W najnowszej pracy naukowej opublikowanej w periodyku Science Advances zespół badaczy wskazuje, że usuwanie wody z powietrza, zanim dotrze ona jeszcze do stratosfery, gdzie najsilniej działa jako gaz cieplarniany, może istotnie wspomóc ludzkość w walce ze zmianami klimatu.
Na co dzień przemieszczamy się (nawet latając samolotami pasażerskimi) w troposferze, najniższej, stosunkowo cienkiej, ale też najgęstszej warstwie atmosfery, która rozciąga się od powierzchni Ziemi do wysokości około 12 kilometrów (ok. 8 km nad biegunami, 18 km nad równikiem). Dopiero nad troposferą znajduje się nieco rozleglejsza stratosfera, która rozciąga się od 12 do 50 kilometrów nad powierzchnią Ziemi. Siłą rzeczy woda, która znajduje się w troposferze, wycieka także do stratosfery. Proces ten jest zdecydowanie najintensywniejszy w strefie tropikalnej.
Czytaj także: Unia Europejska kontra geoinżynieria. Dlaczego wspólnota chce kontrolować walkę ze zmianami klimatu?
W swojej najnowszej pracy naukowcy wskazują, że prawdziwym przodownikiem jeżeli chodzi o wyprowadzanie pary wodnej do stratosfery, jest niewielki region w północnej Australii. Występujące tam prądy wznoszące dostarczają do stratosfery olbrzymie ilości powietrza i pary wodnej. Pomiary wykonane przez naukowców wskazują, że gdyby udało się ograniczyć ilość pary wodnej docierającej do stratosfery tylko w tym jednym rejonie Ziemi, można by było istotnie obniżyć ilość pary wodnej w stratosferze na całej Ziemi. Co to daje? Mówiąc najprościej, im mniej pary wodnej w stratosferze, tym więcej promieniowania podczerwonego będzie w stanie uciec z powierzchni Ziemi z powrotem w przestrzeń kosmiczną.
Dane niezbędne do ustalenia skuteczności takiego działania dostarczyła z jednej strony realizowana przez NASA misja ATTREX (Airborne Tropical Tropopause Experiment), a z drugiej strony symulacje komputerowe analizujące skutki usunięcia pary wodnej z powietrza, zanim jeszcze dotrze ona do stratosfery.
Tutaj należy zwrócić uwagę na ten jeden konkretny aspekt. Usuwanie pary wodnej ze stratosfery nad powierzchnią Ziemi byłoby niewykonalne ze względu na skalę takiego przedsięwzięcia. Naukowcy wskazują, że należy najpierw zidentyfikować miejsca nad powierzchnią Ziemi, w których para wodna „wpływa szerokimi potokami” do stratosfery, a następnie sprawić, aby w tych rejonach para wodna znikała, zanim dotrze do stratosfery. Takie działanie przypominałoby postawienie tamy na rzece, która dostarcza parę wodną do całej stratosfery.
Czytaj także: Ponura przyszłość. Będziemy musieli zasłonić sobie słońce
Naukowcy przekonują, że to właśnie tylko w niektórych regionach gaz ten jest dostarczany do stratosfery. Gdy się jednak już tam dostanie, rozprasza się nad powierzchnią całej Ziemi, zmierzając od tropików ku biegunom naszej planety, pozostając w tej warstwie atmosfery przez około cztery lata, zanim powróci ponownie do troposfery.
Powstaje zatem pytanie o to, w jaki sposób można wychwytywać wodę w górnych warstwach troposfery?
Aby para wodna nie przedostała się do wyższej warstwy atmosfery, musiałaby w górnych warstwach troposfery ulegać krystalizacji. Problemu z tym nie ma w miejscach, w których w górnych warstwach troposfery istnieje już trochę kryształów lodu, wtedy cząsteczki pary wodnej zamarzają na tych kryształach i opadają ponownie w stronę Ziemi. Inaczej jednak jest w miejscach, gdzie w troposferze nie ma żadnych kryształów lodu. W takich miejscach jak wspomniany wyżej północny rejon Australii naukowcy proponują rozsianie w górnej warstwie troposfery mineralnego pyłu, na ziarnach którego będzie mogła ulegać krystalizacji para wodna. W efekcie w rejonie tym będą powstawały chmury, z których opady będą zawracały wodę z powrotem w niższe warstwy atmosfery, a do stratosfery będzie docierało powietrze bez pary wodnej. Powtarzając ten proces wielokrotnie, można będzie stopniowo… „osuszać” stratosferę i tym samym wypuszczać coraz więcej ciepła z atmosfery ziemskiej w przestrzeń kosmiczną.
Zadanie wydaje się niełatwe, ale w obliczu problemów, przed jakimi staje ludzkość w związku ze zmianami klimatu, każdy taki pomysł jest na wagę złota, nawet jeżeli może on doprowadzić do osłabienia tempa ocieplania klimatu o jedynie 1,5 proc., jak to ma miejsce w tym przypadku.