Gezegeni Soğutmak için Güneş Işığını Yansıtmak Diğer Küresel Değişikliklere Neden Olacaktır
Yazan: Jennifer Chu
Çeviren: Gül Pınar Canik
Düzenleyen: Ümit Sözbilir
Bilim insanları, güneş jeomühendisliği önerilerinin her iki yarıkürede de ekstratropikal fırtına[1] izlerini zayıflatacağını buluyor.
Dünya, küresel sıcaklıktaki sürekli yükselişle nasıl mücadele edebilir? Stratosfere yansıtıcı aerosoller enjekte ederek dünyayı güneş ısısının bir kısmından gölgelemeye ne dersiniz? Aslında her ne kadar kısa ve dramatik patlamalarla olsa da volkanlar da benzer şeyi yapar. Bir Vezüv patladığında, oluşan ince kül atmosfere ulaşır. Bu parçacıklar ulaştıkları yerde güneş radyasyonunu uzaya geri yansıtan ve gezegeni geçici olarak soğutan bir çeşit bulut örtüsü olarak kalabilir.
Bazı araştırmacılar, güneşin ısısını engellemek ve küresel ısınmaya karşı koymak için -stratosfere yansıtıcı aerosoller (uçaklar, balonlar ve hatta zeplin yoluyla) fırlatarak benzer etkileri tasarlamak- öneriler araştırıyorlar. Ancak bu tür güneş jeomühendisliği şemaları, bilindiği üzere iklim üzerinde uzun süreli başka etkilere neden olabilir.
“Şimdi MIT’deki bilim insanları, güneş jeomühendisliğinin, fırtınanın yıl boyunca oluştuğu orta ve yüksek enlemlerdeki bölgeler olan ve okyanuslar ile karadaki jet akışı tarafından yönlendirilen ekstratropikal fırtına izlerini önemli ölçüde değiştireceğini buldu.” Ekstrakropik fırtına izleri tropik kuzenleri, kasırgaları değil, ekstratropik siklonlara yol açar. Ekstrakropikal fırtına izlerinin gücü, ABD’deki nor’easters (Kuzeydoğudan gelen fırtına veya sert rüzgâr) gibi fırtınaların şiddetini ve sıklığını belirler.
Ekip, karbondioksit derişiminin dört katına çıkması durumunda oluşacak ısınmayı dengeleyecek kadar güneş radyasyonunun yansıtıldığı idealleştirilmiş bir durumu düşündü. Bu durum altındaki bir dizi küresel iklim modelinde, hem kuzey hem de güney yarımkürede fırtına izlerinin gücü, önemli ölçüde zayıfladı.
Zayıflamış fırtına izleri daha az güçlü kış fırtınaları anlamına gelir, ancak ekip, zayıf fırtına izlerinin özellikle yaz aylarında durgun koşullara ve hava kirliliğini gidermek için daha az rüzgâra yol açtığına dikkat çekiyor. Rüzgarlardaki değişiklikler okyanus sularının dolaşımını ve buz tabakalarının dengesini de etkileyebilir.
MIT’nin Dünya, Atmosferik ve Gezegen Bilimleri Bölümü’nden (EAPS) yüksek lisans öğrencisi Charles Gertler, “Dünya nüfusunun yaklaşık yarısı fırtına izlerinin hava koşullarına hâkim olduğu ekstratropikal bölgelerde yaşıyor.” diyor. “Sonuçlarımız, güneş jeomühendisliğinin iklim değişikliğini tersine çevirmeyeceğini gösteriyor. Bunun yerine, iklimdeki yeni değişiklikleri sona erdirme potansiyeline sahiptir.”
Gertler ve meslektaşları sonuçlarını Geophysical Research Letters dergisinde yayınladılar. Ortak yazarlar arasında EAPS Profesörü Paul O’Gorman, Indiana Üniversitesi’nden Ben Kravitz, Pekin Normal Üniversitesi’nden John Moore, Tazmanya Üniversitesi’nden Steven Phipps ve Japonya Deniz-Dünya Bilim ve Teknoloji Ajansı’ndan Shingo Watanabe yer alıyor.
Çok Güneşli Olmayan Bir Resim
Bilim insanları, daha önce, güneş jeomühendisliği senaryolarının küresel ölçekte, karışık sonuçlarla oynanması durumunda dünyanın ikliminin nasıl görünebileceğini modellemişlerdir. Bir yandan, salınımlarının aerosollerin stratosfere püskürtülmesi gelen güneş ısısını azaltacak ve bir dereceye kadar karbondioksitin neden olduğu ısınmayı önleyecektir. Öte yandan gezegenin bu şekilde soğutulması, yağışlarda bölgesel azalma ve okyanus asitlenmesi gibi diğer sera gazı kaynaklı etkileri engellemeyecektir.
Güneş radyasyonunu kasıtlı olarak azaltmanın, dünyanın ekvatoru ve kutupları arasındaki sıcaklık farkını azaltacağına ya da iklim dilinde, gezegenin meridyonel sıcaklık değişiminin zayıflatacağına, kutuplar ısınmaya devam ederken ekvatoru soğutacağına dair işaretler de olmuştur. Bu son sonuç özellikle Gertler ve O’Gorman için ilgi çekiciydi.
Gertler, “Fırtına izleri meridyonel sıcaklık değişimlerinden besleniyor ve fırtına izleri ilginçtir, çünkü havanın aşırı uç noktalarını anlamamıza yardımcı olurlar.” diyor. “Bu yüzden jeomühendisliğin fırtına izlerini nasıl etkilediği ile ilgileniyorduk.”
