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Bloqueando el sol para controlar el calentamiento global

Bloqueando el sol para controlar el calentamiento global
Cuando el monte Pinatubo entró en erupción en 1991, expulsó 20 millones de toneladas de dióxido de azufre a la atmósfera. Durante los meses posteriores a la erupción, los aerosoles formaron una capa global de neblina de ácido sulfúrico. Las temperaturas globales cayeron alrededor de 0,4 ° C entre 1991 y 1993. Esa es una forma natural de geoingeniería solar que los humanos podrían intentar imitar para enfriar el planeta. Crédito: Dave Harlow, Servicio Geológico de los Estados Unidos / Wikimedia Commons / Dominio público

Suena como algo salido de una mala película de ciencia ficción: bloquear artificialmente la luz solar para evitar que el calentamiento global sobrecaliente la Tierra.


por Nancy Bazilchuk, Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología


Sin embargo, un pequeño grupo de investigadores está estudiando la opción, de modo que si la humanidad alguna vez necesita usarla, será una decisión informada.

El último informe del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC), publicado a principios de agosto, dejó en claro que la humanidad debe tomar medidas inmediatas para frenar el calentamiento global. Existe la esperanza de que las conversaciones internacionales sobre el clima en Glasgow este noviembre puedan finalmente dar como resultado límites de emisión de gases de efecto invernadero lo suficientemente fuertes como para marcar la diferencia.

Pero por si acaso, un grupo internacional de investigadores, incluida Helene Muri de NTNU, ha estado estudiando una tecnología llamada geoingeniería solar como una acción de último recurso.

La geoingeniería solar es exactamente lo que parece, donde se utilizan varias tecnologías para bloquear la luz solar y enfriar la Tierra. Por lo general, se están estudiando tres enfoques principales, ninguno de los cuales está listo tecnológicamente en la actualidad, por su capacidad para bloquear la luz solar y las temperaturas del suelo más bajas. (Ver recuadro)

Muri, investigador principal del Programa de Ecología Industrial de la universidad, ha pasado la última década analizando cómo podría funcionar, o no, la geoingeniería solar.

En junio, ella y sus colegas de EE. UU., China y el Reino Unido publicaron un artículo en Nature Food que utilizaba modelos informáticos para evaluar los efectos potenciales de la geoingeniería solar en la agricultura en un mundo de altas emisiones. Sus hallazgos provocaron la cobertura de los medios internacionales porque encontraron que la geoingeniería solar en esos escenarios podría tener un efecto positivo en el crecimiento de los cultivos debido a una mayor humedad.

Otros estudios que utilizaron modelos más simples encontraron un efecto limitado o pérdidas para los cultivos de secano, ya que podría haber menos lluvia con las temperaturas más bajas que vienen con la geoingeniería solar, dependiendo de la forma en que se use la tecnología para enfriar la Tierra.

Ahora, mientras el mundo se prepara para debatir los límites de las emisiones de CO 2 durante las conversaciones sobre el clima de noviembre, vale la pena echar un vistazo a las medidas que están examinando investigadores como Muri y una evaluación de sus posibles riesgos y trampas.

¿Tirita o torniquete?

Cualquier discusión sobre geoingeniería solar tiene que reconocer que está lejos de ser una solución perfecta, dice Muri.

«La geoingeniería solar, no importa qué tan bien la hagamos, nunca compensará perfectamente los efectos del cambio climático», dijo.

El problema es que la geoingeniería solar puede enfriar la Tierra, pero no elimina el exceso de dióxido de carbono y otras sustancias que atrapan el calor en la atmósfera. Y el dióxido de carbono hace más que simplemente calentar la Tierra.

Fertiliza las plantas, lo que podría ser algo bueno, pero debido a que gran parte de ella se disuelve en el agua del mar, hace que los océanos sean más ácidos.

«Siempre habrá cosas que no se pueden arreglar con la geoingeniería solar, específicamente la acidificación de los océanos», dijo. «Un océano más ácido afecta todo en las cadenas alimenticias en el océano, incluida la muerte regresiva de los arrecifes de coral, lo cual es terrible para el ecosistema en su conjunto. Eso se hace evidente tan pronto como realmente comienzas a mirarlo. No hay una solución mágica. No es la única solución que puede arreglarlo todo «.

Muri dice que cualquier discusión sobre geoingeniería también asume que las emisiones de CO 2 serán tratadas al mismo tiempo que se implemente cualquier geoingeniería solar.

