science >> Wetenschap >  >> Natuur

Een betere toekomst:hoe het bleken van de Wheatbelt het klimaat kan afkoelen

Vanuit de ruimte, de grens tussen gewassen en inheemse vegetatie is sterk. Krediet:ESA/Copernicus

Er zijn niet veel dingen die mensen hebben gemaakt die vanuit de ruimte zichtbaar zijn. De tarwegordel van WA is er een van - en het kan ons helpen de klimaatverandering te bestrijden.

De Korenband. 150-oneven duizend vierkante kilometer van het zuidwesten van Australië waar donkere, inheemse vegetatie is vervangen door lichtere landbouwgewassen. Het verschil in kleur is iets dat je kunt zien vanuit een baan, maar het kan ook iets zijn dat je hier op aarde kunt voelen.

Als een enorme spiegel, die gewassen kaatsen zonnestraling terug de ruimte in. Dat betekent dat WA's Wheatbelt - en de tarwe die daar groeit - een cruciaal onderdeel zou kunnen worden van hoe het zuidwesten van WA zich aanpast aan klimaatverandering.

Simulaties laten zien dat, gewoon door iets lichter gekleurde gewassen te verbouwen, we zouden de maandelijkse gemiddelde dagelijkse maximumtemperaturen met 1,0-1,2°C kunnen verlagen. Om te begrijpen hoe een schijnbaar kleine verandering zo'n groot verschil kan maken, we moeten albedo begrijpen - en een opkomend gebied van klimaatwetenschap dat geo-engineering wordt genoemd.

Laten we beginnen met albedo

Albedo is een maat voor hoe kleur de temperatuur beïnvloedt door reflectie en absorptie van straling.

"Ik gebruik vaak de analogie van het dragen van een zwart shirt op een echt warme dag, " zegt dr. Jatin Kala, Hoofddocent Atmospheric Science aan het Harry Butler Institute van Murdoch University.

Hoe lichter de kleur, hoe hoger het albedo en hoe meer licht het reflecteert. Wetenschappers vergelijken de albedo van verschillende oppervlakken door ze een getal tussen 0 en 1 te geven.

"Albedo 0, je absorbeert alles, albedo 1 je weerspiegelt alles, ' zegt Jatin.

Dezelfde fysica maakt zwarte auto's heter dan witte. Op grotere schaal, het kan de temperatuur van steden beïnvloeden, landen en zelfs onze hele planeet.

Onze poolijskappen weerkaatsen enorm veel straling. Terwijl ze smelten, ze leggen de donkere grond eronder bloot, die meer warmte absorbeert, zodat ijs nog sneller smelt.

(Dit wordt polaire versterking genoemd. Het is een van de gruwelijke reeksen van onvoorziene feedbacklussen die we ontdekken naarmate de klimaatverandering intensiveert.)

Daisyworld is een eenvoudige simulatie van hoe kleur, klimaat en gewassen kunnen elkaar beïnvloeden. Krediet:NASA Goddard Space Flight Center

Knoeien met het systeem

Wat Jatin voorstelt, is hetzelfde concept, maar met opzet - en op een veel kleinere schaal.

"Het komt voort uit dit idee van geo-engineering, " zegt Jatin. "Kortom, sommige mensen hebben gedacht, "We zullen, we hebben met het klimaatsysteem geknoeid, laten we nog wat rotzooien om het af te koelen.'"

Wat geo-engineeringprojecten betreft, het veranderen van de kleur van het hele landbouwgebied van WA is eigenlijk vrij bescheiden.

"Mensen beginnen ideeën voor te stellen, zoals het plaatsen van aerosolen in de stratosfeer om na te bootsen wat er gebeurt als er een vulkaanuitbarsting is. Of laten we spiegels in de ruimte plaatsen - dingen waar een hele groep van ons erg nerveus van wordt, ' zegt Jatin.

Maar mensen veranderen het land waarop we leven al een tijdje.

"Als we aandacht besteden aan de kleur van dingen, dat is iets wat we echt aankunnen. Als we enorme gebieden met gewassen verbouwen, laten we alle gewassen meer reflecterend maken en kijken wat er gebeurt."

Lichtsimulator

Natuurlijk, dat betekent niet dat je 's nachts de hele Wheatbelt gaat schilderen. Als klimaatverandering ons iets heeft geleerd, het is dat knoeien met systemen zonder serieus nadenken rampzalige gevolgen kan hebben.

In dit geval, die vooruitdenken komt uit een klimaatmodel. Het is een complexe berekening die alles omvat, van vegetatie tot bodemtype, inclusief hoe reflecterend ze allemaal zijn.

Elke 10 vierkante kilometer land kan worden weergegeven door een vierkant op een raster in een klimaatmodel. De lucht boven elk vierkant is op dezelfde manier verdeeld. Het model berekent hoe de temperatuur van de atmosfeer verandert als je het land eronder verandert.

Het is gemakkelijk te zien waar de landbouwgrond en het aangrenzende Nationaal Park beginnen. Krediet:ESA/Copernicus

Vervolgens, uitgaande van de actuele klimaatgegevens, Jatin heeft de afgelopen jaren van WA's weer in een computer herhaald - met een twist.

Wereldwijde modellen, werken met veel grotere rastercellen, nooit veel verandering had laten zien, maar inzoomen op alleen WA maakte een verrassend verschil. Met een stijging van slechts 0,1 tot het albedo van de gewassen, de gemiddelde maximumtemperaturen boven WA daalden met ongeveer drie keer meer dan de globale modellen voorspelden.

Oplossing of tussenstop?

Zoals de meeste geo-engineeringprojecten, Het schilderen van de Wheatbelt is geen vervanging voor het verminderen van de hoeveelheid koolstof die we in de eerste plaats in de atmosfeer brengen.

"Het doet er toe, maar het gaat het mondiale klimaat niet veranderen, " zegt Jatin. "Wat het zal veranderen is het regionale klimaat."

Het maakt deel uit van dezelfde toolkit als groene ruimten in steden en reflecterende daken in buitenwijken. Het lost het probleem niet op, maar het kan helpen om plaatsen langer leefbaar te houden.

Kleur is ook slechts een onderdeel van een toch al behoorlijk complexe berekening voor boeren.

"Ze willen gewassen die bestand zijn tegen droogte, en ze willen gewassen met een hoge opbrengst, Rechtsaf? En steeds meer met genomics, mensen proberen gewassen te ontwikkelen die zich beter aanpassen aan lagere regenval en hogere temperaturen en die ons een behoorlijke opbrengst geven, ' zegt Jatin.

"Maar iets anders waar we aan moeten denken, is dat als je twee gewassen hebt en ze over het algemeen dezelfde opbrengst geven en ze dezelfde droogtetolerantie hebben, ga voor de lichtere."

Dit artikel verscheen voor het eerst op Particle, een wetenschappelijke nieuwswebsite gebaseerd op Scitech, Perth, Australië. Lees het originele artikel.