Naukowcy chcą stworzyć nowe chmury. To skończy czy przedłuży nasze problemy?

Morze wokół Australii tego lata niemal się zagotowało. Gwałtowny skok temperatury wody, “fala morskich upałów", doprowadził do prawdziwego kryzysu w jednym z najważniejszych ekosystemów Ziemi - Wielkiej Rafie Barierowej.

Rafa ta to ogromny, długi na 2 tys. kilometrów obszar, który dla oceanu jest tym, czym dżungle Amazonii są dla ziemskich lądów: wyjątkowym, rajskim ogrodem w którym dom znalazły tysiące wyjątkowych, często niespotykanych nigdzie indziej gatunków. Wyspą niesamowitej bioróżnorodności.

Morskie upały stanowią jednak dla tego obszaru śmiertelne niebezpieczeństwo. Od 1998 r. już pięciokrotnie rafa doświadczała masowego blaknięcia: poddane stresowi cieplnemu koralowce, stanowiące podstawę życia na rafie, wyrzucają z siebie kolorowe glony, które zazwyczaj zapewniają im pożywienie. W miejscu kolorowej rafy pojawia się obszar pokryty trupiobiałymi szkieletami osiadłych zwierząt. Jeśli upały się utrzymują, koralowce umierają. A wraz z nimi znikają tysiące ryb, krabów i innych stworzeń, których schronienie i pożywienie stanowią rafy. Trzy z tych zjawisk miały miejsce w ciągu ostatnich 6 lat.

Tegoroczne upały mogą doprowadzić do szóstego wielkiego blaknięcia. Aby zapobiec dalszemu niszczeniu rafy, naukowcy chcą jednak sięgnąć po nietypowe narzędzie. Chcą zmodyfikować chmury tak, by osłoniły one rafę przed upałami.

Obłoki stanowią istotną część mechanizmu chłodzenia Ziemi. Ich albedo - czyli współczynnik opisujący to, jak skutecznie odbijają promienie słoneczne z powrotem w kosmos - jest ważnym elementem ograniczającym wzrosty temperatury na naszej planecie. Szczególnie ważne są morskie chmury stratocumulus: leżą na małych wysokościach, są gęste i pokrywają około 20 procent obszaru oceanu tropikalnego, chłodząc znajdującą się pod nimi wodę. 

Naukowcy chcą jednak przekonać się, czy można sprawić, by działały jeszcze skuteczniej i odbijały jeszcze więcej światła słonecznego. To mogłoby być zbawienne dla Wielkiej Rafy Barierowej - gdyby udało się stworzyć nad nią odbijający ciepło parasol, blaknięcia mogłyby stać się rzadsze i mniej niszczycielskie. Ale gra nie toczy się jedynie o przyszłość tego ekosystemu. Rozjaśnianie chmur jest jednym ze sposobów, na jakie moglibyśmy ograniczyć tempo ocieplania całej planety. Co budzi wielkie kontrowersje.

Koncepcja jest prosta. Od dawna wiemy, że cząsteczki zanieczyszczeń pompowane do atmosfery przez statki mogą rozjaśniać istniejące chmury. Dzieje się tak, ponieważ drobiny aerozoli zawarte w spalinach działają jak ziarna prowadzące do powstawania i zagęszczania chmur - wokół nich kondensuje się woda, tworząc kropelki - a im więcej i im drobniejsze są kropelki tworzące chmurę, tym bielsza ona się staje. Im bielsza chmura, tym więcej promieniowania słonecznego odbija.

Naukowcy chcą więc skopiować ten efekt, pompując do atmosfery aerozole, które będą stanowiły zalążek nowych chmur. Neutralne dla środowiska substancje, na przykład sól pozyskiwana z wody morskiej, mogłyby być rozpylane przez samoloty lub balony. Albo, co zaproponował prof. Stephen Salter, inżynier z Uniwersytetu w Edynburgu, przez flotę składającą się z ok. 1500 zdalnie sterowanych statków, które pływałyby po oceanie, zasysały wodę i rozpylały mgiełkę w chmury, aby je rozjaśnić.

