فاجعه در کمین است: تغییرات سریع جوی و مهندسی آب و هوا

چند وقتی می شد که استرس امان خواب رو ازم نگرفته بود تا این که در آخرین روزای بهار امسال، بازم توفیق اجباریِ گذروندن چند شب پرکار نصیبم شد. بعد از صبح کردن یکی از سخت ترینِ این شبا، در حالی که در افق نه خیلی صاف شهر، پیشونی غبارگرفته خورشید دیده می شد؛ ذهنم که نسبت به خستگی اش هنوز بیشتر از اندازه فعال بود، نمی تونست در مقابل مرور آمار و ارقام عجیب فعالیتای خورشید مقاومت کنه.

تبدیل ۶۰۰ میلیون تن هیدروژن به ۵۹۶ میلیون تن هلیوم و تبدیل ۴ میلیون تن باقی مونده به انرژی در هر ثانیه، حقیقتی نیس که تکرار کردن اون به این زودیا شما رو خسته کنه. مخصوصا وقتی بدونین سهم زمین در هر ثانیه فقط  حدود ۱.۶ کیلوگرم از هیدروژنی است که طبق رابطه معروف اینشتن E=mc2 به انرژی تبدیل می شه. خورشیدی که با کم کردن تقریبا ۱۳۸ تن از جرمش در شبونه روز، ۳.۵ میلیارد ساله که زندگی زمین رو پشتیبانی می کنه، در اون لحظات دوست داشتنی ترین جسمی بود که در افق دید داشتم.

خورشید ۴.۶ میلیارد سال عمر داره و تا ۵ الی ۶ میلیارد سال دیگه هم می تونه به سوزوندن هیدروژن ادامه بده. بعد از اون، هسته خورشید سوخت (هیدروژن) کافی واسه ادامه همجوشی هسته ای نداره. در این شرایط لایه های خارجی ستاره گرمتر شده و تبدیل به نیروگاه هسته ای جدیدش می شن. اینطوری خورشید از مرگ فرار کرده و به زندگی ادامه میده. واسه سیارهای دور و بر، این جوری رستاخیزا از مرگ ستاره هم شوم تر هستن. چون که خورشیدِ پیر ما بیشتر و بیشتر منبسط شده و ممکنه تا مدار زهره یا حتی زمین هم جلو رفتن کنه. در این حالت خورشید تبدیل به یه «غول سرخ» می شه.

اما واقعا دلیلی نداره که کسی نگران مرگ خورشید باشه. چون که مدتا قبل از اون، زمین دست به خودکشی می زنه. بیشتر سیارهای سنگی موقع تولد، پذیرای آب هم هستن اما طبق فاصله شون از خورشید یا اونو از دست میدن یا یخ میزنن. زمین در فاصله ای از خورشید به نام «محدوده حیاتی» یا «محدوده گلدیاک» قرار گرفته. سیارهایی که در این محدوده قرار دارن، می تونن مایه زندگی رو مایع نگه دارن. قبلا تصور می شد که زمین در وسط محدوده گلدیاکه اما یافته ها نشون میدن که زمین به لبه داخلی این محدوده نزدیکه. با ادامه روند نزدیک شدن به خورشید تا ۱.۷ میلیارد سال دیگه، زمین یه سیاره مرده میشه.

صبر کنین! واسه موجودات پرسلولی پایان زودتر از اینا فرا می رسه. نکته ای که معمولا در این آخر یابیا در نظر گرفته نمی شه، روشن تر و گرم تر شدن خورشیده. در ۵۰۰ میلیون سال آینده روشنایی خورشید تا ۱۰ درصد بیشتر می شه. نتیجه؟ دسته ای از باکتریا که «ترموفیل» یا «گرمادوست» نام دارن، می تونن در دماای بالا (مثلا آب جوش) به زندگی ادامه. اینک به تنها بازماندگان زندگی سلام کنین.

