Một trong những khía cạnh đáng lo ngại nhất của Biến đổi khí hậu là vai trò của các cơ chế phản hồi tích cực. Ngoài nhiệt độ toàn cầu tăng do lượng khí thải carbon dioxide và khí nhà kính tăng lên, còn có thêm lực đẩy được tạo ra bởi nạn phá rừng, axit hóa đại dương và (đáng chú ý nhất) là sự biến mất của Băng Cực Bắc Cực.
Tuy nhiên, theo một nghiên cứu mới của một nhóm các nhà nghiên cứu từ Trường Trái đất và Thám hiểm vũ trụ tại Đại học bang Arizona, có thể có thể làm mới các phần của dải băng Bắc Cực. Thông qua một kỹ thuật địa kỹ thuật dựa vào máy bơm chạy bằng sức gió, họ tin rằng một trong những cơ chế phản hồi tích cực lớn nhất trên hành tinh có thể được trung hòa.
Nghiên cứu của họ, có tiêu đề Ban quản lý băng Bắc Cực, xuất hiện gần đây trên Trái đất Tương lai, một tạp chí trực tuyến được xuất bản bởi Liên minh Địa vật lý Hoa Kỳ. Như họ chỉ ra, tốc độ hiện tại mà băng Bắc Cực đang biến mất khiến nó khá bối rối. Hơn nữa, loài người không có khả năng chống lại nhiệt độ toàn cầu đang tăng trong những thập kỷ tới mà không có sự hiện diện của tảng băng cực.
Quan tâm đặc biệt là tốc độ băng cực đã biến mất, điều này khá rõ rệt trong những thập kỷ gần đây. Tỷ lệ tổn thất được ước tính là từ 3,5% đến 4,1% mỗi thập kỷ, với mức giảm chung ít nhất 15% kể từ năm 1979 (khi các phép đo vệ tinh bắt đầu). Để làm cho mọi thứ tồi tệ hơn, tốc độ băng bị mất đang tăng tốc.
Từ mức cơ bản khoảng 3% mỗi thập kỷ từ 1978-1999, tỷ lệ tổn thất kể từ những năm 2000 đã tăng đáng kể - đến mức mức độ băng biển năm 2016 là mức thấp thứ hai từng được ghi nhận. Khi họ nêu trong phần Giới thiệu của mình (và với sự hỗ trợ của nhiều nguồn), vấn đề chỉ có thể trở nên tồi tệ hơn từ nay đến giữa thế kỷ 21:
Nhiệt độ trung bình toàn cầu đã được quan sát là tăng tuyến tính với CO tích lũy2 khí thải và được dự đoán sẽ tiếp tục làm như vậy, dẫn đến sự gia tăng nhiệt độ có lẽ từ 3 ° C trở lên vào cuối thế kỷ. Khu vực Bắc Cực sẽ tiếp tục ấm lên nhanh hơn so với trung bình toàn cầu. Việc giảm quanh năm ở băng biển Bắc Cực được dự kiến trong hầu hết các kịch bản và gần như không có băng (<106 km2 phạm vi băng trên biển trong năm năm liên tiếp) Bắc Băng Dương được coi là có khả năng là vào năm 2050 trong một kịch bản kinh doanh như thường lệ.
Một trong những lý do khiến Bắc Cực nóng lên nhanh hơn so với phần còn lại của hành tinh phải làm với phản hồi mạnh mẽ trên băng. Về cơ bản, băng tuyết tươi phản chiếu tới 90% ánh sáng mặt trời trong khi băng biển phản chiếu ánh sáng mặt trời với suất phản chiếu lên tới 0,7, trong khi nước mở (có suất phản chiếu gần 0,06) hấp thụ hầu hết ánh sáng mặt trời. Ergo, khi băng tan càng nhiều, ánh sáng mặt trời càng bị hấp thụ, khiến nhiệt độ ở Bắc Cực tăng lên.
