7 Minuten
Radikali vandenyno geo-inžinerijos idėja
80 kilometrų pločio Beringo sąsiauryje tarp Rusijos ir Aliaskos mokslininkai pasiūlė netradicinę geo-inžinerijos strategiją: pastatyti didelį dambą per kanalą, pakeisti vandenynų srautus ir apsaugoti Atlanto meridinio apvertimo srautą (AMOC). AMOC yra paviršinių ir giluminių srovių sistema, kuri perneša šiltą, sūresnį vandenį šiaurėn Atlante ir grąžina šaltą vandenį pietyn giliai. Šis srautas padeda švelninti Vakarų Europos klimatą ir atlieka svarbų vaidmenį pasauliniame šilumos ir anglies transportavime.
Pasisakantieji teigia, kad tam tikrais atšilimo scenarijais dideli gėlo vandens kiekiai ir sparčiai šiltėjantis vandenynas gali silpninti arba net sukelti AMOC žlugimą. Paprastame modeliavimo eksperimente, paskelbtame kaip arXiv preprintas, tyrėjai Jelle Soons (Utrechto universiteto doktorantas) ir Henk Dijkstra siūlo, kad užkirtus Ramiojo vandenyno pritekėjimą per Beringo sąsiaurį, būtų sumažintas gėlo vandens spaudimas Šiaurės Atlante ir taip stiprinamas arba stabilizuojamas AMOC. Kaip teigia Soons: "Žlugimo rizika tikrai nėra nereikšminga."
Tuo pačiu kritikai perspėja, kad sąsiaurio uždarymas gali įvesti naujus, menkai suprantamus atgalinius ryšius ir žalą. "Šios pasekmės ir atgaliniai ryšiai yra milžiniški ir labai nežinomi," sako Susan Lozier, vandenynologė iš Džordžijos technologijos instituto. Ankstesnės ir išsamesnės kitų grupių simuliacijos priėjo prie priešingos išvados: užant sąsiaurį gali išsiveržti būtent tas žlugimas, kurio dambas turėtų išvengti.
Mokslinis pagrindas: kodėl AMOC yra svarbus
Atlanto meridinis apvertimo srautas (AMOC) dažnai apibūdinamas kaip pasaulinis konvejeris. Šiltas, sūrus paviršinis vanduo juda šiaurėn iš tropikų link Šiaurės Atlanto; ten jis atvėsta, padidėja jo tankis ir grimzta į gylį, grįždamas link pusiaujo gylio srovėmis. Šis apvertimas perneša šilumą ir anglies kiekį ir padeda palaikyti regioninius klimatinius modelius.
Klimato mokslininkai identifikuoja dvi pagrindines kryptis, kuriomis antropogeninis atšilimas gali susilpninti arba pristabdyti AMOC. Pirma, tiesioginis paviršiaus atšilimas Šiaurės Atlante gali sumažinti paviršiaus vandens gebėjimą atvėsti ir grimzti. Antra, papildomas gėlas vanduo iš tirpstančių ledynų ir padidėjusios kritulių kiekio mažina paviršiaus sūrumą ir plūdrumą, trukdydamas grimztimui. Abi šios mechanikos mažina giluminio vandens susidarymą ir gali sulėtinti apvertimą.
Paleoklimato įrašai rodo, kad ankstesniais glacijiniais periodais — kai jūros lygis buvo žemesnis ir Beringo sausumos tiltas uždarė ryšį tarp Arkties ir Ramiojo vandenyno — AMOC buvo kitoks, galbūt net stipresnis. Tas geologinis precedentas skatina idėją dirbtinai atkurti Beringo barjerą šiandien kaip tyčinę intervenciją, siekiant įtakoti vandenyno cirkuliaciją.
Modeliai nesutaria: stabilizatorius ar trigeris?