بد نیس قبل از خوش بینی نسبت به میلیون سالای آینده، نگاهی به حدود ۷۰ هزارسال پیش بندازیم. وقتی که فوران بزرگ آتشفشانی در اندونزی با آزاد کردن بیشتر از ۲۰۰۰ کیلومتر مکعب خاکستر، سدی در برابر نور خورشید ساخت و دمای زمین رو حدود ۴ درجه پایین آورد. این تغییر دما واسه اجداد ما فاجعه بار بود. جمعیت اجداد آدم در اون زمان تنها حدود ده هزار نفر تخمین زده می شه. هرچند کشمکشای علمی سر جزئیات این موضوع هنوز فروکش نکرده ان، دوره های تغییرات دما در ۵۰۰ میلیون سال گذشته (که بیشتر به طرف خنک شدن بودن) به انقراضات جمعی بزرگی دامن زده ان.

پس مساوی س اگه بگیم: پایان از اون چه فکر می کنین، به شما نزدیک تره.

در ادامه با سایت ما همراه باشین.

الان بزرگترین تهدید برعلیه باقی موندن آدم و خیلی از گونه های زنده، اثرگلخانه ای و نتیجه مهم اون یعنی تغییرات جویه. تا آخر قرن بیست و یکم، دمای متوسط زمین حدود ۴ درجه سانتیگراد بالاتر میره. این یعنی فرزندان ما در ۲۱۰۰ شاید تماشاگر شروع پدیده ای به نام «اثر رطوبت گلخانه ای» یا Moist Greenhouse Effect هستن. 

گرمای هوا تبخیر آب اقیانوسا رو زیاد می کنه و از اونجا که بخار آب خود یه گاز گلخانه ایه، افزایش رطوبت جو به شدید شدن اثر گلخانه ای و گرمتر شدن زمین دامن می زنه. گزارشاتی از هیئت بین المللی تغییرات جوی احتمال ۳۰ درصدی واسه افزایش دمای حدود ۶ درجه تا آخر ۲۱۰۰ قائل می شن و با بدبینی ترین اونا (از هاروارد) ۱٪ احتمال افزایش دما تا ۱۲ درجه رو میده. افزایش ۱۲ درجه ای دما می تونه بیشتر نواحی زمین رو واسه آدم غیرقابل سکونت کنه. نگفته نمونه که بعضی محققان میگن زمین قبلا دوره های ۱۰ تا ۱۵ درجه گرم تر از این رو هم پشت سر گذاشته اما دلایلی از اثرات فاجعه بار رطوبت گلخانه ای دیده نمی شه. در عین حال نباید از یاد برد که با گذشت زمان، خورشید روشنتر و زمین به خورشید نزدیک تر شده.

با فرض همون افزایش ۴ درجه ای دما تا آخر ۲۱۰۰، اگه اقتصاد بازم به سوختای فسیلی متکی بمونه، تا ۲۳۰۰ یا شاید کمی دیرتر، پدیده رطوبت گلخانه ای وارد فاز فاجعه باری می شه. در اون صورت تنها راه مقابله با این پدیده به کار گیری مهندسی آب و هوا یا Climate Engineering در اندازه جهانی میشه.

نابودی ما، دست کم تا آخر قرن ۲۱م محتمل نیس. در واقع اگه آخرسر اقدامات جدی علیه تغییرات جوی انجام شه، شاید به این زودیا با شرایط فاجعه بار مواجه نشیم. اما این خیال کسی رو راحت نمی کنه. فرض کنین هاروارد احتمال با بدبینی یه درصدی اش رو، به جای غیرقابل سکونت شدن زمین در مورد سقوط هواپیماها مطرح می کرد. در اون صورت باید هر روز منتظر سقوط ۲۰۰۰ هواپیما می شدیم. در اینجور شرایطی، اگه کل صنعت هواپیمایی تعطیل نمی گشت، دست کم کسی با خیال راحت در هواپیما نمی نشست. این موضوع رو بذارین در کنار راحت خاطر بودن آدما درمورد تغییرات جوی! کنایه آمیز نیس؟

