Klimatski eksperiment – pumpanjem vode u atmosferu uticalo bi se na globalnu promenu klime

Zvuči šašavo, ali naša planeta će se tako ohladiti.

Možda…

Ideja je sledeća. Uzmete mnogo veliki balon (veličine fudbalskog stadiona), pošaljete ga na visinu od 20 km iznad površine Zemlje, povežete ga sa zemljom gigantskim crevom, kroz koji će te pumpati ogromnu količinu sitnih čestica. Zašto? Pa, jednostavno. Sa toliko čestica u stratosferi, sunčevi zraci se neće tako lako probijati do površine planete i, samim tim, biće manje zagrevanje. To bi, ukratko bio veliki plan i odgovor na globalno zagrevanje.

Prikaz koncepta "hlađenja" klime na Zemlji koristeći kao inspiraciju efekat, koji nastaje prilikom erupcija vulkana

Pa, opet, tim britanskih akademika je već preuzeo prve korake ka realizovanju opisane ideje. Sprovođenje ovako velikih projekata, čije se posledice mogu osetiti na globalnom nivo se mogu svrstati u kategoriju geo-inženjeringa. Inspiracija za ovakav poduhvata je nađena u efektu koji imaju dešavanja posle vulkanske erupcije. Velika količina čestica koju izbaci vulkanska erupcija efektivno smanjuje priliv sunčevih zraka. Veliki balon i rasejavanje čestica po stratosferi je, ništa drugo, nego kopiranje tog efekta u kontrolisanim uslovima.

Pre nego što se pristupi izvođenju potpunog sistema, prvo je neophodno testirati princip na manjem modelu. Podržan sa 1,6£ miliona vladinog novca, naučnici će poslati balon na visinu od 1 km na nekoj lokaciji na moru. Crevo će prenositi ništa drugo do vodu, ali će to istraživačima omogućiti da provere tehničku izvodljivost celog plana. Krajnji cilj je da se testira uticaj aerosol čestica kada se jednom nađu u stratosferi.

Unutar organizacije SPICE (Stratospheric particle injection for climate engineering), osnovane od strane britanske vlade, neki istraživači su razmatrali druge ideje i metode dovođenja velikog broja aerosol čestica na velike visine. Razmatrane su rakete, visoki dimnjaci, avioni, ali je pristup u kome se koristi balon pokazao najviše potencijala, i najmanje problema prilikom izvođenja. Naravno, to je sve još uvek u teoriji. Istraživače finansira inženjerski i fizičarski istraživački konzilijum (Engineering and Physical Sciences Research Council).

„Ukupna masa cele instalacije će biti nekoliko stotina tona. To je težina od nekoliko duplih autobusa. Zamislite, samo, koliki to balon mora biti, da bi držao zapreminu nekoliko duplih autobusa – zaista mora biti veliki. Pričamo o prečniku od 100-200 m.“ kaže Oksfordski predavač na odseku za inženjerstvo Hju Hant (Hugh Hunt).

„Crevo će biti kao ono što se koristi u bašti, samo 20 km dugačko, i pumpaćemo materijal kroz njega. Važno je da ćemo imati ventil na njemu s kojim ćemo moći da kontrolišemo protok čestica do stratosfere.“

Tvrdi se da balonski eksperiment neće imati uticaja na atmosferu, a sem toga omogući će da se testira i tzv „beljenje oblaka na niskim visinama“, geo-inženjerska metoda koju podržava, ni manje, ni više sam Bil Gejts (Bill Gates), vlasnik i direktor kompanije Microsoft. Osnova metode beljenja oblaka je tome da se poveća odbojna moć oblaka na nižim visinama, i samim tim, povećavajući procenat sunčevih zraka koji će se odbiti, smanjiti opšte zagrevanje tla. Koristila bi se slana voda, a kristali soli koji bi se našli u vazduhu bi difuzno odbijali svetlost, čineći oblak beljim.

Kako god da prođe cela stvar, postoji dosta negodovanja u Britaniji i Americi, vezano za sprovođenje ovog projekta. Pogotovo, ako se sprovede na nivou cele planete, tačnije, da se posledice osete preko celog globusa. Prvenstveno se ističe uticaj na padavine, i indirektno, na promenjene uslove koje bi se odrazili na proizvodnju hrane. Čak i da se metoda pokaže uspešnom, ona i dalje ne daje rešenje za nakupljeni  ugljen dioksid (CO2) u atmosferi. Ovaj gas je odgovoran za povećanu kiselost mora.