Alan Robock, investigador climático de la Universidad de Rutgers en los Estados Unidos, líder de un proyecto de investigación cooperativa internacional llamado GeoMIP, del cual Muri es parte, estuvo de acuerdo.

«No es una solución al calentamiento global en su mejor momento. Si alguna vez se usó como una curita, o un torniquete, no resuelve el problema de raíz», dijo.

Muchas incógnitas, pero aún es necesario saber

Muri dice que todavía hay mucho que se desconoce sobre la geoingeniería solar, en parte porque la mayoría de las investigaciones sobre el cambio climático se centran en cuestiones distintas de la geoingeniería.

«Solo para poner el nivel de investigación en contexto, durante los últimos cinco a 10 años, se han publicado entre 100 y 130 artículos por año sobre geoingeniería solar», dijo. «En lo que respecta al cambio climático, son más de 30.000 artículos por año durante ese período. Lo importante es que se trata de una cantidad enormemente diferente. Es solo una minoría de esfuerzos y fondos destinados a la investigación de la geoingeniería solar».

Al mismo tiempo, dice, las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina de EE. UU. Publicaron un informe completo sobre geoingeniería solar que decía que la urgencia de los riesgos planteados por el cambio climático significaba que «EE. UU. Debería seguir un programa de investigación para la geoingeniería solar. en coordinación con otras naciones, sujeto a la gobernanza, y junto con una sólida cartera de políticas de mitigación y adaptación climáticas «. El informe recomendó una financiación estadounidense de alrededor de $ 100 millones a $ 200 millones durante los primeros cinco años.

Muri dice que el enfoque principal de los investigadores del clima debe permanecer en el cambio climático en sí, porque la sociedad necesita saber cuáles serán los efectos, cómo adaptarse y cómo mitigar estos efectos. Sin embargo, dice, los investigadores necesitan estudiar la geoingeniería solar para ver si podría ser útil como medida provisional mientras el mundo se aleja de los combustibles fósiles.

«La pregunta es si podría contribuir a reducir algún nivel de daño del cambio climático durante un período determinado, mientras estamos tratando de clasificar tanto las emisiones de CO 2 como las concentraciones de CO 2 dentro del sistema climático», dijo. «Nadie lo ve como una única solución, pero aún no está claro si podría ser útil o no. Por el momento, hay demasiadas incógnitas e incertidumbres para decir realmente si en general es una buena idea o una mala idea».

Robock está de acuerdo.

Su grupo en la Universidad de Rutgers está «investigando para evaluar los riesgos de hacer geoingeniería solar versus los riesgos de no hacerlo. Y esa es la información que los gobiernos necesitarán en el futuro para decidir si implementarla o no», dijo. «Gasto millones de dólares del dinero de los contribuyentes para hacer mi investigación. Y si encuentro un peligro para la sociedad, es mi obligación advertir a la gente al respecto».

Bloqueando el sol para controlar el calentamiento global
Tres tipos principales de geoingeniería solar que se están estudiando ahora. Crédito: Academia Nacional de Ciencias de EE. UU.

Una Tierra más fría pero monzones potencialmente cambiados

El grupo de Robock está analizando los beneficios y riesgos de usar aerosoles estratosféricos para enfriar el planeta, que emulan una erupción volcánica.

«El beneficio número uno sería, si pudiera hacerlo, reduciría el calentamiento global y muchos de sus riesgos», dijo Robock. «Sabemos que si pudieras conseguir los aerosoles allí arriba, funcionaría porque no implica crear o afectar las nubes en la troposfera, es simplemente poner un escudo allí para reflejar la luz solar».

Los investigadores saben que las grandes erupciones volcánicas, como la erupción del monte Pinatubo en 1991, enfriaron la Tierra. Pero estos experimentos de geoingeniería solar natural también les han dado la capacidad de observar otras trampas, dijo Robock.

«Sabemos que hubo otras cosas que no fueron tan buenas; (la erupción) destruyó el ozono», dijo. «Y de hecho se obtiene una gran reducción de las lluvias monzónicas. Lo observamos después del monte Pinatubo».

Las erupciones volcánicas solo hacen que la Tierra se enfríe durante uno o dos años, porque los aerosoles eventualmente se disipan. Sin embargo, si los aerosoles estratosféricos se usaran como geoingeniería solar para enfriar la Tierra, su uso podría alterar las lluvias monzónicas por un período mucho más largo, lo que podría resultar en hambruna, dijo Robock.

