جسيمات جديدة عاكسة للضوء في الغلاف الجوي الطبقي يمكن أن تبرد الأرض وتصلح طبقة الأوزون

تاريخ النشر : 13/07/2017 التعليقات :0 الاعجابات :1 المشاهدات :935
الكاتب شهيره الطلحي

ماجستير علوم الفلك والفضاء

المراجع عهود الجبر

 

تقديرًا للتعهدات التي اتُفق عليها في العام الماضي في الاجتماع التاريخي بخصوص مواكبة تغيرات المناخ المقام في باريس، والذي أخذ جهدًا دوليًا كبيرًا لخفض انبعاثات الكربون. لكن يقول العلماء أن هناك طريقة أخرى يمكن أن تساعد في الحد من ارتفاع درجات الحرارة في العالم في نفس الوقت.

 

من خلال عملية تُسمى الهندسة الجيولوجية الشمسية “الجيوشمسية”، يمكن إدخال جزيئات عاكسة للضوء في الغلاف الجوي للأرض، وذلك بهدف عكس أشعة الشمس مرة أخرى إلى الفضاء، وخفض درجة حرارة الكوكب. تمت مناقشة هذا المفهوم المثير للجدل لعقود من الزمن، ولكن ظلت الأخطار المحيطة بالهندسة الجيولوجية الشمسية كبيرة، ولكن حاليًا أعلن الباحثون عن وجود وسيلة لجعلها آمنة.

وعادة ما تشير الهندسة الجيوشمسية لعملية تفريق الهباء الجوي (جزيئات غنية بالكبريت) في طبقة الستراتوسفير. تنشأ هذه العملية بشكلٍ طبيعي خلال الانفجارات البركانية، إذ تعكس جزيئات ضوء الشمس وبالتالي تبرد الكوكب.

 

 

ولكن وفقًا للباحثين في جامعة هارفرد، تكمن المشكلة في الهباء الجوي هو أنه ينتج حامض الكبريتيك في طبقة الستراتوسفير الذي يتسبب في تدمير طبقة الأوزون. ولكن ماذا لو استخدمنا نوعاً آخر من الهباء الجوي التي قد تبقى عاكسةً لضوء الشمس لكن لا تحدث أضرارًا في طبقة الأوزون؟

قال عالم الغلاف الجوي فرانك كوتش – من كلية جون بولسون للهندسة والعلوم التطبيقية التابعة لهارفارد – إنه في أي وقت تُدخل فيه سطوح خاملة إلى طبقات الجو العليا حتى لو كان ذلك بشكل أولي، ستنشأ تفاعلات تؤدي في نهاية المطاف إلى تدمير طبقة الأوزون، كأنها مغلفة بحامض الكبريتيك”.

ويضيف: “وبدلًا من محاولة للحد من تفاعل الهباء الجوي، أردنا البحث عن مواد شديدة التفاعل ولكن بطريقة من شأنها أن تجنب تدمير الأوزون”. بدأ الفريق يعمل في البحث عن جسيمات قادرة على تحييد الكبريتيك والنيتريك وحمض الهيدروكلوريك على سطحها، من خلال الجدول الدوري.

يضيف كويتسش: “في نهاية المطاف، بعد محاكاة واسعة النطاق، اكتشفوا أن الكالسيت – المكون من الحجر الجيري – كان ما يحتاجونه، كما أنه يمكن تحويل الأحماض إلى أملاح مستقرة”. ويضيف: “في الأساس، لقد انتهى الأمر مع مضاد للحموضة لطبقة الستراتوسفير”. كما يشير الفريق إلى محاكاة ظروف الستراتوسفير في التجارب المخبرية، في الواقع يمكن للكالسيت أن يعكس الضوء في سياق مكافحة فقدان الأوزون –كما أن وفرته على الأرض أيضًا جعله مورد عملي للهندسة الجيولوجية.

 

ويقول عالم الفيزياء التطبيقية ديفيد كيث: “الكالسيت هو إحدى المركبات الأكثر شيوعاً في القشرة الأرضية. إن المقادير التي سيتم استخدامها في تطبيق الهندسة الجيولوجية الشمسية هي صغيرة بالمقارنة مع ما وجد في الغبار الموجود على السطح ولكن على الرغم من وجود طريقة جديدة واعدة، يقول الفريق كمية كبيرة من البحوث الإضافية يجب القيام بها قبل أن نبدأ حقن هذه المادة في السماء.

يقول كيث: ”كيمياء الستراتوسفير معقدة، ونحن لا نفهم عن كل ما يدور حولها”. في قلب العملية سيكون هناك تفاعل كيميائي ضخم يجري في الغلاف الجوي، وذلك بسبب الطريقة التي سيعادل الكالسيت الأحماض بها.

كما قال كيث أيضًا: “تبعثر الكالسيتات ضوء الشمس بطريقة مقاربة لما تفعله قطرات الأحماض، ولا تسخن طبقة الستراتوسفير السفلى بقدر ما تفعله تلك الأحماض. إن الهدف الرئيس هو كونها قاعدة وتتفاعل مع الأحماض القوية في طبقة الستراتوسفير، فينتج الملح ويحفز هطول الأمطار. وبالتالي سيحل من مشكلة تدمير الأوزون”.

 

على الرغم من كونه مفيدًا لطبقة الأوزون في الغلاف الجوي، إلا أن التأثير البيئي لهذه الأمطار المالحة على المحيطات والتربة لازال مجهولاً حتى الآن – ولا كيف ستلعب ردود الفعل في نهاية المطاف في المناطق القطبية.

يضيف كيث: “نحن نستطيع أن نؤكد بحدوث عواقب غير مقصودة. والتي لم تبدْ لأحد بطريقة جدية بسبب هذا الحظر ضد الأبحاث”.

أسباب ذلك الحظر متنوعة، يقول البعض الهندسة الجيوشمسية هي عبث غير مثبت فعاليته حتى الآن والتي تأخذ الاهتمام والموارد بعيداً عن العلم المؤكدة نتائجه بما تخص الطاقة المتجددة النظيفة والجهود التقليدية الأخرى لخفض انبعاثات الكربون. ويجب عدم التقليل من المخاطر المحتملة لمساعي الهندسة الجيوشمسية الفاشلة حتى أنها صُنفت كتهديد بيئي ذا مخاطر عالية على قائمة المخاطر الكارثية العالمية التي نُشرت في وقتٍ سابق من هذا العام.

وهذا هو السبب في قول الباحثين نحن بحاجة لأن نستمر في البحث عن إمكانية علوم الهندسة الجيولوجية الشمسية. إن الحد من انبعاثات الكربون لدينا هو أفضل فرصة للتخفيف من مخاطر التغير المناخي لهذا القرن، ولكن إذا كانت الجزيئات العاكسة للضوءيمكن أن تساعدنا بأمان في نفس الوقت، فقد يكون هناك فرصة كبيرة لاحتضانها.

يقول كيث: “رأيي هو أن إعادة هيكلة الطاقة الشمسية هي عملية تتمة، وفي النهاية لا يزال علينا خفض الانبعاثات، وخفضها لا يقلل الخطر لكن مزيجًا من الطريقتين ربما يكون الوسيلة المثلى”.

( لكن خفضها لا يقلل من المخاطر لذلك فإن الجمع من الأمرين هو الأفضل)

 

 

 

 

 

ترجمة: شهيره الطلحي

Twitter: @talhish

مراجعة: عهود الجبر

Twitter: @ohoudjb

 

 

المصدر:

Science Alert

 


شاركنا رأيك طباعة