Încălzirea globală se înrăutățește. Așa că SUA tocmai au testat o modalitate de a devia lumina solară

Marți, cu puțin înainte de ora 9 dimineața, un inginer pe nume Matthew Gallelli s-a ghemuit pe puntea unui portavion dezafectat din Golful San Francisco, și-a pus o pereche de apărători de urechi și a apăsat pe un comutator, scrie The New York Times.

Câteva secunde mai târziu, un dispozitiv care semăna cu un tun de zăpadă artificială a început să bubuie, apoi a produs un șuierat mare și asurzitor. O ceață fină de particule mici de aerosoli a ieșit din gura acestuia, călătorind sute de metri prin aer.

A fost primul test în aer liber din Statele Unite al unei tehnologii concepute pentru a lumina norii și a reflecta o parte din razele solare în spațiu, o modalitate de a răci temporar o planetă care acum se supraîncălzește periculos. Oamenii de știință au vrut să vadă dacă aparatul care a necesitat ani de zile pentru a fi creat poate pulveriza în mod constant aerosoli de sare de dimensiunea potrivită prin aerul liber, în afara unui laborator.

Dacă va funcționa, următoarea etapă ar fi să țintească cerul și să încerce să schimbe compoziția norilor de deasupra oceanelor Pământului.

Pe măsură ce oamenii continuă să ardă combustibili fosili și să pompeze cantități tot mai mari de dioxid de carbon în atmosferă, obiectivul de a menține încălzirea globală la un nivel relativ sigur, de 1,5 grade Celsius față de perioada preindustrială, se îndepărtează. Acest lucru a adus ideea de a interveni în mod deliberat în sistemele climatice mai aproape de realitate.

Universitățile, fundațiile, investitorii privați și guvernul federal au început să finanțeze o serie de eforturi, de la absorbția dioxidului de carbon din atmosferă la adăugarea de fier în ocean, în încercarea de a stoca dioxidul de carbon pe fundul mării.

„Cu fiecare an în care avem noi înregistrări ale schimbărilor climatice și temperaturi record, valuri de căldură, acest lucru determină domeniul să caute mai multe alternative”, a declarat Robert Wood, cercetătorul principal al echipei de la Universitatea din Washington care conduce proiectul de iluminare a norilor marini.

„S-ar putea schimba tiparele climatice”

Iluminarea norilor este una dintre multele idei legate de împingerea energiei solare înapoi în spațiu – numită uneori modificare a radiației solare, geoinginerie solară sau intervenție climatică. În comparație cu alte opțiuni, cum ar fi injectarea de aerosoli în stratosferă, iluminarea norilor marini ar fi localizată și ar folosi aerosoli din sare de mare relativ benigni, spre deosebire de alte substanțe chimice.

Cu toate acestea, ideea de a interveni în natură este atât de controversată, încât organizatorii testului de marți au ținut secret detaliile, îngrijorați că criticii vor încerca să intervină. Deși administrația Biden finanțează cercetări privind diferite intervenții asupra climei, inclusiv iluminarea norilor marini, Casa Albă s-a distanțat de studiul californian, trimițând o declarație către New York Times în care se spune așa: „Nu am avut nicio problemă cu acest studiu. Guvernul Statelor Unite nu este implicat în experimentul de modificare a radiației solare (SRM) care are loc în Alameda, California, sau oriunde altundeva”.

David Santillo, om de știință senior la Greenpeace International, este profund sceptic față de propunerile de modificare a radiației solare. Dacă iluminarea norilor marini ar fi folosită la o scară care ar putea răci planeta, consecințele ar fi greu de prezis sau chiar de măsurat, a spus el.

„S-ar putea schimba tiparele climatice, nu doar pe mare, ci și pe uscat”, a spus el. „Aceasta este o viziune înfricoșătoare a viitorului pe care ar trebui să o evităm cu orice preț”.