Soons ir Dijkstra supaprastintas modelis pabrėžia spartų atšilimą ir Ramiojo vandenyno kilmės gėlo vandens vaidmenį, kuris patenka į Arktį ir iš ten į Šiaurės Atlantą per sąsiaurį. Jų simuliacijose tas Ramiojo vandenyno šaltinis, santykinai gėlas vanduo, patenka per Arktį į Šiaurės Atlantą, kur prisideda prie susigėlinimo ir galimo žlugimo. Užblokuojant sąsiaurį, ši kryptis sumažėjo ir jų modeliuose išliko apvertimas.
Tačiau ankstesni, sudėtingesni darbai — ypač Aixue Hu iš Nacionalinio atmosferos tyrimų centro (NCAR) ir kitų grupių — pateikė priešingus rezultatus. Hu modeliai koncentruojosi į gėlo vandens patekimą tiesiogiai į Šiaurės Atlantą ir nustatė, kad dalis to gėlo vandens keliauja į Arktį ir iš ten prasiskverbia į Ramųjį vandenyną per Beringo sąsiaurį. Tokiu požiūriu sąsiauris veikia kaip saugos vožtuvas: leidžiant gėlam vandeniui išeiti iš Atlanto sistemos galima išlaikyti Šiaurės Atlanto sūrumą ir AMOC. Uždarę sąsiaurį, Hu nustatė, gėlas vanduo kaupiasi Arkties regione, kol galiausiai nutekėjęs atgal į Atlantą sukelia staigų cirkuliacijos sustojimą.
Hu tai glaustai apibendrina: "Tai įdomi idėja. Tačiau realybėje ji gali sukelti tą problemą, kurios jie bando išvengti." Kiti vandenynų modeliuotojai savo simuliacijose pranešė apie panašias saugos vožtuvo dinamikas. Kaip pabrėžia Susan Lozier: "Klimato modeliai, prognozuojantys atsivertimo ribines vietas, neturi patikrinimo." Toks neapibrėžtumas — skirtingi modeliai, skirtingi parametrizavimo būdai mišiniams, jūros ledui ir gėlo vandens kelius — reiškia, kad šiai inžinerinei idėjai reikia daug detalesnių, daugelio modelių vertinimų prieš rimtą įgyvendinimo svarstymą.
Supaprastintas Atlanto meridinio apvertimo srauto vaizdas, kuris perneša šiltą vandenį į Vakarų Europą prieš jį atvėsinant ir grimzdinant iki vandenyno dugno MIKKEL JUUL JENSEN/SCIENCE PHOTO LIBRARY
Inžinerinis įgyvendinamumas, ekologinės pasekmės ir geopolitika
Iš inžinerinio požiūrio Beringo sąsiauris neatrodo neįveikiamai didelis. Tarp Rusijos ir Aliaskos siauriausioje vietoje atstumas mažesnis nei tarp kai kurių didžiųjų miestų porų; didžiausias gylis siekia apie 59 metrus, o kanalo viduryje yra dvi mažos salos. Saemangeum pakrantės siena Pietų Korėjoje — 33 kilometrų ilgio ir iki 54 metrų gylio — parodo, kad didelius pakrantės barjerus galima pastatyti už kelių milijardų dolerių kainą. Ta ta prieplauka kainavo beveik 3 mlrd. JAV dolerių ir buvo baigta santykinai ramiuose, prieinamose pakrantės vandenyse — ne atokiam Arkties sąsiauryje, kuriame vyrauja jūros ledas, stiprios audros ir sudėtinga tarptautinė politika.
Aplinkosaugos ir socialinės pasekmės būtų reikšmingos. Sąsiauris yra sezoninė migracijos trasa jūriniams žinduoliams ir daugeliui žuvų rūšių; jis taip pat suteikia buveinę subarktinėms rūšims, kurios migruoja šiaurėn, kai šyla Arktis. Sutrikdyti šias kelius reikštų poveikį vietinėms Indigeninėms pakrantės bendruomenėms, kurios priklauso nuo jūrinių išteklių maisto saugumui, kultūrinei veiklai ir vietos ekonomikai. Barjeras taip pat galėtų trukdyti vis didėjančiam komerciniam laivytojui ir sukurti naujas navigacijos bei logistikos grėsmes.
