Glacial geoengineering - nøglen til at bremse havniveaustigningen?

Det hurtige sammenbrud af nogle af verdens største gletsjere på grund af klimaforandringer vil få ødelæggende konsekvenser for vores planets kystlinjer på grund af havstigning. Forstærker dette problem er det faktum, at mange af disse kystlinjer er tæt befolkede og udviklede. Et nyligt forslag, første gang rapporteret i The Atlantic, har til formål at afværge potentiel katastrofe ved at vende sig til geoengineering gennem konstruktion af massive undervandsvægge, kaldet tærskler, som ville blive bygget, hvor gletsjere møder havet i Antarktis og Grønland.

Ideen er værket af Michael Wolovick, en glaciologisk postdoktor ved Princeton University og tidligere studerende ved Columbia's Robin Bell. Det unikke ved Wolovicks forslag til geoingeniør er dets fokus på en konsekvens af klimaforandringer - i dette tilfælde, stigning i havniveauet som følge af glacial kollaps – i stedet for fokus på faldende drivhusgasser (GHG), hovedårsagen til klimaændringer. Mange forslag til geoingeniør forsøger at bremse eller endda vende Jordens stigende temperaturer som et alternativ til at reducere drivhusgasemissioner. Nogle foreslår at tilføje aerosoler som svovldioxid til atmosfæren, eller øge skyernes reflektivitet, at reducere atmosfærisk opvarmning. Andre udforsker måder at fange og binde kulstof på.

På spørgsmålet om inspirationen bag hans særprægede arbejde, Wolovick fortalte GlacierHub, at han har været fascineret af de store samfundsmæssige konsekvenser, som iskollaps kan have, givet gletsjernes relativt små skalaer. Den såkaldte "dommedags gletscher, "thwaiterne i det vestlige Antarktis, er kun omkring 100 kilometer bred, for eksempel, men dets kollaps ville hurtigt destabilisere store dele af den vestantarktiske indlandsis, muligvis fører til havstigning på op til 13 fod i nogle dele af verden.

Så hvordan fungerer Wolovicks plan? Det starter med et ingeniørprojekt af hidtil uset omfang:opførelsen af ​​store undervandsvægge, sammensat af et indre lag som sand og et ydre lag af kampesten. Disse vægge ville blive strategisk bygget ved grundlinjen, hvor en gletsjers forkant møder havet, af verdens mest ustabile gletsjere. Disse vægge ville primært blive bygget i Antarktis og Grønland, hvor mange gletschere strækker sig ud over landet for at flyde på havet.

Gletsjere, der strækker sig fra land til havet, udsættes for både opvarmende luft og vand. Varmere havvand smelter disse gletsjere nedefra ud over den smeltning, der sker fra luften ovenover, får dem til at smelte hurtigere end gletsjere, der udelukkende er begrænset til land. Det er her, væggene bygget på havbunden ville spille ind. Når først på plads, disse barrierer ville "blokere varmt vand, så du kunne reducere smeltehastigheden, og også for at tilvejebringe fastgørelsespunkter, som ishylden kunne genfinde, når den tykner, sagde Wolovick. fordi gletsjerne allerede flyder, væggene ville forhindre varmt vand i at bevæge sig længere inde i landet og øge smeltehastighederne der.

Ville disse vægge fungere i virkeligheden? Wolovicks computermodellering er i sine tidlige stadier, men nogle modeller viser gletschere stabilisere sig efter vægge er sat på plads, med nogle gletsjere, der faktisk tager til i masse. Denne mulige stabilisering ville købe lidt tid til at handle afgørende for tilpasning til havstigningen og måske muligvis helt forhindre katastrofalt islag. Stadig, Wolovick indrømmer, at der skal gøres meget mere arbejde i fremtiden, herunder udvikling af bedre havmodeller for at se, om væggene ville blokere varmere vand på den tilsigtede måde, tillader en gletscher at stabilisere sig.

Lukas Arenson, ledende geoteknisk ingeniør hos BGC Engineering Inc., talte med GlacierHub om forslaget. Han siger, at selvom forslaget har potentiale til at bremse issmeltningen, det er stadig i sine meget tidlige stadier, og der er mange spørgsmål, der skal besvares før implementering. En af Arensons principielle bekymringer er "de enorme omkostninger ved at bygge sådan en tærskel eller et dig på en stabil måde i disse områder, da det kræver nogle store ingeniør- og konstruktionsindsatser." Wolovick erkender, at hans forslag ville kræve at placere en enorm mængde materiale foran gletsjere, især for brede som thwaiterne.

Der er også en overflod af tekniske spørgsmål, der skal løses. Først, fundamentet til væggene skulle være godt beskyttet. Denne beskyttelse kan have form af kampesten og betonelementer eller yderligere vindueskarme bygget foran eller i en vinkel i forhold til hovedkarmen, at omdirigere strømme, der kan kompromittere dens effektivitet, ifølge Arenson. For det andet havbunden, som væggene ville blive bygget på, kunne være "ganske ustabil og blød nogle steder, så det kan være ekstremt udfordrende at placere ekstra fyld til en tærskel, muligvis forårsager nogle lokale ustabilitet, " tilføjede Arenson. Til sidst, Wolovick oplyser, at det kan være nødvendigt at bygge væggen "under flydende ishylder, eller i nærheden af ​​tæt isbjerget melange. "Disse bestræbelser ville yderligere komplicere, hvad der allerede ville være et megateknisk projekt.

Ud over de tekniske aspekter af forslaget, der er andre spørgsmål at overveje. Der er spørgsmål om, hvor materialet til væggene kommer fra, og om væggene kan have en skadelig indvirkning på følsomme antarktiske havbundsmiljøer.

Imidlertid, trods de mange udfordringer, der venter tiden er inde til at handle. Efterhånden som klimaændringerne skrider frem, og gletschere rundt om i verden fortsætter med at smelte, globale havniveauer kryber op. En nylig undersøgelse projekterer en stigning på 80 til 150 cm (tæt på fem fod) i 2100, hvilket ville oversvømme land, der i øjeblikket er beboet af 153 millioner mennesker. Dette forslag til geoingeniør løser på ingen måde alle problemer i forbindelse med klimaforandringer, såsom uformindskede menneskelige emissioner af drivhusgasser, men med millioner af mennesker, der bor langs kysterne, det kunne give menneskeheden noget, der altid er en mangelvare:tid.

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.