Een van de meest zorgwekkende aspecten van klimaatverandering is de rol van positieve feedbackmechanismen. Naast de wereldwijde temperatuurstijging als gevolg van verhoogde kooldioxide- en broeikasgasemissies, is er de extra druk die wordt veroorzaakt door ontbossing, verzuring van de oceaan en (met name) het verdwijnen van de poolpoolijskap.
Volgens een nieuwe studie door een team van onderzoekers van de School of Earth and Space Exploration van de Arizona State University, is het misschien mogelijk om delen van de Arctische ijskap opnieuw in te vriezen. Door middel van een geo-engineeringtechniek die zou vertrouwen op door wind aangedreven pompen, geloven ze dat een van de grootste positieve feedbackmechanismen ter wereld kan worden geneutraliseerd.
Hun studie, getiteld 'Arctic Ice Management', verscheen onlangs in Earth’s Future, een online tijdschrift dat is uitgegeven door de American Geophysical Union. Zoals ze aangeven, is de huidige snelheid waarmee het poolijs verdwijnt behoorlijk verontrustend. Bovendien is het onwaarschijnlijk dat de mensheid de komende decennia de stijgende temperaturen op aarde kan bestrijden zonder de aanwezigheid van de poolijskap.
Bijzonder zorgwekkend is de snelheid waarmee het poolijs verdwijnt, wat de laatste decennia behoorlijk uitgesproken is. Het verliespercentage wordt geschat op 3,5% tot 4,1% per decennium, met een totale daling van ten minste 15% sinds 1979 (toen de satellietmetingen begonnen). Om het nog erger te maken, neemt de snelheid waarmee ijs verloren gaat toe.
Vanaf een basislijn van ongeveer 3% per decennium tussen 1978 en 1999 is het verliespercentage sinds de jaren 2000 aanzienlijk gestegen - tot het punt dat de omvang van het zee-ijs in 2016 de op één na laagste ooit is geregistreerd. Zoals ze in hun inleiding stellen (en met de steun van talloze bronnen), zal het probleem tussen nu en het midden van de 21e eeuw waarschijnlijk alleen maar erger worden:
“Wereldwijd zijn de gemiddelde temperaturen lineair gestegen met cumulatieve CO2 uitstoot en zullen dat naar verwachting blijven doen, met als gevolg een temperatuurstijging van misschien 3 ° C of meer tegen het einde van de eeuw. Het noordpoolgebied blijft sneller opwarmen dan het wereldgemiddelde. Vermindering van het Arctische zee-ijs gedurende het hele jaar wordt in vrijwel alle scenario's geprojecteerd en is nagenoeg ijsvrij (<106 km2 zee-ijs omvang gedurende vijf opeenvolgende jaren) Arctische Oceaan wordt in 2050 als "waarschijnlijk" beschouwd in een business-as-usual scenario. "
Een van de redenen waarom het noordpoolgebied sneller opwarmt dan de rest van de planeet, heeft te maken met sterke feedback van ijsalbedo. Kortom, vers sneeuwijs reflecteert tot 90% van het zonlicht terwijl zee-ijs zonlicht reflecteert met albedo tot 0,7, terwijl open water (dat een albedo heeft van bijna 0,06) het meeste zonlicht absorbeert. Ergo, hoe meer ijs smelt, hoe meer zonlicht wordt geabsorbeerd, waardoor de temperaturen in het noordpoolgebied verder stijgen.
Arctisch zee-ijsgebied (gebied dat voor ten minste 15% bedekt is met zee-ijs) in september 2007 (wit gebied). De rode curve geeft het gemiddelde van 1981-2010 aan. Krediet: National Snow and Ice Data CenterOm deze bezorgdheid aan te pakken, onderzocht het onderzoeksteam - onder leiding van Steven J. Desch, een professor van de School of Earth and Space Exploration - hoe het smelten verband houdt met seizoensfluctuaties. In wezen wordt het Arctische zee-ijs in de loop van de tijd dunner omdat nieuw ijs (ook bekend als "eerstejaars ijs"), dat elke winter wordt gemaakt, doorgaans slechts 1 meter (3,28 ft) dik is.
IJs dat de zomer in het noordpoolgebied overleeft, kan groeien en 'meerjarig ijs' worden, met een typische dikte van 2 tot 4 meter (6,56 tot 13,12 ft). Maar dankzij de huidige trend, waar de zomers steeds warmer worden, is het "eerstejaars ijs" bezweken voor zomersmelten en breken voordat het kan groeien. Terwijl meerjarig ijs in de jaren tachtig 50 tot 60% van al het ijs in de Noordelijke IJszee uitmaakte, bedroeg het in 2010 slechts 15%.
Met dit in gedachten overwogen Desch en zijn collega's een mogelijke oplossing die ervoor zou zorgen dat "eerstejaars ijs" een betere kans zou hebben om de zomer te overleven. Door machines te plaatsen die windenergie zouden gebruiken om pompen op te wekken, schatten ze dat water in de loop van een arctische winter naar de oppervlakte kan worden gebracht, wanneer het de meeste kans op bevriezing heeft.
Op basis van berekeningen van de windsnelheid in het noordpoolgebied, berekenen ze dat een windturbine met bladen met een diameter van 6 meter voldoende elektriciteit zou genereren, zodat een enkele pomp water zou kunnen verhogen tot een hoogte van 7 meter en met een snelheid van 27 ton ( 29,76 US-ton) per uur. Het netto-effect hiervan zou zijn dat dikkere ijslagen in het gehele getroffen gebied een grotere kans hebben om de zomer te overleven.
Na verloop van tijd zou de negatieve feedback die door meer ijs wordt veroorzaakt, ervoor zorgen dat minder zonlicht door de Noordelijke IJszee wordt geabsorbeerd, wat leidt tot meer koeling en meer ijsophoping. Dit zou volgens hen kunnen worden gedaan met een relatief bescheiden budget van 500 miljard dollar per jaar voor het hele noordpoolgebied, of 50 miljard dollar per jaar voor 10% van het noordpoolgebied.
Hoewel dit als een enorm cijfer klinkt, wijzen ze er snel op dat het gips dat het hele Noordpoolgebied bedekt met ijsvormende pompen - die biljoenen BBP en talloze levens kunnen besparen - gelijk is aan slechts 0,64% van het huidige bruto binnenlands product ter wereld (BBP) van $ 78 biljoen. Voor een land als de Verenigde Staten vertegenwoordigt het slechts 13% van het huidige federale budget ($ 3,8 biljoen).
En hoewel er verschillende aspecten van dit voorstel zijn die nog moeten worden uitgewerkt (wat Desch en zijn team volledig erkennen), lijkt het concept theoretisch verantwoord. Het houdt niet alleen rekening met de manier waarop seizoensverandering en klimaatverandering met elkaar verbonden zijn in het noordpoolgebied, maar erkent ook dat de mensheid waarschijnlijk niet in staat zal zijn om klimaatverandering aan te pakken zonder haar toevlucht te nemen tot geo-engineeringtechnieken.
En aangezien poolijs een van de belangrijkste dingen is als het gaat om het reguleren van wereldwijde temperaturen, is het logisch om hier te beginnen.