چیکار باید کرد؟

بهترین، موثرترین و کم خطر ترین راه واسه مقابله با تغییرات جوی، کم کردن انتشار گازای گلخانه ای، مخصوصا دی اکسید کربنه. تولید برق، حمل و نقل و فعالیتای صنعتی، منابع انتشار تقریبا ۸۰ درصد گازای گلخانه ای آمریکا هستن. اگه از صنایع بیخیال شین، با جانشین کردن سوختای فسیلی با سوختای پاک و به کار گیری منابع تجدید پذیر واسه تولید الکتریسیته، می تونیم تا مرز ۶۰ درصد از منتشر کردن گازای گلخانه ای کم کنیم. مشکل اینجاس که قضیه به این سادگی نیس.

به کار گیری منابع تجدید پذیر، هزینه های زیادی رو واسه یه کشور به دنبال داره. در مقابل سود کم شدن انتشار کربن، بیشتر به کشورای دیگه می رسه. دلیلی به نام «رئالیسم سیاسی» باعث می شه کشورا حاضر نشن واسه سود رسوندن به جهان از خودگذشتگی بکنن. پس تا وقتی که مهمترین تولیدکنندگان گازای گلخانه ای، یعنی چین، آمریکا، اتحادیه اروپا، هند، روسیه، ژاپن و کانادا، همه جدیت خود روبروی آوردن به سمت انرژیای پاک نشون ندن، نباید انتظار تغییر زیادی رو داشت.

در مورد این که چقدر دیگه باید منتظر دیدن نشونه ای از افزایش جدیت نسبت به این موضوع باشیم، همین بس که بدونیم دنیا ده سال رو سر دنبال کردن ایده نه خیلی پرفایده ای به نام «زغال سنگ پاک» از دست داد. الان ۴۰٪ برق جهان با زغال سنگ تامین می شه.

نتیجه همه این مسائل رو میشه در گزارشی که آکادمی ملی علوم آمریکا در بهمن ماه ۹۳ منتشر کرد، دید. در این گزارش، پیشنهاد خطرناکی شده: بهتره محققان آزمایش روی تکنیکای «مهندسی آب و هوا» رو در اندازه کوچیک شروع کنن.

مهندسی آب و هوا

تغییرات سریع جوی و کند بودن اقدامات انجام شده واسه کاهش انتشار کربن، باعث شده محققان به فکر انجام دخالت در وضعیت جوی، اونم در سطح جهانی بیفتن. این مداخلات (تکنیکای مهندسی آب و هوا)، تولید گازای گلخانه ای رو کاهش نمی دن. بلکه تلاش می کنن از روشای دیگری واسه مقابله با گرم شدن زمین استفاده کنن. تکنولوژیایی که واسه این کار پیشنهاد می شن، از دید بیل گیتس، که در هاروارد واسه تحقیق روی اونا سرمایه گذاری کرده، پتانسیلای بزرگی دارن. اما خیلی از محققان مهندسی آب و هوا رو «ایده بدی» میدونن که زمان اجرای اون شده.

این وسط به چه دلیل باید آکادمی علوم، پیشنهاد آزمایش روی یه ایده «بد» رو بده؟ محققان نگران هستن که کندی اقدامات در آخر ما رو در مقابله با تغییرات جوی با شرایط تقریبا اضطراری مواجه کنن. در این شرایط احتمال میره کشور، یا کشورایی به فکر به کار گیری مهندسی آب و هوا بیفتن. این اقدام ممکنه الگوای بارش و خشکی رو در خیلی از نواحی عوض کنه و همین مسئله زمینه بروز اختلافات شدید اقتصادی یا حتی سیاسی شه. ایده اینه که با انجام آزمایشات فراوون، در روزِ نکنه اطلاعات خوبی از چگونگی انجام مداخلات و کم کردن مشکلات جانبی اونا داشته باشیم.

