Suurten aurinkopaneelien ja tuuliturbiinien asentamisella Saharan aavikolle olisi tutkijoiden mukaan suuri vaikutus sademääriin, kasvillisuuteen ja lämpötilaan.

He havaitsivat, että tuuliturbiinien toimet kaksinkertaistaisivat alueella sataneen sateen määrän.

Aurinkopaneeleilla on samanlainen vaikutus, vaikka ne toimivat eri tavalla.

Tekijöiden mukaan heidän työnsä vahvistaa näkemystä, jonka mukaan laajamittaiset uusiutuvat energialähteet voisivat muuttaa Saharan aluetta.

Tutkijat mallinsivat, mitä tapahtuisi, jos 9 miljoonaa neliökilometriä Saharan autiomaata katettaisiin uusiutuvilla energialähteillä.

He keskittyivät tähän alueeseen, koska se on harvaan asuttu, ja se altistuu myös merkittäville määrille aurinkoa ja tuulta ja on lähellä suuria energiamarkkinoita Euroopassa ja Lähi-idässä.

Tekijöiden laskelmien mukaan massiivinen laitos aavikolla tuottaisi yli neljä kertaa sen energiamäärän, jonka maailma tällä hetkellä kuluttaa vuosittain.

Varhaisemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että tuuli- ja aurinkoenergian asentamisella voi olla vaikutusta lämpötiloihin – mutta keskeinen ero tähän tutkimukseen on vaikutus kasvillisuuteen.

”Mallituloksemme osoittavat, että laajamittaiset aurinko- ja tuulivoimalat Saharassa yli kaksinkertaistaisivat sademäärän, erityisesti Sahelissa, jossa sademäärän kasvun suuruusluokka on 20-500 millimetriä vuodessa”, sanoo tohtori Yan Li, artikkelin pääkirjoittaja Illinoisin yliopistosta Yhdysvalloista.

”Tämän seurauksena kasvillisuuden peittävä osuus kasvaa noin 20 prosenttia.”

Sahelissa, Saharan eteläpuolella sijaitsevalla puolikuivalla alueella, keskimääräinen sademäärä kasvoi tutkimuksen mukaan 1,12 millimetriä vuorokaudessa siellä, missä oli tuulivoimaloita.

Miten turbiinit ja paneelit lisäävät sademäärää?

Tuuliturbiinien kohdalla kyse on ilman sekoittumisesta, joka aiheutuu lapojen pyörimisestä. Tuulivoimalat sekoittavat lämpimämpää ilmaa ylhäältä päin, mikä synnyttää takaisinkytkennän, jonka seurauksena haihtuminen, sateet ja kasvien kasvu lisääntyvät.

”Tuulipuistot lisäävät pinnan karheutta ja lisäävät siten tuulen konvergoitumista matalapainealueille”, sanoo tohtori Li. ”Konvergoituvan ilman on noustava, jolloin se jäähtyy ja kosteus tiivistyy, mikä johtaa sateiden lisääntymiseen.”

Aurinkopaneelit itse asiassa vähentävät auringonvalon heijastumista pinnasta, jota kutsutaan albedo-vaikutukseksi. Tämä laukaisee positiivisen albedo-saostus-kasvillisuus-palautteen, joka johtaa sademäärän kasvuun noin 50 prosentilla, kirjoittajat raportoivat.

”Paneelit pienentävät suoraan pinnan albedoa, mikä johtaa suurempaan aurinkoenergian imeytymiseen ja pinnan lämpenemiseen, mikä puolestaan vahvistaa Saharan lämpömatalaa, mikä johtaa ilman ja sademäärän nousuun”, tohtori Li selitti.

Mitkä olisivat vaikutukset ihmisiin?

Erittäin myönteiset, sanovat kirjoittajat.

”Mallissamme ennustettu sademäärän lisääntyminen johtaisi sateella ruokitun maanviljelyn huomattavaan parantumiseen alueella, ja kasvillisuuden lisääntyminen johtaisi karjankasvatuksen tuotannon kasvuun”, sanoi tohtori Safa Motesharrei Marylandin yliopistosta, toinen kirjoittaja.

”Saharaan, Saheliin ja Lähi-itään kuuluu maailman kuivimpia alueita, joilla väestönkasvu ja köyhyys kasvavat voimakkaasti, ja tutkimuksellamme on merkittäviä vaikutuksia energian, veden ja ruoan yhteyteen liittyvien, toisiinsa kietoutuneiden kestävyyshaasteiden ratkaisemiseen tällä alueella.”

Mutta lämpötilan nousu on huono asia ilmastonmuutoksen kannalta, eikö niin?

Tekijät sanovat, että kaikkien noiden turbiinien ja paneelien lämmitysvaikutus ei tekisi merkittävää eroa.

”Tuuli- ja aurinkopuistojen aiheuttama paikallinen lämpeneminen on paljon vähäisempää verrattuna kasvihuonekaasujen aiheuttaman tulevan lämpenemisen vähenemiseen, jota uusiutuva energia tässä mittakaavassa merkitsisi”, sanoi tohtori Li.

Toimii tämä myös pienemmän mittakaavan uusiutuviin energialähteisiin perustuvissa laitoksissa?

Tekijät tarkastelivat myös muita aavikkopaikkoja eri puolilla maailmaa, mutta he havaitsivat, että vaikutus sateisiin ja kasvillisuuden kasvuun oli paljon pienempi. He uskovat myös, että vähemmillä paneeleilla ja turbiineilla olisi rajallinen vaikutus.

”Yleensä ilmastovaikutukset vähenevät, kun asennuksia vähennetään, mutta tämä tulos riippuu myös hyvin paljon tarkoista sijainneista”, totesi tohtori Li.

”Korkean resoluution mallinnus voi olla tarpeen, jotta tuuli- ja aurinkopuistojen alueellisempia vaikutuksia voidaan tutkia paremmin.”

Pitäisikö nyt edetä suurten laitosten asentamiseen aavikkoalueilla?

”Kyllä, mielestäni pitäisi”, sanoi tohtori Li.

”Tärkein viesti ihmisille, poliittisille päättäjille ja sijoittajille on se, että nämä aurinko- ja tuulipuistot tuovat valtavia hyötyjä ihmisille, yhteiskunnalle ja ekosysteemille.”

”Toivomme, että havaintojemme valossa ja koska näiden puistojen ensisijainen ilmastovaikutus on ihmisen aiheuttamien kasvihuonekaasupäästöjen vähentäminen ja siitä johtuva ilmastonmuutoksen hillitseminen, voisimme muuttaa energialähteitämme.”. Se voi puolestaan johtaa makean veden, ruoan ja elämän ylläpitämiseen planeetallamme.”

Tutkimus on julkaistu Science-lehdessä.