Een van de meest zorgwekkende aspecten van klimaatverandering is de rol die positieve feedbackmechanismen spelen. Naast de wereldwijde temperatuurstijging als gevolg van de toegenomen uitstoot van kooldioxide en broeikasgassen, er is de extra impuls die wordt gecreëerd door ontbossing, oceaanverzuring, en (met name) het verdwijnen van de Arctische poolijskap.

Echter, volgens een nieuwe studie door een team van onderzoekers van de School of Earth and Space Exploration aan de Arizona State University, het zou mogelijk zijn om delen van de Arctische ijskap opnieuw te bevriezen. Door een geo-engineeringtechniek die zou steunen op windaangedreven pompen, ze geloven dat een van de grootste positieve feedbackmechanismen ter wereld kan worden geneutraliseerd.

hun studie, getiteld "Arctic Ice Management", verscheen onlangs in Earth's Future, een online tijdschrift uitgegeven door de American Geophysical Union. Zoals ze aangeven, de huidige snelheid waarmee poolijs verdwijnt, is behoorlijk verontrustend. Bovendien, zonder de aanwezigheid van de poolijskap zal de mensheid de komende decennia waarschijnlijk niet in staat zijn de stijgende temperatuur op aarde het hoofd te bieden.

Van bijzonder belang is de snelheid waarmee poolijs is verdwenen, die de afgelopen decennia behoorlijk uitgesproken is geweest. Het verliespercentage wordt geschat op 3,5 tot 4,1 procent per decennium, met een algehele afname van ten minste 15 procent sinds 1979 (toen de satellietmetingen begonnen). Om dingen erger te maken, de snelheid waarmee ijs verloren gaat, neemt toe.

Vanaf een basislijn van ongeveer 3 procent per decennium tussen 1978-1999, het verliespercentage sinds de jaren 2000 is aanzienlijk gestegen - tot het punt dat de omvang van het zee-ijs in 2016 de op één na laagste ooit was. Zoals ze in hun inleiding stellen (en met de steun van talrijke bronnen), het probleem zal waarschijnlijk alleen maar erger worden tussen nu en het midden van de 21e eeuw:

"Er is waargenomen dat de mondiale gemiddelde temperaturen lineair stijgen met de cumulatieve CO2-emissies en er wordt voorspeld dat dit zo zal blijven. resulterend in temperatuurstijgingen van misschien 3°C of meer tegen het einde van de eeuw. Het noordpoolgebied zal sneller blijven opwarmen dan het wereldgemiddelde. In vrijwel alle scenario's wordt het hele jaar door een afname van het Arctische zee-ijs verwacht, en een bijna ijsvrije ( <106 km2 zee-ijs gedurende vijf opeenvolgende jaren) wordt de Noordelijke IJszee tegen 2050 als "waarschijnlijk" beschouwd in een business-as-usual scenario."

Een van de redenen waarom het noordpoolgebied sneller opwarmt dan de rest van de planeet, heeft te maken met sterke ijs-albedo-feedback. In principe, vers sneeuwijs reflecteert tot 90 procent van het zonlicht, terwijl zee-ijs zonlicht reflecteert met albedo tot 0,7, terwijl open water (met een albedo van bijna 0,06) het meeste zonlicht absorbeert. Ergo, naarmate er meer ijs smelt, hoe meer zonlicht wordt geabsorbeerd, de temperaturen in het noordpoolgebied verder opdrijven.

Om aan deze zorg tegemoet te komen, het onderzoeksteam – onder leiding van Steven J. Desch, een professor van de School of Earth and Space Exploration - overwoog hoe het smelten verband houdt met seizoensfluctuaties. Eigenlijk, het Arctische zee-ijs wordt in de loop van de tijd dunner omdat nieuw ijs (ook bekend als "eerstejaars ijs"), die met elke voorbijgaande winter wordt gecreëerd, is meestal slechts 1 meter (3,28 ft) dik.

IJs dat de zomer in het noordpoolgebied overleeft, kan groeien en "meerjarig ijs" worden. met een typische dikte van 2 tot 4 meter (6,56 tot 13,12 ft). Maar dankzij de huidige trend, waar de zomers steeds warmer worden, "eerstejaars ijs" is bezweken aan smelten en breken in de zomer voordat het kan groeien. Terwijl meerjarig ijs in de jaren tachtig 50 tot 60 procent van al het ijs in de Noordelijke IJszee uitmaakte, tegen 2010, het maakte slechts 15 procent uit.

Met dit in gedachten, Desch en zijn collega's dachten na over een mogelijke oplossing die ervoor zou zorgen dat 'eerstejaars ijs' een betere kans zou hebben om de zomer te overleven. Door machines te plaatsen die windenergie zouden gebruiken om pompen op te wekken, ze schatten dat water in de loop van een Arctische winter naar de oppervlakte kan worden gebracht, wanneer de kans op bevriezing het grootst is.

Op basis van berekeningen van de windsnelheid in het noordpoolgebied, ze berekenden dat een windturbine met wieken van 6 meter diameter voldoende elektriciteit zou opwekken zodat een enkele pomp het water tot een hoogte van 7 meter zou kunnen brengen, en met een snelheid van 27 ton (29,76 US ton) per uur. Het netto-effect hiervan zou dikkere ijsplaten zijn in het hele getroffen gebied, die een betere kans hebben om de zomer te overleven.

Overuren, de negatieve feedback die door meer ijs wordt gecreëerd, zou ervoor zorgen dat minder zonlicht door de Noordelijke IJszee wordt geabsorbeerd, wat leidt tot meer afkoeling en meer ijsophoping. Dit, zij beweren, zou kunnen worden gedaan met een relatief bescheiden budget van $ 500 miljard per jaar voor het hele Noordpoolgebied, of $ 50 miljard per jaar voor 10 procent van het noordpoolgebied.

Hoewel dit misschien een enorm bedrag lijkt, ze wijzen er snel op dat de massa die het hele Noordpoolgebied bedekt met ijsproducerende pompen - die biljoenen van het BBP en talloze levens kunnen redden - gelijk is aan slechts 0,64 procent van het huidige wereldwijde bruto binnenlands product (BBP) van $ 78 biljoen. Voor een land als de Verenigde Staten, het vertegenwoordigt slechts 13 procent van het huidige federale budget ($ 3,8 biljoen).

En hoewel er verschillende aspecten van dit voorstel zijn die nog moeten worden uitgewerkt (wat Desch en zijn team volledig erkennen), het concept lijkt theoretisch correct te zijn. Het houdt niet alleen rekening met de manier waarop seizoensverandering en klimaatverandering in het noordpoolgebied met elkaar verbonden zijn, het erkent hoe de mensheid waarschijnlijk niet in staat zal zijn om klimaatverandering aan te pakken zonder toevlucht te nemen tot geo-engineeringtechnieken.

En aangezien poolijs een van de belangrijkste dingen is als het gaat om het reguleren van de mondiale temperatuur, het is volkomen logisch om hier te beginnen.