نقشه دانشمندان برای دستکاری ابرها؛ آیا میتوانیم از شکلگیری «ابر النینو» جلوگیری کنیم؟
هر بار که النینوی شدیدی شکل میگیرد، فقط دمای اقیانوس آرام بالا نمیرود بلکه اقتصاد جهان، امنیت غذایی و وضعیت آبوهوای بسیاری از کشورها نیز تحت تأثیر قرار میگیرد. اکنون گروهی از پژوهشگران پیشنهاد کردهاند که شاید بتوان با سفیدتر کردن ابرها به کمک قطرههای ریز آب دریا، این رویداد اقلیمی را مهار کرد.
پژوهشگران میگویند فناوری موسوم به روشنسازی ابرهای دریایی میتواند در آینده شدت النینوهای بسیار قدرتمند را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. البته آنها تأکید میکنند که این روش هنوز در حد شبیهسازی رایانهای است و اجرای آن با چالشهای فنی و زیستمحیطی فراوانی روبهرو خواهد بود.
النینو یکی از مهمترین نوسانات طبیعی اقلیم زمین است. این پدیده زمانی رخ میدهد که بادهای تجاری در اقیانوس آرام استوایی ضعیف میشوند و آبهای گرم که معمولاً در غرب اقیانوس جمع شدهاند، به سمت مرکز و شرق اقیانوس حرکت میکنند.
جابهجایی آبهای گرم باعث گرمتر شدن جو، افزایش میانگین دمای زمین و برهم خوردن الگوهای بارندگی در بسیاری از نقاط جهان میشود. خشکسالی، سیلاب، آتشسوزیهای گسترده و کاهش تولید محصولات کشاورزی تنها بخشی از پیامدهای آن هستند.
قطرههای ریز آب دریا باعث میشوند ابرها نور بیشتری از خورشید را بازتاب دهند؛ در نتیجه آب اقیانوس خنکتر میماند و چرخه تقویت النینو تضعیف میشود
دانشمندان همچنین هشدار دادهاند که اکنون نشانههایی از شکلگیری یک النینوی بسیار قوی یا «ابر النینو» در شرق اقیانوس آرام دیده میشود که در صورت وقوع، میتواند موج دیگری از گرمایش جهانی را رقم بزند.
راهکاری که پژوهشگران بررسی کردهاند در نگاه اول ساده به نظر میرسد. به گزارش نیوساینتیست، در این روش، کشتیها قطرههای بسیار ریز آب دریا را به هوای زیر ابرهای کمارتفاع موسوم به استراتوکومولوس اسپری میکنند. این قطرهها هستهای برای تشکیل قطرات بیشتر ابر فراهم میکنند و در نتیجه ابرها سفیدتر و بازتابندهتر میشوند.
ابرهای روشنتر، نور بیشتری از خورشید را دوباره به فضا بازمیتابانند و اجازه نمیدهند آب اقیانوس به همان اندازه گرم شود. اگر این روش در یکی از مهمترین نواحی شکلگیری النینو در شرق اقیانوس آرام، موسوم به «منطقه نینیو ۳٫۴»، اجرا شود، زنجیرهای از تغییرات اقلیمی آغاز میشود که در نهایت میتواند رشد النینو را متوقف کند.
در این شرایط، آب سطح اقیانوس سردتر میشود و بادهای تجاری، یعنی بادهای دائمی که در مناطق استوایی از شرق به غرب میوزند، دوباره تقویت میشوند. در نتیجه، آبهای گرم به سمت غرب اقیانوس آرام رانده میشوند و آبهای سرد از اعماق به سطح میآیند. این چرخه، النینو را به تدریج تضعیف میکند.
- اقلیمشناسان پاسخ میدهند: آیا اروپا وارد عصر جدیدی از گرمای شدید شده است؟10 روز قبلمطالعه '5
- موج گرمای بیسابقه اروپا احتمالاً حدود ۲۰هزار قربانی گرفته است6 روز قبلمطالعه '3
ایده پژوهش از رویدادی واقعی سرچشمه گرفت. پس از آتشسوزیهای فاجعهبار استرالیا در سالهای ۲۰۱۹ و ۲۰۲۰ که به تابستان سیاه مشهور شد، مقدار زیادی دود وارد جو شد. بررسیهای بعدی نشان داد ذرات این دود هنگام حرکت بر فراز اقیانوس، ابرها را روشنتر کردند و باعث سردتر شدن بخش شرقی اقیانوس آرام شدند.
