Contaminación ambiental Estados Unidos Medio Ambiente

¿Debemos fertilizar los océanos o las nubes de semillas? Nadie sabe


Reúna evidencia científica sobre la viabilidad y los riesgos de la geoingeniería marina para guiar la regulación de la investigación, aconseja a Philip Boyd y Chris Vivian.


Philip Boyd y Chris Vivian


El reloj del clima no se detiene. Para darle la vuelta, el mundo está confiando en las ‘tecnologías de emisiones negativas’. Estos aspirarían el dióxido de carbono de la atmósfera y lo encerrarían durante siglos en la tierra, en el mar o debajo del lecho marino (ver ‘Geoingeniería marina’). Si bien estas tecnologías aún no se han desarrollado, están implícitas en las evaluaciones del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC). Para limitar el calentamiento a 1,5 ° C en comparación a los niveles pre-industriales, tanto como 20 mil millones de toneladas (gigatoneladas) de CO 2 podría tener que ser retirado de la atmósfera cada año hasta 2100 1 .

El almacenamiento de carbono en los océanos suena prometedor para algunos. Los océanos son vastos, y podría haber menos concesiones políticas que tratar con la tierra. Por ejemplo, la fertilización del agua con hierro podría acelerar el crecimiento de fitoplancton y así tomar hasta CO 2 , algunos de los cuales se hunden en el océano profundo como carbono cuando los organismos mueren. Otra propuesta es rociar agua de mar en el aire para ayudar a formar nubes que reflejan la luz solar y enfrían el planeta.

Técnicas como estas deberían ser usadas en una escala masiva para limitar el calentamiento global a niveles seguros. Por ejemplo, para limpiar químicamente el CO 2 , todo el Océano Pacífico tendría que ser rociado con mil millones de toneladas de minerales en polvo similares a la tiza. Y estas medidas podrían ser necesarias dentro de una década si los recortes de emisiones fallan y las presiones aumentan para que los formuladores de políticas actúen.

Poco se sabe sobre las consecuencias. Se han llevado a cabo pocas investigaciones por diversos motivos. La polémica naturaleza de la geoingeniería divide a los investigadores. Y algunos ensayos de investigación que se han financiado se han abandonado posteriormente, debido a la falta de reglas para realizarlos y a conflictos de intereses, como las solicitudes de patentes (ver Nature http://doi.org/hw2; 2012 ). Incluso las pruebas básicas de los equipos no se han hecho. La mayoría de los estudios preliminares no se han publicado en revistas académicas revisadas por pares.

Esta escasez de información está obstaculizando el desarrollo de un marco global para regular la investigación en geoingeniería, a pesar de más de una década de debate. Los investigadores y los formuladores de políticas deben saber qué tecnologías de emisiones negativas vale la pena investigar y cuáles nunca funcionarán o son demasiado dañinas para seguir. Los beneficios y riesgos potenciales de las tecnologías deben establecerse antes de que los líderes de los países o las empresas decidan implementarlas prematuramente.

Como primer paso, el Grupo Mixto de Expertos de las Naciones Unidas sobre los Aspectos Científicos de la Protección del Medio Marino (GESAMP) creó un grupo de trabajo en 2016, que copresidimos, para analizar los posibles impactos ecológicos y sociales de diversas Enfoques de geoingeniería. Su cometido consistía en asesorar a la Organización Marítima Internacional (OMI) y a las partes en el Protocolo de 1996 del Convenio para la prevención de la contaminación marina por vertido de desechos y otras materias, 1972 (el Protocolo de Londres de 1996). Nuestro informe fue publicado en marzo de 2019 2 . Sin embargo, nos esforzamos por identificar técnicas que necesiten regulación porque la evidencia era muy mala. Al final, todo lo que pudimos hacer fue clasificar la investigación en geoingeniería marina como insuficiente o incompleta para informar una evaluación científica.

Aquí hacemos un llamado a los defensores de la geoingeniería, desde la investigación hasta el comercio, para construir un cuerpo de evidencia científica básica en los próximos tres años. Esto permitiría a los responsables políticos decidir qué métodos descartar y cuáles tienen potencial. El conocimiento y la regulación en geoingeniería deben avanzar en paralelo.

Progreso irregular

El grupo de trabajo GESAMP examinó 27 ideas de geoingeniería marina, desde agregar espumas reflectantes a la superficie del océano hasta enterrar carbono debajo del lecho marino 2 . La mayor parte de la investigación se encuentra en sus etapas embrionarias. Algunos conceptos, como depositar desechos de cultivos en el fondo marino, han progresado poco más allá de los experimentos de pensamiento. Algunos han sido estudiados en el laboratorio o modelados en una computadora. Menos de diez estudios piloto se han realizado en el campo.