„Ovde nije samo veliko crevo koje visi, to se dešava i sa celim planom. Ceo projekat predstavlja veliko bacanje para i vremena i kazuje na to da Ujedinjeno Kraljevstvo ne obraća pažnju na direktive Ujedinjenih Nacija. Nema neku korisnu svrhu i ne bi trebalo dozvoliti da se sprovede ovaj plan.“, kaže Pat Muni (Pat Moony), predsedavajući ETC grupe iz Kanade, ne vladine organizacije koja se zalaže za socijalno odgovorno razvijanje i korišćenje tehnologije.

Slično tome stavu, Majk Čajlds (Mike Childs), vođa organizacije zelenih Friends of the Earth kaže: “Rado ćemo pogledati nove tehnologije koje će smanjiti prisustvo ugljen dioksida (CO2) u vazduhu, ali nam, zaista, nisu potrebne lebdeće šeme koje će reflektovati sunčevu svetlost nazad u svemir, kada nemamo ideju kako će se to odraziti na ceo klimatski sistem na planeti.“

Međutim, princip geo-inženjeringa na nivou planete podržava Sir Martin Ris (Sir Martin Rees), nekadašnji predsednik Kraljevskog Udruženja, koje je u svom izveštaju iz 2009. godine zaključilo da bi bilo dobro imati „plan B“, ako vlada ne smanji emisije određenih gasova.

Sveukupno gledano, opšta reakcija na predloženu ideju je pretežno negativna, i ako se sa druge stane slažu da celu stvar treba sprovesti u delo iz čisto istraživačkih pobuda. Emitovanje čestica u stratosferu, kao koncept, je za većinu neprihvatljiva ideja.

Prema poslednjim informacijama, ceo eksperiment sa balonom je trebao biti sproveden tokom oktobra meseca, ali, iako se desio, rezultati još nisu dostupni.

Sem toga postoje još neke ideje kako poboljšati klimatsku situaciju na planeti, sve u domenu geo-inženjeringa.

Potencijalna rešenja geo-inženjeringa

„Hranjenje“ okeana

Milione i milione gvozdenih plombi bi trebalo postaviti u okeane da se pospešio razvoj fitoplanktona (phytoplankton). Cilj bi bio da se pojača biološka produktivnost i aktivnost i na taj način „izvuče“ CO2 iz atmosfere. Mnogi eksperimenti su sprovedeni, uključujući i obogaćivanje 900 km2 Atlantika. Rezultati su bili razočaravajući.

Svemirska ogledala

Ogromna ogledala, bi mogla biti postavljena u orbitu oko Zemlje, i ona bi odbijala sunčeve zrake.  Međutim, njihova količina, troškovi i potencijalne posledice primene predstavljaju prevelike probleme. Ova ideja se smatra ne realističnom i u rangu je sa kopanjem Meseca da bi se stvorio zaštitni oblak prašine oko planete.

Izbeljivanje oblaka

Već pomenuta ideja povećanja udela vode u nižim oblacima bi učinila da oblaci više reflektuju sunčevu svetlost. Metoda bi bila bezopasna i jeftina, ali mora biti sprovedena na nivou cele planete da bi dala ikakv rezultat. Podržano od strane Bil Gejtsa.

Veštačko drveće

Klimatolog Valace Broker (Wallace Broecker) je predložio 60 metara visoko veštačko drveće, postavljeno svuda po svetu, koje bi „izvlačilo“ CO2 iz vazduha primenom filtra, i zatim bi ga uskladištilo pod zemlju. Ovo drveće bi moglo eliminisati više ugljen dioksida iz vazduha nego odgovarajuće živo drveće.

Albino efekat

Ova ideja je posebno otkačena. Po njoj, učinili bi ceo svet svetlijim, bojenjem puteva u belo, bacanjem samo svetlo bojenog otpada u okeane, genetski modifikovati žitarice da budu svetlije, postaviti odbijajuće (po svetlost) slojeve plastike po pustinji. Sve to bi učinilo da se više sunčevih zraka odbije nazad u svemir.

Zarobljavanje i skladištenje ugljenika

Ugljen dioksid koji nastaje prilikom upotrebe fosilnih goriva u električnim postrojenjima bi se skupljao na samom kraju procesa i uskladištio pod zemljom. Ova metoda funkcioniše, ali povećava  potrebe ovih postrojenja za neophodnim gorivom za 25-40%, što je zaista mnogo.

