ريزدانه‌‌هاي شيشه؛ راهكاري جالب براي جلوگيري از ذوب يخ‌‌هاي قطبي

قطب‌‌شمال با سرعت در حال ناپديدشدن است و امروزه يخ‌‌هاي گرينلند ۶ برابر سريع‌‌تر از ۴۰ سال پيش ذوب مي‌‌شوند. در اوت (مرداد و شهريور) امسال، ۶۰ تن از يخسارهاي قطبي، تنها در پنج روز از دست رفتند. در چهار دهه‌‌ي اخير، حدود ۷۵ درصد از يخ‌‌هاي قطب شمال ناپديد شده‌‌اند و از سال ۱۹۷۹ تاكنون، تنها يك‌بار وسعت يخ‌دريا كمتر از ميزان فعلي آن بوده است.

اشكال ذوب يخ‌‌هاي قطبي فقط به افزايش سطح آب درياها محدود نمي‌‌شود و به‌گفته‌ي دانشمندان، اين فرايند حتي تغييرات اقليمي را نيز تشديد خواهد كرد؛ چراكه سطح سفيد و درخشان يخ‌دريا بخشي از نورخورشيد را به فضا منعكس مي‌‌كند. حال با ذوب اين يخ‌‌ها، گرماي بيشتري جذب زمين مي‌‌شود و اين پديده در چرخه‌‌اي معيوب، باعث ذوب مقادير بيشتري از يخ‌ها خواهد شد.

گروهي غيرانتفاعي با نام Ice911 راهكاري احتمالي براي شكستن اين چرخه‌‌ي معيوب پيشنهاد داده است: پوشاندن بخش‌‌هايي از قطب شمال با ميليون‌‌ها گلوله‌‌هاي ميكروسكوپي و توخالي از جنس شيشه؛ پوششي كه بتواند ضمن ايجاد عايق حرارتي براي يخ‌‌هاي زيرين، نورخورشيد را نيز به فضا بازتاب كند. لزلي فيلد، بنيان‌‌گذار Ice911، در مصاحبه با بيزينس‌اينسايدر مي‌‌گويد:

ما انسان‌‌ها گونه‌‌اي بسيار خلاق هستيم و بايد سرعت حركت اين ساعت اقليمي را كُند كنيم.

ونجليس كريستودولو، يكي از اعضاي Ice911، دركنار ابزار پايش از راه دور 

اين گلوله‌‌هاي كوچك شيشه‌‌اي كه تيم Ice911 از آن سخن مي‌‌گويد، بيشتر به دانه‌‌هاي شن شباهت دارند و درحقيقت، اين دانه‌ها از سيليس ساخته مي‌‌شوند. سيليس حاصل تركيب سيليكون و اكسيژن و ماده‌‌اي بي‌‌خطر براي انسان و جانوران است كه به‌‌وفور در طبيعت يافت مي‌‌شود. فيلد اين گلوله‌‌هاي ميكروسكوپي را به‌‌شكل شن‌‌هاي ساحلي سفيد و ريزي توصيف مي‌‌كند كه مي‌‌توانند روي آب شناور شوند. شايد بتوان اين ماده را تا حد زيادي شبيه به برف قلمداد كرد.

در دو سال گذشته، فيلد و همكارانش مقاديري از اين گلوله‌‌هاي ميكروسكوپي را با خود به فطب شمال آوردند و آن‌‌ها را روي درياچه‌‌ي منجمد نزديك بارو در آلاسكا پخش كردند. نتايج اين آزمايش كه بخشي از آن در گزارش مه ۲۰۱۸ منتشر شد، نشان مي‌‌داد دانه‌‌هاي سيليس توانسته‌‌اند خاصيت بازتاب و حتي ضخامت يخ را افزايش دهند.

آزمايش گلوله‌هاي ميكروسكوپي Ice911 در بخشي از آلاسكا

البته فيلد قصد ندارد تمام ۱/۶ ميليون مايل‌مربع از يخ‌درياي قطب شمال را با اين دانه‌‌ها بپوشاند. درعوض، او و همكارانش مي‌‌خواهند با استفاده از مدل‌‌هاي اقليمي، نقاط استراتژيكي از قطب را شناسايي كنند كه براي اعمال روش پيشنهادي جديد، بيشترين كارايي را داشته باشد. به‌‌باور فيلد، يكي از اين مناطق مي‌‌تواند Fram Strait، ناحيه‌‌اي ميان گرينلند و سوالبار باشد. اين منطقه ازجمله كانون‌‌هاي ذوب يخچال با سرعتي چهاربرابر ميانگين جهاني است. تيل واگنر، فيزيك‌‌دان اقليمي، در مصاحبه‌‌اي با گاردين درباره‌ي Fram Strait چنين مي‌‌گويد:

اينجا جايي است كه يخ‌‌هاي شناور به‌‌ استقبال مرگ مي‌‌روند و هرسال اين قبرستان آبادتر مي‌‌شود.