Abundantes vacíos de investigación abundan. Por ejemplo, la idea de utilizar un rocío fino de agua de mar u otros aerosoles para espesar o sembrar nubes sobre el océano, similar a los rastros creados por las emisiones de los barcos, se ha presentado ampliamente en los medios de comunicación. Nadie ha informado sobre ningún intento de rociar gotas finas de agua de mar natural (aunque se han realizado experimentos de laboratorio con agua salada manufacturada 3 ). Pero el agua de mar está llena de pequeños organismos y material orgánico que podría obstruir un rociador (como se señaló en el informe GESAMP 2 del miembro del grupo de trabajo John Cullen, oceanógrafo de la Universidad de Dalhousie en Halifax, Canadá).

Imagen satelital de una floración de fitoplancton en el Mar del Norte frente a la costa del este de Escocia
Una floración de fitoplancton en el Mar del Norte frente a la costa este de Escocia, Reino Unido, en 2008. Crédito: ESA

La falta de financiación no es la razón principal de las brechas de investigación. Aunque hasta el momento ha habido pocos programas de financiamiento dirigidos a experimentos y modelos de geoingeniería marina, muchas pruebas básicas son baratas y pueden realizarse en el laboratorio, por ejemplo, evaluando si las impurezas en los polvos minerales son tóxicas para la vida marina. Y una serie de tecnologías de emisiones negativas, como la mejora de la meteorización de las rocas para aumentar la alcalinidad del océano, ya se están financiando en programas de investigación específicos, incluido uno en el Reino Unido. Otras corrientes de investigación, como el modelado, están en curso en Alemania, y se ha realizado una convocatoria de propuestas de investigación en Japón. Se está invirtiendo dinero privado en algunos enfoques marinos, como un estudio piloto propuesto sobre los impactos de la fertilización con hierro en las pesquerías frente a Chile. Sin embargo, ese proyecto se ha estancado,Nature 545 , 393–394; 2017 ).

Otro problema es que muchas propuestas y análisis de geoingeniería se encuentran en sitios web transitorios, no en revistas revisadas por pares. Por ejemplo, solo la mitad de los enlaces web a ideas, planes y documentos citados en un estudio detallado de síntesis de los enfoques de geoingeniería marina de 2009 4 todavía funcionaron cuando los examinamos en 2018. Por el contrario, los documentos académicos e intergubernamentales de esa época son fáciles de analizar. encontrar.

Nuevamente, las razones para esto no están claras, pero podrían incluir financiamiento inadecuado, preocupaciones de privacidad sobre la divulgación de detalles de los métodos y el mantenimiento de los derechos de propiedad sobre las tecnologías. A algunos científicos les preocupa que incluso el inicio de la investigación en geoingeniería o el informe de los resultados puedan conducir al despliegue de enfoques inadecuadamente estudiados 5 .

Sin embargo, es esencial que las investigaciones se investiguen sólidamente, se discutan abiertamente y estén disponibles, como lo demuestra el enfoque de geoingeniería más estudiado, la fertilización con hierro en el océano. Gran parte del trabajo se basó en la biogeoquímica oceánica y ha involucrado experimentos de laboratorio, estudios piloto en el Océano Austral y modelos a través de cuencas oceánicas. Toda esta actividad demostró que el método no funcionará según lo previsto 6 . La fertilización de 1.000 kilómetros cuadrados del océano superior aumentaría el crecimiento del fitoplancton, pero podría tener efectos secundarios alarmantes. Por ejemplo, las algas que se hunden podrían liberar metano, un gas de efecto invernadero que es muchas veces más potente que el CO 2 .

Este cuerpo de investigación convenció a los políticos a intervenir. En 2008, las partes en el Convenio de las Naciones Unidas sobre la Diversidad Biológica acordaron voluntariamente impedir que los experimentos de fertilización con hierro a gran escala sigan avanzando en los océanos sin evaluaciones científicas de riesgo, controles y regulaciones (ver Nature 453 , 704; 2008 ). En 2013, el Protocolo de Londres agregó enmiendas legalmente vinculantes para regular la fertilización con hierro en el océano, pero aún no han entrado en vigor.

Ningún otro método de geoingeniería marina ha llegado lo suficientemente lejos como para provocar una regulación similar. Sin embargo, es probable que técnicas como la alcalinización oceánica tengan impactos a gran escala que sean similares a los de la fertilización con hierro 2 . Los modelos resaltan problemas potenciales con otros métodos: las simulaciones han revelado, por ejemplo, que el bombeo de aguas frías ricas en nutrientes a la superficie del Pacífico podría reducir la temperatura del aire que se encuentra sobre la superficie y ayudar a enfriar el planeta, pero a costa de crear una vasta Zona de bajo oxígeno que amenazaría a las pesquerías 7 .

El camino a seguir

A medida que aumentan los peligros climáticos, la geoingeniería marina necesita un cuerpo de evidencia para guiar la investigación y la regulación. Sugerimos que la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático o el Consejo Internacional de la Ciencia deberían tomar la iniciativa mediante la promoción de cuatro pasos.

