جدول المحتويات:
فيديو: مساعدة آلهة الثلج: البذر السحابي ينمو كسلاح ضد ظاهرة الاحتباس الحراري
نُشر في الأصل على موقع InsideClimate News.
بقلم بوب بيروين ، InsideClimate News
يدعم بحث جديد جهود البذر لتعزيز إمدادات المياه في مناطق التجفيف ، لكن بعض العلماء يشككون في فعاليتها في معالجة تغير المناخ
لطالما كانت النيران الشتوية تكريمًا لآلهة الثلج تقليدًا في مناطق الطقس البارد حول العالم.
ولكن في السنوات السبعين الماضية أو نحو ذلك ، تجاوزت المجتمعات في غرب الولايات المتحدة الطقوس وأضافت تطورًا تكنولوجيًا. عبر مئات من قمم الجبال ، من سييرا نيفادا إلى مسننات وساتش وكولورادو فرونت رينج ، غالبًا ما يحرق خبراء البذر السحابي كميات صغيرة من يوديد الفضة بهدف تعزيز إمدادات المياه المتضائلة.
تعتبر الجسيمات المعدنية المتبخرة حبات مثالية لبلورات الجليد الجديدة. عندما يرتفع الهواء الرطب شديد البرودة فوق السلاسل الجبلية تحت هبوب رياح متوقعة ، فإنه يهيئ ظروفًا مثالية للكيمياء البلورية التي تخلق الثلج ، والذهب الأبيض الذي تتوق إليه منتجعات التزلج والمزارعون والمزارعون وحتى المدن البعيدة التي تحتاج إلى مياه جبلية للبقاء على قيد الحياة.
تصاعدت حدة التدافع على المياه حيث ضرب الاحترار العالمي معظم مناطق الغرب خلال العشرين عامًا الماضية بسبب موجات الحر والجفاف وحرائق الغابات. مع التوقعات الخاصة بانخفاض كتل الجليد وتدفقات الأنهار ، أصبح استمطار السحب إجراءً إقليميًا للتكيف مع المناخ يكلف عدة ملايين من الدولارات كل عام. في مناطق أخرى ، بما في ذلك أجزاء من وسط الولايات المتحدة ، تم استخدام البذر أيضًا لمحاولة تعزيز أمطار الصيف وتقليل مخاطر عواصف البَرَد الشديدة.
لا يزال مثيرا للجدل
ولكن حتى مع زيادة الحكومات والشركات لهذه الممارسة ، تظل الأسئلة حول مدى فعاليتها ، ويقول بعض علماء المناخ البارزين إنه لا ينبغي اعتبارها استجابة ذات مغزى لتغير المناخ. على الرغم من أن البذر السحابي قد توسع ليشمل عشرات الآلاف من الأميال المربعة عبر الغرب ، إلا أنه لا توجد دراسات شاملة حديثة تقيم التأثيرات في كل من المناطق المستهدفة وغير المستهدفة. يتم إصدار تصاريح البذر السحابي بموجب خليط من قواعد الولاية والقواعد الفيدرالية ، والتي تؤدي في بعض الأحيان إلى استبعاد الجمهور من العملية.
تناولت عدة مجموعات في مؤتمر عُقد مؤخرًا بشأن تعديل الطقس بعض هذه القضايا ، وتضمنت عروضاً تقديمية عن الكيفية التي يمكن بها للجهود المبذولة للتعاون في مشاريع البذر السحابي الإقليمية أن تكون بمثابة نموذج لإدارة مشاريع الهندسة الجيولوجية على نطاق أوسع للتخفيف من حدة المناخ.
يقول بعض المسؤولين المنتخبين وخبراء المياه إن الأموال تُنفق بشكل جيد لأنها تنتج ملايين الجالونات من المياه التي يمكن تخزينها واستخدامها خلال فصول الصيف الأكثر جفافا وحرارة ، عندما يتضاءل تدفق المياه. تظهر الدراسات العلمية في السنوات القليلة الماضية أن استمطار السحب يعمل أثناء أنماط الطقس المناسبة التي تؤدي بالفعل إلى تساقط الثلوج.
في شتاء 2018-2019 ، قال مديرو المياه في كولورادو إن برنامج البذر السحابي للجبال الوسطى أنتج ما بين 80.000 و 90.000 فدان من المياه بتكلفة 2.70 دولار لكل فدان للقدم - صفقة في منطقة حيث أسعار الفدان الواحد القدم يمكن أن تصل إلى 30 ألف دولار. قدم فدان من الماء هو 325851 جالونًا ، وهو ما يكفي لعائلتين متوسطتين في كولورادو لمدة عام.
