اصلاح تابش خورشید: آیا می توان کره زمین را سردتر ساخت؟

پروفیسور دیوید کیت از دانشگاه هاروارد می گوید: «بدون شک بشر قادر است که سیاره زمین را به طور مصنوعی سردتر بسازد». کیت در عرصه «سولار جئو انجنیرینگ» (اصلاح تابش خورشید)، که بسیار بحث برانگیز است، تحقیق می کند. با این شیوه پیشنهادی، نور خورشید باید تا حدی دوباره به فضا منعکس گردد تا تغییرات اقلیمی ناشی از انسان بطی ساخته شود. در مورد اینکه چگونه بشر بتواند بدین منظور تابش خورشید را به اصطلاح دستکاری کند، سه مفکوره جالب وجود دارد:

۱ ـ نیروی آتش فشان

به تاریخ ۱۵ جون ۱۹۹۱، هنگامی که آتشفشان پیناتوبو در فیلیپین فعال شد، چندین تُن خاکستر و گاز به اتموسفیر زمین پخش گردید. این دومین فوران بزرگ آتشفشان در قرن بیستم بود. دانشمندان با تعجب دریافتند که در ماه های بعدی از گرمای زمین حدود نیم درجه سانتی گراد کاسته شد. آئروسول ها یا ذرات کوچک موجود در هوا، که به ذرات جامد و قطره های مایع در گاز اطلاق می شود، سبب شده بود که نور خورشید بیشتر از حالت معمولی دوباره به فضا منعکس گردد و به کاهش گرمای زمین منجر شود.

دانشمندانی مانند کیت می خواهند همین تأثیر آتشفشانی را به گونه مصنوعی ایجاد کنند. نظریه آنها «Stratospherich Aerosol Injection» (تزریق آئروسول به استراتوسفیر) نام دارد. با این شیوه باید ماده کیمیایی سلفر یا گوگرد به لایه استراتوسفیر به ارتفاع ۱۵ تا ۵۰ کیلومتری زمین برده شود. نظریه چنین است که آئروسول ها در آنجا با ذرات آب ترکیب گردیده و برای تقریباً یک تا سه سال، نور خورشید را بیشتر از حد معمول دوباره منعکس می سازند.

پروفیسور کیت می گوید: «در عمل هر مدل اقلیم نشان می دهد که انسان با پخش یکنواخت آئروسول در استراتوسفیر، می تواند بسیاری از مهمترین خطرات اقلیمی را کاهش بدهد. یعنی تغییرات در میزان دسترسی به آب، تغییرات درجه حرارت، به شمول دمای شدید.»

اما برای اینکه زمین به طور دوامدار سردتر شود، باید آئروسول ها چندین دهه به سطح گسترده ای به استراتوسفیر انتقال داده شوند. بدین منظور می توان از بالون ها، نیروی خاص توپخانه، هواپیما ها و یا برج های بسیار بلند استفاده کرد.

اما این راه حل ظاهراً بسیار ساده، همزمان با خطرات بزرگی توأم است. برخی از دانشمندان از افزایش تغییرات شدید اقلیمی، باران های آلوده با اسید و یا تخریب لایه اوزون اظهار نگرانی می کنند. منتقدان چنین فناوری را حتی «سلاح بالقوه اقلیمی» عنوان می کنند.

مرتبط:تغییر اقلیم؛ اقیانوس ها از هر زمان دیگری گرم تر شده اند

۲ ـ بحر به عنوان آیینه بازتاب دهنده

هرچند باور نکردنی به نظر می رسد، اما برخی از دانشمندان در مورد سرد ساختن کره زمین با پوشاندن سطح بخش های بزرگی از بحر ها با کف مصنوعی، تحقیق می کنند. این شیوه «Ocean foaming» (کف دار ساختن اقیانوس) و یا «Microbubbles» (حباب های بسیار کوچک) نامیده می شود.

حدود ۷۰ درصد سطح کره زمین را آب تشکیل داده است، که به دلیل عمق خود رنگ تیره داشته و تنها مقدار کمی از نور خورشید را منعکس ساخته و در عوض حرارت زیادی را جذب می کند. به هر اندازه ای که یک سطح روشن تر باشد، به همان پیمانه از اثر تابش خورشید کمتر گرم می گردد. همین اثر در مورد روشنایی سطح آب نیز صدق می کند.

