Fartyg som korsar Stilla havet släpper ut partiklar i den rena luften som skapar ett frö till marina moln. Kredit:NASA
Idén med geoengineering, även känd som klimatteknik, är mycket kontroversiellt. Men när växthusgaser fortsätter att ackumuleras i vår atmosfär, forskare börjar titta på möjliga nödåtgärder.
En ny studie från University of Washington tittar på idén om ljusare marina moln, som en UW-grupp undersöker som en lovande strategi för att kompensera den globala uppvärmningen. Strategin skulle spruta saltvatten i luften för att få marina moln att reflektera mer inkommande solstrålar. Småskaliga tester av ljusare marina moln skulle också hjälpa till att svara på vetenskapliga frågor om moln och aerosoler, två UW-atmosfärsforskare säger i en artikel som publicerades i juli i tidskriften Jordens framtid . Detta dubbla mål för geotekniktester i tidiga skeden skulle följa U.S. National Academies of Sciences rekommendation från 2015 att alla tester av geoteknik också ger en vetenskaplig fördel.
"En stor, olöst fråga inom klimatvetenskapen är:Hur mycket kyler aerosolpartiklar planeten?, " sa huvudförfattaren Rob Wood, en UW professor i atmosfäriska vetenskaper. "Ett kontrollerat test skulle mäta i vilken utsträckning vi kan förändra moln, och testa en viktig komponent i klimatmodeller."
Andra medförfattare är Thomas Ackerman, en UW professor i atmosfäriska vetenskaper, Philip Rasch vid Department of Energy's Pacific Northwest National Laboratory och Kelly Wanser vid Ocean Conservancy.
Författarna är en del av en grupp som föreslår att spruta saltvatten över haven för att orsaka en liten ökning av ljusstyrkan hos marina moln och öka deras förmåga att reflektera solljus. Att göra det kan vara en kortsiktig åtgärd för att kompensera den globala uppvärmningen i en eventuell framtida nödsituation. Sålänge, det kan också öka förståelsen av klimatsystemet.
En av de största osäkerheterna i klimatmodeller är molnen, som reflekterar solljus på oförutsägbara sätt. Vattendroppar kan bara kondensera på luftburna partiklar, som rök, salt eller mänsklig förorening. När luften innehåller fler partiklar kan samma mängd fukt bilda mindre droppar, som skapar vitare, ljusare, mer reflekterande moln. Klimatforskare tror att föroreningar sedan den industriella revolutionen har skapat ljusare moln som reflekterar mer solljus, kompensera uppvärmningen från växthusgaser, som fångar långvågig strålning. Men de kan inte fastställa storleken på effekten eller förutsäga hur mycket den kan förändras i framtiden.
"Att testa ljusare marina moln skulle faktiskt ha några stora fördelar för att ta itu med båda frågorna, " sa Wood. "Kan vi störa molnen på detta sätt, och representerar klimatmodellerna korrekt förhållandet mellan moln och aerosoler?"
En konceptualiserad bild av en obemannad, vinddrivna, fjärrstyrt fartyg som kan användas för att implementera molnljusning. Kredit:John MacNeill
Förslaget väntar nu på finansiering från statliga eller privata givare. För några år, UW-forskare har arbetat med en grupp ingenjörer i Kaliforniens Bay Area för att utveckla ett munstycke som förvandlar saltvatten till små partiklar som kan sprutas högt in i det marina molnskiktet. Det är det första i en rad steg som krävs för att implementera den ungefär treårsplanen. Forskarna föreslår att:
"Vi pratar om någon form av ny värld när det gäller de etiska frågorna, " sa Ackerman. "Men för klimatet, vi är inte längre i en era av "gör ingen skada". Vi förändrar klimatet redan. Det är nu ett fall av "det minsta av två onda."
Ackerman kommer att tala den 27 juli i Newry, Maine, vid den första Gordon Research Conference on Climate Engineering om den föreslagna testplanen. En annan talare är ledaren för ett Harvard University-test av ett alternativt förslag att spraya reflekterande partiklar högt upp i atmosfären.
Förutom artikeln om de vetenskapliga fördelarna med att testa marint molnljus, en grupp doktorander och professorer från UW publicerade nyligen en artikel om vilka specifika åtgärder som kan vara genomförbara, etiskt och vetenskapligt användbart för att utvärdera ett molnupplysande test. Författare inkluderar UW doktorander och fakultet i filosofi, atmosfärisk vetenskap och civilingenjör som ingick i en tvärvetenskaplig UW forskarutbildning i geoteknik - bland de första i sitt slag.
Klassen undervisades i vintras av Ackerman och Stephen Gardiner, en UW filosofiprofessor som skrev en bok om etiken i att medvetet mixtra med planetens atmosfär. Ackerman har sedan dess skrivit en uppsats om undervisningsupplevelsen. Han tror att det tvärvetenskapliga förhållningssättet är rätt sätt att gå vidare med geoteknik.
"Det finns en vetenskaplig fråga om kan vi göra det, men det finns också en etisk fråga om bör vi göra det, och en policyfråga om hur vi skulle göra det, " sa Ackerman. "Jag är en agnostiker på det här. Jag vill testa geoengineering och se om det fungerar. Men hela tiden vi jobbar med det här, Jag tror att vi fortfarande måste fråga oss själva:'Ska vi göra det?'"