La dispersión de partículas que reflejan la luz solar en la atmósfera podría frenar el rápido derretimiento en la Antártida occidental y reducir el riesgo de un aumento catastrófico del nivel del mar, según un estudio dirigido por investigadores de la Universidad de Indiana.
El estudio, uno de los primeros en analizar cómo la ingeniería climática podría afectar la Antártida, se produce mientras los científicos hacen sonar la alarma sobre la creciente probabilidad de una pérdida acelerada de hielo en la Antártida occidental este siglo. El trabajo aparece en el Journal of Geophysical Research: Atmospheres .
“Incluso si el mundo cumple el ambicioso objetivo de limitar el calentamiento global a 1,5 grados Celsius por encima de los niveles preindustriales, algo que no estamos en camino de lograr, veremos un aumento significativo del nivel del mar“, dijo Paul Goddard, asistente Científico investigador del Departamento de Ciencias de la Tierra y Atmosféricas de la Facultad de Artes y Ciencias de la IU y autor principal del estudio.
“Explorar formas de reflejar la luz solar en el espacio antes de que sea absorbida por el sistema climático de la Tierra podría ayudarnos a ganar más tiempo para abordar el cambio climático y evitar o retrasar los puntos de inflexión climáticos, como el colapso de la capa de hielo de la Antártida occidental”.
Además de Goddard, los coautores del artículo incluyen al profesor asistente de ciencias atmosféricas y terrestres de IU, Ben Kravitz; Douglas MacMartin y Daniele Visioni de la Universidad de Cornell; Ewa Bednarz de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica; y Walker Lee del Centro Nacional de Investigación Atmosférica.
El estudio exploró una forma de ingeniería climática llamada inyección de aerosol estratosférico, en la que una flota de aviones libera grandes cantidades de pequeñas gotas de azufre en la estratosfera como método propuesto para mantener bajo control las temperaturas globales .
El enfoque imita lo que sucede cuando un gran volcán arroja grandes cantidades de partículas a la atmósfera superior y precipita un efecto de enfriamiento que puede durar meses o años. Esto se discutió recientemente en un informe de la Casa Blanca que describe un posible programa de investigación sobre la inyección de aerosoles estratosféricos y el brillo de las nubes marinas, otra estrategia propuesta para enfriar el planeta.
Diez de los años más calurosos registrados han ocurrido en los últimos 14 años. Eso incluye 2023, que está en camino de reemplazar a 2016 como el año más caluroso jamás registrado. El aumento de las temperaturas globales ha coincidido con olas de calor, incendios forestales, inundaciones repentinas y otros impactos relacionados con el clima sin precedentes en todo el mundo.
En su estudio, los investigadores y colaboradores de IU utilizaron computadoras de alto rendimiento y modelos climáticos globales para simular diferentes escenarios de inyección de aerosoles estratosféricos, identificando la estrategia de enfriamiento con mayor potencial para frenar la pérdida de hielo de la Antártida. Una parte del análisis de datos realizado para el estudio se llevó a cabo en el grupo de computadoras de gran memoria de los Servicios de Tecnología de la Información de la Universidad IU, Carbonate .
“El lugar donde se liberan los aerosoles es muy importante y puede afectar el clima de manera diferente”, dijo Goddard. “En este caso, descubrimos que liberar aerosoles estratosféricos en múltiples latitudes dentro de los trópicos y subtrópicos, con una mayor proporción en el hemisferio sur, es la mejor estrategia para preservar el hielo terrestre en la Antártida porque ayuda a mantener las aguas cálidas del océano alejadas de las plataformas de hielo.”
Los investigadores simularon 11 escenarios diferentes de inyección de aerosoles estratosféricos. Tres casos abarcaron múltiples latitudes (considerado el enfoque más probable sobre cómo se podría implementar la inyección de aerosoles estratosféricos) con objetivos de temperatura de 1,5, 1 y 0,5° Celsius por encima de los niveles preindustriales. Las simulaciones, que comenzaron en 2035 y se prolongaron hasta 2070, incluyeron un escenario de emisiones moderadas sin inyección de aerosoles estratosféricos que sirvió como punto clave de comparación.
Aunque los escenarios simulados con inyección de aerosoles estratosféricos en múltiples latitudes mostraron beneficios en términos de pérdida de hielo antártico, se necesitan más estudios para cuantificar el cambio en las tasas de derretimiento, dijo Goddard.
En particular, varios escenarios de inyección en una sola latitud en realidad aceleraron la pérdida de hielo antártico debido a un desplazamiento hacia el sur de los vientos predominantes que arrastraron las aguas cálidas del océano hacia las plataformas de hielo.
“Si alguna vez vamos a diseñar el clima, cómo lo hagamos realmente importa”, dijo Goddard.
Algunos de los riesgos relacionados con la inyección de aerosoles estratosféricos, por ejemplo, incluyen cambios en los patrones de precipitación regionales y la posibilidad de un “shock de terminación”, un rápido repunte de las temperaturas globales a los niveles de inyección de aerosoles preestratosféricos en caso de que se interrumpa el tratamiento que lleva décadas.
El estudio se suma a un creciente conjunto de conocimientos sobre los beneficios y desventajas de enfriar deliberadamente el planeta, un concepto que se está discutiendo más ampliamente a medida que los efectos del cambio climático se vuelven más prominentes, dijo Kravitz.
“Si la sociedad decide que quiere hacer geoingeniería algún día, necesitamos comprender mejor lo que sabemos y lo que no sabemos”, afirmó.
“Estamos empezando a llenar algunas de estas lagunas de conocimiento sobre los riesgos y los efectos regionales de la gestión de la radiación solar, pero es necesario realizar muchas más investigaciones antes de que alguien pueda decir si es una buena idea seguir adelante con esto. Esto es cierto tanto para la Antártida como para el resto del planeta”.
Más información: Paul Goddard et al, La inyección de aerosol estratosférico puede reducir los riesgos de pérdida de hielo en la Antártida según la ubicación y la cantidad de la inyección, Journal of Geophysical Research: Atmospheres (2023). DOI: 10.1029/2023JD039434