Prace nad systemami, które umożliwiłyby rozjaśnianie chmur nad wielkimi obszarami oceanu, trwają już od niemal 20 lat. Około 20 ekspertów od 2006 r. pracuje w ramach projektu Marine Cloud Brightening Project (MCBP). Grupa opracowała już m.in. system do niezawodnego rozpraszania w atmosferze drobin soli o ściśle określonych rozmiarach. Prototyp zaprojektował Armand Neukermans - wynalazca pierwszych drukarek atramentowych.

Australijscy naukowcy wypożyczyli jeden z wczesnych prototypów tego systemu i przetestował go nad Wielką Rafą Barierową. Eksperyment był na niewielką skalę i nie wywarł sam w sobie wpływu na okoliczną temperaturę, pomiary z dronów wykazały jednak, że pióropusz soli zaskakująco łatwo wznosi się w powietrze i dobrze rozprowadza. Kolejny eksperyment, zaplanowany na ten rok, ma skupić się na zachowaniu soli na wyższych wysokościach - w tym celu naukowcy wykorzystają do pomiarów specjalnie wyposażony samolot.

Obliczenia przeprowadzone przez Australijczyków wskazują, że zwiększenie współczynnika odbijania światła przez chmury nad rafą koralową o 6 proc. sprawiłoby, że temperatura wody spadłaby o ok. 0,6 stopni Celsjusza. To niewielka, ale istotna różnica. Od 1910 r. Australia doświadczyła ocieplenia o 1,4 stopni Celsjusza, czyli więcej, niż wynosi globalna średnia. Wielka rafa straciła w tym czasie ponad połowę swoich koralowców.

Tyle, że objęcie podobną osłoną całej, liczącej tysiące kilometrów kwadratowych rafy, jest ogromnym wyzwaniem technicznym. Naukowcy szacują, że wymagałoby to stworzenia około 800 stacji opryskowych, które działałyby przez kilka miesięcy w roku. Program otrzymał wstępne finansowanie ze strony rządu Australii, który w 2020 r. stworzył wart 300 mln dol. fundusz, którego celem jest odbudowa Wielkiej Rafy Barierowej. Jego finansowanie spotkało się jednak z krytyką ze strony wielu aktywistów i części środowiska naukowego.

Krytyka opiera się na dwóch głównych argumentach. Po pierwsze, globalny system klimatyczny jest niezwykle delikatny i pełen nie do końca jeszcze zrozumianych zależności. Próba manipulowania tym systemem przez człowieka nawet w ograniczonej skali mogłaby doprowadzić do nieprzewidzianych skutków. A po drugie, gdyby takie sztuczne obniżenie temperatury planety odniosło sukces, mogłoby to posłużyć jako argument przeciwko dalszemu obniżaniu emisji gazów cieplarnianych. Ich stężenie w atmosferze nadal by rosło, potencjalnie prowadząc w przyszłości do gwałtownego, szybkiego skoku globalnych temperatur w razie, gdyby z jakiegoś powodu program sztucznego ochładzania planety został przerwany.

Australijczycy przyznają, że lokalne rozjaśnianie chmur w celu ochrony rafy to rozwiązanie tymczasowe. "Pojaśnianie chmur zapewnia jedynie ograniczoną ilość ochłodzenia" - mówi magazynowi Wired prowadzący projekt Daniel Harrison, oceanograf z Southern Cross University.  “A w miarę pogłębiania się kryzysu klimatycznego, jego pozytywne rezultaty zapewne zostaną szybko przezwyciężone. Celem jest zyskanie czasu, aż kraje obniżą emisje. Jest już za późno, by mieć nadzieję, że uda nam się wystarczająco szybko zredukować nasze emisje, aby uratować rafę bez żadnej interwencji".