داکتر کوری گابریل، دانشمند اقلیم در دانشگاه کالیفورنیا در سن دییگو می گوید: «با تولید یک نوع کف، که بتواند تابش نور خورشید را منعکس کند و در نقاط استراتیژیک به کار گرفته شود، شاید بتوان به تأثیرات خاص اقلیمی دست یافت.»

به اساس نظریه، همچو یک کف شاید ده برابر بیشتر از سطوح تاریک آب، نور خورشید را منعکس بسازد، و در صورتی که مقدار کف کافی باشد، از گرمای کره زمین احتمالاً تا نیم درجه سانتی گراد کاسته خواهد شد. برخی از دانشمندان پیشنهاد کرده اند که کشتی های خاص و یا کشتی های حامل کانتینر ها می توانند این کف را در جریان حرکت خود در نقاط مختلفی جهان به سطح آب گسترش دهد.

اما این شیوه تا هنوز به قدر کافی مورد پژوهش قرار نگرفته و تا کنون جنبه عملی ندارد. همچنان پیامد های احتمالی مقادیر زیاد کف روی آب بالای اکوسیستم تا هنوز مشخص نیست. علاوه بر آن کنترول تأثیرات آن بالای اقلیم و آب و هوای محل، بسیار دشوار است.

مرتبط:پژوهشگران تأخیر در کاهش گاز کاربن دای اکساید را خطرناک می‌خوانند

۳ ـ شهر های سفید رنگ

در تابستان هوای بسیاری از شهر ها بسیار داغ می شود. مثلاً نیویارک طور اوسط ۱ تا ۳ درجه سانتی گراد گرم تر از مناطق اطرافش می باشد. گاهی هم در هنگام عصر این تفاوت حتی به ۱۲ درجه می رسد.

دلیل آن اینست که سقف ها، جاده ها و پیاده رو های تیره رنگ، در مقایسه با درختان، اراضی روشنتر و ساحاتی که در آنها گیاهان و نباتات سایه می افکنند، شدیدتر گرم می شوند.

یک راه حل از قبل وجود دارد: رنگ کردن ساختمان ها و سقف ها به رنگ سفید. یک کار بسیار ساده و ارزان قیمت، که در سرد ساختن هوا کمک می کند. یک سقف سفید رنگ به تناسب سقف سیاه رنگ، ۳۰ درصد سرد تر است. طور مثال در معماری سنتی در کشور های افریقایی، عربی و جنوب اروپا، از دیر زمانی برای جلوگیری از گرما از این شیوه کار گرفته می شود.

پروفیسور سونیا سینیویراتنه، دانشمند اقلیم در مؤسسه فناوری فدرال زوریخ، می گوید: «با این شیوه دمای محلی می تواند تا تقریباً یک درجه کمتر گردد. در روز های بسیار داغ، که شدت تابش خورشید بسیار بلند است، این کاهش حتی بیشتر می تواند باشد.»

نیویارک در سال ۲۰۰۹، با برنامه ای به نام «CoolRoofs» (سقف های سرد)، بیشتر از یک میلیون متر مربع سقف ساختمان ها در این شهر را سفید رنگ کرد. این رنگ نه تنها ساختمان ها و اطراف آن را سردتر می سازد، بلکه در صرفه جویی انرژی نیز کمک می کند، طور مثال از دستگاه های سردکننده در ساختمان نسبتاً کمتر استفاده صورت می گیرد. دانشمندان تخمین می زنند که اگر همه سقف های ساختمان ها و سطح پیاده رو ها در سراسر جهان سفید رنگ گردند، در انتشار گاز های گلخانه یی که  ۷۰۰ نیروگاه متوسط زغال تولید می کنند، صرفه جویی صورت می گیرد. هرچند شهر های سفید تنها در خود محل روی اقلیم تأثیرگذار اند، در عوض اما هیچ تأثیر جانبی خطرناک ندارند.

دانشمندان به این نظر اند که در مورد راه های جلوگیری از گرمایش زمین همین حالا باید تحقیق و پژوهش انجام داده شود، و این امر نباید برای نسل های بعدی واگذار شود، زیرا آنگاه دیر خواهد بود و مبادا نسل های بعدی مجبور شوند این شیوه ها را بدون تحقیق و پژوهش عملی سازند.

تیم شاونبرگ / ص.ا، ع.ف