Ekip, iklim bilimcileri tarafından jeomühendislik modeli Intercomparison Projesi’nin (GeoMIP) G1 deneyi olarak bilinen bir güneş jeomühendisliği senaryosu altında, bilim insanlarının iklim modellerinde çeşitli iklim etkilerini değerlendirmek için çeşitli jeomühendislik senaryoları sağlayan bir proje olarak nasıl değişebileceğine baktı.
G1 deneyi, bir güneş jeomühendisliği şemasının, karbondioksit derişimlerinin dört katına çıkması durumunda oluşacak ısınmayı dengelemek için yeterli güneş radyasyonunu engellediği idealleştirilmiş bir senaryoyu varsayar.
Araştırmacılar, G1 deneyinin koşulları altında zaman içinde ileri sürülen çeşitli iklim modellerinden elde edilen sonuçları kullandılar. Ayrıca, stratosfere birden fazla enlemde enjekte edilen karbondioksit derişiminin ve aerosollerin iki katına çıkmasıyla daha çok karmaşık olan bir jeomühendislik senaryosundan elde edilen sonuçları kullandılar. Her modelde, fırtına izleri boyunca çeşitli yerlerde deniz seviyesi basıncında ve hava basıncında günlük değişimi kaydettiler. Bu değişiklikler fırtınaların geçişini yansıtır ve bir fırtına parçasının enerjisini ölçer.
Gertler, “Deniz seviyesi basıncındaki farklılıklara bakarsak, siklonların her alanda ne sıklıkta ve ne kadar güçlü bir şekilde geçtiğine dair bir fikrimiz var.” diye açıklıyor. “Daha sonra kuzey ve güney yarımküreler için ortalama bir fırtına iz gücü değeri elde etmek için tüm ekstra tropikal bölge boyunca değişimi ortalarız.”
Kusurlu Bir Denge
İklim modelleri arasındaki sonuçları, güneş jeomühendisliğinin hem kuzey hem de güney yarımkürede fırtına izlerini zayıflatacağını gösterdi. Düşündükleri senaryoya bağlı olarak, Kuzey yarımküredeki fırtına izi bugün olduğundan yüzde 5 ila 17 daha zayıf olacaktır.
Gertler, “Her iki yarım kürede de zayıflamış bir fırtına izi, daha zayıf kış fırtınaları anlamına gelir. Aynı zamanda ısı dalgalarını etkileyebilecek daha durgun hava koşullarına da yol açar.” diyor. “Her mevsim boyunca, bu hava kirliliğinin havalandırılmasını etkileyebilir. Ayrıca, yağışlarda bölgesel azalmalar ile hidrolojik döngünün zayıflamasına katkıda bulunabilir. Bunlar, alıştığımız temel iklime kıyasla iyi değişiklikler değildir.”
Araştırmacılar, aynı fırtına parçalarının sadece küresel ısınmaya, sosyal jeomühendislik eklenmeden nasıl tepki vereceğini merak ediyorlardı, bu yüzden iklim modellerini sadece birkaç ısınma senaryosu altında tekrar çalıştırdılar. Şaşırtıcı bir şekilde, Kuzey yarımkürede küresel ısınmanın, güneş jeomühendisliğinin eklenmesiyle aynı büyüklükte fırtına izlerini de zayıflatacağını buldular. Bu, güneş jeomühendisliği ve gelen ısıyı azaltarak dünyayı soğutmaya yönelik çabaların, küresel ısınmanın etkilerini, en azından fırtına izlerinde değiştirmek için fazla bir şey yapmadığını gösteriyor-araştırmacıların nasıl açıklayacağından emin olmadıkları şaşırtıcı bir sonuç.
Güney yarımkürede, biraz farklı bir hikâye var. Sadece küresel ısınmanın fırtına izlerini güçlendireceğini, güneş jeomühendisliğinin eklenmesinin bu güçlenmeyi önleyeceğini ve hatta daha da önemlisi fırtına izlerini zayıflatacağını buldular.
O’Gorman, “Güney yarımkürede, rüzgarlar okyanus dolaşımını harekete geçirir, bu da karbondioksit alımını ve Antarktika buz tabakasının dengesini etkileyebilir. Öyleyse fırtına izlerinin Güney yarımkürede nasıl değiştiği oldukça önemlidir.”
Ekip ayrıca fırtına izlerinin zayıflamasının sıcaklık ve nem değişiklikleriyle güçlü bir şekilde ilişkili olduğunu gözlemledi. Özgün olarak, iklim modelleri, gelen güneş radyasyonunun azalmasına yanıt olarak, kutupların ısınmaya devam etmesiyle ekvatorun önemli ölçüde soğuduğunu gösterdi. Bu azaltılmış sıcaklık değişimi, zayıflayan fırtına izlerini açıklamak için yeterli görünmektedir ki bu da grubun ilk gösterdiği sonuçtur.
Gertler, “Bu çalışma, güneş jeomühendisliğinin iklim değişikliğini tersine çevirmediğini, ancak benzeri görülmemiş bir iklim durumunu bir başkası için değiştirdiğini vurgulamaktadır.” diyor. “Güneş ışığını yansıtan sera etkisi için mükemmel bir denge değildir.”
O’Gorman ekliyor: Bunu yapmaktan kaçınmak ve bunun yerine CO2 ve diğer sera gazlarının salınımlarını azaltmak için birçok neden var.
[1] Soğuk hava kütleleri karada veya denizde ılık hava kütleleri ile etkileşime girdiğinde oluşan fırtına çeşidi.
