Вчені знайшли абсолютно новий спосіб боротьби зі зміною клімату

Що пропонують науковці

Як відомо, парниковий ефект спричиняють не лише такі гази, як метан і вуглець, а й водяна пара. Вона утворює подібний до губки бар'єр, який не дає теплу, що випромінюється Землею, виходити в космос. Зараз вчені досліджують можливість зневоднення цього шару атмосфери, щоб таким чином охолодити нашу планету.

Стратосфера простягається на висоті від 12 до 50 кілометрів над поверхнею Землі й знаходиться над іншим шаром атмосфери, який називається тропосферою. Вода, що природно циркулює в тропосфері, просочується в стратосферу, але цей витік не є рівномірним по всій планеті.

Виявляється, що найбільше повітря потрапляє в стратосферу в тропіках. Один невеликий регіон над північною Австралією є особливо важливим для контролю висхідного руху повітря та водяної пари, пояснив автор дослідження Джошуа Шварц, фізик з Лабораторії хімічних наук Національного управління океанічних і атмосферних досліджень (NOAA).

Якби ми могли щось зробити в цій маленькій області, можливо, ми змогли б зменшити кількість водяної пари в стратосфері, щоб випустити більше інфрачервоного випромінювання [в космос] – це основна ідея,
– каже вчений.

Дослідники перевірили свою ідею, використовуючи дані про водяну пару й температуру, отримані в рамках проєкту NASA "Експеримент з повітряної тропічної тропопаузи" (ATTREX), а також комп'ютерні моделі, що імітують видалення водяної пари з повітря безпосередньо перед тим, як вона потрапляє в стратосферу.

Потрапляючи в стратосферу, повітря циркулює від тропіків до полюсів протягом чотирьох років, перш ніж повернеться в тропосферу. І весь цей час водяна пара стримує тепло, нагріваючи планету. Тому найефективніший спосіб контролювати водяну пару — вловлювати її до того, як вона потрапить у стратосферу.

За словами Шварца, вода високо в тропосфері знаходиться у вигляді пари або частинок льоду. Для того, щоб водяна пара кристалізувалася в лід і випала в осад, замість того, щоб потрапити в стратосферу, там має бути достатньо льоду, щоб пара замерзла, або стільки водяної пари, щоб вона спонтанно утворила крижану хмару.

У місцях, де ці умови не виконуються, наприклад, над Австралією, кристали льоду можуть утворюватися навколо плаваючих частинок мінерального пилу, відомих як льодоутворюючі частинки.

У своєму дослідженні Шварц та його колеги вивчали ймовірність засіювання повітря в регіоні над Австралією такими льодозароджуючими частинками. "Якщо ми додамо частинки, які полегшать утворення льоду, то лід утвориться. Він зародить короткочасну хмару, яка опуститься на менші висоти, швидко нагріється, ймовірно, випарується, і тепер повітря, яке прямує до стратосфери, вже не матиме тієї води", – каже вчений.

Шварц стверджує, що шляхом багаторазового впорскування частинок "там, де це важливо", вчені можуть поступово зневоднити стратосферу й компенсувати цілих сімдесят відсотків потепління, спричиненого зміною клімату.

Наслідки

Найцікавіше, що потенційні побічні ефекти будуть мінімальними. Водяна пара природним чином змінюється в стратосфері через сезонні зміни, і кількість, про яку йде мова, набагато менша, ніж ці сезонні зміни.

Деталі запропонованої стратегії залишаються нечіткими. Моделі в дослідженні передбачають використання частинок трийодиду вісмуту — матеріалу, який також розглядається для іншого типу кліматичної інженерії, відомого як розрідження перистих хмар.

"Існує багато занепокоєння щодо втручання в клімат. Я вважаю, що, маючи більше розуміння, ми зможемо приймати правильні рішення. Ми вивчаємо можливості і не виявили нічого такого, що здається неможливим", – додає Шварц.