Kifehéríthetik az eget a globális felmelegedés visszaszorítására (sg.hu)

2012. június 6. - A kék ég fátyolosan fehérré válhat, ha a geomérnökök fényvisszaverő aeroszolokat pumpálnak a felső légkörbe a globális felmelegedés visszaszorítása érdekében. A kritikusok már korábban is figyelmeztettek ennek a lehetőségére, most azonban számszerűsítették a hatást.
Szulfát aeroszolok bejuttatásával a légkör felső régióiba elméletben csökkenthető a globális felmelegedés, a részecskék ugyanis visszaverik a beérkező napfény egy kis százalékát. Mindazonáltal a mesterséges fényvédelem a megmaradó fény egy részét is szétszórja, méghozzá a légkörben, ami 20 százalékos csökkenést jelent a felszínt közvetlenül érő napfény mennyiségében, növelve a lágyabb diffúz, szórt fény szinteket, mondta Ben Kravitz, a kaliforniai Carnegie Tudományos Intézet kutatója.
Ennek azonban járulékos hatásai lehetnek az életre és az emberi technológiára. A közvetlen napfény csökkenése egyértelműen kedvezőtlen hatást gyakorol a napenergia iparra, ugyanakkor a közvetett napfény fokozza a fotoszintézist. A legszembetűnőbb hatást azonban az égbolton fogjuk tapasztalni. A tiszta ég kékje a levegőben található molekulák fényszórásának köszönhető. A szórás sokkal erősebb a rövid kék, mint a hosszabb vörös hullámhosszokon. Az aeroszol részecskék sokkal nagyobbak, mint a levegő molekulái, ezért jóval erősebben szórják a vörös fényt, ami tompítja a kisebb molekulák által szórt kék fényt, fényesebbé és fehérebbé téve az eget.
Kravitz kiszámította, hogyan befolyásolják a szórt fény spektrumát a 0,1-0,9 mikrométer átmérő között váltakozó részecskék, és hogyan befolyásolja mindez az ég színét. A mérettartomány közepén elhelyezkedő átmérőjű részecskék jóval fehérebb eget eredményeznének. A hatás a nagyvárosoktól távol eső területeken lenne a leglátványosabb, ahol a légszennyezés alacsonyabb, azonban a hatások előrejelzését több bizonytalanság is beárnyékolja.
Ilyen az aeroszolok mérete, még nem tudni, hogy a geomérnökök milyen átmérőjű részecskéket alkalmaznának, illetve azt sem, hogy ezek a méretek hogyan változnának az idővel, ahogy a részecskék összetapadnak. Craig Bohren a Pennsylvania Állami Egyetem meteorológusa és légkörtudósa szerint egy bizonyos, "nehéz vitatni azt az állítást, mely szerint a részecskék növekvő légköri koncentrációja megfogja változtatni az égbolt színét és fényességét".
Gyors megoldás a globális felmelegedésre

A globális felmelegedés miatt egyre nagyobb figyelmet kapnak a Föld hűtését szolgáló mesterséges megoldások. Legutóbb a Nap sugárzásának egy részét visszaverő pajzs szerepelt a hírekben, ami állhat a sztratoszférába injektált fényvisszaverő aeroszolokból, vagy parányi űreszközök hadából, esetleg mesterséges felhőkből. Ezek akár egy évtizeden belül megoldhatnák a problémát, a gyors hatás azonban szintén gondot okozhat, ezért a terület kutatói csak legvégső megoldásként vetnének be egy ilyen eszközt. A pajzsokat a hatalmas vulkánkitörések hűtő hatása inspirálta, ilyen esetekben szulfát részecskék lökődnek ki a sztratoszférába. A részecskék visszaverik a Nap sugárzását a világűrbe, csillapítva az üvegház hatást.
A Nap-pajzs következményeit az amerikai Carnegie Intézet kutatója, Ken Caldeira és kanadai kollégája, a Concordia Egyetemen dolgozó Damon Matthews vette alaposabban szemügyre. Számítógépes modellekkel szimulálták egy esetleges pajzs hatását a Föld éghajlatára, feltételezve hogy az üvegházgázok kibocsátása a jelenlegihez hasonló ütemben folytatódik.
