معاهده آب و هوایی پاریس، تلاش تاریخی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای بود، اما اکنون دانشمندان می گویند، روش دیگری هم می تواند به کاهش افزایش دمای جهانی و همچنین ترمیم لایه ازون کمک کند.
در فرایندی که به آن ژئو مهندسی خورشیدی می گویند، ذرات انعکاسی می توانند به استراتوسفر زمین فرستاده شوند، اشعه خورشید را به فضا بگردانند و سیاره زمین را خنک تر نگه دارند. در حالی که این ایده ها برای چندین دهه موضوع بحث دانشمندان بوده است، خطرات ناشی از ژئو مهندسی تا حد زیادی کنار زده شده و حال دانشمندان می گویند، روشی برای انجام بی خطر این فرایند یافته اند.
فرایند ژئو مهندسی خورشیدی معمولا به پخش آئروسل های (ذرات معلق در هوا) سولفات (ذرات غنی از گوگرد) در استراتوسفر اشاره دارد. این فرایند به طور طبیعی در خلال انفجارهای آتشفشانی رخ می دهد، جایی که ذرات نور خورشید را انعکاس می دهند و اثر خنک کننده ای را بر روی سیاره می گذارند؛ اما به گفته محققان دانشگاه هاروارد، مشکل آئروسل های سولفات این است که موجب تولید اسید سولفوریک در استراتوسفر جو زمین می شوند، چیزی که به لایه ازون آسیب می رساند.
اما اگر نوع مختلفی از آئروسل استفاده شود که امکان منعکس کردن نور خورشید را بدون هیچ آسیبی به ازون را داشته باشد، چه خواهد شد؟
به گفته فرانک کویچ، دانشمند جوی از دانشکده مدرسه مهندسی و علوم کاربردی جان پالسون دانشگاه هاروارد: “در هر زمانی حتی اگر سطوحی که در ابتدا غیر واکنشی هستند را به استراتوسفر وارد کنید، با وجود تولید اسید سولفوریک منجر به واکنشی می شوند که در نهایت به آسیب رساندن به لایه ازون ختم می شوند. به جای تلاش برای به حداقل رساندن واکنش پذیری آئروسل ها، ما می خواهیم، ماده ای بسیار واکنش پذیر داشته باشیم؛ اما با روشی که از تخریب لایه ازون جلوگیری کند.این روش می تواند به ترمیم لایه ازون منجر شود”
این محققان در جستجو برای ماده ای که قادر به خنثی سازی اسید سولفوریک، نیتریک و اسید هیدروکلریک باشد، به جدول تناوبی رجوع کردند.
محققان تیم هاروارد پس از انجام شبیه سازی های گسترده ای، دریافتند، کلسیت، از ترکیبات تشکیل دهنده سنگ آهک، چیزی است که در جستجویش بوده اند، چرا که این ماده قادر به تبدیل کردن اسیدها به نمک های پایدار است.
کویچ می گوید: “اساسا ما به یک آنتی اسید برای استراتوسفر دست یافتیم.”
این محققان پس از شبیه سازی شرایط استراتوسفر در آزمایشگاه گفتند که این کلسیت قادر به منعکس کردن نور و در عین حال کاهش آسیب به لایه ازون است، همچنین فراوانی این ماده می تواند آن را به منبع قابل دسترسی برای ژئو مهندسی تبدیل کند و این شیوه ای برای ترمیم لایه ازون خواهد بود.
به گفته فیزیکدان کاربردی دیوید کیت: “کلسیت یکی از فراوان ترین ترکیبات موجود در پوسته زمین است. میزانی که می تواند در فرایند ژئو مهندسی خورشیدی مورد استفاده قرار گیرد، در مقابل گرد و غبارهای سطحی میزان ناچیزی محسوب می شود.”
اما با وجود پیشرفت های زیاد در این زمینه، محققان می گویند، باز هم باید تحقیقات بیشتری انجام شود. کیت می گوید: “ساختار شیمیایی استراتوسفر پیچیده است و ما همه چیز را در مورد آن نمی دانیم.”
در واقع با توجه به اینکه کلسیت، اسیدها را خنثی می کند، در هنگام انجام این فرایند، احتمالا باید یک واکنش شیمیایی بزرگ در اتمسفر رخ دهد.
کیت در ادامه گفت: “کلیست ها با اسیدهای قوی موجود در استراتوسفر واکنش نشان می دهند و حاصل آن تولید نمک به صورت باران است، این باعث معکوس شدن روند سوراخ شدن لایه ازون و ترمیم لایه ازون می شود.”
در حالی که این واکنش می تواند برای ترمیم لایه ازون مفید باشد؛ اما هنوز نمی دانیم، باران شور ممکن است، چه اثرات زیست محیطی بر اقیانوس ها، خاک و همچنین نواحی قطبی داشته باشد. کیت می گوید: “قطعا عواقب ناخواسته ای هم وجود خواهد داشت. همچنین هیچ کس حاضر نیست به صورت جدی به دلایل آن بپردازد؛ چرا که این تحقیقات هنوز یک تابو محسوب می شوند.”
دلایل این تابو متنوع هستند، برخی از محققان می گویند که ژئو مهندسی خورشیدی باعث منحرف کردن توجه و منابع به تکنولوژی های پاک، انرژی های تجدید پذیر و دیگر تلاش های معمول برای کاهش انتشار کربن می شود. همچنین خطرات احتمالی انجام یک آزمایش ژئو مهندسی ناکارآمد هم نباید نادیده گرفته شود، این فرایند ممکن است، موجب یک فاجعه زیست محیطی خطرناک نیز بشود.
به همین دلیل محققان می گویند، ما نیاز داریم، تحقیقات لازم در مورد تکنولوژی ژئو مهندسی را ادامه دهیم. کاهش انتشار کربن، بهترین شانس ما برای کاهش خطرات ناشی از تغییرات آب و هوایی در قرن حاضر است؛ اما اگر ذرات انعکاسی هم بتواند به شیوه ای امن در این راه به ما کمک کند، می تواند فرصت بزرگی در اختیار ما قرار دهد.
کیت می گوید: “به نظر من، ژئو مهندسی خورشیدی در این مورد فقط یک مکمل محسوب می شود، در نهایت ما هنوز هم باید انتشار گازهای گلخانه ای را کاهش دهیم. اما کاهش انتشار به طور کلی خطر را رفع نمی کند، بلکه باید یک راه حل ترکیبی لحاظ شود.”
مطالعه این محققان در مجموعه مقالات مجله “بین المللی آکادمی ملی علوم (PNAS)“ به چاپ رسیده است.
.
منبع: sciencealert
