Jedním z nejvíce znepokojujících aspektů změny klimatu je role, kterou hrají mechanismy pozitivní zpětné vazby. Kromě rostoucích globálních teplot kvůli zvýšeným emisím oxidu uhličitého a skleníkových plynů je tu další tlak vytvořený odlesňováním, okyselením oceánu a (zejména) zmizením polární ledové čepice Arktidy.
Podle nové studie týmu vědců ze Zeměkoule a výzkumu vesmíru na Arizonské státní univerzitě by však bylo možné znovu zmrazit části arktické ledové pokrývky. Přes techniku geoinženýrství, která by se spoléhala na čerpadla poháněná větrem, věří, že jeden z největších mechanismů pozitivní zpětné vazby na planetě může být neutralizován.
Jejich studie s názvem „Arctic Ice Management“ se nedávno objevila v časopisu Earth´s Future, online časopisu American Geophysical Union. Jak ukazují, současná rychlost, kterou arktický led mizí, je docela znepokojující. Navíc není pravděpodobné, že by lidstvo mohlo v nadcházejících desetiletích bojovat proti rostoucím globálním teplotám bez přítomnosti polární ledové čepice.
Obzvláště znepokojující je rychlost, jakou polární led mizí, což bylo v posledních desetiletích docela výrazné. Míra ztráty byla odhadnuta na 3,5 až 4,1% za desetiletí, s celkovým poklesem nejméně 15% od roku 1979 (kdy byla zahájena satelitní měření). Aby to bylo ještě horší, míra ztráty ledu se zrychluje.
Od základní hodnoty kolem 3% za desetiletí mezi lety 1978-1999 se míra ztráty od 2000. let výrazně zvýšila - do té míry, že míra mořského ledu v roce 2016 byla druhá nejnižší zaznamenaná hodnota. Jak uvádějí ve svém úvodu (a za podpory mnoha zdrojů), problém se pravděpodobně zhorší až do poloviny 21. století:
„Bylo pozorováno, že průměrné globální teploty lineárně rostou s kumulativním CO2 Předpokládá se, že tak bude pokračovat, což povede ke zvýšení teploty asi o 3 ° C nebo více do konce století. Arktický region se bude i nadále oteplovat rychleji než globální průměr. Celoroční snížení arktického mořského ledu se předpokládá prakticky ve všech scénářích a téměř bez ledu (<10)6 km2 rozsah mořského ledu po dobu pěti po sobě jdoucích let) Arktický oceán je považován za „pravděpodobný“ do roku 2050 ve scénáři, jak je obvyklé. “
Jedním z důvodů, proč se Arktida otepluje rychleji, než zbytek planety, je spojena se silnou zpětnou vazbou na albedo. Čerstvý ledový sníh v podstatě odráží až 90% slunečního světla, zatímco mořský led odráží sluneční světlo s albedem do 0,7, zatímco otevřená voda (s albedem blízkým 0,06) absorbuje většinu slunečního světla. Ergo, jak více ledu tání, tím více slunečního světla je absorbováno, zvyšování teploty v Arktidě dále.
Rozsah arktického ledu (plocha pokryta nejméně 15% mořským ledem) v září 2007 (bílá oblast). Červená křivka označuje průměr z let 1981–2010. Kredit: Národní datové středisko pro sníh a ledAby se tento problém vyřešil, výzkumný tým pod vedením Stevena J. Desche, profesora ze školy Země a průzkum vesmíru - zvážil, jak je tání spojeno se sezónními výkyvy. Arktický mořský led v podstatě časem ztenčuje, protože nový led (také „led z prvního roku“), který je vytvářen každou zimní zimou, je obvykle jen 1 metr (3,28 ft) tlustý.
Led, který v Arktidě přežije léto, dokáže růst a stát se „víceletým ledem“ s typickou tloušťkou 2 až 4 metry (6,56 až 13,12 ft). Ale díky současnému trendu, kdy se léta postupně ohřívají, „led z prvního roku“ podlehl letním taveninám a lomům, než mohl růst. Zatímco víceletý led tvořil v 80. letech 50 až 60% veškerého ledu v Severním ledovém oceánu, do roku 2010 tvořil pouze 15%.
S ohledem na to Desch a jeho kolegové zvažovali možné řešení, které by zajistilo, že „led z prvního roku“ bude mít větší šanci na přežití v létě. Umístěním strojů, které by využívaly větrnou energii k výrobě čerpadel, odhadují, že voda by mohla být přivedena na povrch během arktické zimy, kdy by měla největší šanci na zamrznutí.
Na základě výpočtů rychlosti větru v Arktidě vypočítávají, že větrná turbína s lopatkami o průměru 6 metrů by generovala dostatečnou elektřinu, takže jediné čerpadlo by mohlo zvýšit vodu do výšky 7 metrů a při rychlosti 27 metrických tun ( 29,76 US tun) za hodinu. Výsledkem by byly silnější vrstvy ledu v celé postižené oblasti, což by mělo větší šanci na přežití v létě.
V průběhu času by negativní zpětná vazba vytvářená větším množstvím ledu způsobila, že by menší množství slunečního světla bylo absorbováno arktickým oceánem, což by vedlo k většímu ochlazení a větší akumulaci ledu. Tvrdí, že by to mohlo být provedeno s relativně skromným rozpočtem 500 miliard dolarů ročně pro celou Arktidu nebo 50 miliard dolarů ročně pro 10% Arktidy.
I když to může znít jako obrovská postava, rychle upozorňují, že obsazení pokrývající celou Arktidu pomocí čerpadel vytvářejících led - což může ušetřit biliony HDP a bezpočet životů - odpovídá jen 0,64% současného světového hrubého domácího produktu (HDP) 78 bilionů dolarů. Pro zemi jako Spojené státy představuje pouze 13% současného federálního rozpočtu (3,8 bilionu dolarů).
A i když existuje několik aspektů tohoto návrhu, které je třeba ještě vypracovat (což Desch a jeho tým plně uznávají), zdá se, že tento koncept je teoreticky zdravý. Zohledňuje nejen způsob, jakým jsou v Arktidě spojeny sezónní změny a změna klimatu, ale uznává, jak je pravděpodobné, že lidstvo nebude schopno řešit změnu klimatu, aniž by se uchýlilo k technikám geoinženýrství.
A protože arktický led je jednou z nejdůležitějších věcí, pokud jde o regulaci globálních teplot, má smysl začít zde.
