يستمر كوكبنا في الدفء بسبب انبعاثات الغازات الدفيئة من الأنشطة البشرية. المناطق القطبية معرضة بشكل خاص لهذا الاحترار. إن مدى الجليد البحري يتناقص بالفعل في كل من القطب الشمالي و القطب الجنوبي. الصفائح الجليدية في جرينلاند والقطب الجنوبي تذوب، و تغييرات مفاجئة في كلا البيئتين القطبيتين جارية.

ولهذه التغيرات آثار كبيرة على المجتمع من خلال ارتفاع مستوى سطح البحر، والتغيرات في دوران المحيطات، والظواهر المناخية المتطرفة. كما أن لها عواقب وخيمة على النظم البيئية القطبية، بما في ذلك الدببة القطبية وطيور البطريق الإمبراطور، والتي أصبحت رموزًا مميزة لتأثيرات تغير المناخ. تغير المناخ.

إن الطريقة الأكثر فعالية للتخفيف من هذه التغييرات، وتقليل مخاطر التأثيرات واسعة النطاق، هي الحد من انبعاثات الغازات الدفيئة. ومع ذلك، فإن عملية إزالة الكربون بطيئة، وتشير التوقعات الحالية إلى ارتفاع درجات الحرارة حوالي 3 درجات مئوية بحلول عام 2100.

ونظراً للتغير المتوقع، وأهمية المناطق القطبية للصحة الكوكبية، اقترح بعض العلماء والمهندسين أساليب تكنولوجية، تُعرف بالهندسة الجيولوجية، لتخفيف الضربة الموجهة إلى القطبين الشمالي والجنوبي.

في بحث نُشرت اليوم في مجلة Frontiers in Science، قمت أنا وزملائي بتقييم خمسة من أكثر مفاهيم الهندسة الجيولوجية تطورًا والتي يتم أخذها في الاعتبار في المناطق القطبية. ولم نجد أيًا منها يجب استخدامه في العقود القادمة. ومن غير المرجح على الإطلاق أن تنجح هذه التدابير في تخفيف آثار الانحباس الحراري العالمي في المناطق القطبية، ومن المرجح أن تؤدي إلى عواقب سلبية خطيرة وغير مقصودة.

ما هي الهندسة الجيولوجية القطبية؟

تشمل الهندسة الجيولوجية مجموعة واسعة من الأفكار لمحاولات متعمدة واسعة النطاق لتعديل مناخ الأرض. ال فئتين أوسع تتضمن إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي وزيادة كمية ضوء الشمس المنعكس إلى الفضاء (المعروف باسم “تعديل الإشعاع الشمسي”).

بالنسبة للمناطق القطبية، إليك المفاهيم الخمسة الأكثر تطورًا.

حقن الهباء الجوي الستراتوسفيري هو أسلوب لتعديل الإشعاع الشمسي يتضمن إدخال جزيئات أدق (مثل ثاني أكسيد الكبريت أو ثاني أكسيد التيتانيوم) إلى طبقة الستراتوسفير لتعكس ضوء الشمس إلى الفضاء. في هذه الحالة، يتم التركيز بشكل خاص على المناطق القطبية.

ستائر البحر هي هياكل مرنة قابلة للطفو مثبتة في قاع البحر على عمق 700 متر إلى 1000 متر وترتفع من 150 متر إلى 500 متر. الهدف هو منع مياه المحيط الدافئة من الوصول إلى الرفوف الجليدية وذوبانها (امتدادات الجليد العائمة التي تبطئ حركة الجليد من جرينلاند والقارة القطبية الجنوبية إلى المحيط) والخطوط الأرضية للصفائح الجليدية (حيث تلتقي الأرض والغطاء الجليدي والمحيطات).

