ابداع راهکار جدید برای انجماد مجدد قطب های شمال و جنوب

دانشمندان طرحی بحث‌برانگیز ارائه کرده اند که به موجب آن جت‌های بلند پروازی مانند هواپیمای KC-135R اصلاح‌شده می‌توانند با تزریق ذرات آئروسل میکروسکوپی به جو،  قطب‌های شمال و جنوب را دوباره منجمد کنند.

به گزارش تک ناک، تحقیقات اخیر منتشر شده در نشریه ارتباطات تحقیقات محیطی (IOP) نشان می دهد که این روش عملی و نسبتاً ارزان خواهد بود.این طرح تکنولوژیکی بحث برانگیز مداخله در شرایط آب و آب و هوایی که ” تزریق ذرات آئروسل میکروسکوپی به جو (استراتوسفر)” (SAI) نامیده می شود ، به جای مداخله جهانی در کل وضعیت آب و هوای جهان ، فقط اطراف مناطق قطبی در زمین را هدف قرار می دهد.

محققان استدلال می‌کنند که تانکرهای سوخت‌گیری هوا به هوای نظامی مانند KC-135 قدیمی و A330 MMRT، حتی در صورت اصلاح، توانایی کافی برای حمل بار در ارتفاعات مورد نیاز را ندارند. بنابراین، آنها SAIL-43K را به عنوان یک نامزد کارآمد برای ماموریت تزریق ذرات آئروسل میکروسکوپی به جو در مناطق اطراف قطب های زمین پیشنهاد می کنند.

ناوگانی متشکل از 125 فروند از تانکرهای SAIL-43K ،ابری از ذرات میکروسکوپی دی اکسید گوگرد را آزاد می کند که در ارتفاع 13 کیلومتری و عرض جغرافیایی 60 درجه شمالی و جنوبی می تواند محموله کافی آئروسل برای خنک کردن مناطق قطبی را حمل کند. این پاشش ذرات گوگردی میتواند تا دو درجه در سال مناطقی مانند آنکوریج، جنوب آلاسکا و نوک جنوبی پاتاگونیا را خنک تر کند و دمای متوسط این مناطق را به قبل از دوران صنعتی شدن کشورها بازگرداند. ذرات با حرکت آهسته به سمت قطب ها توسط بادهای بلند، مقدار کمی برسطح زمین سایه می اندازند.

این مقاله تاکید می کند که چنین عملیاتی معادل بیش از دو روز ترافیک هوایی تجاری جهانی در سال 2021 یا حدود دو سوم پروازهای سالانه ای است که از فرودگاه کندی نیویورک خارج می شوند. عملیات SIA از تعدادی فرودگاه های تجاری از قبل موجود در نیمکره شمالی به عنوان پایگاه های عملیاتی ، بهره خواهد برد. به عنوان مثال، انکوریج دارای سه باند بلندتر از 10600 فوت است و در حالی که در عرض جغرافیایی 61.2 درجه شمالی قرار دارد این فرودگاه را برای استفاده در عملیات ایده آل خواهد کرد.

اجرای عملیات در نیمکره جنوبی، کمی پیچیده تر است. در 60 درجه از قطب جنوب هیچ خشکی و منطقه قابل سکونتی وجود ندارد . نزدیک ترین فرودگاه های مهم در شیلی و آرژانتین در انتهای جنوبی پاتاگونیا هستند. این مقاله همچنان بیان می کند که زیرساخت‌های زمینی برای پایگاه هایی که از پیش ساخته شده اند و قرار است از آنها در این عملیات استفاده شود باید به میزان زیادی برای تطبیق با این برنامه تقویت شود.
هزینه این طرح کمتر از یک سوم راه حل های تغییر آب و هوایی جایگزین است که هدف آن خنک‌کردن کل جهان به همان میزان ۲ درجه سانتی‌گراد است.

بر اساس این مقاله، هزینه های برنامه SIA برای مناطق اطراف قطب های زمین سالانه 11 میلیارد دلار برآورد شده است. این کمتر از یک سوم هزینه خنک کردن کل سیاره به اندازه 2 درجه سانتیگراد است که توسط سایر واکنش های آب و هوایی مانند کاهش، سازگاری، یا جذب و جداسازی کربن پیشنهاد شده است.با این حال، محققان اذعان می کنند که مقایسه این عملیات SIA با گزینه های ذکر شده در بالا مانند مقایسه سیب و پرتقال است.

