Een voorstel om Arctisch zee-ijs te bedekken met lagen kleine holle glazen bolletjes ongeveer de dikte van één mensenhaar zou het verlies van zee-ijs in feite versnellen en het klimaat opwarmen in plaats van dik ijs te creëren en de temperatuur te verlagen, zoals voorstanders beweren, volgens een nieuwe studie .

Zee-ijs, door het grootste deel van de energie van de zon terug naar de ruimte te reflecteren, helpt bij het reguleren van de oceaan- en luchttemperaturen en beïnvloedt de oceaancirculatie. Het gebied en de dikte zijn van cruciaal belang voor het klimaat op aarde. Een onderzoek uit 2018 voerde aan dat herhaalde verspreiding van holle glazen microbolletjes op jong Arctisch zee-ijs de reflectiviteit zou verhogen, het zou beschermen tegen de zon en zou laten rijpen tot sterk reflecterend, meerjarig ijs.

De nieuwe studie verwerpt die bewering en vindt in plaats daarvan dat het plaatsen van lagen witte holle glazen microbolletjes op Arctisch zee-ijs het oppervlak daadwerkelijk donkerder zou maken, het verlies van zee-ijs zou versnellen en het klimaat verder zou opwarmen. Het nieuwe onderzoek is vandaag gepubliceerd in het AGU-tijdschrift Earth's Future .

Volgens de studie van 2018 zouden vijf lagen van de microsferen 43% van het binnenkomende zonlicht reflecteren en 47% door de bollenlagen laten gaan naar het onderliggende oppervlak. De resterende 10% zou worden geabsorbeerd door de microsferen - genoeg om het smelten van ijs te bespoedigen en de Arctische atmosfeer verder te verwarmen, blijkt uit het nieuwe onderzoek.

"Onze resultaten laten zien dat de voorgestelde poging om het verlies van zee-ijs in het Noordpoolgebied een halt toe te roepen, het tegenovergestelde effect heeft van wat de bedoeling is", zegt Melinda Webster, een poolwetenschapper aan het Fairbanks Geophysical Institute van de University of Alaska en auteur van het onderzoek. "En dat is schadelijk voor het klimaat op aarde en de menselijke samenleving als geheel."

Webster en collega Stephen G. Warren van de Universiteit van Washington berekenden veranderingen in zonne-energie over acht veelvoorkomende oppervlaktecondities die te vinden zijn op Arctisch zee-ijs, die elk verschillende reflectiviteiten hebben. Ze hielden ook rekening met seizoensgebonden zonlicht, de intensiteit van zonnestraling aan het oppervlak en aan de bovenkant van de atmosfeer, bewolking en hoe de microsferen reageerden met zonlicht. Ze baseerden hun onderzoek op hetzelfde type microsferen dat in de studie van 2018 werd gebruikt en op hetzelfde aantal lagen.

De studie van 2018 hield niet volledig rekening met de variërende reflecties van het oppervlaktype of variaties die zouden optreden afhankelijk van de tijd van het jaar waarin de microsferen werden aangebracht. Een laag microbolletjes kan de reflectiviteit van dun nieuw ijs, dat van nature donker is, vergroten, maar het effect zou minimaal zijn omdat dun ijs meestal voorkomt in de herfst en winter als er weinig zonlicht is. Dun ijs wordt al snel bedekt door vallende en stuifsneeuw, waardoor de oppervlaktereflectie toeneemt.

In het voorjaar neemt de zonne-energie toe met de terugkeer van de pooldag. Op dat moment is het meeste zee-ijs bedekt met diepe, reflecterende sneeuw. Vanwege de hoge reflectiviteit van sneeuw zouden microbolletjes het sneeuwoppervlak donkerder maken, de zonne-absorptie vergroten en vervolgens het smelten versnellen - het tegenovergestelde van het beoogde effect.

De maanden die het meest gunstig lijken voor het aanbrengen van microsferen - maart, april, mei en juni wanneer het zonlicht toeneemt - zijn eigenlijk de slechtste maanden om microsferen aan te brengen.

In de late lente en vroege zomer beginnen zich smeltvijvers te vormen over het zee-ijs naarmate de zonne-energie toeneemt. Vijvers lijken een ideaal doelwit voor het gebruik van holle glazen microbolletjes, omdat ze donker zijn en een lage reflectiviteit hebben.

Maar het afdekken van vijvers met microsferen zal niet het gewenste effect bereiken. Een experiment op een vijver in Minnesota in de studie van 2018 toonde aan dat de wind de drijvende bollen naar de vijverrand blies, waar ze samenklonterden, net zoals stuifmeel.

Volledig niet-absorberende microsferen, wat betekent dat ze 0% in plaats van 10% van de binnenkomende zonne-energie absorberen, kunnen het probleem nog steeds niet oplossen vanwege een simpele reden:kwantiteit. Ongeveer 360 miljoen ton zou nodig zijn voor een jaarlijkse toepassing om te voorkomen dat ijs smelt en het klimaat afkoelt. En dat is in de veronderstelling dat de niet-absorberende microsferen kunnen worden vervaardigd en verspreid zonder verontreiniging of andere onbedoelde effecten.

"Het gebruik van microsferen als een manier om Arctisch zee-ijs te herstellen is niet haalbaar", zei Webster. "Terwijl de wetenschap manieren moet blijven onderzoeken om de opwarming van de aarde te verminderen, is de beste gok voor de samenleving om het gedrag te verminderen dat blijft bijdragen aan klimaatverandering." + Verder verkennen

Onderzoek toont aan dat de voorspelling van Arctische smeltvijvers moet worden verbeterd