إدارة الجليد البحري يتضمن مفهومين. الأول هو نثر الحبيبات الزجاجية الدقيقة فوق الجليد البحري في القطب الشمالي لجعله أكثر انعكاسًا ومساعدته على البقاء لفترة أطول. والثاني هو ضخ مياه البحر على سطح الجليد البحري، حيث سوف تتجمد، بهدف زيادة سماكة الجليد – أو في الهواء لإنتاج الثلج، بنفس التأثير العام، باستخدام مضخات تعمل بطاقة الرياح.

إزالة المياه القاعدية يستهدف التيارات الجليدية الموجودة في الصفائح الجليدية في القطب الجنوبي وجرينلاند. هذه الجداول عبارة عن أنهار جليدية سريعة الحركة تتدفق باتجاه الساحل، حيث يمكن أن تدخل المحيط وترفع مستوى سطح البحر. يعمل الماء الموجود في قاعدتها كمواد تشحيم. يقترح هذا المفهوم إزالة الماء من قاعدتها لزيادة الاحتكاك وإبطاء التدفق. ويُعتقد أن هذا المفهوم له صلة خاصة بالقارة القطبية الجنوبية، التي تتمتع بذوبان سطحي أقل بكثير من جرينلاند، وبالتالي فإن الذوبان يتعلق بقاعدة الغطاء الجليدي أكثر من سطحه.

تخصيب المحيط يتضمن إضافة العناصر الغذائية مثل الحديد إلى المحيطات القطبية لتعزيز نمو العوالق النباتية. تمتص هذه المخلوقات الصغيرة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي، والذي يتم تخزينه في أعماق المحيط عندما تموت وتغرق.

خطر الآمال الزائفة

في بحثنا، قمنا بتقييم كل من هذه المفاهيم في ضوء ستة معايير. وشملت هذه: نطاق التنفيذ؛ الجدوى؛ التكاليف المالية فعالية؛ المخاطر البيئية؛ وتحديات الحوكمة.

ويقدم هذا الإطار طريقة موضوعية لتقييم جميع هذه المفاهيم من حيث مزاياها.

لم يجتاز أي من مفاهيم الهندسة الجيولوجية القطبية المقترحة التدقيق باعتبارها مفاهيم قابلة للتطبيق على مدى العقود المقبلة. تظهر المعايير التي استخدمناها أن كل مفهوم يواجه صعوبات متعددة.

على سبيل المثال، لتغطية 10% من المحيط المتجمد الشمالي بمضخات لتوصيل مياه البحر إلى درجة التجمد في غضون عشر سنوات، سوف يتطلب الأمر نشر مليون مضخة سنويا. ال التكاليف المقدرة من الستائر البحرية (مليار دولار أمريكي لكل كيلومتر) هي تقديرات أقل من المشاريع المماثلة ذات الحجم في بيئات أسهل، مثل حاجز التايمز بالقرب من لندن، بمقدار ستة إلى 25 مرة.

واحد مشروع كما تم أيضًا إغلاق المشروع الذي خطط لنشر الخرز الزجاجي على الجليد بسبب المخاطر البيئية. وفي اجتماعهم الأخير، أغلبية الأطراف الاستشارية لمعاهدة أنتاركتيكا أوضح وجهة نظرهم أنه لا ينبغي إجراء الهندسة الجيولوجية في المنطقة.

تثير مقترحات الهندسة الجيولوجية القطبية آمالا زائفة في تجنب بعض العواقب الكارثية لتغير المناخ دون خفض انبعاثات الغازات الدفيئة بسرعة.

إنهم يخاطرون تشجيع الرضا عن النفس حول الحاجة الملحة لتحقيق صافي انبعاثات صفرية بحلول عام 2050 أو قد يكون كذلك تستخدم من قبل الجهات الفاعلة القوية كذريعة لتبرير استمرار الانبعاثات.

أزمة المناخ هي أزمة. وبمرور الوقت المتاح، من الأفضل أن تركز الجهود على إزالة الكربون. الفوائد سريعة قابلة للتحقيق على المدى القريب.

أعيد نشر هذه المقالة المحررة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. اقرأ المادة الأصلية.