Algunos modelos han demostrado que la geoingeniería solar podría tener menos impacto en los monzones que el calentamiento global, pero sin embargo, el problema ilustra lo difícil que es hacer estas predicciones.

¿Quien decide?

Luego están los problemas como las enfermedades transmitidas por insectos, como la malaria, señala Muri. ¿Cómo afectaría la geoingeniería solar a las poblaciones de mosquitos y la posible propagación de la malaria?

¿Y qué pasa si no reducir las emisiones de CO 2 y reducir el calentamiento global da como resultado olas de calor devastadoras, donde mueren miles de personas? ¿Es eso suficiente para superar a otros aspectos negativos?

«Todavía hay muchas áreas en las que no sabemos lo suficiente», dijo.

Finalmente, hay áreas que están muy lejos de lo que los científicos del clima que estudian los efectos físicos del cambio climático pueden predecir. La pregunta más importante es ¿quién decide cuál debería ser la temperatura del planeta?

La toma de decisiones políticas en torno a la geoingeniería solar es abrumadora, si se considera la dificultad que las naciones del mundo ya han tenido para intentar ponerse de acuerdo para frenar las emisiones de CO 2 , dijo Muri.

«¿Cómo se abordaría la geoingeniería en términos de geopolítica y gobernanza?» Muri dijo. «Necesitamos desarrollar regulaciones. ¿Quién pone el termostato y cómo se pondría de acuerdo en algo así?»

En un artículo complementario del artículo de Muri y su colega sobre geoingeniería y agricultura, Ben Kravitz, profesor asistente del Departamento de Ciencias de la Tierra y Atmosféricas de la Universidad de Indiana, lo resumió así.

«La agricultura es una pieza importante en nuestra comprensión de los efectos de la ingeniería climática», escribió. «Obtener una mejor imagen de los impactos de la ingeniería climática requiere observar numerosos efectos además del suministro de alimentos, incluida la seguridad hídrica, la geopolítica y la justicia ambiental … Es importante averiguar si la ingeniería climática sería, en última instancia, más o menos riesgosa que cambio climático (y para quién) «.

¿Qué es la geoingeniería solar?

Los investigadores están estudiando varios enfoques de ingeniería como posibles métodos para enfriar el planeta. Los tres descritos aquí han sido identificados por un informe de marzo de las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina de EE. UU. Que merecen un estudio más a fondo. Los tres enfoques se basan en controlar la cantidad de luz solar que llega a la Tierra o en reducir la cantidad de calor atrapado por la atmósfera.

Inyección de aerosol estratosférico

Esta técnica requiere inyectar partículas de aerosol, como sulfatos o gases precursores, como dióxido de azufre, en la estratosfera, que es la capa de aire de 10 a 50 km por encima de la superficie de la Tierra. La mayoría de los estudios buscan colocar aerosoles a unos 20 km sobre la Tierra, donde las partículas se dispersan y reflejan la radiación solar para enfriar el planeta. Esta técnica imita lo que sucede con las grandes erupciones volcánicas. Cuando el Monte Pinatubo entró en erupción en 1991, roció de 15 a 20 megatoneladas de dióxido de azufre a la atmósfera, lo que enfrió la Tierra en aproximadamente 0,4 grados Celsius durante dos años. Sin embargo, actualmente no hay aviones capaces de volar a la estratosfera para hacer esto.

Adelgazamiento de los cirros

Esta técnica consiste en rociar sustancias químicas en las nubes cirros, a unos 6-13 km sobre la superficie de la Tierra, para hacer que se adelgacen o desaparezcan. Las nubes atrapan el calor, por lo que adelgazarlas o reducirlas enfría el planeta al permitir que el calor escape de la atmósfera. El desafío de esta técnica es que los cirros se encuentran en la región de la atmósfera donde vuelan los chorros, lo que podría dificultar la implementación de esta medida.

Brillo de nubes marinas

Este enfoque agregaría partículas a las nubes líquidas bajas sobre el océano para hacerlas más gruesas y reflectantes, lo que enfriaría la Tierra, si no tuviera efectos secundarios en otras nubes. Esto imita lo que sucede ahora bajo ciertas condiciones cuando los barcos arrojan contaminación a la atmósfera. El efecto solo funciona durante unos días, y la sal marina podría rociarse desde el océano para sembrar las nubes.