Karen Orenstein, director al Programului pentru justiție climatică și energetică de la Friends of the Earth U.S., un grup de mediu non-profit, a calificat modificarea radiației solare drept „o distragere a atenției extraordinar de periculoasă”. Ea a spus că cea mai bună modalitate de a aborda schimbările climatice ar fi să renunțăm rapid la arderea combustibililor fosili.

În ceea ce privește acest ultim aspect, cercetătorii în domeniul cloud sunt de acord.

„Sper, și cred că toți colegii mei speră, că nu vom folosi niciodată aceste lucruri, că nu va fi nevoie să o facem”, a declarat Sarah Doherty, cercetător în domeniul atmosferei la Universitatea din Washington și manager al programului de iluminare a norilor marini.

Ea a precizat că există potențiale efecte secundare care trebuie încă studiate, inclusiv modificarea pattern-urilor de circulație oceanică și a temperaturilor, care ar putea afecta pescuitul. Luminarea norilor ar putea, de asemenea, să modifice pattern-urile de precipitații, reducând precipitațiile într-un anumit loc, în timp ce le-ar putea crește în altă parte.

Dar este vital să aflăm dacă și cum ar putea funcționa astfel de tehnologii, a spus Dr. Doherty, în cazul în care societatea ar avea nevoie de ele. Și nimeni nu poate spune când ar putea ajunge lumea la acel moment.

„Efectul Twomey”

În 1990, un fizician britanic pe nume John Latham a publicat o scrisoare în revista Nature, sub titlul „Controlul încălzirii globale?”, în care introducea ideea că injectarea de particule minuscule în nori ar putea compensa creșterea temperaturilor.

Dr. Latham a vorbit mai târziu despre o excursie cu fiul său în Țara Galilor, unde s-au oprit să privească norii de deasupra Mării Irlandei.

„A întrebat de ce norii erau strălucitori în partea de sus, dar întunecați în partea de jos”, a declarat Dr. Latham pentru BBC în 2007. „I-am explicat cum că erau oglinzi pentru lumina solară care intra”.

Dr. Latham a avut o propunere care ar fi putut părea bizară: crearea unei flote de 1.000 de nave fără echipaj uman, propulsate de pânze, care să traverseze oceanele lumii și să pulverizeze continuu în aer picături mici de apă de mare pentru a devia căldura solară de pe Pământ.

Ideea se bazează pe un concept științific numit „efectul Twomey”: un număr mare de picături mici reflectă mai multă lumină solară decât un număr mic de picături mari. Injectarea unor cantități mari de aerosoli minusculi, care la rândul lor formează multe picături mici, ar putea schimba compoziția norilor.

„Dacă putem crește reflectivitatea cu aproximativ 3 procente, răcirea va echilibra încălzirea globală cauzată de creșterea C02 în atmosferă”, a declarat pentru BBC doctorul Latham, care a murit în 2021. „Schema noastră oferă posibilitatea de a câștiga timp”.

O versiune de iluminare a norilor marini se întâmplă deja în fiecare zi, potrivit Dr. Doherty.

Pe măsură ce navele călătoresc pe mări, particulele din gazele lor de eșapament pot lumina norii, creând „urme de navă”, în spatele lor. De fapt, până de curând, luminarea norilor asociată cu urmele navelor compensa aproximativ 5 procente din încălzirea climei cauzată de gazele cu efect de seră, a declarat Dr. Doherty.

În mod ironic, pe măsură ce o tehnologie mai bună și reglementările de mediu au redus poluarea emisă de nave, această strălucire involuntară a norilor se estompează, precum și răcirea care o însoțește.

Un program deliberat de iluminare a norilor marini ar putea fi realizat cu ajutorul sărurilor marine, mai degrabă decât cu ajutorul poluării, a declarat Dr. Doherty.

Luminarea norilor nu este o sarcină ușoară. Pentru a reuși, este necesar să se obțină dimensiunea corectă a aerosolilor: particulele prea mici nu ar avea niciun efect, a declarat Jessica Medrado, cercetător științific care lucrează la acest proiect. Prea mari și ar putea avea efect invers, făcând calitatea de reflexie mai slabă decât înainte. Dimensiunea ideală o reprezintă particulele submicronice, cu o grosime de 1/700 de ori mai mică decât cea a unui fir de păr uman, a spus ea.