A modellek egy fokozatosan felépített pajzzsal számoltak, az iparosodás előtti idők széndioxid szintjének megduplázódását pedig a 21. század végére tették, ekkor számításaik szerint a napsugárzás 8%-ának blokkolására lenne szükség. A kutatók megállapították, hogy a vulkánok által is bevetett kén-pajzs rendkívüli gyorsasággal érné el a kívánt hatást, egyetlen évtizeden belül visszaállítaná a hőmérséklet szintet a 20. század elején tapasztaltra.
Egy Nap-pajzzsal a hőmérséklet visszaállna az 1900-as szintre, a csapadék azonban csökkenne. A pajzs nélkül a hőmérséklet drasztikus emelkedésbe kezdene, a csapadékmennyiség egyes helyeken növekedne, máshol visszaesne. A probléma akkor kezdődik, ha a pajzsot nem sikerül megújítani. Egy kén-pajzsot folyamatosan kell tölteni, ha ez elmarad, akkor a Föld éghajlatára azonnal rázúdul az időközben felgyülemlett CO2 teljes üvegházhatása. Emellett a pajzs megszűnése, vagy jelentős csökkenése a növényeknél is nem kívánt hatásokat válthat ki.
Egy Nap-pajzs nem feltétlenül érintené hátrányosan a növényvilág növekedését. Több bizonyíték is van, hogy a fentebb említett Pinatubo kitörés után a vegetáció jóval erőteljesebb fejlődésbe kezdett, a kén részecskék ugyanis megnövelték a szétszórt fény mennyiségét, így fokozódott a növények termelődése az árnyékos területeken is. Azonban ha a pajzs hirtelen eltűnne, vagy tételezzük fel, hogy egy kormány, vagy generáció váltás egyszer csak már nem is tartaná jó ötletnek a létét és megszüntetné, akkor a hirtelen melegedés hatására a növények kieresztenék a magukban eltárolt CO2 egy jelentős részét, ami tovább rontaná az amúgy sem rózsás helyzetet.
Caldeira személy szerint ellenzi az ilyen jellegű terveket, mivel rendkívül magas a környezeti kockázatuk. Véleménye szerint hiba olyan komplex rendszerekkel játszadozni, melyek működését valójában alig ismerjük. Ugyanakkor rendkívül nagy a csábítás, hiszen a módszer maga pofonegyszerű és még olcsó is. A kén-pajzs felhúzása 100 millió dollárból megoldható, ami semmi azokhoz a 100 milliárdokhoz képest, melyek energiagazdálkodásunk megreformálásához kellenének. Ugyanakkor kénytelenek vagyunk komolyan mérlegelni a bevetésüket, hiszen ahogy azt már több tanulmány is kimutatta az utóbbi időben, bolygónk éghajlati rendszere fordulóponthoz érkezett.
A témában legutóbb a NASA Űrtanulmányi Intézetének vezetője, James Hansen publikált június 1-én. Hansen szerint ha a felmelegedés tovább nő, akkor nagy valószínűséggel búcsút mondhatunk a sarkvidékek jégmezőinek, ez pedig egy olyan folyamat lenne, ami már visszafordíthatatlan, a következményei ellen pedig képtelenek lennénk védekezni. Ez az eshetőség már a pajzzsal szemben komoly ellenérzéseket tápláló Caldeirat is megingatná.
Úgy véli, hogy ha a körülmények elkerülhetetlenné teszik a pajzs beüzemelését, akkor azt rendkívül körültekintő felméréseknek kell megelőzniük. Biztosnak kell lennünk abban, hogy nem csupán rövid távon javítunk a helyzeten, de a távoli jövőre nézve sem idézünk elő a most kialakulónál súlyosabb kataklizmát. Éppen ezért először a jelenleg kialakulóban levő globális felmelegedést kell behatóan megismernünk, milyen közel vagyunk a visszafordíthatatlan változásokhoz, mennyi időt venne igénybe az energiarendszerek átállítása. Ugyanilyen fontos lenne az éghajlat-manipulálás kimeneteleinek megismerése.