Jedným z najzávažnejších aspektov klimatických zmien je úloha, ktorú zohrávajú mechanizmy pozitívnej spätnej väzby. Popri zvyšovaní globálnych teplôt v dôsledku zvýšených emisií oxidu uhličitého a skleníkových plynov sa zvyšuje aj tlak spôsobený odlesňovaním, okyslením oceánov a (predovšetkým) zánikom ľadového polárneho ľadu v Arktíde.
Podľa novej štúdie tímu vedcov zo Školy Zeme a vesmíru na Štátnej univerzite v Arizone by však bolo možné znovu zmraziť časti arktickej ľadovej pokrývky. Vďaka technike geoinžinierstva, ktorá by sa spoliehala na čerpadlá poháňané vetrom, sa domnievajú, že jeden z najväčších mechanizmov pozitívnej spätnej väzby na planéte môže byť neutralizovaný.
Ich štúdia s názvom „Arctic Ice Management“ sa nedávno objavila v internetovom časopise Earth´s Future, vydanom Americkou geofyzikálnou úniou. Ako naznačujú, súčasná miera, v ktorej arktický ľad mizne, je dosť znepokojujúca. Navyše, ľudstvo pravdepodobne nebude schopné v nadchádzajúcich desaťročiach bojovať proti rastúcim globálnym teplotám bez prítomnosti polárneho ľadu.
Obzvlášť znepokojujúca je miera vymiznutia polárneho ľadu, ktorá bola v posledných desaťročiach pomerne výrazná. Miera strát sa odhaduje na 3,5 až 4,1% za desaťročie, s celkovým poklesom najmenej 15% od roku 1979 (keď sa začali satelitné merania). Aby sa to zhoršilo, rýchlosť, akou sa stráca ľad, sa zrýchľuje.
Z východiskovej hodnoty okolo 3% za desaťročie v rokoch 1978 - 1999 sa miera strát od 2000. rokov výrazne zvýšila - do tej miery, že rozsah morského ľadu v roku 2016 bol druhý najnižší zaznamenaný v histórii. Ako sa uvádza v úvode (a za podpory mnohých zdrojov), problém sa pravdepodobne zhorší až do polovice 21. storočia:
„Bolo zistené, že priemerné globálne teploty lineárne stúpajú spolu s kumulatívnym CO2 Očakáva sa, že to bude aj naďalej viesť k zvyšovaniu teploty asi o 3 ° C alebo viac do konca storočia. Arktický región sa bude naďalej otepľovať rýchlejšie ako globálny priemer. Celoročné zníženie arktického morského ľadu sa predpokladá takmer vo všetkých scenároch a takmer bez ľadu (<10)6 km2 rozsah morského ľadu päť po sebe nasledujúcich rokov) Severný ľadový oceán sa považuje za „pravdepodobný“ do roku 2050 podľa scenára „ako je obvyklé“.
Jedným z dôvodov, prečo sa Arktída otepľuje rýchlejšie ako zvyšok planéty, je silná spätná väzba s albedom. V podstate čerstvý snehový ľad odráža až 90% slnečného svetla, zatiaľ čo morský ľad odráža slnečné svetlo s albedom do 0,7, zatiaľ čo otvorená voda (ktorej albedo je blízko 0,06) absorbuje najviac slnečného svetla. Čím viac ľadu sa roztopí, tým viac absorbuje slnečné svetlo, čím ďalej zvyšuje teplotu v Arktíde.
Rozsah arktického morského ľadu (oblasť pokrytá najmenej 15% morským ľadom) v septembri 2007 (biela oblasť). Červená krivka označuje priemer v rokoch 1981–2010. Kredit: Národné dátové stredisko pre sneh a ľadNa vyriešenie tohto problému výskumný tím pod vedením Stevena J. Descha, profesora zo Školy zemského a vesmírneho prieskumu, zvážil, ako je topenie spojené so sezónnymi výkyvmi. Arktický morský ľad sa v priebehu času v podstate zmenšuje, pretože nový ľad (známy ako „ľad prvého roku“), ktorý sa vytvára s každou ďalšou zimou, je obyčajne hrubý iba 1 meter (3,28 ft).
Ľad, ktorý prežije v lete v Arktíde, je schopný rásť a stáva sa „viacročným ľadom“ s typickou hrúbkou 2 až 4 metre (6,56 až 13,12 ft). Ale vďaka súčasnému trendu, keď letá sa postupne otepľujú, „prvý rok ľadu“ podľahne letným topeniam a zlomeninám skôr, ako môže rásť. Kým viacročný ľad tvoril v 80. rokoch 50 až 60% všetkého ľadu v Severnom ľadovom oceáne, do roku 2010 tvoril iba 15%.
Vzhľadom na to Desch a jeho kolegovia zvážili možné riešenie, ktoré by zabezpečilo, že „ľad prvého roku“ bude mať väčšiu šancu na prežitie leta. Umiestnením strojov, ktoré by využívali veternú energiu na výrobu čerpadiel, odhadujú, že voda by sa mohla dostať na povrch v priebehu arktickej zimy, keď by mala najlepšiu šancu na zamrznutie.
Na základe výpočtov rýchlosti vetra v Arktíde vypočítajú, že veterná turbína s lopatkami s priemerom 6 metrov by vyrobila dostatočné množstvo elektrickej energie, aby jediné čerpadlo mohlo zvýšiť vodu na výšku 7 metrov a pri rýchlosti 27 metrických ton ( 29,76 tony) za hodinu. Čistým efektom by boli hrubšie vrstvy ľadu v celej postihnutej oblasti, čo by malo väčšiu šancu na prežitie leta.
V priebehu času by negatívna spätná väzba spôsobená väčším množstvom ľadu spôsobila, že menej ľadu sa absorbuje do Severného ľadového oceánu, čo povedie k väčšiemu ochladzovaniu a väčšiemu hromadeniu ľadu. Tvrdia, že by sa to dalo dosiahnuť s relatívne skromným rozpočtom 500 miliárd dolárov ročne pre celú Arktídu alebo 50 miliárd dolárov ročne pre 10% Arktídy.
Aj keď to môže znieť ako obrovská postava, rýchlo upozorňujú, že obsadenie pokrývajúce celú Arktídu pomocou čerpadiel na tvorbu ľadu - ktoré by mohli ušetriť bilióny HDP a nespočet životov - sa rovná iba 0,64% súčasného svetového hrubého domáceho produktu. (HDP) 78 biliónov dolárov. Pre krajinu ako Spojené štáty predstavuje len 13% súčasného federálneho rozpočtu (3,8 bilióna dolárov).
Aj keď existuje niekoľko aspektov tohto návrhu, ktoré je ešte potrebné vypracovať (čo Desch a jeho tím plne uznávajú), zdá sa, že tento koncept je teoreticky správny. Zohľadňuje nielen spôsob, akým sú v Arktíde spojené sezónne zmeny a zmena podnebia, ale uznáva aj to, že je pravdepodobné, že ľudstvo nebude schopné riešiť zmenu podnebia bez použitia geoinžinierskych techník.
A keďže arktický ľad je jednou z najdôležitejších vecí, pokiaľ ide o reguláciu globálnych teplôt, je rozumné začať tu.
