Geoengineering af polare gletschere for at bremse havniveaustigningen

Målrettet geoengineering for at bevare de kontinentale iskapper fortjener seriøs forskning og investering, hævder et internationalt hold af forskere i en kommentar offentliggjort 14. marts i tidsskriftet Natur . Uden indblanding, i 2100 vil de fleste store kystbyer stå over for havniveauer, der er mere end tre fod højere, end de er i øjeblikket.

Tidligere diskussioner om geoengineering har set på globale projekter, som at så atmosfæren med partikler for at reflektere mere sollys. Det er det, der gør denne fokuserede tilgang mere mulig, siger Michael Wolovick, en postdoktoral forskningsmedarbejder i Atmosfæriske og Oceaniske Videnskaber ved Princeton University og en medforfatter på kommentaren. ( Natur redaktørkommissionens kommentarer, korte artikler af en eller flere eksperter, der opfordrer til handling og opstiller detaljerede løsninger på aktuelle problemer.)

"Geoingeniørinterventioner kan målrettes mod specifikke negative konsekvenser af klimaændringer, snarere end på hele planeten, " sagde Wolovick.

Indlandsisen i Grønland og Antarktis vil bidrage mere til havniveaustigningen i dette århundrede end nogen anden kilde, Så at standse de hurtigste isstrømme i havene ville købe os et par århundreder til at håndtere klimaændringer og beskytte kyster, siger forfatterne.

"Der vil ske en vis stigning i havniveauet i det 21. århundrede, men de fleste modeller siger, at iskapperne først vil begynde at kollapse for alvor i det 22. eller 23. århundrede, " sagde Wolovick. "Jeg tror, ​​at det, der sker i det 22. eller 23. århundrede, betyder noget. Jeg ønsker, at vores art og vores civilisation skal vare så længe som muligt, og det betyder, at vi er nødt til at lægge planer på lang sigt."

Wolovick begyndte at undersøge geoengineering -tilgange, da han indså, hvor uforholdsmæssigt stor skalaen var mellem problemets oprindelse ved polerne og dets globale indvirkning:"F.eks. mange af de vigtigste udløbsgletsjere i Grønland er omkring 5 kilometer (3 miles) brede, og der er broer, der er længere end [det]. De vigtige isstrømme i Antarktis er bredere, snesevis af kilometer op til 100 kilometer, men deres samfundsmæssige konsekvenser er også større, fordi de potentielt kan udløse et løbsk havindlandsis kollaps. De hurtigtflydende dele af iskapperne - udløbsgletsjerne og isstrømmene - kan være de højeste løftestangspunkter i hele klimasystemet."

Gletscherne kunne bremses på tre måder:varmt havvand kunne forhindres i at nå deres baser og accelerere smeltningen; ishylderne, hvor de begynder at flyde, kunne støttes ved at bygge kunstige øer i havet; og gletsjerbedene kunne tørres ved at dræne eller fryse den tynde film af vand, de glider på.

Ingeniøromkostningerne og omfanget af disse projekter er sammenlignelige med nutidens store anlægsprojekter, men med ekstra udfordringer på grund af det fjerne og barske polarmiljø. Ingeniører har allerede bygget kunstige øer og drænet vand under en gletsjer i Norge for at fodre et vandkraftværk. At rejse en berm foran den hurtigst strømmende gletscher i Grønland - at konstruere en undervandsvæg på 3 miles lang og 350 fod høj i arktiske farvande - ville være en sammenlignelig udfordring.

Et sådant projekt ville nemt løbe op i milliarder af dollars, men forskerne bemærker, at uden kystbeskyttelse, de globale erstatningsomkostninger kan nå op på 50 billioner dollars om året. I mangel af geoengineering, de havmure og oversvømmelsesværn, der er nødvendige for at forhindre disse skader, ville koste titusindvis af milliarder dollars om året at bygge og vedligeholde.

Forskerne bemærker, at potentielle risici, især til lokale økosystemer, har brug for omhyggeligt feltarbejde og computermodellering, og gletsjerne og deres udstrømningskanaler skal kortlægges og modelleres mere præcist.

Mest vigtigt, denne tilgang vil løse et symptom, ikke årsagen. "Glacial geoengineering er ikke en erstatning for emissionsreduktioner, " sagde Wolovick. Hans tilgange kunne forhindre en af ​​de største årsager til global havniveaustigning, men de vil ikke afbøde den globale opvarmning fra drivhusgasser.

Indlandsisens skæbne vil i sidste ende afhænge af, hvor hurtigt verden nedbringer udledningen af ​​fossile brændstoffer.

"Glacial geoengineering vil ikke være i stand til at redde iskapperne i det lange løb, hvis klimaet fortsætter med at varme, " sagde Wolovick. "I det lange løb, der er to mulige ruter, som glacial geoengineering kunne tage:på den ene side, det kunne være en mellemrumsløsning beregnet til at bevare iskapperne, indtil klimaet afkøles nok til, at de igen er levedygtige alene; på den anden side, det kunne være et styret sammenbrud, der skulle holde hastigheden af ​​havniveaustigningen nede, mens man langsomt lader iskappen forsvinde. Hvis vi udleder for meget kulstof til atmosfæren, så ville den eneste levedygtige langsigtede brug af glacial geoengineering være at orkestrere et styret sammenbrud."

Wolovick argumenterer imod defaitistiske holdninger. "Klimaændringer er ikke en uundgåelig apokalypse, klimaændringer er et sæt løselige problemer, " sagde han. "Klimaændringer er en udfordring, som vores art kan og vil rejse sig for at møde."

"Geoengineer polargletsjere for at bremse havniveaustigningen" af John Moore, Rupert Gladstone, Thomas Zwinger og Michael Wolovick dukkede op Natur den 14. marts. Wolovicks forskning blev støttet af et afdelingspostdoc-stipendium, der er finansieret af National Oceanic and Atmospheric Administration.