science >> Wetenschap >  >> Natuur

Het ambitieuze voorstel om het noordpoolgebied opnieuw te bevriezen

Een ijsbeer loopt op zee-ijs in de Noordelijke IJszee. Paul Souders/Getty Images

Kunnen we ooit terugkrijgen wat verloren is gegaan? Dankzij klimaatverandering, de ijslaag van de Noordelijke IJszee is met zo'n snelheid gekrompen dat wetenschappers verwachten dat ergens in de komende decennia, het ijs zal tijdens de zomermaanden volledig verdwijnen. Die verandering kan catastrofale gevolgen hebben, en niet alleen voor de ijsberen, zeehonden en andere dieren die van het ijs afhankelijk zijn om te overleven. Zoals Peter Wadhams, gepensioneerd professor aan de Universiteit van Cambridge en expert op het gebied van zee-ijs, beschrijft in dit Yale Environment 360-artikel:duizenden jaren lang heeft de witheid van het poolijs geholpen bij het reguleren van de temperatuur van de planeet door zonne-energie terug in de ruimte te reflecteren.

Maar naarmate het steeds blauwere Noordpoolgebied in de zomer steeds meer energie absorbeert, het verandert van een planetaire airconditioner in een verwarming. Nu al, de daling van het ijs "heeft ingrijpende wereldwijde klimatologische effecten, of feedback, die de opwarming van de aarde nu al intensiveren en het potentieel hebben om het klimaatsysteem te destabiliseren, ' schrijft Wadhams.

Het poolijs neemt zo snel af, in feite, dat sommige wetenschappers beweren dat we drastische maatregelen moeten nemen om de wereldtop blank te houden, doen meer dan alleen proberen de door de mens gegenereerde uitstoot van broeikasgassen te verminderen. In een recent artikel in het wetenschappelijke tijdschrift Earth's Future, een groep onderzoekers van de Arizona State University stelt voor wat een ingenieus, maar ook enorm en kostbaar, oplossing:ze willen meer poolijs maken.

Het ambitieuze plan vereist de bouw en inzet van miljoenen windaangedreven pompinstallaties in het noordpoolgebied, die in de winter water van de warmere diepten van de oceaan naar het koudere oppervlak zou trekken, waar het zou bevriezen en dikte zou toevoegen aan het Arctische zee-ijs.

Hoofdauteur Steven Desch, een professor in ASU's School of Earth and Space Exploration, zegt via e-mail dat de sleutel om zeewater sneller te laten bevriezen in de Arctische winter is om het van onder het ijs te pompen, waar het 28 graden Fahrenheit (min 2 graden Celsius) is tot aan de oppervlakte, waar het onder min 22 graden F (min 30 graden C) is. Het team van Desch berekende dat er genoeg windkracht zou zijn voor één turbine om het ijs gedurende de Arctische winter met 1 meter te verdikken over 25 acres (0,1 vierkante kilometer).

Een storm nadert terwijl een schip door Arctisch zee-ijs navigeert. Peter Orr Fotografie/Getty Images

Desch heeft een achtergrond in astrofysica en planetaire wetenschap, en hij kreeg de inspiratie voor het vergroten van het poolijs tijdens het bijwonen van wetenschappelijke conferenties over het klimaat van planeten zoals Mars en Venus. "Natuurlijk, Het klimaat op aarde werd besproken, te, " hij zegt, "en ik hoorde de perspectieven van veel zware hitters op het gebied van klimaatwetenschap. Ik kwam weg met de gedachte dat ze het probleem correct hadden geïdentificeerd, maar niet de oplossing. Het enige wat ze wilden bespreken was vermindering van CO 2 uitstoot, wat natuurlijk nodig is en de zuiverste oplossing. Maar ik realiseerde me dat dit niet op tijd zou werken om het ijs in het noordpoolgebied te redden, het meest gevoelige deel van het klimaatsysteem. Ik dacht, we kunnen niet wachten tot deze jongens het probleem hebben opgelost. We moeten het noordpoolgebied nu redden, via andere middelen."

Andere wetenschappers hebben enorme geo-engineeringprojecten voorgesteld om de opwarming van de aarde tegen te gaan, zoals het simuleren van de effecten van vulkaanuitbarstingen door zwavelzuurdruppels hoog in de stratosfeer te verspreiden om een ​​deel van de binnenkomende zonnestraling te blokkeren. Maar sommigen maken zich zorgen dat het sleutelen aan de atmosfeer weerpatronen kan verstoren. Desch vond het logischer om met een mechanische oplossing te komen om meer poolijs te maken. Hij zegt dat hij samenwerkte met twee gelijkgestemde ASU-collega's - Hilairy Hartnett, een geochemicus en oceanograaf, en experimenteel astrofysicus Christopher Groppi — om een ​​les over dit onderwerp te geven, en die inspanningen leidden uiteindelijk tot het pompplan.

De wetenschappers hebben berekend dat het niet nodig zou zijn om ijs toe te voegen over de hele Noordelijke IJszee. In plaats daarvan, als windaangedreven pompen tien jaar lang verspreid zouden zijn over ongeveer 10 procent van het noordpoolgebied, dat zou in ieder geval voldoende zijn om catastrofaal ijsverlies te voorkomen. Voor het bouwen van de pompen zou ongeveer 10 miljoen ton (9,1 miljoen ton) staal nodig zijn, en zou over een periode van tien jaar naar schatting $ 500 miljard kosten. Het financieren en bouwen van zo'n omvangrijk project zou waarschijnlijk een internationale inspanning vergen.

"Deze cijfers zijn groot, [maar] ze zijn niet onmogelijk, ", zegt Desch. Hij en zijn collega's zijn van plan een pomp te ontwerpen en te testen die water over een groot gebied verspreidt zonder te bevriezen, en bevat zo min mogelijk bewegende delen - en is in staat om Arctische winters te overleven. "Als we volgend jaar een prototype kunnen ontwikkelen, we willen het dan in het veld testen, misschien in het Canadese Noordpoolgebied, ' zegt Desch.

Hartnett zegt dat ze er zeker van is dat alles wat kan worden bereikt met bestaande technologie. "Ideaal, we moeten proberen iets als ons idee uit te voeren voordat het poolijs in de zomer volledig verloren is, " ze zegt.

Dat is cool

Een ander idee om de opwarming van de aarde te vertragen, beschreven in een artikel uit 2012 in Environmental Research Letters, zou het gebruik van vliegtuigen en zeeartilleriekanonnen inhouden om elk jaar tussen miljoenen tonnen "albedo-modificatiemateriaal" in de atmosfeer vrij te geven. De geschatte kosten voor dat plan? Maar liefst $ 8 miljard per jaar.