Крижане дерево може сповільнити танення льоду в Арктиці

Модифікована деревина, як інноваційний спосіб стимулювання утворення арктичного морського льоду у відповідь на глобальне потепління.

Технологічні основи «крижаного дерева»

Глобальне потепління спричиняє стрімке танення морського льоду в Арктиці, що, у свою чергу, активізує небезпечний механізм позитивного зворотного зв’язку. Темні води замінюють світлі крижини, поглинаючи більше сонячного тепла та ще більше підвищуючи температуру. Вчені шукають інженерні методи протидії цьому процесу. Серед інновацій – «крижане дерево», створене командою під керівництвом Тіан Лі з Університету Пердью.

Науковці обрали американську липу (Tilia americana) завдяки її природній структурі та екологічності. Вони модифікували деревину шляхом видалення лігніну – органічного полімеру, що відповідає за її міцність і колір. «Лігнін надає деревині колір, тому його видалення робить цю частину деревини білішою і такою, що краще відбиває світло», – пояснює Лі. Верхню частину деревини піддали карбонізації, що створює темну поверхню, здатну поглинати тепло.

Механізм замороження та лабораторні випробування

Завдяки природним мікроканалам дерево всмоктує воду знизу і транспортує її до верхньої поверхні, де вона випаровується та повторно конденсується. Світла частина платформи залишається холоднішою, створюючи умови для утворення льоду. «Це діє як крижане насіння – ми бачимо, як лід починає утворюватися з краю і поширюється», – зазначає дослідниця. Під час випробувань верхня частина шматка залишалась холоднішою за точку замерзання навіть при плюсових температурах повітря.

Проте в літніх умовах Арктики, де температура перевищує 10°C, ефективність методу знижується. Як підкреслює Сесілія Бітц з Університету штату Вашингтон, цей підхід навряд чи буде ефективним у розпал літа. Водночас модельні розрахунки свідчать, що у період 2005–2022 років використання крижаної деревини могло збільшити швидкість росту льоду на 0,3 см на день.

Перспективи застосування і критика ідеї

Попри неможливість покрити всю Арктику, Лі пропонує використовувати «крижане дерево» локально – біля узбереж, де мешканці залежать від льоду. Матеріал доступний, а технологія його обробки вже використовується у виробництві білого паперу. «Деревина є дешевим матеріалом, а процес видалення лігніну вже відбувається у великих масштабах», – підкреслює вона.

Втім, не всі дослідники однозначно підтримують ініціативу. Шон Фіцджеральд з Кембриджського університету зауважує, що доступ до арктичних регіонів є важливим фактором. Він наголошує на необхідності порівняти цю технологію з іншими методами, як-от викачування морської води на сніг. Основна дискусія точиться навколо стратегічного вибору: фокус на геоінженерії чи зменшення викидів вуглекислого газу, що спричиняють потепління.

Пошук балансу між інноваціями та зниженням викидів

«Мені здається дивним вкладати стільки енергії в ці ідеї, коли ми вже знаємо, що потрібно: зменшити викиди вуглекислого газу», – критично зазначає Джульєнн Строув з Університетського коледжу Лондона. Висловлювання влучно підкреслює напруження між технологічними спробами адаптації та фундаментальними заходами уповільнення змін клімату. Пропозиція використання «крижаного дерева» демонструє потенціал поєднання природних матеріалів з інженерними рішеннями. Водночас вона підкреслює, що ефективна боротьба з потеплінням має бути комплексною.

Хоч ця технологія виглядає перспективно, вона лише частина ширшого інструментарію реагування на кліматичні виклики. Її екологічність, економічність та локальне застосування відкривають нові горизонти для інноваційної адаптації до змін клімату.