublikowane w Science Advances skoncentrowało się na tym, w jaki sposób można by było zmniejszyć ilość pary wodnej – po to, by zwiększyć ilość promieniowania podczerwonego wypromieniowywanego w kosmos. Wszystko w jednym celu – aby spowolnić podgrzewanie się naszej planety.
Naukowcy doszli do wniosku, że aby złagodzić ocieplenie, trzeba po prostu odwodnić stratosferę.
– Gdybyśmy mogli zrobić coś tylko na tak małym obszarze, być może moglibyśmy zredukować parę wodną w stratosferze, aby wypuścić więcej promieniowania podczerwonego [w przestrzeń kosmiczną] – to podstawowa koncepcja – powiedział Joshua Schwarz, fizyk z Laboratorium Nauk Chemicznych Narodowej Administracji Oceanicznej i Atmosferycznej (NOAA).
Gdy powietrze przedostanie się z troposfery do stratosfery, przez cztery lata krąży wysoko w stratosferze – od tropików do biegunów. Po tym czasie powraca do troposfery. Naukowcy zasugerowali, że dobrze by było usunąć parę wodną już w tropopauzie tak, by nie dostała się do stratosfery.
Woda w troposferze występuje nie tylko jako para wodna. Często formuje się też w kryształki lodu. Naukowcy stwierdzili, że para wodna powinna w tropopauzie skrystalizować się w lód tak, żeby nie uciekła do stratosfery.
Cząstki lodowe w tropikach
Badacze z NOAA zaobserwowali, że większość powietrza dostaje się z troposfery do stratosfery w regionach tropikalnych. Takim miejscem jest północna Australia. Zwrócili szczególną uwagę na występowanie tam w tropopauzie cząstek pyłu mineralnego, tzw. cząstek zarodkujących lód.
– Jeśli dodamy cząstki ułatwiające tworzenie się lodu, lód się uformuje – powiedział Schwarz. – Stworzy to krótkotrwałą chmurę, która opadnie na niższe wysokości, szybko się ociepli, prawdopodobnie wyparuje, a teraz powietrze wędrujące do stratosfery nie będzie już zawierało wody.
W tym eksperymencie geoinżynieryjnym naukowcy zalecają stopniowe odwadnianie stratosfery, po to, by zrównoważyć 1/70 ocieplenia spowodowanego zmianami klimatycznymi.
– To tylko mały krok we właściwym kierunku – powiedział Schwarz, a potencjalne skutki uboczne również są niewielkie. – Para wodna w stratosferze zmienia się naturalnie ze względu na zmiany sezonowe. A ilość, o której tutaj mówimy, jest znacznie mniejsza niż ta sezonowa zmiana.
Odwadnianie stratosfery. „Nie mamy technologii do tego zadania”
Za pomocą modeli badacze zaproponowali wykorzystanie w praktyce cząstek trójjodku bizmutu. Tego samego, który jest wzięty pod uwagę w przerzedzaniu chmur Cirrus. Cała operacja miałaby polegać na tym, by za pomocą samolotu w dolnej stratosferze rozpylić wspomniane cząstki, które by tworzyłyby lód. Jeśli ten eksperyment się uda, to część pary wodnej zmieni się w lód i opadnie w dół – do troposfery.
Schwartz powiedział, że w tej chwili nie ma planu ani technologii, aby to zadanie wykonać. Jest to przedsięwzięcie, które wymaga środków finansowych i dobrego przygotowania logistycznego. Są też przeciwskazania. Tak naprawdę nie wiemy, jak zareaguje klimat wysoko w tropopauzie i dolnej stratosferze.
– Istnieje wiele obaw związanych z interwencją klimatyczną – powiedział Schwarz. – Myślę, że dzięki większemu zrozumieniu będziemy w lepszym miejscu do podejmowania dobrych decyzji. Uczymy się o możliwościach i nie odkryliśmy niczego, co wydaje się niemożliwe.
Krytyczne uwagi innych naukowców
– Muszę być bardzo sceptyczny – powiedział Kevin Trenberth, meteorolog z Narodowego Centrum Badań Atmosferycznych. – Skupianie się na samym osuszaniu stratosfery nie ma według mnie sensu.
Z kolei Michael Mann, geofizyk z Uniwersytetu w Pensylwanii, powiedział: – W tym przypadku autorzy dopuszczają wiele zastrzeżeń, z których jednym z najważniejszych jest potencjalnie ograniczony czas trwania efektu. Podobnie jak wiele proponowanych wynalazków, należy to robić regularnie, po to, by utrzymać równoważący efekt chłodzenia. A jednocześnie CO2 gromadzący się w atmosferze musi utrzymywać się przez dłuższy czas.
Recepta na zmiany klimatu jest jedna – mniej emisji
Naukowcy nie mają wątpliwości co do jednego. Odpowiedzialny wyższe temperatury wzrost stężenia gazów cieplarnianych, obserwowany od około 1750 r., jest bezsprzecznie spowodowany działaniami człowieka.
Działalność człowieka to nie tylko wyższe temperatury, ale także skutki tych temperatur. – Częstotliwość i intensywność ulewnych opadów wzrosła od lat 50 na większości obszarów lądów – czytamy w podsumowaniu raportu IPCC – Międzyrządowego Zespołu ds. Zmiany Klimatu.
Aby wstrzymać negatywne skutki zmian klimatu nie potrzeba niepewnych technologii, takich jak odwadnianie stratosfery. Recepta jest znana decydentom od lat. To zmniejszenie gigantycznych emisji dwutlenku węgla do atmosfery.
Można tego dokonać na przykład przez powstrzymanie spalania paliw kopalnych w energetyce i zastąpienie tego procesu alternatywnymi metodami pozyskiwania energii. Druga pozycja na „recepcie” to zwiększanie efektywności energetycznej budynków. Kolejna to na przykład zrównoważone podejście do gospodarki rolnej i leśnej.
–
Zdjęcie tytułowe: 7maru/Shutterstock
