Glasmikrokugler er ikke svaret til at redde arktisk havis

Et forslag om at dække arktisk havis med lag af små hule glaskugler på tykkelsen af ​​et menneskehår ville faktisk fremskynde tab af havis og opvarme klimaet i stedet for at skabe tyk is og sænke temperaturen, som fortalere hævder, ifølge en ny undersøgelse .

Havisen hjælper, ved at reflektere størstedelen af ​​solens energi tilbage til rummet, med at regulere hav- og lufttemperaturer og påvirker havcirkulationen. Dens areal og tykkelse er af afgørende betydning for Jordens klima. En undersøgelse fra 2018 argumenterede for, at gentagen spredning af hule glasmikrosfærer på ung arktisk havis ville øge reflektionsevnen, beskytte den mod solen og tillade den at modnes til meget reflekterende, flerårig is.

Den nye undersøgelse afviser denne påstand og finder i stedet ud af, at anbringelse af lag af hvide hule glasmikrosfærer på arktisk havis faktisk ville gøre dens overflade mørkere, fremskynde tabet af havis og opvarme klimaet yderligere. Den nye forskning blev offentliggjort i dag i AGU-tidsskriftet Earth's Future .

Ifølge undersøgelsen fra 2018 ville fem lag af mikrokuglerne reflektere 43 % af det indkommende sollys og tillade 47 % at passere gennem kuglernes lag til overfladen nedenfor. De resterende 10 % ville blive absorberet af mikrosfærerne – nok til at fremskynde issmeltningen og yderligere opvarme den arktiske atmosfære, viser den nye forskning.

"Vores resultater viser, at den foreslåede indsats for at standse tab af arktisk havis har den modsatte effekt af, hvad der er tilsigtet," sagde Melinda Webster, en polarforsker ved University of Alaska Fairbanks Geophysical Institute og forfatter til undersøgelsen. "Og det er skadeligt for Jordens klima og det menneskelige samfund som helhed."

Webster og kollega Stephen G. Warren fra University of Washington beregnede ændringer i solenergi på tværs af otte almindelige overfladeforhold fundet på arktisk havis, som hver har forskellige reflektionsevner. De overvejede også årstidens sollys, intensiteten af ​​solstråling ved overfladen og i toppen af ​​atmosfæren, skydække og hvordan mikrosfærerne reagerede med sollys. De baserede deres forskning på den samme type mikrosfærer, som blev brugt i 2018-undersøgelsen og på det samme antal lag.

2018-undersøgelsen redegjorde ikke fuldt ud for de varierende overfladetypereflektiviteter eller variationer, der ville forekomme afhængigt af tidspunktet på året for påføring af mikrosfærer. Et lag af mikrosfærer kan øge reflektionsevnen af ​​tynd ny is, som er naturligt mørk, men effekten ville være minimal, fordi tynd is for det meste opstår om efteråret og vinteren, når der er lidt sollys. Tynd is bliver hurtigt dækket af faldende og drivende sne, hvilket øger overfladereflektiviteten.

Om foråret stiger solenergien med polardagens tilbagevenden. På det tidspunkt er det meste havis dækket af dyb, reflekterende sne. På grund af sneens høje reflektionsevne ville mikrosfærer gøre sneoverfladen mørkere, øge dens solabsorption og efterfølgende accelerere dens smeltning – det modsatte af dens tilsigtede effekt.

De måneder, der synes mest gunstige for påføring af mikrosfærer – marts, april, maj og juni, hvor sollys er stigende – er faktisk de værste måneder at påføre mikrosfærer.

I det sene forår og forsommeren begynder smeltedamme at dannes hen over havisen, efterhånden som solenergien stiger. Damme ser ud til at være et ideelt mål for brugen af ​​hule glasmikrosfærer, fordi de er mørke og har lav reflektionsevne.

Men at dække damme med mikrosfærer vil ikke opnå den ønskede effekt. Et eksperiment på en dam i Minnesota i 2018-undersøgelsen viste, at vinden blæste de flydende kugler til damkanten, hvor de klumpede sig, ligesom pollen gør.

Fuldstændig ikke-absorberende mikrosfærer, hvilket betyder, at de absorberer 0% i stedet for 10% af den indkommende solenergi, løser muligvis stadig ikke problemet på grund af en simpel grund:mængde. Omkring 360 millioner tons ville være nødvendige for en engangs-årlig anvendelse for at forhindre issmeltning og afkøle klimaet. Og det forudsætter, at de ikke-absorberende mikrosfærer kan fremstilles og spredes uden kontaminering eller andre utilsigtede effekter.

"Brugen af ​​mikrosfærer som en måde at genoprette arktisk havis er ikke mulig," sagde Webster. "Selvom videnskaben bør fortsætte med at udforske måder at afbøde den globale opvarmning, er det bedste bud for samfundet at reducere den adfærd, der fortsat bidrager til klimaændringer." + Udforsk yderligere

Forskning viser, at der er behov for at forbedre forudsigelsen af ​​arktiske smeltedamme