Lze zachránit mořský led Arktidy?

Pokud chceme zachránit Arktidu, musíme jednat okamžitě. Existují tři ambiciózní projekty na obnovení ledu v Arktidě. Arktida se otepluje rychleji, než kterákoliv jiná část světa. Jsme svědky nových a nových rekordů v rychlosti tání i ve velikosti plochy tání ledu. Navíc mizí i grónský led, který podle výpočtů obsahuje tolik vody, že by mohla zvýšit hladinu celosvětového moře o 6 metrů. Arktický permafrost rovněž taje a uvolňuje do atmosféry stále více oxidu uhličitého a metanu. Ekonomické škody v souvislosti s oteplováním se na konci století odhadují na 67 trilionů dolarů. Oteplování oslabuje polární tryskový proud (jet stream), což je rychle proudící vzduch ve vysokých výškách na severní polokouli. Ten způsobuje změny klimatu s následnými obdobími sucha, povodněmi a vlnami horka.

Roste počet vědců, kteří požadují realizovat potřebná protiopatření ihned. Uvažuje se o třech možnostech: 1) rozšiřování plochy mořského ledu, 2) umělé projasňování povrchu ledu, aby více odrážel sluneční paprsky, 3) ochlazování arktického ledu zjasňováním mraků, které budou rovněž odrážet více slunečních paprsků. Všechny uváděné příklady patří do skupiny geoinženýrských opatření. Mnozí vědci se ale obávají, že tato opatření podkopávají úsilí o snižování antropogenních emisí CO₂. Z rozmrzající půdy se uvolňuje metan, protože mikrobi rozkládají uvolněnou organickou hmotu. Studie z roku 2009 uvádějí, že obsah uhlíku v arktickém permafrostu (věčně zmrzlé půdě) je přibližně 1672 Gt (gigatun). (Tento odhad odpovídá více než dvojnásobku obsahu uhlíku v současné době v atmosféře. Kdyby se jen nepatrná část dostala do ovzduší, převážilo by to veškeré antropogenní emise, které se již podařilo snížit.

Větrná čerpadla

Potenciální řešení nabízí Steve Desch, astrofyzik z Arizona State University. Plánuje vybudovat větrné mlýny - čerpadla, která budou v zimě čerpat mořskou vodu na mořský led. Voda zmrzne, zvýší tloušťku ledu a plochu zalednění. Tato metoda byla již doporučena i pro Antarktidu, aby se zamezilo kolapsu tamní ledové přikrývky. Protože mořský led v Arktidě se pohybuje, větrná čerpadla by se musela stavět na severu pevninské Arktidy. Desch vypočítal, že by bylo zapotřebí 10 milionů větrných čerpadel, což by stálo asi 500 miliard dolarů. V současné době je k dispozici jen prototyp větrného čerpadla, který se zkouší v laboratorních podmínkách.

Korálky

Druhý geoinženýrský projekt má již určitý úspěch i mimo laboratorní zkoušky. Spočívá v zakrývání ledu bílými lesklými mikrokorálky, které mají zvýšit odrazivost, neboli albedo, tenkého nového ledu, který tak bude chráněn před sluncem. Tuto metodu navrhuje Leslie Field, inženýrka z kalifornské Standford University. Jasné netoxické mikrokorálky jsou z hlediska chemie a fyziky podobné spíše písku, ale jsou menší, o průměru asi 65 mikrometrů (0,065 mm). Field a její kolegové testují tuto myšlenku na ploše 4000 m² na jezeře North Meadow na Aljašce. Zjistilo se, že mikrokuličky zvýšily albedo asi o 20 % a zpomalily tání ledu. Pokrytí 25 000 km² Arktidy by jen na tomto materiálu stálo asi 300 milionů dolarů. Tato plocha přitom činí jen 0,7 % z celkových 3,4 milionů km². Neví se, zda by to fungovalo i na mořském ledu a jsou zde také obavy z případného biologického nebezpečí milionů tun křemíku v Arktickém ekosystému.

