जलवायु परिवर्तन के सबसे चिंताजनक पहलुओं में से एक सकारात्मक प्रतिक्रिया तंत्र द्वारा निभाई गई भूमिका है। कार्बन डाइऑक्साइड और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में वृद्धि के कारण वैश्विक तापमान में वृद्धि के अलावा, वनों की कटाई, समुद्र के अम्लीकरण द्वारा निर्मित अतिरिक्त धक्का है, और (विशेष रूप से) आर्कटिक ध्रुवीय आइस कैप के गायब होने के कारण।
हालांकि, एरिजोना स्टेट यूनिवर्सिटी में स्कूल ऑफ अर्थ एंड स्पेस एक्सप्लोरेशन के शोधकर्ताओं के एक दल द्वारा किए गए एक नए अध्ययन के अनुसार, आर्कटिक बर्फ की चादर के कुछ हिस्सों को फिर से भरना संभव हो सकता है। एक जियोइंजीनियरिंग तकनीक के माध्यम से जो हवा से चलने वाले पंपों पर निर्भर करेगी, उनका मानना है कि ग्रह पर सबसे बड़ी सकारात्मक प्रतिक्रिया तंत्रों में से एक को बेअसर किया जा सकता है।
"आर्कटिक आइस मैनेजमेंट" शीर्षक से उनका अध्ययन, हाल ही में पृथ्वी के भविष्य में दिखाई दिया, जो अमेरिकी भूभौतिकीय संघ द्वारा प्रकाशित एक ऑनलाइन पत्रिका है। जैसा कि वे संकेत देते हैं, वर्तमान दर जिस पर आर्कटिक की बर्फ गायब हो रही है वह काफी निराशाजनक है। इसके अलावा, मानवता आने वाले दशकों में ध्रुवीय आइस कैप की उपस्थिति के बिना बढ़ते वैश्विक तापमान का मुकाबला करने में सक्षम होने की संभावना नहीं है।
विशेष रूप से चिंता की दर वह है जिस पर ध्रुवीय बर्फ गायब हो रही है, जो हाल के दशकों में काफी स्पष्ट है। 1979 से (जब उपग्रह माप शुरू हुआ) कम से कम 15% की कुल कमी के साथ, प्रति दशक 3.5% और 4.1% के बीच नुकसान की दर का अनुमान लगाया गया है। चीजों को बदतर बनाने के लिए, जिस दर पर बर्फ खो रही है वह तेज हो रही है।
1978-1999 के बीच लगभग 3% प्रति दशक की आधार रेखा से, 2000 के बाद से नुकसान की दर काफी बढ़ गई है - इस बिंदु पर कि 2016 में समुद्री-बर्फ की सीमा दूसरी सबसे कम दर्ज की गई थी। जैसा कि वे अपने परिचय (और कई स्रोतों के समर्थन के साथ) में कहते हैं, समस्या केवल 21 वीं सदी के मध्य में खराब होने की संभावना है:
“वैश्विक औसत तापमान को संचयी सीओ के साथ रैखिक रूप से वृद्धि के लिए देखा गया है2 उत्सर्जन और ऐसा करने के लिए जारी रखने की भविष्यवाणी की जाती है, जिसके परिणामस्वरूप सदी के अंत तक तापमान में 3 डिग्री सेल्सियस या उससे अधिक की वृद्धि होती है। आर्कटिक क्षेत्र वैश्विक अर्थ की तुलना में अधिक तेजी से गर्म होता रहेगा। आर्कटिक समुद्री बर्फ में वर्ष-दर-वर्ष कटौती लगभग सभी परिदृश्यों में अनुमानित है, और लगभग बर्फ-मुक्त (<10)6 किमी2 समुद्री बर्फ लगातार पांच वर्षों तक) आर्कटिक महासागर को व्यापार-सामान्य परिदृश्य में "संभावना" 2050 तक माना जाता है।
आर्कटिक के बाकी ग्रह की तुलना में मजबूत आइस-अल्बेडो फीडबैक के साथ तेजी से गर्म होने के कारणों में से एक है। मूल रूप से, ताजा बर्फ की बर्फ 90% तक सूर्य के प्रकाश को दर्शाती है जबकि समुद्री बर्फ सूरज की रोशनी को 0.7 से अधिक तक के एल्बिडो के साथ दर्शाती है, जबकि खुला पानी (जिसमें 0.06 के करीब का एल्बेडो होता है) अधिकांश धूप को अवशोषित करता है। एर्गो, जितना अधिक बर्फ पिघलता है, उतनी ही अधिक धूप अवशोषित होती है, जिससे आर्कटिक में तापमान और अधिक बढ़ जाता है।
