Столкнувшись с быстрым таянием льдов в Западной Антарктиде, исследовательская группа под руководством Университета Индианы (IU) внимательно изучила возможные последствия применения геоинженерии на этом континенте, столь важном для климатического баланса. Результаты исследования, опубликованные в журнале Journal of Geophysical Research: Atmospheres, проливают свет на возможности снижения риска катаклизмического повышения уровня моря путем использования различных методов манипулирования климатом.
Пол Годдард (Paul Goddard), научный сотрудник Колледжа искусств и наук IU, обращает внимание на важный момент: даже если амбициозная цель по ограничению глобального потепления до 1,5 градусов Цельсия по сравнению с доиндустриальным уровнем будет достигнута, значительное повышение уровня моря все равно будет неизбежным. Поэтому в его исследовании предлагается климатическая инженерия как решение, позволяющее выиграть время перед лицом надвигающегося изменения климата и избежать или отсрочить наступление "критических точек", таких, как разрушение ледяного щита Западной Антарктиды.
Среди соавторов исследования — эксперты из многих известных институтов, такие как Бен Кравиц, доцент IU, Дуглас Макмартин и Даниэле Визиони из Корнельского университета, Ева Беднарж из Национального управления океанических и атмосферных исследований и Уокер Ли из Национального центра атмосферных исследований.
Целью климатической инженерии является целенаправленное вмешательство в климатическую систему Земли. Среди изученных методов выделяется введение аэрозолей в стратосферу (SAI). Этот метод предполагает выброс в стратосферу сульфатов или других отражающих частиц для отражения солнечной радиации обратно в космос. Это позволяет воссоздать эффект, аналогичный последствиям сильного извержения вулкана, когда выброшенные в верхние слои атмосферы частицы вызывают временное глобальное похолодание. Использование этого метода даже нашло отражение в Белом доме, где недавно был опубликован доклад, в котором рассматривается возможность реализации исследовательской программы по SAI и улучшению яркости морских облаков.
Поскольку мы переживаем период рекордных температур, когда десять самых жарких лет были зафиксированы за последние четырнадцать лет, включая 2023 год, который затмит 2016 год как самый жаркий год за всю историю наблюдений, результаты этого исследования вызывают тревогу. Усовершенствованное компьютерное моделирование показало, что различные сценарии выброса стратосферных аэрозолей могут оказаться эффективными в сдерживании таяния антарктического льда.
Для проведения данного исследования ученые использовали мощный компьютер IU Carbonate для моделирования различных стратегий SAI. "Очень важно, куда выбрасываются аэрозоли", — поясняет Годдард в пресс-релизе. Полученные результаты убедительны: стратегический выброс аэрозолей в нескольких широтах с большей концентрацией в Южном полушарии может внести существенный вклад в сохранение континентальных льдов, ограничивая потепление океанических вод вокруг антарктических ледяных барьеров.
Исследователи смоделировали одиннадцать различных сценариев размещения аэрозолей на разных широтах. Три наиболее перспективных сценария предусматривали введение аэрозолей на разных широтах с целью достижения температур на 1,5, 1 и 0,5 °C выше доиндустриального уровня. Моделирование, проводившееся с 2035 по 2070 год, также включало в качестве эталонного сценарий умеренных выбросов без введения аэрозолей.
Даже если эти сценарии введения в нескольких широтах представляются благоприятными для сохранения антарктических льдов, очевидно, что для точного измерения снижения скорости таяния необходимы дальнейшие исследования, предупреждает Годдард. В данном случае некоторые одноширотные сценарии введения в атмосферу привели к ускорению таяния антарктических льдов из-за смещения преобладающих ветров на юг, что подтолкнуло теплые океанические воды к ледяным шельфам.
Однако этот метод может быть сопряжен со значительными рисками, такими как изменение региональных режимов выпадения осадков или риск "шока прекращения" - быстрого возврата глобальной температуры к исходному уровню (если вмешательство на длительный период внезапно приостановить). Бен Кравитц также предупреждает, что до практического применения таких методов научному сообществу еще предстоит заполнить многие пробелы в отношении региональных рисков и эффектов, связанных с управлением солнечной радиацией, как для Антарктиды, так и для остальной части планеты.