إنه قائظ الصيف في أستراليا، وتظهر على الشعاب المرجانية في الحاجز المرجاني العظيم علامات مبكرة للإجهاد. تتوقع السلطة التي تدير أكبر نظام للشعاب المرجانية في العالم حدث ابيضاض آخر في الأسابيع المقبلة. وإذا حدث ذلك، فستكون المرة السادسة منذ عام 1998 التي تؤدي فيها الارتفاعات في درجات حرارة المياه إلى القضاء على مساحات شاسعة من الشعاب المرجانية التي تعد موطنًا لعدد لا يحصى من الكائنات البحرية. الحيوانات. ثلاثة من أحداث التبييض هذه، التي تجعل الشعاب المرجانية أكثر عرضة للأمراض والموت، حدثت في السنوات الست الماضية وحدها. عندما تتعرض الشعاب المرجانية لإجهاد حراري شديد وطويل الأمد، فإنها تطرد الطحالب التي تعيش في أنسجتها وتتحول إلى اللون الأبيض تمامًا. ويمكن أن يكون لذلك آثار مدمرة على آلاف الأسماك وسرطان البحر والأنواع البحرية الأخرى التي تعتمد على الشعاب المرجانية كملجأ وغذاء. لإبطاء المعدل الذي يؤدي فيه ارتفاع درجة حرارة المحيطات إلى تبييض المرجان، يتطلع بعض العلماء إلى السماء بحثًا عن حل. وعلى وجه التحديد، فإنهم ينظرون إلى السحب.
تجلب الغيوم أكثر من مجرد المطر أو الثلج. خلال النهار، مثل المظلات الضخمة، تعكس السحب بعضًا من ضوء الشمس بعيدًا عن الأرض وتعود إلى الفضاء. وللسحب الطبقية الركامية البحرية أهمية خاصة: فهي تقع على ارتفاعات منخفضة، وسميكة، وتغطي حوالي 20% من مساحة المحيط الاستوائية، مما يؤدي إلى تبريد المياه تحتها. ولهذا السبب يستكشف العلماء ما إذا كان من الممكن تغيير خصائصها الفيزيائية لحجب المزيد من ضوء الشمس. وفي الحاجز المرجاني العظيم، يتمثل الأمل في توفير بعض الراحة التي تشتد الحاجة إليها لمستعمرات المرجان خلال موجات الحر المتكررة بشكل متزايد. ولكن هناك أيضاً مشاريع تهدف إلى التبريد العالمي وهي أكثر إثارة للجدل.
الفكرة وراء هذا المفهوم بسيطة: سيتم رش كميات كبيرة من الهباء الجوي في السحب فوق المحيط من أجل زيادة انعكاسها. لقد عرف العلماء منذ عقود أن الجزيئات الموجودة في المسارات الملوثة التي خلفتها السفن، والتي تشبه إلى حد كبير الخطوط الجوية التي تظهر خلف الطائرات، يمكن أن تضيء السحب الموجودة. وذلك لأن هذه الجسيمات تشكل بذرة لقطرات السحاب؛ وكلما كانت قطرات السحب أكثر عددا وأصغر، كلما كانت السحب أكثر بياضا وأفضل في عكس ضوء الشمس قبل أن تضرب الأرض وتسخنها.
لا شك أن إطلاق الهباء الجوي الملوث على السحب لا يشكل الحل التكنولوجي المناسب لمشكلة الانحباس الحراري العالمي. وكان عالم الفيزياء البريطاني الراحل جون لاثام قد اقترح بالفعل في عام 1990 استخدام بلورات الملح من مياه البحر المتبخرة بدلاً من ذلك. مياه البحر وفيرة وحميدة وقبل كل شيء مجانية. ثم اقترح زميله ستيفن سالتر، أستاذ التصميم الهندسي الفخري في جامعة إدنبره، نشر أسطول من حوالي 1500 سفينة يتم التحكم فيها عن بعد والتي من شأنها أن تبحر في المحيط، وتمتص الماء، وترش رذاذًا خفيفًا على السحب لجعلها أكثر سطوعًا.
