حقن الهباء الجوي للحد من ظاهرة الاحتباس الحراري.. فهم محدود لكيفية تأثير حقن المواد الصلبة على طبقة الأوزون

مع زيادة مستويات الغازات الدفيئة في الغلاف الجوي للأرض، يدرس العلماء طرقًا للحد مؤقتًا من ارتفاع درجات الحرارة.

وتتلخص إحدى الأفكار في حقن الهباء الجوي إلى طبقة الستراتوسفير لتعكس أشعة الشمس القادمة، وبالتالي الحد من الانحباس الحراري العالمي والمخاطر المرتبطة به.

ركزت معظم الأبحاث السابقة على استخدام ثاني أكسيد الكبريت الغازي، والذي يتم إطلاقه أيضًا في الانفجارات البركانية، ومع ذلك، فإن حقن ثاني أكسيد الكبريت في الستراتوسفير يرتبط بآثار جانبية بما في ذلك استنفاد الأوزون وتسخين الستراتوسفير المحلي.

استخدام المواد الصلبة

وقد أظهرت الدراسات الحديثة، أن استخدام المواد الصلبة مثل الألومينا، أو الكالسيت، أو حتى جزيئات الماس يمكن أن يبرد المناخ بشكل أكثر فعالية مع تقليل هذه الآثار الجانبية في نفس الوقت، ومع ذلك، هناك فهم محدود لكيفية تأثير حقن المواد الصلبة على طبقة الأوزون الستراتوسفيري.

يعتمد الفهم الحالي على بيانات تجريبية ضئيلة عمرها عقود حول جزيئات الألومينا المنبعثة في طبقة الستراتوسفير عبر عادم الصواريخ الفضائية التي تعمل بالوقود الصلب.

في بحث جديد، فاتيوني وآخرون، يُظهر أن الظروف الستراتوسفيرية الناتجة عن أعمدة عوادم المكوك الفضائي لا يمكن مقارنتها بسيناريوهات حقن الألومينا للتدخل المناخي.

حقن نحو 5 ميجا طن من جزيئات الألومينا سنويا

ووجدوا أنه على الرغم من أن حقن الألومينا قد يكون له ميزة على ثاني أكسيد الكبريت من حيث انخفاض تسخين الستراتوسفير المحلي، إلا أن هناك “شكوكًا كبيرة” في تقدير تأثير مثل هذه الحقن على طبقة الأوزون.

ومن شأن السيناريوهات التي اختبروها أن تحقن نحو 5 ميجا طن من جزيئات الألومينا في طبقة الستراتوسفير سنويا، وهو ما من شأنه أن يعوض حوالي ربع التأثير الإشعاعي الحالي الناجم عن انبعاثات غازات الدفيئة البشرية المنشأ.

ويقدر الباحثون أن متوسط فقدان الأوزون العالمي من هذه السيناريوهات يمكن أن يتراوح من لا يكاد يذكر إلى ما يصل إلى 9٪، وهو ما يمثل حوالي ضعف الذروة التاريخية لفقد الأوزون من مركبات الكلوروفلوروكربون في التسعينيات.

ويشير المؤلفون إلى أن هناك حاجة إلى مزيد من الأبحاث حول التفاعلات السطحية المحتملة للجزيئات الصلبة في الغلاف الجوي.

ويعني هذا على وجه الخصوص معرفة المزيد عن التفاعلات السطحية في ظل الظروف الستراتوسفيرية الحالية والمستقبلية فيما يتعلق بدرجة الحرارة وتركيزات الغاز النزرة والرطوبة النسبية.

إن تحسين هذا الفهم يمكن أن يساعد في تقليل حالة عدم اليقين بشأن كيفية تصرف الجسيمات الصلبة عند حقنها في طبقة الستراتوسفير للتدخل المناخي.