فيلد مي‌‌گويد فناوري Ice911 مي‌‌تواند در سه سال اين روند ويرانگر را در منطقه متوقف كند؛ اما انجام اين پروژه در مقياسي معنادار چيزي حدود پنج‌ميليارد دلار هزينه دربردارد. او مي‌افزايد:

وقتي به هزينه‌‌ها نگاه مي‌‌كنيد، زياد به‌‌انديشه متخصصين مي‌آيند؛ اما هزينه‌‌ي انفعال ما بسيار بيشتر از اين‌‌ها خواهد بود.

در مرحله‌‌ي فعلي، Ice911 به انجام آزمايش‌‌هاي بيشتري نياز دارد تا پيش از هر اقدامي در مقياس بزرگ‌‌تر، بتواند مجوزهاي لازم را از دولت‌‌ها و گروه‌‌هاي زيست‌‌محيطي كسب كند.

هر سال در سپتامبر، يخ‌درياي قطب شمال به كمترين مساحت سالانه‌‌ي خود مي‌‌رسد. از دهه‌‌ي ۱۹۸۰ تاكنون، اين ميزان كمينه به‌‌ميزان ۱۳ درصد در هر دهه افت پيدا كرده است. تصاوير ناسا نشان مي‌‌دهد اين افت در حال شدت‌‌گرفتن است. در سال ۱۹۷۹، درياي قطب شمال وسعتي حدود هفت‌ميليون كيلومترمربع داشت؛ درحالي‌كه ماه گذشته، اين مساحت به ۴/۳ ميليون كيلومترمربع رسيد. براساس داده‌‌هاي ناسا، امسال كمترين مساحت درياي قطب شمال به ركورد سال ۲۰۰۷ رسيده است. شايان ذكر است ركورد بيشترين ميزان افت مساحت يخ‌درياي قطب شمال متعلق به سال ۲۰۱۲ بود كه در آن، به ۲/۶ ميليون كيلومترمربع رسيد. پژوهشگران آژانس فضايي اروپا هشدار داده‌‌اند با احتساب نرخ فعلي انتشار كربن، در چند دهه‌‌ي آينده ذوب تمامي يخ‌‌هاي قطب شمال را شاهد خواهيم بود.

فيلد مي‌‌گويد اولين‌بار در سال ۲۰۰۶، با مفهوم خاصيت بازتاب يخ‌‌ها به‌‌‌‌عنوان «اهرم اقليمي» آشنا شده است. اين زمان با پخش مستندي تلويزيوني با نام يك حقيقت ناخوشايند مصادف بود كه در آن ادعا شد ازدست‌‌رفتن خاصيت بازتاب يخ‌‌هاي قطبي به‌‌تنهايي مسئول يك‌‌پنجم از افزايش دماي جهاني است.

از زمان پخش اين مستند تاكنون، هشدارهاي پژوهشگران در ارتباط با عواقب تغييرات اقليمي شكل ترسناك‌‌تري به‌خود گرفته است. اين هشدارها باعث شد برخي از دانشمندان و سياست‌مداران، نظير اندرو يانگ، از نامزدهاي دموكرات انتخابات رياست‌جمهوري آمريكا، فناوري‌‌هاي مهندسي زمين يا مهندسي آب‌وهوا را به‌‌عنوان روشي براي دست‌كاري اقليم زمين در انديشه متخصصين بگيرند. استراتژي‌‌هاي مبتني‌‌بر مهندسي زمين طيف گسترده‌‌اي از اقدامات را شامل مي‌‌شود؛ از روش‌‌هاي ايمن‌‌تر نظير نصب تجهيزات جذب دي‌‌اكسيدكربن از اتمسفر گرفته تا روش‌‌هاي تهاجمي‌‌تري مانند تزريق موادشيميايي بازتابنده به جوّ با هدف انعكاس نور بيشتر به فضا.

گلوله‌هاي ميكروسكوپي Ice911 

علاوه‌‌براين، اين گلوله‌‌هاي كوچك از موادي ساخته شده كه به‌‌وفور در محيط يافت مي‌‌شوند. فيلد مي‌‌افزايد او تفاوتي آشكار ميان اين روش و راهكارهايي نظير تزريق موادشيميايي به جوّ وجود دارد. در مقاله‌‌ي سال ۲۰۰۸ اشاره شده است اعمال روش‌‌هاي مهندسي زمين در يخسارهاي قطب شمال و جنوب مي‌‌تواند فرصت كافي براي حل بحران اقليمي را دراختيارمان قرار دهد. با‌اين‌حال، فيلد بلافاصله اشاره مي‌‌كند روش معرفي‌‌شده‌ي Ice911 نمي‌‌تواند به‌‌تنهايي براي حل معضل كافي باشد. او مي‌‌افزايد:

نمي‌‌خواهم اين بهانه‌‌اي براي ازسرگيري استخراج زغال‌‌سنگ تلقي شود و مردم بگويند نيازي نيست چيزي را تغيير دهيم؛ چراكه مهندسان همه‌‌چيز را درست خواهند كرد.

باوجوداين، ازآنجاكه روند فعلي ذوب يخ‌‌هاي قطبي به افزايش ۹۰ سانتي‌‌متري سطح آب درياها و درنتيجه، مهاجرت صدهاميليون نفر تا سال ۲۱۰۰ منجر خواهد شد، از انديشه متخصصينات فيلد، فناوري Ice911 فناوري اثبات‌‌پذير و البته مهمي است.