ومع استمرار ارتفاع انبعاثات الغازات الدفيئة، زاد الاهتمام أيضًا باقتراح لاثام وسولتر غير العادي. منذ عام 2006، يتعاون الثنائي مع حوالي 20 خبيرًا من جامعة واشنطن ومركز أبحاث بالو ألتو ومؤسسات أخرى كجزء من مشروع تفتيح السحابة البحرية (MCBP). يبحث فريق المشروع الآن فيما إذا كانت الإضافة المتعمدة لملح البحر إلى السحب الطبقية الركامية المنخفضة المنتفخة فوق المحيط سيكون لها تأثير تبريد على الكوكب.
يبدو أن السحب قبالة السواحل الغربية لأمريكا الشمالية وأمريكا الجنوبية والوسطى إلى الجنوب الأفريقي قابلة للسطوع بشكل خاص، وفقًا لسارة دوهرتي، عالمة الغلاف الجوي بجامعة واشنطن في سياتل، التي تدير برنامج MCBP منذ عام 2018. تتشكل القطرات بشكل طبيعي فوق المحيط عندما تتجمع الرطوبة حول جزيئات الملح، ولكن إضافة القليل من الملح إليها يمكن أن يزيد من قوة انعكاس السحب. ويقول دوهرتي إن زيادة سطوع الصفائح الكبيرة من السحب فوق تلك المناطق القابلة للتكيف بنسبة تصل إلى خمسة بالمائة، يمكن أن يؤدي إلى تبريد جزء كبير من الكرة الأرضية. على الأقل هذا ما تقترحه المحاكاة الحاسوبية.
وتقول: “الدراسات الميدانية التي نرش فيها جزيئات ملح البحر في السحب على نطاق صغير جدًا من شأنها أن تسمح برؤى أعمق للعمليات الفيزيائية الرئيسية، وبالتالي تحسين النماذج”. كان من المفترض أن تبدأ التجارب على نطاق صغير باستخدام معدات النموذج الأولي في وقت مبكر من عام 2016 في موقع بالقرب من خليج مونتيري، كاليفورنيا، ولكن تم تأجيلها بسبب نقص التمويل والمعارضة العامة بشأن التأثير البيئي المحتمل للتجربة.
يقول دوهرتي: “لن نختبر بشكل مباشر سطوع السحب البحرية على أي نطاق من شأنه أن يؤثر على المناخ”. ومع ذلك، فإن النقاد، بما في ذلك المنظمات المدافعة عن البيئة وجماعات المناصرة مثل مبادرة كارنيجي لإدارة المناخ، يخشون من أنه حتى التجارب الصغيرة يمكن أن تؤثر عن غير قصد على المناخ العالمي بسبب طبيعته المعقدة. يقول راي بييرهمبرت، أستاذ الفيزياء في جامعة كاليفورنيا: “إن فكرة إمكانية القيام بذلك على نطاق إقليمي وعلى نطاق محدود للغاية، هي إلى حد كبير مغالطة لأن الغلاف الجوي والمحيطات يستوردان الحرارة من أماكن أخرى طوال الوقت”. أكسفورد.
هناك أيضًا تحديات تقنية. إن تطوير جهاز رش يمكنه تفتيح السحب بشكل موثوق ليس بالأمر السهل، لأن مياه البحر تميل إلى الانسداد مع تراكم الملح. لحل هذا التحدي، استعان برنامج MCBP بمساعدة أرماند نيوكرمانز – مخترع أقدم الطابعات النافثة للحبر، والذي عمل في شركة Hewlett-Packard وXerox حتى تقاعده. وبدعم مالي من بيل جيتس ومجموعة من الخبراء الآخرين في صناعة التكنولوجيا، يقوم نيوكرمانز الآن بتصميم فوهات يمكنها رش الحجم المناسب (قطر من 120 إلى 400 نانومتر) من قطرات المياه المالحة في الغلاف الجوي.
