Первые многообещающие испытания проекта по утолщению арктического ледяного покрова

Британская компания Real Ice, специализирующаяся на геоинженерии, предлагает сохранить арктический ледяной покров с помощью системы откачки морской воды. Температура воздуха будет замораживать воду, закачиваемую на поверхность, что приведет к утолщению льда. Первые испытания, проведенные в мае этого года, выглядят многообещающе: толщина пакового льда увеличилась почти на 50 сантиметров.

В результате глобального потепления площадь пакового льда сокращается ускоренными темпами. Спутниковые данные показали, что в период с 1979 по 2012 год он сокращался на 3,5-4,1 % за десятилетие. В последние годы в Арктике в сентябре (в среднем) насчитывается всего 3,3 миллиона квадратных километров морского льда.

Современные климатические модели с большой достоверностью предсказывают, что к 2030 году Арктика будет свободна ото льда. Следует отметить, что термин «свободная ото льда» означает не полное исчезновение ледяного покрова, а то, что он будет занимать площадь менее одного миллиона квадратных километров. Это составляет менее 20 % от минимального сезонного покрытия в 1980-х годах и является минимумом, необходимым для поддержания местного климатического и экосистемного баланса.

Компания Real Ice разработала свою технологию геоинженерии, чтобы замедлить и в перспективе обратить вспять эту потерю. «Идея заключается в том, что чем толще лед [в конце зимы], тем дольше он продержится, когда мы вступим в сезон таяния», — объясняет BBC Андреа Чекколини, исследователь из Real Ice. Хотя на первый взгляд эта методика кажется безумной, она показала многообещающие результаты во время первых испытаний, проведенных в этом году в канадской Арктике.

50-сантиметровое утолщение за 5 месяцев

Стратегия Real Ice, впервые предложенная Стивеном Дешем, исследователем из Университета штата Аризона, предполагает бурение естественного ледяного массива до самого моря, а затем закачивание воды (1000 литров в минуту) для распределения ее по льду. Под воздействием холодного воздуха (зимой от -45 до -30 °C) эта вода почти мгновенно замерзает, превращая снег на поверхности пакового льда в лед. Это также увеличит теплопроводность пакового льда, в частности, заставит холодный воздух мигрировать вниз, вызывая образование дополнительного слоя льда на его внутренней поверхности.

Более конкретно, инженеры Real Ice планируют в начале зимы заливать паковый лед морской водой, чтобы создать дополнительный слой льда и удалить слой снега, изолирующий паковый лед от холодного воздуха у поверхности. В конце зимы, напротив, скважина будет выбрасывать аэрозоли морской воды, чтобы восстановить слой снега и защитить паковый лед от более интенсивной солнечной радиации летом.

В этом году эксперимент проводился в Кембриджской бухте на острове Виктория в канадской Арктике. Площадь тестового льда была равна площади футбольного поля. Компания утверждает, что за период с января по май толщина пакового льда увеличилась на 50 сантиметров по сравнению с контрольным участком. Это также позволило нарастить 25 сантиметров льда на внутренней поверхности пакового льда.

Более того, рассол, который остается после замерзания морской воды, поднявшейся на поверхность, просачивается вглубь пакового льда и возвращается в океан, помогая сохранить вновь образовавшийся лед. На самом деле, присутствие этого рассола на поверхности ослабит паковый лед и может привести к его раннему таянию летом.

Бюджет в 6 миллиардов долларов в год для 1 миллиона квадратных километров пакового льда

По расчетам Деша и его коллег, при широкомасштабном применении эта технология позволила бы утолщить арктический паковый лед на 10 %, потенциально обратив вспять его потерю и предотвратив освобождение региона ото льда — при условии значительного сокращения выбросов парниковых газов. Кроме того, это позволит сохранить альбедо региона — скорость, с которой паковый лед отражает солнечную радиацию обратно в космос - и предотвратить дальнейшее потепление.

Для расширения масштабов проекта Real Ice планирует развернуть подводные беспилотники, способные бурить лед снизу, каждый из которых сможет покрыть площадь в 2 квадратных километра морского льда. Для того чтобы обеспечить дополнительную площадь в 500 кубических километров морского льда каждую зиму на территории в 1 миллион квадратных километров, потребуется около 500 000 беспилотников, что, по мнению компании, потребует бюджета в 6 миллиардов долларов в год. Компания уже заключила партнерство с Институтом биоробототехники при колледже Сант-Анна в Пизе, Италия, для разработки беспилотников. Цель — получить первый прототип к 2025 году и развернуть его в Арктике зимой 2026-2027 годов.

Риск отклонения от реальной климатической цели?

Однако наблюдатели по-прежнему скептически относятся к жизнеспособности этой стратегии. Хотя Real Ice утверждает, что рассол мигрирует вниз, когда морская вода замерзает на поверхности, соленый лед все равно может таять быстрее, чем естественный паковый лед летом. Это может иметь непредвиденные последствия для местной экосистемы. Кроме того, потеря снежного покрова может повлиять на местных диких животных, которые используют его, в частности, для рытья нор.

Развертывание системы в масштабах всей Арктики также само по себе является логистической проблемой. Энергетические последствия такого масштабного проекта также беспокоят исследователей, но компания планирует использовать водород в качестве топлива. Однако самый большой риск заключается в том, что подобная временная альтернатива может отвлечь внимание от задачи сокращения выбросов парниковых газов, что остается единственным способом сохранения глобального климатического баланса, говорят эксперты.

Тем не менее, компания планирует продолжить испытания в Кембриджском заливе в ноябре этого года, пробурив 5 скважин, охватывающих один квадратный километр морского льда. Цель состоит в том, чтобы подтвердить степень утолщения пакового льда при обработке в начале зимнего сезона.