Svemirska simulacija: Zemlja bi mogla biti rasadnik života u Sunčevom sistemu – i šire

Astronomi su sem gledanja u zvezde dosta dugo praktikovali i izučavanje meteorita koji su očigledno došli sa Meseca i Marsa. Posle silovitih udara masivnih asteroida materijal koji se nalazio na mestu udara je bivao izbačen van gravitacionog polja ova dva nebeska tela. Posle toga je završio u među planetarnom prostoru, da bi vremenom došao i do nas, ovde na planetu Zemlju.

Postavlja se interesantno pitanje: Koliko je „Zemaljskog materijala“ moglo da završi negde u našem Solarnom sistemu?

Razni astronomi su se bavili ovim pitanjem, igrajući se sa simulacijama u kojima se razmatra mogućnost putovanja test čestica Zemaljskog porekla. Zaključak je da je relativno lako izvodljivo da se delovi Zemljine kore nađu u jednom trenutku na površini Meseca ili  Venere. S druge strane, malo je verovatno da bi nešto od tog materijala stiglo do Marsa, jer neophodno je savladati gravitaciono polje Zemlje i Sunca.

Simulacija rasejanja zemljskog zivota

Nedavno, Maurizio Rejes-Ruiz (Mauricio Reyes-Ruiz) sa Nacionalnog autonomnog univerziteta Meksika (Universidad Nacional Autonoma de Mexico), i nekoliko njegovih kolega, je završio najveću, do sada, simulaciju izbijanja Zemaljskog materijala u svemir. Čini se da imaju pomalo iznenađujući rezultat.

Prema njihovoj simulaciji, 10242 test čestice (ovde shvatiti čestice vrlo rastegljivo – to bi trebalo da budu, u stvari, veliki komadi zemlje i kamena) su izbačene u Solarni sistem. Simulaciju su startovali 5 puta, ali svaki put su povećanom srednjom brzinom kretanja izbačenih fragmenata.

Prvo pravo iznenađenje je bio podatak da je broj čestica koji je „stigao“ do Marsa, čak, sto puta veći od onog koje su prethodne simulacije davale (naučnički: dva redova veličina veći broj).

Sledeće iznenađenje je još bolje: povećanjem brzine fragmenata, povećavala se šansa da oni stignu do Jupitera, a ne do Marsa!

Ovo bi moglo imati značajne posledice na mogućnost da je život sa Zemlje došao i u najdalje delove Sunčevog sistema. U tim simulacijama je uzeto u obzir i vreme, jer teško je verovati da nešto sa Zemlje može preživeti u nedogled van svog prirodnog okruženja. Meksički tim je ograničio svoju simulaciju na vremenski period 30000 godina. Prema astro biolozima, to je maksimalno vreme preživljavanja živog organizma u svemiru, a koji dolazi sa Zemlje. Ovde se podrazumevaju samo najotpornija bića – bakterije, virusi i slične štetočine.

U nekoj hipotetičkom razvoju događaja, postoji mogućnost da je Zemlja ta, koja je posejala život ka Jupiterovom mesecu Evropi. Da bi život sa Zemlje mogao da opstane u promenjenim uslovima gravitacije i prinosa sunčeve toplote, neophodna mu je voda. Za Evropu se veruje da na svojoj površini krije ispod ledenog pokrivača veliki okean. Međutim, meksička simulacija ne pokazuje da li, i koliko fragmenata pada na Evropu, samo potvrđuje njihov pad na Jupiter.

Jupiterov mesec Evropa: Nova simulacija otkriva da fragmenti velike brzine odvojeni od Zemljine kore bi mogli da dođu do meseca kao što su Ganimed i Evropa, koji je ovde prikazan. Veruje se da Evropa na sebi ima veliki okean. Izvor: Wikimedia Commons

Iznenađenjima nije kraj, jer se ispostavlja da sa povećanjem brzine mnoge čestice uspešno napuštaju Sunčev sistem. U stvari, mnogo je veći broj njih koji završi u među zvezdanom prostoru nego sveukupno na svim planetama sunčevog sistema. Tu su ubrojani i fragmenti koji se vremenom vrate na Zemlju.

I sada jedno veliko AKO…

Ako ovi fragmenti sa Zemlje mogu da sačuvaju život sa Zemlje, čak, i na duži vremenski period nego što naučnici predviđaju, onda u ovom trenutku, život sa Zemlje bi mogao biti na putu ka udaljenim zvezdama.

To boldly go… again.

Treba imati na umu da polazna brzina fragmenta, izbijenih sa površine Zemlje, ne može prevazilaziti neku vrednost. Granična vrednost (maksimalna moguća) je ona, pri kojoj Zemlja biva uništena prilikom sudara sa nekim povećim asteroidom. U tom slučaju ne bi bilo nikoga da pravi ovakvu simulaciju.

