科学者たちはグレートバリアリーフを救うために雲にパッチを当てている

オーストラリアではうだるような夏が続いており、グレートバリアリーフのサンゴはストレスの初期の兆候を示している。世界最大のサンゴ礁システムを管理する当局は、今後数週間以内に再び白化現象が起きると予想している。もしそうなれば、それはその後6回目となる。 1998 年、水温の上昇により、数え切れないほどの海洋生物が生息するサンゴの大規模な帯が消滅したと報告されました。動物。サンゴを病気や死に陥りやすくするこれらの白化現象のうち 3 件は、過去 6 年間だけで発生しました。長期にわたる熱ストレスにより、サンゴは組織内に生息する藻類を排出し、完全に白くなります。これは、避難所と食料としてサンゴ礁に依存している何千種もの魚、カニ、その他の海洋生物に壊滅的な影響を与える可能性があります。海洋温暖化によって白化が引き起こされているため、一部の科学者は解決策を求めて空に注目しています。具体的には、雲に注目しています。
雲は雨や雪だけをもたらしません。日中、雲は巨大な日傘のように機能し、地球からの太陽光の一部を宇宙に反射します。海洋層積雲は特に重要です。それらは低高度に位置し、厚く、約 20 層を覆っています。熱帯の海に占める割合が多く、その下の水を冷却している。そのため、科学者たちは、より多くの太陽光を遮断するためにサンゴの物理的特性を変更できないか研究している。グレートバリアリーフでは、サンゴ礁のサンゴ礁に待望の救済策が提供されることが期待されている。しかし、より物議を醸している地球規模の寒冷化を目的としたプロジェクトもあります。
この概念の背後にある考え方はシンプルです。海の上にある雲に大量のエアロゾルを噴射して、反射率を高めるというものです。科学者たちは、船舶が残した汚染痕跡の粒子（飛行機の後ろの痕跡によく似ています）が、既存の雲を照らす可能性があることを何十年も前から知っていました。それは、これらの粒子が雲滴の種を作成するためです。雲の粒が多くなり、小さくなればなるほど、太陽光が地球に衝突して加熱される前に、雲が太陽光を反射する能力がより白く、より良くなります。
もちろん、汚染物質のエアロゾルを雲に吹き込むことは、地球温暖化の問題を解決するのに適切な技術ではありません。英国の物理学者、故ジョン・レーサムは 1990 年に、代わりに海水の蒸発から得られる塩の結晶を使用することを提案していました。海は豊かで、穏やかで、特に彼の同僚で、エディンバラ大学工学・デザイン名誉教授のスティーブン・ソルター氏は、約1,500隻の遠隔操作ボートからなる船団を配備して海洋を航行させ、水を吸い込み、細かい霧を雲に噴霧して雲を作ることを提案した。温室効果ガスの排出量が増加し続けるにつれて、レーサムとソルターの珍しい提案への関心も高まっています。2006年以来、二人は海洋雲明るくするプロジェクトの一環として、ワシントン大学、PARC、その他の機関の約20人の専門家と協力してきました。 (MCBP)プロジェクトチームは現在、海の上にある低くふわふわした層積雲に意図的に海塩を加えることで、地球を冷却する効果があるかどうかを調査している。
2018年からMCBPを管理しているシアトルのワシントン大学の大気科学者サラ・ドハーティ氏は、南北アメリカの西海岸沿いとアフリカ中南部で雲が特に明るくなりやすいようだと述べた。雲 水滴は自然に形成される海洋では、塩の粒の周りに水分が集まると、塩の粒の周りに水分が集まりますが、それに少量の塩を加えると、雲の反射力が高まる可能性があります。これらの適切な領域の上の大きな雲の覆いを 5% 明るくすれば、世界の大部分が寒くなる可能性がある、とドハティ氏は言いました。コンピューターシミュレーションは示唆している。「非常に小規模で海塩粒子を雲に噴射する私たちの現地調査は、モデルの改良につながる重要な物理プロセスをより深く理解するのに役立つだろう」と彼女は述べた。プロトタイプ装置の小規模実験は、実験は2016年にカリフォルニア州モントレー湾近くの場所で開始される予定だったが、資金不足と実験による環境への影響の可能性に対する国民の反対により延期された。
「私たちは、気候に影響を与えるような規模の海洋雲の増光を直接実験しているわけではありません」とドハーティ氏は述べた。しかし、環境団体やカーネギー気候ガバナンス・イニシアチブなどの擁護団体を含む批評家たちは、たとえ小規模な実験であっても、地球規模の環境に意図せず影響を与える可能性があると懸念している。レイ・ピエール・ハンバート教授は、「地域規模かつ非常に限られた規模でこれができるという考えは、ほとんど誤りである。大気と海洋が他の場所から熱を輸入しているからである」と述べた。オックスフォード大学で物理学の博士号を取得しました。また、技術的な課題もあります。海水は塩分が蓄積すると詰まりやすいため、雲を確実に明るくできる噴霧器の開発は簡単な作業ではありません。この課題に対処するために、MCBP はアーマンド・ニューカーマンズの協力を得ました。元のインクジェット プリンタの発明者であり、退職するまでヒューレット パッカードとゼロックスで働いていました。ビル ゲイツやその他のテクノロジー業界のベテランからの資金援助を受けて、ニュークマンスは現在、適切なサイズ (120 ～ 400 ナノメートル) の塩水滴を噴射できるノズルを設計しています。直径）を大気中に放出します。