Apoi, trebuie împrăștiați în aer o aerosoli de dimensiune corectă: un cvadrilion de particule, mai mult sau mai puțin, în fiecare secundă. „Nu puteți găsi nicio soluție gata de utilizare”, a spus Dr. Medrado.

Răspunsul la această problemă a venit din partea unora dintre cele mai proeminente figuri din industria tehnologică americană.

În 2006, fondatorul Microsoft, Bill Gates, a primit o informare de la David Keith, unul dintre cei mai importanți cercetători în domeniul geoingineriei solare, care reprezintă ideea de a încerca să reflecte mai multe raze solare. Gates a început să îi finanțeze pe Dr. Keith și pe Ken Caldeira, un alt cercetător în domeniul climei și un fost dezvoltator de software, pentru a-și continua cercetările.

Cei doi au luat în considerare ideea de iluminare a norilor marini, dar s-au întrebat dacă este fezabilă.

Așa că au apelat la Armand Neukermans, un inginer din Silicon Valley cu un doctorat în fizică aplicată la Stanford și 74 de brevete. Unul dintre primele sale locuri de muncă a fost la Xerox, unde a conceput un sistem de producere și pulverizare a particulelor de cerneală pentru copiatoare. Dr. Caldeira l-a întrebat dacă ar putea dezvolta o duză care să pulverizeze nu cerneală, ci aerosoli de sare de mare.

Intrigat, Dr. Neukermans, care are acum 83 de ani, i-a convocat pe câțiva dintre vechii săi colegi ieșiți la pensie și a început cercetările într-un laborator împrumutat în 2009, cu 300.000 de dolari de la Bill Gates. Ei s-au autointitulat „Old Salts”.

Echipa a lucrat la această problemă ani de zile, ajungând în cele din urmă la o soluție: prin împingerea aerului la o presiune extrem de mare printr-o serie de duze, au putut crea suficientă forță pentru a sparge cristalele de sare în particule extrem de mici, de dimensiunea potrivită.

Lucrările lor s-au mutat într-un laborator mai mare la Palo Alto Research Center, o fostă unitate de cercetare Xerox deținută acum de SRI International, un institut de cercetare independent și non-profit. Dr. Medrado a devenit inginerul principal al proiectului în urmă cu doi ani. La sfârșitul anului trecut, pulverizatorul fusese asamblat și aștepta într-un depozit din apropierea orașului San Francisco.

Mașina era gata. Echipa avea nevoie de un loc unde să o testeze.

În timp ce cercetătorii perfecționau pulverizatorul, în afara laboratorului lor avea loc o transformare profundă.

De când Dr. Latham a propus pentru prima dată ideea de iluminare a norilor marini, concentrația de gaze care captează căldura în atmosferă a crescut cu aproximativ 20 de procente. Anul trecut a fost cel mai cald din istoria înregistrată, iar Organizația Meteorologică Mondială preconizează că 2024 va fi un alt an record. Temperaturile globale ale oceanelor au atins niveluri record în ultimul an.

Pe măsură ce efectele schimbărilor climatice continuă să crească, a crescut și interesul pentru un fel de plan de rezervă. În 2020, Congresul a cerut Administrației Naționale Oceanice și Atmosferice să studieze modificarea radiațiilor solare. În 2021, Academiile Naționale de Științe, Inginerie și Medicină au publicat un raport în care se spune că Statele Unite ar trebui să „urmărească cu prudență” cercetarea acestei idei. Luna trecută, oamenii de știință de la NOAA și de la alte agenții federale au propus o foaie de parcurs pentru cercetarea iluminării norilor marini.

Interesul este în creștere și în străinătate. În februarie, o echipă australiană de cercetători de la Southern Cross University, care a fost consiliată de Dr. Neukermans, a efectuat un experiment de o lună în largul coastei de nord-est a țării, pulverizând aerosoli de pe o navă și măsurând răspunsul norilor.