Primero, para construir las bases, los investigadores deben identificar y comenzar a llenar las brechas de conocimiento clave 2 . Muchas preguntas básicas pueden responderse con una financiación mínima en entornos de laboratorio y sin nueva legislación. Por ejemplo, ¿los polvos minerales harán que el agua de mar sea menos transparente o entrarán en la red alimenticia, como han hecho las pequeñas partículas de plástico? ¿En qué medida las espumas reflectantes en la superficie reducirán la fotosíntesis? ¿Cuánto tiempo durarán las espumas y cómo afectará el viento a su propagación?

Se debe desarrollar un banco compartido de modelos estándar de los océanos, similares a los utilizados por el IPCC para asegurar el consenso entre los modelos climáticos, a través de iniciativas como el Proyecto de Intercomparación del Modelo de Remoción de Dióxido de Carbono (ver go.nature.com/2wevzhj ). Los enlaces deben ser más estrechos entre los modeladores oceánicos y las comunidades de investigación relacionadas, como SOLAS (Estudio de Atmósfera Baja del Océano de Superficie), que en abril celebró un taller sobre este tema en Sapporo, Japón.

Todos los resultados deben publicarse en revistas y repositorios archivados. Se deben desarrollar estándares para informar los detalles de los métodos, de modo que los estudios puedan repetirse o compararse bajo una variedad de condiciones.

En segundo lugar, los beneficios e inconvenientes potenciales de cada método de geoingeniería deben evaluarse y clasificarse. Dicha cartera, actualizada como evidencia se acumula, debe ser mantenida por una organización internacional como GESAMP. Los beneficios deben incluir evidencia de eliminación eficiente y permanente de CO 2 con efectos secundarios mínimos. Los inconvenientes pueden incluir dificultades imprevistas en la ampliación de la tecnología y consecuencias adversas no deseadas, como el aumento de las poblaciones de algunas especies tóxicas de fitoplancton por la fertilización con hierro en el océano 8 .

En tercer lugar, los investigadores y los responsables de la formulación de políticas deberían desarrollar criterios científicos para evaluar los riesgos y diseñar un conjunto de pruebas que los experimentos deben pasar antes de que se les permita. Estos deben abarcar las consecuencias intencionadas y no intencionadas del trabajo, así como la propagación del riesgo a medida que se realiza una investigación más ambiciosa, por ejemplo, cuando un estudio piloto en un matraz de laboratorio se mueve gradualmente a otros entornos cerrados (como un gran volumen). incubadora) y luego a mar abierto. Los responsables de la formulación de políticas deberán decidir qué métodos merecen un examen más a fondo y cuáles deben ser descartados por imprácticos o como riesgosamente inaceptables.

Cuarto, si se pasan tales pruebas, la investigación y la regulación deben realizarse en paralelo. El Protocolo de Londres es un buen punto de partida para las intervenciones de gobierno en los océanos. Los investigadores y los responsables políticos deberán diseñar un marco adaptativo para recopilar, evaluar y responder a la evidencia de todos los enfoques de geoingeniería candidatos, incluidos los métodos marinos. La gobernanza de la investigación debe estar informada por una amplia gama de resultados. Los recursos pueden ser dirigidos a las áreas más prometedoras.

Las formas de gobierno adaptativas que se centran en la investigación e innovación responsables 9 se han aplicado a otras tecnologías emergentes, como la biología sintética y la nanotecnología 10 . Un enfoque similar para la geoingeniería permitirá a los científicos presentar un subconjunto científicamente sólido de enfoques que pueden examinarse a través de lentes legales, socioeconómicos y geopolíticos en los próximos años.

Nature 570 , 155-157 (2019)

Referencias

  1. 1.Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático. Resumen para responsables de políticas. En calentamiento global de 1.5 ° C (IPCC, 2018).
  2. 2.Grupo de trabajo 41 de GESAMP. Revisión de alto nivel de una amplia gama de técnicas de geoingeniería marina propuestas(eds Boyd, PW & Vivian, CMG) GESAMP Rep. Stud. No. 98 (Organización Marítima Internacional, 2019).
  3. 3.Cooper, G. et al. Phil Trans. R. Soc. A 372 , 20140055 (2014).
  4. 4.Strong, AL, Cullen, JJ & Chisholm, SW Oceanography 22 , 236–261 (2009).
  5. 5.Schäfer, S. et al . La Evaluación Transdisciplinaria Europea de Ingeniería del Clima (EuTRACE): Eliminación de gases de efecto invernadero de la atmósfera y reflejo de la luz solar lejos de la Tierra (Instituto de Estudios de Sostenibilidad Avanzados de Potsdam, 2015).
  6. 6.Boyd, PW et al. Science 315 , 612–617 (2007).
  7. 7.Keller, DP, Feng, EY y Oschlies, A. Nature Commun. 5 , 3304 (2014).
  8. 8.Silver, MW et al. Proc. Natl Acad. Sci. USA 107 , 20762-20767 (2010).
  9. 9.Género, A. y Stirling, A. Res. Política 47 , 61–69 (2018).
  10. 10.Kerr, A., Hill, RL y Till, C. Technol. Soc. 52 , 24–31 (2018).

Leer más


Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.