Att byta från fossila bränslen till förnybar energi är ett viktigt och nödvändigt steg för att förhindra klimatförändringar. Dock, i våra ansträngningar att bli grön, vi måste också vara uppmärksamma på andra konsekvenser, både avsett och oavsiktligt - och det inkluderar hur en massdistribution av förnybar teknik kan påverka dess omgivande klimat.

Tänk om Saharaöknen skulle förvandlas till en gigantisk sol- och vindkraftpark, till exempel? Detta är ämnet för ny forskning publicerad i Vetenskap av Yan Li och kollegor. De fann att alla dessa hypotetiska vindkraftverk och solpaneler skulle göra deras närmaste omgivning både varmare och regnigare, och kunde göra delar av Sahara grön för första gången på minst 4, 500 år.

Forskarna bakom forskningen tittade på den maximala mängden sol- och vindenergi som kan genereras i Saharaöknen och övergångsregionen i dess söder, Sahel. De två regionerna valdes ut eftersom de är relativt rimliga platser för en sådan enorm utbyggnad av förnybar energi, är ganska nära en betydande efterfrågan från Europa och Mellanöstern, samtidigt som de har begränsade andra krav på marken. Båda har betydande potentiella resurser av vind- och solenergi. Li och kollegor föreslår också att Sahel, särskilt, kan också dra nytta av ekonomisk utveckling och mer energi för avsaltning, tillhandahålla vatten till städer och jordbruk.

Eftersom de två regionerna är så stora, sol- och vindkraftsparkerna som simulerades i denna studie är lika stora som hela länder – 38 gånger större än Storbritannien. De skulle vara betydligt större än alla befintliga sol- och vindkraftsparker, och kan ge upp till fyra gånger så mycket energi som för närvarande konsumeras globalt.

Detta skulle leda till ganska betydande förändringar i den lokala miljön – massiva vindkraftsparker skulle höja temperaturen med cirka 2 ℃ till exempel, liknande mängden global uppvärmning vi är oroade över. Solen skulle orsaka en mindre temperaturförändring, runt 1℃.

Nederbördsökningar på 0,25 mm per dag i samband med vindkraftparker låter mer blygsamt, ändå skulle detta vara nästan dubbelt så mycket som tidigare nederbörd. På nytt, effekten förknippad med solparker var mindre – en ökning med 0,13 mm/dag – men fortfarande betydande om man räknar ihop över ett år.

Varför turbiner och paneler betyder värme och regn

Vindparker orsakar till stor del temperaturhöjningar eftersom deras turbinblad för ner varmare luft till ytan, speciellt på natten. Detta har observerats i fältstudier och med hjälp av fjärranalys. De har också visat sig öka fuktigheten i luften.

Solpaneler innebär att mer solstrålning absorberas och mindre av solens energi reflekteras tillbaka ut i rymden. Detta gör att markytan värms upp. Flera studier har visat detta, inklusive en som visade att effekten av uppvärmning orsakad av fossila bränslen, via koldioxidutsläpp, var 30 gånger större än den uppvärmning som orsakades av solceller som absorberade mer solstrålning. Dock, temperatureffekter kan variera inom solenergiparken och med säsong.

I Sahara-simuleringen, extra nederbörd inträffar eftersom vindkraftverk utgör ett hinder för fritt rinnande luft, sakta ner den och minska effekten av jordens snurrande på luftflödet. Detta sänker lufttrycket, och tryckskillnaden mellan Sahara och omgivande områden gör att vinden flyter dit. När luften möts, eller konvergerar, i Sahara har den ingen annanstans att ta vägen än uppåt. När luften stiger, vattenånga i den kondenseras och regndroppar bildas.

För solenergi, processen är något annorlunda:varmare luft, värms upp av panelerna, stiger helt enkelt. Dock, detta främjar också lågt tryck, får luft att strömma dit, konvergera och stiga.

Mer nederbörd innebär också mer vegetation. Detta ökar ytjämnheten, som med vindkraftverk, och får mer solstrålning att absorberas, som med solpaneler. Denna förstärkande cykel är känd som en "klimatåterkoppling" och att införliva dessa vegetationsåterkopplingar är en ny aspekt av forskningen av Li och kollegor.

Dags att göra det till verklighet?

Inte riktigt. Beslut fattas inte enbart som svar på miljöpåverkan – om detta var fallet skulle vi redan ha kastat fossila bränslen. Det är verkligen sant att utvecklingen av en megaförnybar energiområde över Sahara och Sahel skulle vara en spelväxlare, men det finns många andra faktorer att ta hänsyn till först.

Dessa områden kan vara glesbefolkade men människor bor där, deras försörjning finns där, och landskapen är av kulturellt värde för dem. Kan landet verkligen "gripas" för att leverera energi till Europa och Mellanöstern?

En sammanhängande och stabil energipolitik är tillräckligt utmanande inom en enskild nation, än mindre mellan nationer med alla potentiella politiska implikationer och energisäkerhetsfrågor. Även om mängder av billig energi från Sahara låter som en stor sak, det är inte klart att det skulle vara en tillräckligt säker investering för ekonomin att lägga ihop.

Det är också svårt att säga vad detta skulle innebära för ökenspridning, som orsakas av dålig markförvaltning, som överbetning, liksom klimatet. De förändringar av nederbörd som tittas på i denna studie är regionala, inte globalt, och när vinden och solparkerna tagits bort skulle deras effekter försvinna och landet kunde återgå till sitt tidigare tillstånd.

Övergripande, detta är en intressant och viktig del av forskning, betonar behovet av att vara uppmärksam på oavsiktliga konsekvenser, vara dessa positiva eller negativa, av energiomställningen. Att integrera dessa fynd med andra sociala, ekonomisk, miljömässiga och tekniska hänsyn är avgörande för att säkerställa att vi inte hoppar från stekpannan in i elden.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.