در حالی که این برنامه در مناطق قطبی و اطراف آن اجرا و از حریم هوایی بیش از 12 کشور استفاده نمی کند، اما همچنان در مجامع بین المللی برنامه بحث برانگیز است.البته چالش‌های حاکمیتی و مشروعیتی در مسیر چنین برنامه‌ای وجود دارد که شامل مواردی مانند ندانستن پیامدهای ناخواسته انتشار ذرات گوگرد در اتمسفر و تاثیر آن بر میزان بازدهی محصولات کشاورزی می شود. چندی پیش، طرح مشابه SIA در سوئد توسط یک پروژه تحقیقاتی هاروارد به دلیل اعتراضات زیست محیطی به مرحله اجرا نرسید .در این مورد، دانشمندان پیشنهاد کرده بودند که از بالون برای رهاسازی ذرات و با توافقات بین المللی استفاده شود.با این حال، محققان برنامه جدید پیشنهادی استدلال می کنند که برنامه SAI هزینه ای کمتر از هزینه 1 درصد کل جهان دارد. با توجه به امکان سنجی ظاهری و هزینه کم، این سناریو شایسته توجه بیشتر است.

صرف‌نظر از نتیجه، مطالعه کنونی همچنان در درک هزینه‌ها، مزایا و خطرات چنین اقدامات مداخله جویانه ای در شرایط آب و هوایی در عرض‌های جغرافیایی هزاران کیلومتری موثر است. چه کسی می داند، شاید چنین ابزارهایی می توانند در نجات کرایوسفر در نزدیکی قطب ها و به تاخیر انداختن بالا آمدن آب در سطح دریاها مفید باشند. از این گذشته، قطب ها چندین برابر سریعتر از میانگین جهانی گرم می شوند. تنها سال گذشته بود که شاهد موج گرمای بی سابقه ای بودیم که هم در قطب شمال و هم در قطب جنوب گزارش شد.

تزریق ذرات آئروسل میکروسکوپی به جو (SAI) یک فناوری مداخله جویانه شرایط آب و هوایی آینده نگر است که به دنبال کاهش تغییرات آب و هوایی با انحراف بخش کوچکی از تابش خورشیدی ورودی به قطب ها است. در حالی که بیشتر طرح های عرضه شده SAI مداخله جهانی در شرایط آب و هوایی را پیشنهاد می کند ، این مقاله یک سناریوی جایگزین را در نظر می گیرد که به موجب آن SAI ممکن است فقط در مناطق قطبی استفاده شود.

استفاده از این طرح در اطراف مناطق قطبی زمین به سرعت قطب ها را نیز در بر می گیرد و می تواند ذوب یخ را در عرض های جغرافیایی بالا متوقف یا معکوس کند. این امر با به تعویق انداختن بالا آمدن سطح دریاها، منافع جهانی به همراه خواهد داشت. با توجه به اینکه اجرای موثر SAI را می توان در ارتفاعات بسیار پایین تر در این مناطق نسبت به مناطق انجام داد ، معمولاً فرض می شود که اجرای این طرح در مناطق قطبی چالش های هوانوردی کمتری را به همراه خواهد داشت. اجرای SAI با هدف کاهش میانگین دمای سطح در هر دو منطقه قطب شمال و قطب جنوب تا 2 درجه سانتیگراد با هزینه نسبتاً کم با فناوری‌های معمولی امکان پذیر است. با این حال مشخص نیست که اجرای چنین طرحی را بتوان با ناوگان کوچکی از هواپیماهای از پیش موجود انجام داد، یا اجرای چنین برنامه در مناطق کم‌جمعیت، چالش‌های حکومتی بی‌شماری را که چنین طرح هایی با آن مواجه می‌شوند را بتوان بر طرف کرد. با این وجود، با توجه به امکان سنجی و مزایای بالقوه جهانی، چشم انداز SAI متمرکز بر مناطق اطراف قطب بررسی بیشتری را طلب می کند.