مع استمرار انبعاثات ثاني أكسيد الكربون (CO 2 ) في الارتفاع، يتزايد الاهتمام بالهندسة الجيولوجية حيث تبحث الحكومات والباحثون والمدافعون عن البيئة عن طرق لتقليل أسوأ آثار تغير المناخ. يمكن أن تؤثر هذه التدخلات المناخية واسعة النطاق على هطول الأمطار والزراعة والنظم البيئية في جميع أنحاء العالم، مما يجعل فوائدها ومخاطرها المحتملة كبيرة بنفس القدر.
تظهر دراسة جديدة من علماء المناخ في جامعة كاليفورنيا، سانتا باربارا أن ليس كل استراتيجيات الهندسة الجيولوجية لها نفس العواقب. بينما قد disrupt طريقة مقترحة واحدة واحدة من أهم دورات المناخ على الأرض، يبدو أن أخرى لها تأثير ضئيل. تسلط النتائج، التي نشرت في Earth's Future ، الضوء على سبب قول الباحثين أنه يجب تقييم كل اقتراح بعناية قبل أن يتم تطبيقه.
"نحتاج إلى توخي الحذر عند تنفيذ مقترحات الهندسة الجيولوجية قبل أن نفهم تمامًا ما سيحدث"، قالت المؤلفة الأولى تشن شينغ، طالبة دكتوراه في كلية برن لعلوم البيئة والإدارة في جامعة UCSB.
بدأ شينغ وزميلتها في الدراسات العليا كاليفي فليجر المشروع لفهم كيف قد تؤثر الهندسة الجيولوجية على النظم البيئية البحرية. قادهم هذا السؤال بسرعة إلى دراسة ظاهرة النينيو الجنوبية (ENSO)، التي تعتبر محركًا رئيسيًا لظروف المحيط والغلاف الجوي.
تعتبر ENSO دورة مناخية تحدث بشكل طبيعي تتكرر كل 2 إلى 7 سنوات. تنقل مياه المحيط الدافئة عبر المحيط الهادئ الاستوائي، مما يؤثر على الطقس في جميع أنحاء العالم. خلال أحداث النينيو، تتحرك المياه الأكثر دفئًا نحو السواحل الغربية للأمريكتين، مما يجلب غالبًا شتاءً رطبًا لكاليفورنيا. خلال النينو، تبقى المياه الأكثر دفئًا بعيدًا نحو الغرب، مما يعزز الأمطار الموسمية في أجزاء من جنوب وجنوب شرق آسيا.
مقارنة استراتيجيتين لتبريد المناخ
درس الباحثون نهجين من الهندسة الجيولوجية يهدفان إلى تبريد الكوكب من خلال عكس المزيد من ضوء الشمس إلى الفضاء. يعتمد كلاهما على إطلاق جزيئات صغيرة في الغلاف الجوي، ولكنهما يختلفان في المواد المستخدمة وارتفاع الإطلاق.
تقوم الطريقة الأولى، المعروفة بتفتيح السحب البحرية (MCB)، برش جزيئات ملح البحر على ارتفاع أقل من 2 كيلومتر فوق سطح المحيط. تنتج هذه الجزيئات سحبًا تحتوي على قطرات أصغر وأكثر عددًا، مما يجعل السحب أكثر سطوعًا ونعكس عندها المزيد من الضوء.
تطلق الطريقة الثانية، المسماة حقن الهباء الستراتوسفيري (SAI)، جزيئات كبريتية في ارتفاعات أعلى بكثير في الغلاف الجوي. حيث أن هذه الجزيئات تنتشر بشكل أكثر تساويًا حول الكرة الأرضية، فإنها تحجب جزءًا من ضوء الشمس الوارد على مساحة أكبر بكثير.
تُقترح تفتيح السحب البحرية غالبًا على جوانب المحيطات الشرقية بسبب إمكانيتها الكبيرة في التبريد. ومع ذلك، تلعب منطقة المحيط الهادئ الجنوبية الشرقية أيضًا دورًا مهمًا في الحفاظ على ENSO.
كشف المحاكاة عن نتيجة غير متوقعة. "إن نشر MCB في المحيط الهادئ الشرقي شبه الاستوائي يقلل بشكل كبير من سعة ENSO بنحو 61%"، كتب المؤلفون.
"من الصعب الحصول على ENSO ليغير بهذه السرعة"، قالت الأستاذة المشاركة سامانثا ستيفنسون، التي شاركت في تأليف الدراسة، وهي مشرفة شينغ وفليجر.
تكمن المشكلة في كيفية تغيير تفتيح السحب البحرية للطقس المحلي. تجعل السحب الأكثر سطوعًا سطح المحيط أدناه أكثر برودة بينما تقلل أيضًا من هطول الأمطار لأن القطيرات الصغيرة أقل احتمالاً أن تتجمع في قطرات كبيرة. عندما ينتشر الهواء الأكثر برودة وجفافًا إلى وسط المحيط الهادئ، تتناقص عمليات التبخر، ويتراجع الدوران الجوي، وتضعف الرياح.