این مشاهده، پژوهشگران را به این فکر رساند که شاید بتوان همین اثر طبیعی را بهطور هدفمند برای مقابله با النینو به کار گرفت. آنها دو مورد از مشهورترین ابر النینوهای تاریخ، یعنی رویدادهای سالهای ۱۹۹۷ تا ۱۹۹۸ و ۲۰۱۵ تا ۲۰۱۶ را با استفاده از مدلهای اقلیمی شبیهسازی کردند.
مدلها نشان دادند اگر از ماه ژوئن به مدت ۹ ماه آب دریا روی ابرها اسپری میشد، افزایش دمای منطقه نینیو ۳٫۴ تقریباً تا نصف کاهش مییافت. در این حالت، دمای این منطقه به جای بیش از دو درجه سانتیگراد، اندکی بیشتر از یک درجه افزایش پیدا میکرد. همچنین النینو چند ماه زودتر پایان مییافت و آنچه در واقعیت به یک ابر النینو تبدیل شده بود، به یک النینوی متوسط کاهش پیدا میکرد.
جسیکا وان، پژوهشگر دانشگاه کالیفرنیا سندیگو و نویسنده اصلی مطالعه، میگوید این روش مانند متوقفکردن ریزش دومینوها در همان ابتدای مسیر است؛ یعنی پیش از آنکه زنجیره بازخوردهای اقلیمی فرصت تقویت النینو را پیدا کنند.
با وجود نتایج امیدوارکننده، اجرای چنین پروژهای با فناوری امروز تقریباً غیرممکن است. برآورد پژوهشگران نشان میدهد برای انجام این عملیات به حدود ۲۴۰۰ کشتی نیاز خواهد بود که باید حجم بسیار زیادی از آب دریا را با نازلهایی بسیار پیشرفته به ذرات فوقالعاده ریز تبدیل کنند.
با توجه به موضوع مورد بحث این سوال مطرح میشود که آیا دستکاری اقلیم خطرناک نیست؟ پاسخ کوتاه این است که بله و خود پژوهشگران نیز این موضوع را پنهان نمیکنند.
شبیهسازیها نشان داد پس از تضعیف النینو، لانینا زودتر آغاز میشود و حتی ممکن است از حالت طبیعی نیز قویتر باشد. چنین تغییری میتواند برای مناطقی مانند شاخ آفریقا پیامدهای ناخواستهای داشته باشد. در این منطقه لانیناهای شدید در گذشته موجب کاهش بارندگی، خشکسالی و قحطی شدهاند. علاوهبراین، مدل رایانهای تنها دو سال آینده را بررسی کرده و هنوز مشخص نیست اثرات بلندمدت چنین مداخلهای بر سامانه پیچیده اقلیم زمین چه خواهد بود.
پژوهشگران هشدار میدهند دستکاری ابرها ممکن است پیامدهای ناخواستهای، از جمله تشدید پدیده لانینا در برخی مناطق جهان، به همراه داشته باشد
مت کالینز از دانشگاه اکستر نیز هشدار میدهد که رفتار واقعی ابرها ممکن است با پیشبینی مدلها تفاوت داشته باشد. به گفته او، در دنیای واقعی گرمشدن اقیانوسها معمولاً باعث کاهش ابرهای کمارتفاع میشود و همین موضوع میتواند اثربخشی این روش را کمتر از آن چیزی کند مدلها نشان میدهند.
با وجود تردیدها، پژوهشگران معتقدند این ایده مزیت مهمی دارد. برخلاف طرحهایی که برای دههها باید ادامه پیدا کنند تا دمای زمین پایین بماند، روشنسازی ابرها تنها در دوره کوتاه شکلگیری النینو انجام میشود. به همین دلیل، خطر پدیدهای موسوم به «شوک پایان» نیز کمتر خواهد بود؛ مرحلهای که درجریان آن، توقف ناگهانی پروژههای مهندسی اقلیم میتواند باعث بازگشت سریع گرمای انباشتهشده زمین شود.
به گفته پژوهشگران، مطالعه آنها آغازگر شاخه تازهای از تحقیقات مهندسی اقلیم است که به جای تغییر دائمی آبوهوای زمین، بر کنترل نوسانات اقلیمی کوتاهمدت مانند النینو تمرکز دارد. گرچه این ایده هنوز فاصله زیادی تا اجرا دارد، میتواند مسیر تازهای برای کاهش خسارتهای یکی از پرهزینهترین پدیدههای اقلیمی جهان باز کند.
پژوهش در ژورنال Science Advances منتشر شده است.