北極の氷の減少を防ぐために使用されるこれらの小さな中空のガラス球が機能していない

iStock/イザベルト

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人間の髪の毛ほどの厚さの小さな中空のガラス球の層で北極の海氷を覆うという提案は、ジャーナル「アースズ・フューチャー」に掲載された最近の研究によって異議を唱えられている。

新しい研究は、北極の若い海氷に繰り返し散布された中空ガラス微小球（HGM）が反射率を高め、氷を太陽光から保護するという2018年の主張を否定している。 これは、マイクロスフィアの使用が実際に人間社会と地球の気候の両方に悪影響を与える可能性があることを実証し、気候緩和の取り組みに常に目を光らせることがいかに重要であるかを強調しています。

海氷は海と気温の調節に役立ちます。 太陽のエネルギーのほとんどを宇宙に反射して海洋循環に影響を与えます。 このため、地球の気候は海氷の面積と厚さに大きく依存します。

今回、メリンダ・ウェブスター率いるアラスカ大学フェアバンクス地球物理研究所の研究者らは、分厚い氷を作り、気候温度を下げる解決策が実際に海氷の消失を早め、気候を温暖化させる可能性があることを示した。 研究者らは、これは北極海氷の上に白い中空ガラス微小球の層を置くと表面が暗くなり、逆効果になるためであることを明らかにした。

2018年の研究では、5層のHGMを使用すると、入射する太陽光の43％が反射され、その47％が下の表面に透過されることがわかりました。 HGM は残りの 10% を占めます。 ウェブスターの研究によれば、微小球による太陽光の 10% の吸収は、氷の融解を加速し、北極環境をさらに温暖化させるのに十分であるという。

「私たちの結果は、北極の海氷減少を阻止するために提案されている取り組みが意図とは逆の効果をもたらしていることを示しています」とウェブスター氏はプレスリリースで述べている。 「そしてそれは地球の気候と人間社会全体にとって有害で​​す。」

結論に達するために、ワシントン大学のウェブスターとスティーブン G. ウォーレンは、北極の海氷で見られる 8 つの典型的な表面状態における太陽放射の変化を計算しました。それぞれの表面状態には明確な反射率があります。

これらの要因に加えて、雲量、太陽光に対する微小球の反応、大気の表面と上層での日射量、季節の日照などが考慮されました。

重要なのは、彼らが2018年の研究で使用された微小球の種類と層の正確な数に基づいて研究を行ったことです。

研究チームは、秋から冬にかけて氷の反射率を高めるために微小球コーティングを採用できるものの、その効果は限定的であることを発見しました。 薄氷は主に日照量の少ないこの季節に発生するためです。 薄い氷はすぐに吹き出した雪で覆われ、表面の反射率が高まります。

春には、太陽エネルギーの増加により、反射する雪が氷を覆います。 雪の反射率が高いため、微小球は雪の表面を暗くします。 この場合、氷の太陽光吸収が増加し、最終的には意図したよりも早く氷が溶けてしまいます。

春の終わりから初夏にかけて、太陽エネルギーがさらに増加するため、海氷上にメルトポンド（海氷上に形成される外水のプール）が発達し始めます。 池は暗く、反射率が低いため、中空ガラス微小球にとって理想的なターゲットであると思われます。 しかし、チームはこれが事実ではないことを発見しました。

その代わり、ミネソタ州の池で行われた実験では、浮力のある球体が風に乗って水辺まで運ばれ、そこで池や水たまりの花粉のように凝集した。

太陽光が最も高くなる 3 月、4 月、5 月、6 月は、マイクロスフィアの塗布に最適であるように見えますが、実際には HGM の使用には最悪です。

「北極の海氷を回復する方法としてマイクロスフェアを使用することは実現不可能です」とウェブスター氏は述べています。 「科学は地球温暖化を緩和する方法を模索し続ける必要がありますが、最善の策は社会が気候変動の一因となり続ける行動を減らすことです。」