الكيمياء البلورية
في الآونة الأخيرة ، قامت دراسة أجراها علماء في جامعة كولورادو ، بولدر ، بتحديد كمية إنتاج الثلج من البذر السحابي في منطقة اختبار مساحتها 900 ميل مربع في ولاية أيداهو ، كما قالت كاتيا فريدريش ، عالمة الغلاف الجوي والمؤلفة الرئيسية للورقة. ظهرت في 22 يناير في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.
وقالت: "نظرًا لعدم وجود هطول طبيعي لهطول الأمطار ، يمكننا القول بشكل لا لبس فيه أن المياه المتولدة ناتجة فقط عن استمطار السحب". "نحن لا ننتج بالضرورة الكثير من الثلج ، وهو مكلف ، ولكن إذا كانت المناطق تعاني من الجفاف الشديد ، فيجب أن يكون كل شيء على الطاولة. على الرغم من أنني لا أعتقد أن الاستمطار السحابي سيحل المشكلة ، إلا أنه يجب أن يكون أحد أساليب التخفيف من حدة الجفاف ، من بين أمور أخرى ".
استخدمت الدراسات السابقة قياسات الثلج في نقاط محددة على الأرض جنبًا إلى جنب مع نماذج الكمبيوتر لتقدير كمية الثلج التي تنتجها رؤية السحب. في البحث الجديد ، استخدم العلماء طبقًا رادارًا بالقرب من منطقة الاختبار في ولاية أيداهو للنظر داخل السحابة.
مع تحول بخار الماء إلى بلورات جليدية كثيفة ، أظهرت شاشات الكمبيوتر الخاصة بالعلماء بصمة واضحة لبذر السحب تتتبع مسارات الطائرات التي تشتت يوديد الفضة في الغيوم. قال العلماء إن الرقائق الصغيرة كانت بالكاد كافية لتغطية رمش العين ، لكنهم غمروا منطقة الاختبار بحوالي عُشر ملليمتر من الثلج.
قد لا يبدو هذا كثيرًا ، ولكنه يتضاعف عبر آلاف الأميال المربعة ، طوال فصل الشتاء ، ويمكن أن يضيف ما يكفي من المياه للحفاظ على إحدى مدن أريزونا الصحراوية خلال فصل الصيف الحار.
تعترف الأوراق العلمية الحديثة حول استمطار السحب أيضًا بالاهتمام المتزايد باستخدام البذر السحابي للتخفيف من الاحترار والجفاف في بعض الأجزاء المعرضة للخطر من العالم. على سبيل المثال ، قالت مراجعة أجريت عام 2018 حول استمطار السحب في مجلة الأرصاد الجوية التطبيقية وعلم المناخ ، إن المياه ستصبح أكثر ندرة "لأن تغير المناخ يهدد حجم المياه في خزانات الثلج في الجبال الغربية".
استخدمت الصين وإسرائيل البذر السحابي على نطاق واسع حتى قبل أن تصبح بعض اتجاهات التجفيف المدفوعة بالاحترار العالمي واضحة في الثمانينيات. تم استخدام البذر السحابي أيضًا أثناء حرب فيتنام ، حيث سعت الولايات المتحدة إلى زيادة هطول الأمطار لتعطيل خطوط الإمداد عبر الغابة.
بعض العلماء لديهم شكوك
تثبت الأبحاث التي أجريت في العقدين الماضيين أن العملية الفيزيائية تعمل ، ولكن ما زال من غير الواضح كمية المياه التي تنتجها. وخلصت الورقة إلى أنه في أفضل الأحوال ، فإن الدراسات الأخيرة "تبشر بتضييق حالة عدم اليقين" التي رافقت مثل هذه الأبحاث على مدار تاريخها الطويل.
قال عالم الغلاف الجوي كيفين ترينبيرث ، من المركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي والمركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي ، إن تغيير السحب بأعمدة من الدخان المعدني قد يعمل على أساس محلي ، لكنه ليس الحل الصحيح للتجفيف والاحترار الإقليمي على نطاق واسع وطويل الأجل. جامعة أوكلاند بنيوزيلندا.