MCBPチームが屋外テストの準備を進める中、オーストラリアの科学者チームはMCBPノズルの初期プロトタイプを改良し、グレートバリアリーフ上でテストした。オーストラリアは1910年以来1.4℃の温暖化を経験しており、世界平均の1.1℃を上回っている。 C、そしてグレートバリアリーフは海洋温暖化によりサンゴの半分以上を失っています。
雲の明るさは、サンゴ礁とその住民に何らかの支援を提供することができます。これを達成するために、サザンクロス大学の工学海洋学者ダニエル・ハリソンと彼のチームは、海から水を汲み出すためのタービンを備えた調査船を取り付けました。除雪砲と同様に、タービンは水を抽出します。 320 個のノズルから数兆個の小さな液滴を空気中に噴射します。液滴は空気中で乾燥し、塩分を含んだ塩水を残し、理論的には低レベルの層積雲と混合します。
オーストラリアの夏の終わりにサンゴが白化する危険が最も高まる2020年と2021年の3月に行われたチームの概念実証実験は、雲量を大幅に変えるには規模が小さすぎた。それでもハリソン氏は、その速度に驚いた。塩辛い煙が空に漂った。彼のチームは、ライダー計器を備えたドローンを最高500メートルの高さまで飛行させ、プルームの動きをマッピングした。今年は飛行機が残りの数メートルを飛行し、500メートルを超える雲の反応を評価する予定だ。
研究チームはまた、2番目の調査船の空気サンプラーと、サンゴ礁と陸上の測候所を使用して、モデルを改善するために粒子と雲がどのように自然に混ざり合うかを研究する予定です。」そうすれば、より大規模に行われた場合、雲がどのように明るくなるかを調べ始めることができます。は、望ましくも予期せぬ形で海洋に影響を与える可能性があります」とハリソン氏は語った。
ハリソン氏のチームが行ったモデリングによると、サンゴ礁上の光を約 6% 減らすと、グレート バリア リーフの中央棚にあるサンゴ礁の温度が 0.6 °C 相当低下します。すべてをカバーするように技術をスケールアップします。グレート・バリア・リーフは直径2,300キロメートルにわたる2,900以上の個別のサンゴ礁で構成されていますが、高波が予想される数か月前に約800のスプレーステーションを稼働させる必要があるため、物流上の課題になるだろうとハリソン氏は述べました。グレートバリアリーフ宇宙からも見えるほど大きいが、地球の表面のわずか0.07%しか覆われていない。ハリソン氏は、この新しいアプローチには潜在的なリスクがあり、よりよく理解する必要があることを認めた。雲の増光は、雲を乱したり、局地的な変化を引き起こす可能性がある。天気と降雨のパターンも、雲の種まきに関する大きな懸念事項です。これは、飛行機やドローンが雲に電荷やヨウ化銀などの化学物質を加えて雨を発生させる技術です。アラブ首長国連邦と中国は、熱に対処する技術を実験していますしかし、そのような対策は非常に物議を醸しており、多くの人が非常に危険であると考えています。雲の播種と増光は、いわゆる「地球工学」介入の1つです。批評家は、それはリスクが高すぎる、または排出量削減の妨げになると主張しています。
2015年、物理学者のピエールアンベール氏は気候介入に関する国家研究評議会の報告書を共著し、政治や統治の問題を警告した。しかし、2021年3月に発表された同学会の新しい報告書は、地球工学に関してより支持的な立場をとり、米国政府に次のことを勧告した。 「研究に2億ドルを投資する。ピエールアンベール氏は海洋雲を明るくする研究を歓迎したが、進行中の研究プロジェクトの一環として開発されたスプレー装置に問題があることがわかった。この技術は手に負えなくなる可能性がある」と述べた。彼らが決定を下すことはないでしょう。」気候危機に対する無策と石炭火力発電への依存を厳しく批判されているオーストラリア政府は、海の雲が明るい可能性を見出していると見ており、2020年4月にグレートバリアリーフを修復するための3億ドルのプログラムを立ち上げ、この資金で資金を調達した。研究、技術開発、海洋雲の増光など30以上の介入試験が行われている。ただし、ユン・ゼンリャンのような大規模な投資措置は依然として物議を醸している。環境団体は、これが生態学的リスクをもたらし、温室効果ガス排出を制限する取り組みの妨げになる可能性があると主張している。
しかし、たとえ雲の明るさが効果的であることが証明されたとしても、ハリソン氏はそれがグレートバリアリーフを救うための長期的な解決策にはならないと考えている。「雲の明るさは限られた冷却効果しかもたらすことができない」と彼は述べ、気候危機はさらに悪化する可能性が高いと述べ、ハリソン氏は、むしろ、各国が排出量を削減するまでの時間を稼ぐのが目的だと主張する。「何も介入せずに、すぐに排出量を削減してサンゴ礁を守ることができると期待しても遅すぎる。」
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