Flydende platforme af træ kunne trække havvand op og hjælpe det med at fryse, podning af dannelsen af ny havis
Havis dækning i Arktis er hurtigt faldet på grund af den globale opvarmning
Modificeret flydende træ kunne frø dannelsen af ny havis i Arktis, hvilket hjælper med at modvirke den hurtige tilbagegang af isdækning på grund af global opvarmning.
Området med det arktiske hav, der er dækket af is, krymper, når klimaet varmer, og det er blevet forventet, at regionen vil se sin første isfri sommerdag før 2030. Tabet af is fører til en ond cirkel; Fordi det udsatte vand er mørkere end is, absorberer det mere af solens varme, opvarmer vandet yderligere og gør det stadig hårdere for is at reformere. Dette har ført til, at folk antydede forskellige geoengineeringsplaner for at afholde vandet både i Arktis og Antarktis.
Nu foreslår Tian Li ved Purdue University i West Lafayette, Indiana og hendes kolleger at ændre træ for at hjælpe det med at frø dannelsen af ny is.
”Vi vælger træ, fordi det er et naturligt materiale,” siger Li. ”Du ser en masse flydende træ i havvand, og det rejser meget mindre af et miljøhensyn end ting, der er lavet af kunstige materialer.”
For at skabe det modificerede materiale, som de kalder Ice-Wood, tog forskerne et 10-centimetre-kvadrat, 1,5 centimetre-tyk stykke amerikansk basswood (Tilia Americana) og skære en lille del ud af midten. Denne del blev anbragt på en kogeplade, så den ene side carboniserede, mens det større stykke blev behandlet med brintperoxid og varme, hvilket fjernede meget af en polymer kaldet lignin. De to stykker blev derefter sat sammen igen.
Lignin giver træ sin farve, så fjernelse af den gør den del af træhvidere og bedre til at reflektere lys. Ideen er, at når is-wood flyder i havet, trækkes vandet op gennem naturlige mikrokanaler. Sollys varmer derefter den mørke, kulsyreholdige del af overfladen, hvilket får vandet der fordamper, hvorefter det genindvindes på den koldere, hvidere del af overfladen.
Højden på istræet og dens hvide overflade giver den mulighed for at forblive koldere end vandet, siger Li. ”Træet suger i det væsentlige vand fra bunden og pumper det til toppen, hvor der er en underfrysende platform, hvor is begynder at dannes.”
Under test i damme med vand holdt ved ca. 2 ° C (36 ° F) forblev toppen af et stykke flydende istræ under frysning, selv når den omgivende lufttemperatur nåede mellem 7 ° C og 8 ° C (44,6 ° F og 46,4 ° F). ”Det fungerer som et isfrø – vi ser is begynde at dannes fra kanten og strække sig til de andre områder,” siger Li.
Men dette ville sandsynligvis ikke fungere for at frø ny is i den arktiske sommer, fordi lufttemperaturen typisk når omkring 10 ° C, siger Cecilia Bitz ved University of Washington i Seattle.
Li og hendes kolleger modellerede også, hvordan brugen af Ice-Wood i hele Arktis fra 2005 til 2022 ville have påvirket mængden af havis. Ved smeltesæsonen i 2022 indikerer deres model, at det at dække de oceaner og kystlinjer i Arktis med istræ ville have øget isvæksthastigheden med 0,3 centimeter om dagen og skåret havoverfladetemperaturer der med ca. 3 ° C (5,4 ° F) sammenlignet med reelle 2022-niveauer.
Dækning af hele Arktis er ikke realistisk, men Li antyder, at større stykker istræ kunne bruges omkring kystregioner, hvor oprindelige mennesker er afhængige af is for at jage fisk, for at fremskynde isdækningen om vinteren og reducere istab om sommeren.
At opskalere processen burde ikke være et problem, siger Li. Ud over at være miljøvenlig er Wood et billigt materiale, og processen med at fjerne lignin er allerede udført i store skalaer i fabrikker for at fremstille hvidbog, siger hun.
At være i stand til at få adgang til de valgte regioner i Arktis vil også være vigtige, siger Shaun Fitzgerald ved University of Cambridge, der undersøger forskellige måder at gendanne arktisk is på. Han vil gerne vide, hvordan denne tilgang vil stables op mod andre foreslåede interventioner, såsom at pumpe havvand på sne for at tilskynde ny is til form.
Men der er stadig et stort spørgsmål om, hvorvidt vores fokus skal være på geoengineering tilgange for at forhindre tab af is eller på at bremse de klimaforandringer, der forårsager det.
”Jeg synes det er underligt at sætte så meget energi i disse ideer, når vi allerede ved, hvad der er nødvendigt: reduceret kuldioxidemissioner,” siger Julienne Stroeve på University College London.