Už vietinių poveikių ribų dambas galėtų pertvarkyti regionines vandenų sroves, jūros ledo modelius ir maistingųjų medžiagų tiekimą per Arktį ir Šiaurės Ramųjį vandenyną, sukeldamas kaskadinius poveikius ekosistemoms ir žuvininkystei. Atsižvelgiant į vandenyno daugiametę reakcijos trukmę, nepageidaujamos pasekmės gali vystytis lėtai ir būti sunkiai atstatomos.
Soons šiuo metu tikrina Beringo dambų scenarijus pažangesniuose klimato modeliuose, norėdamas patikrinti pradinių išvadų patikimumą. Kol kas kritikų argumentas toks: šie preliminarūs rezultatai nepakankami pateisinti bet kokį inžinerinį veiksmą. Kaip tiesiai sako Aixue Hu: "Šis darbas vienas negali mūsų įtikinti to daryti."
Alternatyvos ir papildomi požiūriai
Kai kurie mokslininkai siūlo mažiau invazines intervencijas, jei tikslas — palaikyti vandenyno tankį ir apvertimą — pavyzdžiui, lokalizuotą Šiaurės Atlanto "sūrinimą", kad padidintų paviršiaus sūrumą ir tankį, nors tokie pasiūlymai taip pat kelia rimtų etinių, logistinių ir ekologinių klausimų. Dauguma klimato mokslininkų pabrėžia, kad pagrindinė ir efektyviausia strategija išlieka didelių emisijų mažinimas: stabdyti globalų atšilimą mažinant iškastinio kuro naudojimą sumažina didelio masto vandenyno cirkuliacijos pokyčių riziką iš esmės.
Eksperto įžvalga
Dr. Elena Cortés, vyresnioji fizinė vandenynologė iš Arkties klimato instituto, pateikia praktinę perspektyvą: "Beringo dambas yra drąsi ir intelektualiai įdomi idėja, nes ji sieja paleoklimato įrodymus su galimomis ateities intervencijomis. Tačiau vandenynai yra labai tarpusavyje susiję. Modeliai nesutaria ne be priežasties: skirtingas jūros ledo, mišinio ir gėlo vandens kelių atvaizdavimas lemia skirtingus rezultatus. Prieš net galvojant apie statybą, mums reikia koordinuotų daugelio modelių palyginimų, regioninių aukštos raiškos simuliacijų, ekologinių poveikio vertinimų ir reikšmingo dialogo su indigeninėmis bei pakrantės bendruomenėmis. Inžineriniai sprendimai klimato rizikoms negali būti atskirti nuo socialinių, ekologinių ir geopolitinių realijų."
Išvados
Susiaurio uždarymas Beringo dambos pagalba yra provokuojantis geo-inžinerinis pasiūlymas, atskleidžiantis Žemės vandenynų sistemų trapumą ir sudėtingumą. Paprasti modeliai rodo, kad kai kuriais scenarijais tai galėtų padėti stabilizuoti Atlanto meridinį apvertimo srautą, tuo tarpu išsamesnės simuliacijos įspėja, jog tai gali išprovokuoti žlugimą, kurio siekiama išvengti. Techninis įgyvendinamumas atrodo įmanomas, tačiau ekologinės, socialinės ir geopolitinės išlaidos yra didelės ir labai neapibrėžtos. Dauguma ekspertų sutinka, kad prieš bet kokį realų svarstymą reikia gerokai daugiau modeliavimo, ekologinių studijų ir suinteresuotųjų šalių konsultacijų — ir kad patikimiausias būdas apsaugoti vandenynų cirkuliaciją išlieka greiti ir nuoseklūs šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijų mažinimai.
Quelle: science
Kommentare