ایده های مهم مهندسی آب و هوا

لباسای سفید واسه روزای آفتابی مناسب تر هستن. این اصل ساده، پایه ارزون ترین و سریع ترین روش پایین آوردن دمای زمینه. این ایده که «تغییر سپیدایی» یا Albdo Modification نامیده می شه، با افزایش درخشش نور جو، دمای سیاره رو پایین می آورد. واسه این کار میشه از منتشر کردن ایروسولِ «سولفور دی اکسید» در استراتوسفر یا افزایش بازتابندگی ابرا استفاده کرد.

به کار گیری تغییر سپیدایی در تموم سیاره، می تونه مشکلات جدی بسازه. این روش دی اکسید کربن رو آتیش زیر خاکستر می کنه. علاوه بر این که اثرات این روش روی چرخه های زندگی به طور کامل مشخص نیس، تغییر در وضعیت باران ممکنه مناطق خشک رو خوشحال و مناطق بارانی رو غرق کنه! بدترین چیز این که اگه برنامه ها طبق نقشه پیش نرن، راه برگشتی وجود نداره. به محض این که منتشر کردن ایروسول متوقف شه، دی اکسید کربن جمع شده در جو وضعیت رو به مراتب بدتر می کنه.

ریموند پیریهامبرت، استاد ژئوفیزیک دانشگاه شیکاگو عقیده داره: «نباید با تغییر سپیدایی به عنوان یه جانشین ارزون واسه کاهش انتشار کربن نگاه کرد. بلکه این روش باید انتخاب سوم، چهارم یا پنجم ما باشه. جای این راه حل در آخر لیست کارایی است که می تونین انجام بدین. من به کار گیری تغییر سپیدایی رو مثل خوردن مسکن واسه درمان سرطان می دونم.»

گزارش آکادمی علوم هم به کار گیری مهندسی آب و هوا به جای کاهش انتشار کربن رو «کاری غیر منطقی و یه بی مسئولیتی» می دونه. این گزارش هم اینکه اخطار میده، نشون دادن این روش به عنوان یه راه مطمئن واسه برخورد با تغییرات جوی، ممکنه بسیاری رو که به درستی واسه رسیدن به روشای کاهش انتشار کربن تلاش می کنن، ضایع و خیت کنه.

تلاش واسه پیشرفت تکنولوژیای بازجذب کربن از جو؛ ممکنه در آینده به ساختن چیزی مثل این جنگلای مصنوعی ختم شه.

برخلاف تغییر سپیدایی، برخورد گزارش و محققان، با روشی که تلاش در جذب دی اکسید کربن از جو دارن، بهتره. این روش ها عموما کم خطر اما بسیار گران هستن. گزارش نامبرده پیشنهاد می کنه، تکنولوژیای جذب کربن در بسته پیشنهادی واسه مقابله با تغییرات جوی گذاشته شن.

کن کالدیرا، بوم شناس استنفورد میگه: «جدا کردن بحث تغییر سپیدایی از تکنولوژیای بازجذب کربن، به عنوان دو روشی که سود و زیان اونا به طور کامل برعکس همه، از مهمترین دست آوردای گزارش آکادمی علوم بود. نگرانی اصلی در مورد بازجذب کربن دی اکسید، هزینه تموم شده اون هستش. باید در راه ارزون تر کردن این روش تلاش کرد و نکته اصلی این گزارش همینه. اما در مورد تغییر سپیدایی، بحث دور و بر خطر هاست. بیشتر روشای مطرح شده تقریبا ارزون هستن ولی مسئله انتخاب بد از بین بدتر هاست. اگه قرار باشه که این راهکارا بتونن تغییر جوی رو متوقف کنن، بهتره از همین حالا آزمایش شن تا بعدا در شرایط اضطراری، مجبور نشیم با عجله اراده کردن کنیم.»

جاده پیش رو:

انسانیت با شتاب به گرم کردن سیاره اش ادامه میده. طبق آخرین گزارش هیئت بین المللی تغییرات جوی، واسه جلوگیری از افزایش ۴ درجه ای دما تا ۲۱۰۰، به کار گیری تکنولوژیای باز جذب دی اکسید کربن لازمه.

