الائتمان: المجال العام Pixabay / CC0
حدثت تسع من السنوات الأكثر سخونة في تاريخ البشرية في العقد الماضي. بدون تغيير كبير في مسار المناخ هذا ، فإن مستقبل الحياة على الأرض موضع تساؤل. هل يجب على البشر ، الذين يقود مجتمعهم الذي يغذيه الوقود الأحفوري تغير المناخ ، استخدام التكنولوجيا للحد من ظاهرة الاحتباس الحراري؟
كل شهر منذ سبتمبر 2019 ، مجموعة عمل بيولوجيا التدخل المناخي ، وهي فريق من الخبراء المشهورين دوليًا الجو العلوم والبيئة ، اجتمعوا عن بعد لجلب العلم للتأثير في هذه القضية وعواقب الهندسة الجيولوجية للأرض الأكثر برودة من خلال عكس بعض الإشعاع الشمسي بعيدًا عن الكوكب – مناخ إستراتيجي للتدخل يُعرف باسم تعديل الإشعاع الشمسي (SRM).
تم نشر المقال التأسيسي للمجموعة ، “التأثيرات البيئية المحتملة للتدخل المناخي من خلال عكس ضوء الشمس لتبريد الأرض” في أحدث إصدار. وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم (PNAS).
قال المؤلف المشارك بيتر جروفمان ، عالم البيئة في مركز الأبحاث العلمية المتقدمة في مركز الدراسات العليا ، CUNY ومعهد كاري لدراسات النظم البيئية: “لقد كان كوني جزءًا من مجموعة العمل هذه أمرًا رائعًا بالنسبة لي”. “لم أكن أدرك أن نمذجة التدخل المناخي كانت متقدمة جدًا ، وأعتقد أن واضعي نماذج المناخ لم يكونوا على دراية بتعقيد النظم البيئية المتأثرة. إنه تذكير قوي بأهمية الحاجة إلى تحليل متعدد التخصصات للمشاكل المعقدة في العلوم البيئية. “
يشارك في قيادة الفريق متعدد التخصصات فيبي زارنيتسكي ، عالمة البيئة المجتمعية والأستاذة المشاركة في قسم البيولوجيا التكاملية والإيكولوجيا ، وبرنامج التطور والسلوك في جامعة ولاية ميشيغان ، وعالمة البيئة جيسيكا جوريفيتش ، الأستاذة المتميزة في قسم البيئة وتطور الحجر . جامعة بروك.
أدت المحادثات بين جوريفيتش وعالم المناخ آلان روبوك ، الأستاذ المتميز في قسم العلوم البيئية في جامعة روتجرز ، إلى ولادة المجموعة الرائدة ، التي تدرك أكثر من أي شخص أن الهندسة الجيولوجية للأرض هي أكثر من مجرد سيناريو خيال علمي.
قال زارنيتسكي: “هناك ندرة في المعرفة حول تأثيرات التدخل المناخي على البيئة”. “كعلماء ، نحتاج إلى فهم والتنبؤ بالتأثيرات الإيجابية والسلبية التي قد تحدث على العالم الطبيعي ، وتحديد الفجوات المعرفية الرئيسية والبدء في التنبؤ بالتأثيرات التي قد تحدث على الأنواع الأرضية والنظم الإيكولوجية. والبحرية والمياه العذبة إذا كان ذلك هو قضية. المعتمد في المستقبل. “
التكاليف والتكنولوجيا المطلوبة لإعادة الحرارة من الشمس إلى الفضاء يمكن الوصول إليها حاليًا أكثر من الأفكار الأخرى للتدخل المناخي مثل ثاني أكسيد الكربون (CO).2) من الجو. تتوقع مجموعة العمل أن مناقشاتهم الحية ومقالهم المفتوح سيشجعون على إحداث انفجار في البحث العلمي حول كيفية تأثير استراتيجية الاستجابة المناخية المعروفة باسم تعديل الإشعاع الشمسي (SRM) ، جنبًا إلى جنب مع تقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري ، على العالم الطبيعي.
تتوقف جدوى جهود SRM على نطاق كوكبي على تنبؤات دقيقة لعدد لا يحصى من النتائج التي يوفرها المحاكاة الحاسوبية الراسخة لمشروع المقارنة بين نموذج الهندسة الجيولوجية (GeoMIP). ال PNAS تضع الورقة الأساس لتوسيع نطاق GeoMIP ليشمل النطاق والتنوع المذهلين للنظم البيئية للأرض.