सितंबर 2007 (सफेद क्षेत्र) में आर्कटिक समुद्री-बर्फ की सीमा (समुद्री बर्फ से कम से कम 15% तक का क्षेत्र)। लाल वक्र 1981–2010 के औसत को दर्शाता है। क्रेडिट: नेशनल स्नो एंड आइस डेटा सेंटरइस चिंता का समाधान करने के लिए, रिसर्च टीम - स्टीवन जे। डिस्च के नेतृत्व में, स्कूल ऑफ अर्थ एंड स्पेस एक्सप्लोरेशन के एक प्रोफेसर ने विचार किया कि पिघलने को मौसमी उतार-चढ़ाव से कैसे जोड़ा जाता है। अनिवार्य रूप से, आर्कटिक समुद्री बर्फ समय के साथ पतली हो रही है क्योंकि नई बर्फ (उर्फ "प्रथम वर्ष की बर्फ"), जो हर गुजरती सर्दियों के साथ बनाई जाती है, आमतौर पर सिर्फ 1 मीटर (3.28 फीट) मोटी होती है।
आर्कटिक में गर्मियों में बची रहने वाली बर्फ 2 से 4 मीटर (6.56 से 13.12 फीट) की विशिष्ट मोटाई के साथ "मल्टीयर आइस" बनने और बनने में सक्षम है। लेकिन वर्तमान प्रवृत्ति के लिए धन्यवाद, जहां ग्रीष्मकाल उत्तरोत्तर गर्म हो रहा है, "प्रथम वर्ष की बर्फ" गर्मियों में पिघलने और बढ़ने से पहले फ्रैक्चरिंग के लिए उपयुक्त है। जबकि 1980 के दशक में मल्टीएयर आइस में आर्कटिक महासागर में 50 से 60% बर्फ थी, 2010 तक यह सिर्फ 15% थी।
इसे ध्यान में रखते हुए, डिस्च और उनके सहयोगियों ने एक संभावित समाधान पर विचार किया जो यह सुनिश्चित करेगा कि "प्रथम-वर्ष की बर्फ" गर्मियों में जीवित रहने का एक बेहतर मौका होगा। ऐसी मशीनें लगाकर जो पंपों को बनाने के लिए पवन ऊर्जा का उपयोग करती हैं, उनका अनुमान है कि आर्कटिक सर्दियों के दौरान पानी को सतह पर लाया जा सकता है, जब इसमें ठंड का सबसे अच्छा मौका होगा।
आर्कटिक में हवा की गति की गणना के आधार पर, वे गणना करते हैं कि 6-मीटर व्यास वाले पवन टरबाइन से पर्याप्त बिजली पैदा होगी, ताकि एक एकल पंप 7 मीटर की ऊंचाई तक पानी उठा सके, और 27 मीट्रिक टन की दर से। 29.76 यूएस टन) प्रति घंटा। इसका शुद्ध प्रभाव पूरे प्रभावित क्षेत्र में बर्फ की मोटी चादरें होगा, जो गर्मियों में जीवित रहने का एक बेहतर मौका होगा।
समय के साथ, अधिक बर्फ द्वारा बनाई गई नकारात्मक प्रतिक्रिया के कारण आर्कटिक महासागर द्वारा कम सूर्य के प्रकाश को अवशोषित किया जाएगा, इस प्रकार अधिक शीतलन और अधिक बर्फ संचय के लिए अग्रणी होगा। यह, उनका दावा है, पूरे आर्कटिक के लिए प्रति वर्ष $ 500 बिलियन के अपेक्षाकृत मामूली बजट पर या आर्कटिक के 10% के लिए $ 50 बिलियन प्रति वर्ष किया जा सकता है।
हालांकि यह एक विशाल आकृति की तरह लग सकता है, वे यह इंगित करने के लिए त्वरित हैं कि बर्फ बनाने वाले पंपों के साथ पूरे आर्कटिक को कवर करने वाले कलाकार - जो कि सकल घरेलू उत्पाद में खरबों को बचा सकते हैं और अनगिनत जीवन-वर्तमान विश्व सकल घरेलू उत्पाद का सिर्फ 0.64% के बराबर है (जीडीपी) 78 ट्रिलियन डॉलर है। संयुक्त राज्य अमेरिका जैसे देश के लिए, यह वर्तमान संघीय बजट ($ 3.8 ट्रिलियन) के केवल 13% का प्रतिनिधित्व करता है।
और जबकि इस प्रस्ताव के कई पहलू हैं जिन पर अभी भी काम करने की जरूरत है (जो कि डिस्च और उनकी टीम पूरी तरह से स्वीकार करते हैं), अवधारणा सैद्धांतिक रूप से ध्वनि प्रतीत होती है। यह न केवल मौसमी बदलाव और जलवायु परिवर्तन को आर्कटिक में जोड़ने के तरीके को ध्यान में रखता है, बल्कि यह स्वीकार करता है कि किस तरह से भू-परिवर्तन तकनीकों का सहारा लिए बिना मानवता जलवायु परिवर्तन को संबोधित करने में सक्षम होने की संभावना नहीं है।
और जब से आर्कटिक बर्फ सबसे महत्वपूर्ण चीजों में से एक है, जब यह वैश्विक तापमान को विनियमित करने की बात आती है, तो यहां शुरू करने के लिए सही अर्थ है।