Phạm vi băng ở Bắc Cực (diện tích bao phủ ít nhất 15% bởi băng biển) vào tháng 9 năm 2007 (khu vực màu trắng). Đường cong màu đỏ biểu thị mức trung bình 19812010010. Tín dụng: Trung tâm dữ liệu băng tuyết quốc giaĐể giải quyết mối quan tâm này, nhóm nghiên cứu - dẫn đầu bởi Steven J. Desch, giáo sư từ Trường Trái đất và Thám hiểm Không gian - đã xem xét cách thức tan chảy được kết nối với biến động theo mùa. Về cơ bản, băng biển Bắc Cực ngày càng mỏng hơn theo thời gian vì băng mới (hay còn gọi là băng năm đầu tiên), được tạo ra với mỗi mùa đông trôi qua, thường chỉ dày 1 mét (3,28 ft).
Băng tồn tại vào mùa hè ở Bắc Cực có khả năng phát triển và trở thành băng đa cấp của Hồi giáo, với độ dày thông thường từ 2 đến 4 mét (6,56 đến 13,12 ft). Nhưng nhờ xu hướng hiện nay, nơi mùa hè đang ngày càng ấm dần lên, băng năm đầu tiên đã bị khuất phục trước sự tan chảy của mùa hè và rạn nứt trước khi nó có thể phát triển. Trong khi đó, băng nhiều năm chiếm 50 đến 60% tổng số băng ở Bắc Băng Dương vào những năm 1980, đến năm 2010, nó chỉ chiếm 15%.
Với suy nghĩ này, Desch và các đồng nghiệp của mình đã cân nhắc một giải pháp khả thi để đảm bảo rằng băng đá năm đầu tiên có thể có cơ hội sống sót cao hơn vào mùa hè. Bằng cách đặt các máy móc sử dụng năng lượng gió để tạo ra máy bơm, họ ước tính rằng nước có thể được đưa lên bề mặt trong suốt mùa đông ở Bắc Cực, khi đó nó sẽ có khả năng đóng băng tốt nhất.
Dựa trên các tính toán về tốc độ gió ở Bắc Cực, họ tính toán rằng một tuabin gió có cánh quạt đường kính 6 mét sẽ tạo ra đủ điện để một máy bơm có thể nâng nước lên độ cao 7 mét, và với tốc độ 27 tấn ( 29,76 tấn Mỹ) mỗi giờ. Hiệu ứng ròng của việc này sẽ là những tảng băng dày hơn trong toàn bộ khu vực bị ảnh hưởng, sẽ có cơ hội sống sót cao hơn vào mùa hè.
Theo thời gian, phản hồi tiêu cực được tạo ra bởi nhiều băng hơn sẽ khiến cho ánh sáng mặt trời bị hấp thụ ít hơn bởi đại dương Bắc Cực, do đó dẫn đến làm mát nhiều hơn và tích tụ băng nhiều hơn. Điều này, theo họ, có thể được thực hiện với ngân sách khá khiêm tốn là 500 tỷ đô la mỗi năm cho toàn bộ Bắc Cực, hoặc 50 tỷ đô la mỗi năm cho 10% của Bắc Cực.
Mặc dù điều này nghe có vẻ như là một con số khổng lồ, nhưng họ nhanh chóng chỉ ra rằng dàn diễn viên bao phủ toàn bộ Bắc Cực bằng máy bơm tạo băng - có thể tiết kiệm hàng nghìn tỷ GDP và vô số sinh mạng - tương đương chỉ 0,64% tổng sản phẩm quốc nội hiện tại trên thế giới (GDP) là 78 nghìn tỷ đô la. Đối với một quốc gia như Hoa Kỳ, nó chỉ chiếm 13% ngân sách liên bang hiện tại (3,8 nghìn tỷ đô la).
Và trong khi có một số khía cạnh của đề xuất này vẫn cần được thực hiện (mà Desch và nhóm của ông hoàn toàn thừa nhận), khái niệm này dường như có vẻ hợp lý. Nó không chỉ tính đến cách thay đổi theo mùa và Biến đổi khí hậu được liên kết ở Bắc Cực, nó thừa nhận nhân loại không có khả năng giải quyết Biến đổi khí hậu mà không cần dùng đến các kỹ thuật địa lý hóa.
Và vì băng Bắc Cực là một trong những điều quan trọng nhất khi điều chỉnh nhiệt độ toàn cầu, nên việc bắt đầu ở đây là hoàn hảo.