Zesvětlování mraků

Někteří klimatologové vidí jako potenciálně nejnadějnější metodu „zesvětlování“ mraků nad Arktidou. S touto myšlenkou přišel v 90. letech John Latham z University of Manchester. Navrhoval omezit účinky skleníkového jevu snížením množství slunečního záření dopadajícího na povrch Země. Byl fascinován tzv. Twomeyovým jevem, který vychází z toho, že množství slunečního záření, které mraky odrážejí zpět do kosmu, závisí na koncentraci malých částic, kolem nichž se tvoří kapičky. Uvědomil si, že by bylo možno zvýšit tuto koncentraci nad oceány očkováním mraků kapičkami slané vody. (Aerosolové částice mohou působit jako kondenzační jádra vytvářením většího počtu kapiček, které mají menší distribuci (rozložení) velikosti. Tím se zvyšuje odrazivost mraku, mraky jsou bělejší a větší, což vede k ochlazení mezi -0,3 a -1.8 Wm ². Mraky mohou být očkovány emisemi sulfátů vypouštěných loděmi, za nimiž pak pozorujeme stopy bílých mraků.) Byly vypracovány počítačové modely ukazující, jak by arktický led mohl být obnoven zesvětlováním stratokumulových mraků. Tyto velké mraky se obvykle vyskytují ve skupinách a pokrývají velká území. Výpočetní model vypadá nadějně, ale skutečnost je jiná. Byl by nutný rozsáhlý systém, který by rozstřikoval ultrajemnou mlhu mořské vody do nižší atmosféry na velkých plochách oceánů. Ověřování této metody skončilo pro nedostatek finančních prostředků.

Kelly Wanser, ředitel geoinženýrské fimy Silver Lining se sídlem ve Washingtonu, se domnívá, že nejnadějnější myšlenkou, jak zabránit kolapsu Arktidy, je zvyšování odrazivosti slunečního záření od atmosféry. Naše možnost investovat do této metody je ale nulová. Znamená to, že lidstvo je v brzké budoucnosti vystaveno klimatickému riziku a nedostatečně rychlá akce způsobí, že oteplování přeroste  bezpečnou hranici.

Mraky jsou důležité

Dosud ale není známo, jak se tvorba mraků změní s pokračujícím oteplováním. Nevíme, o kolik teplejší bude Země při daném zvýšení koncentrace CO₂ v atmosféře. Jedním z důvodů neurčitosti je tak zvaná klimatická citlivost. Je to míra velikosti oteplování, vyplývající ze zdvojnásobení obsahu CO₂ v atmosféře. V klimatických modelech je stanovena od 2 °C do 5 °C. Zdokonalené počítačové modely ukazují na to, že planeta je citlivější, než jsme si dříve mysleli. Jestliže je planeta citlivější, pak při zvýšení emisí CO₂ o pouhých 70 ppm během dvaceti let se teplota zvýší o 1 °C, čímž by se globální teplota dostala nad 2 °C, při níž lze očekávat více požárů, delší období sucha v některých oblastech a zvýšení počtu a intenzity tropických bouří.

Tvorbu mraků zesilují atmosférické částice aerosolů, z nichž mnohé jsou znečištěné vlivem průmyslu a spalováním fosilních paliv. Aerosolové částice mají ochlazovací účinky, a to jak přímé, tak při tvorbě mraků. Jestliže odstraníme špinavé aerosoly, vyčistíme atmosféru, ale současně zvýšíme globální oteplování. Bude třeba zjistit, jak v tomto případě mraky přispějí ke klimatické citlivosti. Experimenty s rozjasňováním mraků mají schopnost osvětlit důležité otázky klimatické vědy, zejména vliv aerosolů na mraky.

Vyplatí se nejdříve lépe porozumět klimatickému systému, než se ho pokusíme zmanipulovat.

Zdroj: Rowan Hooper: Arctic rescue squad. New Scientisst, 2019, č. 3245, s. 38-41