Nekoliko stvari može da se zaključi iz ove priče.

Artur K. Klark (Arthur C. Clark) je smislio svoju odiseju potpuno pogrešno (2001: Odiseja u svemiru).

Monolit, iz pomenute odiseje je, u stvari, sa planete Zemlje. Moja slobodna interpretacija.

Pre ili kasnije, Svemir će biti „zaražen“ antropomorfnim oblicima života (život koji se zasniva na ljudskoj morfologiji i hemijskom sastavu). Primesa prisutna u univerzumu TV serije „Zvezdane Staze“.

Ako oćemo da otputujemo negde, van okvira naše planete, najbolje bi bilo da zakucamo asteroid u Zemlju, pa – kud koji mili moji. Kada se Sunce bude gasilo, to i nije tako loša ideja.

Možda, smo i mi došli od nekud na isti način. Možda, i sa samog Marsa. Ovde izreka „pao sa Marsa“ dobija potpuno drugačiji smisao.

Sve u svemu, ideja je intrigantna, ali ostavlja mesta za mnogo špekulacija i nagađanja. Jedna od onih stvar koja će još dugo vremena (ako ne, i zauvek) ostati u domenu „misaonog eksperimenta.“

Vojadžer 1 na granici sunčevog sistema, konačno?

Naučnici su analizirali najnovije informacije koje su dobili od letelica Vojadžer (Voyager) i Kasini (Cassini). Iz završene analize došli su do zaključka da bi Vojadžer 1 mogo, svaki čas, preći granicu i preći u prostor svemira koji astronomi zovu „među-zvezdani“ (interstellar) prostor. Zanimljivo je i to, da se prelaz može desiti ranije nego što su očekivali.

Koncept umetnika prikazuje dve Vojadžer letelice koje se približavaju granici sunčevog sistema, gde se nalazi oblast koju astronomi nazivaju heliosheath ili sunčeva pustara


Podaci koji su došli od Vojadžera tokom decembra 2010. godine ukazuju na to da je brzina naelektrisanih čestica koja dolazi od sunca spala, skoro, na nulu. Trend opadanja brzine se nastavio tokom sledećih meseci sve do februara 2011. godine. Ovo saznanje je dovelo do zaključka da se na obodu sunčevog sistema nalazi gusta „zona tranzicije“ nastanjena česticama koju su došle tu zahvaljujući sunčanim vetrovima.

„U jednom trenutku ćemo proći tu zonu i ući u među zvezdani prostor, a ovo su prvi znaci da se Vojadžer približava toj granici“, tvrdi Tom Krimigis (Krimigis). On je vodeći istraživač grupe naučnika koji prate instrument na Vojadžeru, zadužen za praćenje čestica sa malom energijom (low-energy charged particle). Sem toga, oni prate merenja koja daje instrument na letilici Kasini – magnetnosferični detektor.

Krimigs i njegove kolege su kombinovale najnovije podatke pristigle od Vojadžera sa prethodno ne objavljenim merenjima kamere koja prati jone i neutralne čestice u svemiru. Kamera je deo magnetnosferičnog detektora na letelici Kasini. Važno je istaći da pomenuta kamera prati neutralne čestice koje dolaze u naš sistem iz spoljnjeg svemira.

Analiza svih dobijenih i relevantnih podataka ukazuje da granica između među-zvezdanog prostora i „balona“ naelektrisanih čestica koje Sunce šalje oko sebe, udaljena od Sunca negde između 16 i 23 milijardi kilometara (16 -23∙109 km), gde je najbolja procena oko 18 milijardi kilometara. Kako je Vojadžer baš na tom rastojanju, od 18∙109 km od sunca, svaki čas se očekuje njegov prelazak is jednog prostora u drugi.

„Proračuni pokazuju da smo sve bliži granici, ali koliko smo blizu? To još uvek ne znamo, ali brzina Vojadžer 1 letelice je oko 1,6 milijardi kilometara za 3 godine, stoga nećemo morati da čekamo još dugo da bi smo saznali.“, tvrdi Ed Stone (Ed Stone). On je vodeći naučnik projekta Vojadžer.

Nastaviće se analiziranje podataka koje dolazi od Vojadžera 1, ali takođe se uzimaju u obzir podaci od Vojadžera 2. Ovaj potonji se nalazi na „svega“ 14 milijardi kilometara od sunca