وأوضح جوريفيتش أنه “في حين أن النماذج المناخية أصبحت متقدمة جدًا في التنبؤ بنتائج المناخ لسيناريوهات الهندسة الجيولوجية المختلفة ، فإن لدينا القليل جدًا من الفهم لما قد تكون المخاطر المحتملة لهذه السيناريوهات على الأنواع والأنظمة الطبيعية”. “هل مخاطر الانقراض ، وتغير مجتمعات الأنواع ، والحاجة إلى هجرة الكائنات الحية للبقاء على قيد الحياة في ظل آليات تأثير انعكاس الضوء أكبر من مخاطر تغير المناخ ، أم أن آليات انعكاس الضوء على المناخ تقلل من المخاطر التي يسببها تغير المناخ؟
“معظم نماذج GeoMIP تحاكي المتغيرات اللاأحيائية فقط ، ولكن ماذا عن جميع الكائنات الحية التي تتأثر بالمناخ وتعتمد على الطاقة من الشمس؟” تمت إضافة Zarnetske. “نحن بحاجة إلى فهم أفضل للتأثيرات المحتملة من SRM على كل شيء من الكائنات الحية الدقيقة في التربة إلى هجرات الملك إلى النظم البحرية.”
مختبر البيئة المكانية والمجتمعية في Zarnetske (SpaCE Lab) متخصص في التنبؤ بكيفية استجابة المجتمعات البيئية لتغير المناخ على جميع المستويات ، من العالم الصغير إلى العالمي ، مما يجعله في وضع فريد لمساعدة مجموعة العمل على إلقاء الضوء على البيانات الحيوية لسيناريوهات SRM المستقبلية مثل استجابة الهباء الجوي الستراتوسفير (SAI) ، موضوع الورقة.
سيقلل جهاز SAI بعض الإشعاع الشمسي الوارد عن طريق عكس ضوء الشمس إلى الفضاء مرة أخرى ، مثل ما يحدث بعد الانفجارات البركانية الكبيرة. من الناحية النظرية ، سيكون من الممكن تجديد السحابة باستمرار والتحكم في سمكها وموقعها للوصول إلى درجة الحرارة المستهدفة المطلوبة.
لكن المقالة تكشف التعقيد غير المدروس للعلاقات المتتالية بين وظيفة النظام البيئي والمناخ في سيناريوهات مختلفة للأجهزة العليا للرقابة المالية والمحاسبة. في الواقع ، كما يجادلون ، يجب أن يستمر التخفيف من آثار تغير المناخ بغض النظر عما إذا تم اعتماد آلية انعكاس المناخ ، ويبقى السؤال ما إذا كان يمكن أن يكون واحدًا أو أكثر من تلك الآليات مفيدًا بالإضافة إلى جهود إزالة الكربون.
قال زارنيتسكي: “على الرغم من أن مركز الدراسة الدولي يمكن أن يبرد سطح الأرض إلى درجة حرارة عالمية مستهدفة ، يمكن أن يتم توزيع التبريد بشكل غير متساو ، مما يؤثر على العديد من وظائف النظام البيئي والتنوع البيولوجي”. “سيتغير هطول الأمطار والأشعة فوق البنفسجية السطحية ، وسيزيد الجهاز الأعلى للرقابة المالية والمحاسبة من الأمطار الحمضية ولن يقلل من تحمض المحيطات.”
بعبارة أخرى ، SRM ليس حلًا سحريًا لحل المشكلة تغير مناخي. إلى أن تلهم جهود فريق العمل بحثًا جديدًا في تأثيرات سيناريوهات الاستجابة المناخية المختلفة ، فإن SRM أشبه بالتصوير في الظلام.
ونأمل أن تحظى هذه الوثيقة بمزيد من الاهتمام بهذه القضية وتعاون أكبر بين العلماء في مجالات علم المناخ والبيئة ، “أضاف جورفيتش.
تمول مؤسسة العلوم الوطنية مجموعة عمل بيولوجيا التدخل المناخي وستستضيف جلسات في مؤتمرين علميين مقبلين: “استجابات المحيط الحيوي للهندسة الجيولوجية” في الاجتماع السنوي للجمعية الأمريكية لتقدم العلوم (AAAS) هذا الشهر هنا ، وإلى The الجمعية البيئية الأمريكية في أغسطس 2021.
زارنيتسكي إل. فيبي إل. ، “التأثيرات البيئية المحتملة للتدخل المناخي بعكس ضوء الشمس لتبريد الأرض” ، PNAS (2021). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1921854118
المقدمة من
مركز الدراسات العليا ، جامعة مدينة نيويورك
يقتبس: عاكس شمسي للأرض؟ العلماء يستكشفون المخاطر والفوائد المحتملة (2021 ، 5 أبريل) تم الاسترجاع في 5 أبريل 2021 من https://phys.org/news/2021-04-sun-reflector-earth-scientists-explore.html
هذا المستند عرضة للحقوق التأليف والنشر. بخلاف الاستخدام العادل لأغراض الدراسة الخاصة أو البحث ، لا يجوز إعادة إنتاج أي جزء دون إذن كتابي. يتم توفير المحتوى للمعلومات فقط.