Finanțarea privată este, de asemenea, în creștere. Kelly Wanser este un fost director de tehnologie care a ajutat la înființarea proiectului de iluminare a norilor marini la Universitatea din Washington. În 2018, ea a creat SilverLining, o organizație non-profit pentru a avansa cercetarea în ceea ce ea numește „intervenții climatice pe termen scurt”, cum ar fi iluminarea norilor.

Grupul lui Wanser contribuie cu o parte din finanțarea cercetării de la Universitatea din Washington și SRI, care este bugetată la aproximativ 10 milioane de dolari pe o perioadă de trei ani, a spus ea. Aceasta include studiul la bordul Hornet, care se așteaptă să coste aproximativ 1 milion de dolari pe an.

Găsirea de bani pentru această activitate a devenit mai ușoară, deoarece căldura record a „schimbat cu adevărat atitudinea” finanțatorilor, a declarat Wanser. Printre donatori se numără Quadrature Climate Foundation, Pritzker Innovation Fund și Cohler Charitable Fund, înființat de fostul director executiv al Facebook Matt Cohler, spune Wanser.

Anul trecut, Wanser a vorbit cu un membru al consiliului care conduce Hornet, care funcționează acum ca muzeu afiliat la Smithsonian. Ar găzdui ei un studiu în premieră?

Muzeul a fost de acord.

„Să țintim cu spray-ul un pic mai sus”

Puntea de zbor a navei Hornet se ridică la 15 metri deasupra țărmului din Alameda, un orășel din partea de est a golfului San Francisco. Marți, pe ea se aflau o serie de senzori fin calibrați, cocoțați în vârful unui rând de lifturi cu foarfecă care se întindeau în aer.

Sub un steag al Statelor Unite, la capătul îndepărtat al punții de zbor, se afla pulverizatorul: albastru strălucitor, aproximativ de forma și mărimea unui reflector, cu un inel de duze mici din oțel în jurul gurii sale de un metru lățime. Cercetătorii îl numesc CARI, de la Cloud Aerosol Research Instrument.

Pe o parte a pulverizatorului se afla o cutie de mărimea unui container de transport maritim care adăpostea o pereche de compresoare, care alimentau pulverizatorul cu aer sub presiune ridicată printr-un furtun gros și negru. Pe cealaltă parte se afla un rezervor cu apă. O serie de întrerupătoare, rotite într-o succesiune atentă, alimentau apa și aerul în dispozitiv, care apoi elibera o ceață fină spre senzori.

Scopul a fost de a determina dacă aerosolii care părăsesc pulverizatorul, care au fost manipulați cu atenție pentru a atinge o anumită dimensiune, își păstrează această dimensiune în timp ce se împrăștie prin aer în diferite condiții de vânt și umiditate. Analiza rezultatelor va dura luni de zile. Dar răspunsurile ar putea determina dacă iluminarea norilor marini ar funcționa și cum, potrivit Dr. Wood.

Wanser a declarat că speră că testele, care ar putea continua luni sau mai mult, vor demistifica conceptul de tehnologii de intervenție climatică. În acest scop, echipamentul va rămâne pe Hornet și va fi expus în timpul orelor în care nava este deschisă publicului. Chiar dacă echipamentul nu va fi folosit în cele din urmă pentru a răci planeta, datele pe care le generează pot contribui la înțelegerea modului în care poluarea și alți aerosoli interacționează cu norii, au declarat cercetătorii.

Dr. Wood a estimat că oamenii de știință ar putea avea nevoie de încă un deceniu de teste înainte de a fi în poziția de a utiliza potențial iluminarea norilor marini la scara necesară pentru a răci Pământul.

Wanser privește deja înainte la următoarea fază a acestei cercetări. „Următorul pas este să mergem în ocean”, a spus ea, „să țintim cu spray-ul un pic mai sus și să atingem norii”.