سال ۲۰۰۹ بود که یه اقیانوس شناس و تیمش سوار بر کشتی Polarstern به اقیانوس منجمد جنوبی سفر کردن. اونا یه جریان گردابی کوچیک رو انتخاب کردن و محلولی شامل آهن و مواد مغذی، که رشد آنی پلانکتونا رو تحریک می کرد به داخل اون ریختند. پلاکتونای فتوسنتز کننده به طور زیادی زیاد می شدن و کربن دی اکسید بیشتری رو از هوا می ربودند. با به آخر رسیدن ذخیره آهن و مواد مغذی، پلاکتونا مردند و کربن رو هم در اجساد کوچکشون در اعماق دریا دفن کردن. اگه اینجور روشی در سطح جهانی انجام شه، میشه هرساله تا ۱ میلیارد تن گاز گلخانه ای رو در اقیانوسا دفن کرد.

این جور آزمایشا از چشم فعالان محیط زیست مخفی نمی مانند. نگرانیایی که در مورد آسیب زدن این آزمایشات به چرخه غذایی، یا اثرات جانبی پیش بینی نشده اونا مطرحه، کار رو واسه برگزارکنندگان شون خیلی سخت می کنن. در مورد راه حل بالا، تیم پس از این که سوژه اینجور نگرانیا قرار گرفتن، از ادامه آزمایش بیخیال شدن.

کمتر کسیه که نگرانیای فعالان محیط زیست رو بیخود تلقی کنه. اما با در نظر گرفتن پیشنهادایی که از طرف منابع معتبر علمی به انجام این جوری آزمایشات در اندازه کوچیک شده، شاید بهتر باشه از سد حساسیتای بزرگ نمایی شده در این مورد بگذریم. چون که تنها یه راه واسه مطالعه واقعی روی ایده های مهندسی آب و هوا هست: امتحان اونا. اما به نظر می رسه این جور تستا تبدیل به تابو شدن. در سال ۲۰۱۱، وقتی گروهی از محققان انگلیسی می خواستن واسه مطالعه خود چیزی در حدود چند وانِ  آب رو به آسمون اسپری کنن، خود رو مقابل دادخواست اعتراضی دیدن که از طرف ۷۰ نهاد محیط زیستی در سراسر جهان امضا شده بود. نتیجه عقب نشینی بود.

این در حالیه که آزمایشاتی با اندازه کوچیک، نمی تونن تاثیر بلند یه مدت روی وضعیت جوی بذارن. پلانکتونای آقای اقیانوس شناس به سرعت محو شدن. در سال ۱۹۹۱ آتشفشون فعالی به نام پیناتوبو (در فیلیپین)، دومین فوران بزرگ قرن بیستم رو انجام داد. ۱۰ میلیارد تن ماده مذاب و ۲۰ میلیون تن گوگرد دی اکسید (ماده ای که می تونه سپیدایی زمین رو عوض کنه) به جو آزاد شد. ارتفاع این آتشفشون پس از فوران ۳۰۰ متر کم شد! اما حتی اینجور فورانی هم اثرات جوی دراز مدت نداشت.

طی سال ۲۰۱۲، یه سرمایه گذار جداگونه به نام Russ George با ایده بازیابی شیلات ماهی سالمون، مقدار زیادی آهن رو از کشتی به دریا سرازیر کرد. اینا آزمایشاتی هستن که فعالان محیط زیست باید جلویشان قد علم کنن.

اگه آخرسر کشورا تصمیم بگیرن واسه مقابله با مشکلات جوی از مهندسی آب و هوا استفاده کنن، خطر کار به شکل زیادی بالاست. ایده ای مثل ایجاد آتشفشانای مصنوعی (آزاد کردن سولفور دی اکسید) در سراسر دنیا احتمال نابودی اوزورن رو به دنبال داره. دقیقا به همین خاطره که ما «حالا» باید دست به آزمایش بزنیم.

 

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *