En av de mest oroande aspekterna av klimatförändringarna är den roll som mekanismer för positiv feedback spelar. Förutom att den globala temperaturen stiger på grund av ökade koldioxid- och växthusgasutsläpp, det finns den extra push som skapas av avskogning, havsförsurning, och (mest anmärkningsvärt) försvinnandet av den arktiska polarisen.

Dock, enligt en ny studie av ett team av forskare från School of Earth and Space Exploration vid Arizona State University, det kan vara möjligt att återfrysa delar av det arktiska inlandsisen. Genom en geoteknikteknik som skulle förlita sig på vinddrivna pumpar, de tror att en av de största positiva återkopplingsmekanismerna på planeten kan neutraliseras.

Deras studie, med titeln "Arctic Ice Management", dök upp nyligen i Earth's Future, en onlinetidskrift publicerad av American Geophysical Union. Som de indikerar, den nuvarande hastigheten med vilken arktisk is försvinner är det ganska oroande. Dessutom, mänskligheten kommer sannolikt inte att kunna bekämpa stigande globala temperaturer under de kommande decennierna utan närvaron av polarisen.

Särskilt oroande är den hastighet med vilken polarisen har försvunnit, vilket har varit ganska uttalat under de senaste decennierna. Förlusthastigheten har uppskattats till mellan 3,5 procent och 4,1 procent per decennium, med en total minskning på minst 15 procent sedan 1979 (när satellitmätningarna började). För att göra saker värre, hastigheten med vilken is försvinner accelererar.

Från en baslinje på cirka 3 procent per decennium mellan 1978-1999, Förlusttakten sedan 2000-talet har stigit avsevärt – till den grad att havsisens utbredning 2016 var den näst lägsta som någonsin registrerats. Som de säger i sin inledning (och med stöd av många källor), problemet kommer sannolikt bara att bli värre mellan nu och mitten av 2000-talet:

"Globala medeltemperaturer har observerats stiga linjärt med kumulativa CO2-utsläpp och förutspås fortsätta att göra det, vilket resulterar i temperaturökningar på kanske 3°C eller mer i slutet av seklet. Den arktiska regionen kommer att fortsätta att värmas upp snabbare än det globala genomsnittet. Året runt minskningar av arktisk havsis förväntas i praktiskt taget alla scenarier, och en nästan isfri ( <106 km2 havsis utbredning under fem år i rad) Arktiska havet anses vara "sannolikt" år 2050 i ett business-as-usual-scenario."

En av anledningarna till att Arktis värms upp snabbare än resten av planeten har att göra med stark is-albedo-feedback. I grund och botten, nysnöis reflekterar upp till 90 procent av solljuset medan havsis reflekterar solljus med albedo upp till 0,7, medan öppet vatten (som har en albedo på nära 0,06) absorberar mest solljus. Alltså, när mer is smälter, ju mer solljus absorberas, driver temperaturerna i Arktis upp ytterligare.

För att ta itu med denna oro, forskargruppen – ledd av Steven J. Desch, en professor från School of Earth and Space Exploration – funderade på hur avsmältningen är kopplad till säsongsvariationer. Väsentligen, den arktiska havsisen blir tunnare med tiden eftersom ny is (aka. "förstaårsis"), som skapas för varje vinter som går, är vanligtvis bara 1 meter (3,28 fot) tjock.

Is som överlever sommaren i Arktis kan växa och bli "flerårig is", med en typisk tjocklek på 2 till 4 meter (6,56 till 13,12 fot). Men tack vare den nuvarande trenden, där somrarna blir allt varmare, "förstaårsisen" har fallit för sommarsmältan och spricker innan den kan växa. Medan flerårig is utgjorde 50 till 60 procent av all is i Ishavet på 1980-talet, senast 2010, den utgjorde bara 15 procent.

Med detta i åtanke, Desch och hans kollegor övervägde en möjlig lösning som skulle säkerställa att "förstaårsisen" skulle ha större chans att överleva sommaren. Genom att placera maskiner som skulle använda vindkraft för att generera pumpar, de uppskattar att vatten kan komma upp till ytan under loppet av en arktisk vinter, när det skulle ha störst chans att frysa.

Baserat på beräkningar av vindhastigheten i Arktis, de beräknar att ett vindkraftverk med blad med 6 meter diameter skulle generera tillräckligt med elektricitet så att en enda pump kunde lyfta vattnet till en höjd av 7 meter, och med en hastighet av 27 ton (29,76 amerikanska ton) per timme. Nettoeffekten av detta skulle vara tjockare isskivor i hela det drabbade området, som skulle ha större chans att överleva sommaren.

Över tid, den negativa återkopplingen som skapas av mer is skulle göra att mindre solljus absorberas av Ishavet, vilket leder till mer kylning och mer isansamling. Detta, de hävdar, skulle kunna göras på en relativt blygsam budget på 500 miljarder dollar per år för hela Arktis, eller 50 miljarder dollar per år för 10 procent av Arktis.

Även om detta kan låta som en enorm siffra, de är snabba med att påpeka att gjutningen som täcker hela Arktis med isskapande pumpar – som kan rädda biljoner i BNP och otaliga liv – motsvarar bara 0,64 procent av världens nuvarande bruttonationalprodukt (BNP) på 78 biljoner dollar. För ett land som USA, det representerar bara 13 procent av den nuvarande federala budgeten (3,8 biljoner dollar).

Och även om det finns flera aspekter av det här förslaget som fortfarande måste utarbetas (vilket Desch och hans team till fullo erkänner), konceptet verkar vara teoretiskt bra. Det tar inte bara hänsyn till hur säsongsförändringar och klimatförändringar hänger samman i Arktis, den erkänner hur mänskligheten sannolikt inte kommer att kunna ta itu med klimatförändringarna utan att tillgripa geoengineering-tekniker.

Och eftersom arktisk is är en av de viktigaste sakerna när det gäller att reglera globala temperaturer, det är helt vettigt att börja här.