"إذا كنت قلقًا بشأن إمدادات المياه ، فلن أستثمر في استمطار السحب ، بل في إدارة المياه. يمكن تقليل التبخر من أي خزان أو بحيرة أو نهر. وقال "معظم الأماكن لديها قضايا إدارية كبيرة". "لا تتم إدارة المياه كنظام أو مورد. لست على علم بأي دراسات تظهر أنها مفيدة بشكل عام ".
في مرحلة ما ، إذا استمر انتشار البذر السحابي ، فقد يبدأ في التأثير على المناخ على المستوى الإقليمي ، مع التأثيرات على المناطق الواقعة في اتجاه الريح من الجبال والوديان التي هي الأهداف.
قال ترينبيرث: "قد تلتقط مياه دنفر مزيدًا من الأمطار في جبال روكي لإمدادها بالمياه على حساب مكان أبعد شرقًا".
قال مايكل مان ، عالم المناخ في ولاية بنسلفانيا ، إن هناك خطرًا من أن يُنظر إلى استمطار السحب على أنه استجابة ذات مغزى للاحتباس الحراري.
وقال: "عندما يتعلق الأمر بالتأثيرات الأكبر لتغير المناخ وجفاف الغرب ، فإن هذا يرقى إلى إعادة ترتيب كراسي سطح السفينة على تيتانيك". "ونعم ، نظرًا لأنها من المحتمل أن تكون لعبة محصلتها صفر ، يمكنك بالفعل أن تسبب الجفاف في بعض المناطق الرئيسية ، مثل الجانب الليلي في روكي."
وأضاف: "ما إذا كان هذا قابلاً للتطبيق على المستويات الإقليمية والنطاقات الزمنية الأطول ، فلا يزال يتعين رؤيته. من السهل ، على سبيل المثال ، تخيل أن هطول الأمطار الناتج عن البذر في مكان ما قد يكون قد انخفض في نهاية المطاف لاحقًا ، في اتجاه مجرى النهر. هذا من شأنه أن يؤدي إلى الجدل والتقاضي حول حقوق المياه. وقال "يمكننا أن نتوقع اشتداد هذه المحادثة الآن ، بلا شك".
المصلحة العالمية
قالت أندريا فلوسمان ، باحثة السحاب في CNRS / Laboratoire de Météorologie Physique في كليرمون فيران بفرنسا ، إن التباين الطبيعي للسحب يجعل من الصعب تحديد تأثيرات استمطار السحب. قادت مراجعة عام 2019 لجهود استمطار السحب العالمية لمنظمة الأرصاد الجوية العالمية والتي أقرت بالاهتمام المتزايد ببذر السحب في جميع أنحاء العالم.
خلص علماء المنظمة العالمية للأرصاد الجوية (WMO) إلى أن الاحترار العالمي يؤدي إلى صراعات حول نقص المياه في جميع أنحاء العالم ، وأن الضغط المتزايد قد حفز المزيد من الاهتمام باستمطار السحب. حذر تقرير صادر عن المنظمة الدولية عام 2018 من أن بعض الجهود لا تستند إلى العلم وأن بعض المجتمعات اليائسة للحصول على المياه قد تدفع ثمن البرامج التي لن تحقق النتائج الموعودة. قال فلوسمان إنه نظرًا لأن العملية تنتج زيادة بنسبة 10 في المائة فقط في ظل ظروف مناخية محددة للغاية ، فإن الأمر يتطلب الكثير من البذر لجعلها تؤتي ثمارها.
من الصعب دائمًا على الباحثين معرفة مقدار تساقط الثلوج بدون البذر السحابي ، وهذا أحد الأسباب التي جعلت عالم المناخ في كولورادو براد أودال ، مع مجموعة أبحاث نهر كولورادو ، غير متأكد تمامًا من التوسع الحالي في برامج البذر السحابي. بالإضافة إلى ذلك ، تعمل هذه التقنية فقط في حالة وجود غيوم لتبدأ بها. قال أودال إنه لا يساعد كثيرًا أثناء الجفاف ، عندما يكون من الصعب الحصول على هطول طبيعي.
قال: "لقد كنت متشككًا جدًا في هذا الأمر منذ فترة طويلة عندما بدأت في هذا المجال في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين".
InsideClimate News هي منظمة إخبارية مستقلة غير ربحية تغطي المناخ والطاقة والبيئة. اشترك في النشرة الإخبارية من هنا.
