La geoingeniería para enfriar al planeta tiene sus riesgos

Pocos métodos están diseñados para enfriar el planeta y no se ocupan directamente de los gases efecto invernadero en la atmósfera, que son las fuentes principales del problema.

Con el mundo enfrentando al aumento de las temperaturas por el calentamiento, el derretimiento de los casquetes de hielo, el aumento del nivel del mar, intensos eventos meteorológicos y otros desastres mundiales, los científicos están explorando formas de re-ingeniería del planeta para contrarrestar los efectos del calentamiento global.

Según el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático, IPCC, una organización internacional creada por las Naciones Unidas para evaluar el estado de la ciencia del cambio climático, la superficie de la Tierra se ha calentado, por término medio, sobre tierra y mar, a partir de 1880, a una temperatura de 1.53 ºF o 0.85 ºC.

En un reciente número de la revista Science, dos investigadores proporcionaron una perspectiva sobre dos métodos de geoingeniería que podrían reducir el llamado efecto invernadero, bajo el cual gases y nubes en la atmósfera de la Tierra atrapan el calor del sol. Ambos esquemas podrían contribuir a un clima más fresco, pero no carecen de riesgos. Y como ambos investigadores dejaron en claro, ninguna de las dos ideas se dirige a los niveles crecientes de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera, que es principalmente responsable del calentamiento global y de los niveles más altos de ácido oceánico. Esta acidez está matando los arrecifes coralinos que protegen la vida marina y sostienen los peces que comen los seres humanos.

Ulrike Lohmann y Blaž Gasparini, ambos investigadores del Instituto de Ciencias Atmosféricas y Climáticas de la ETH Zurich en Suiza, propusieron un plan llamativo: Sembrar la atmósfera superior con pequeñas partículas de polvo del desierto para reducir las nubes altas de tipo cirrus.

A diferencia de las nubes gruesas que reflejan la luz del sol, estas nubes atrapan la energía térmica que irradia desde la Tierra hacia el espacio.

"Si los cirros se comportan como una manta alrededor de la Tierra, tratemos de reducir esa manta", dijo Lohmann, profesor de física experimental de la ETH Zurich.

Disminución de las nubes

La siembra de la atmósfera con polvo en niveles altos, paradójicamente diluirán los cirros, dijo Lohman. Bajo circunstancias normales, la atmósfera a altitudes de unos 4.800 a 12.200 metros está llena de pequeñas partículas. Algunas son partículas sólidas como el polvo mineral, y otras son aerosoles líquidos, como el ácido sulfúrico. Los aerosoles líquidos se congelan instantáneamente y crean cristales de hielo que forman cirros de larga duración.

El adelgazamiento de los cirros cambiaría esta dinámica, dijo Lohman. La idea, dijo Lohmann, es inyectar partículas sólidas, como el polvo del desierto, en la atmósfera en lugares ligeramente más bajos de los que se forman naturalmente los cirros. La cantidad de polvo introducido sería mucho menor que el número de partículas que existen más arriba. Esta parte es clave, porque menos partículas atraerán más vapor de agua, creando cristales más grandes. A medida que los cristales de hielo se hacen más grandes y más pesados, caen y caen como precipitación, y dependiendo de las condiciones se evaporarían antes de llegar al suelo.

"Se elimina el vapor de agua, se elimina la humedad y se evita la formación normal de nubes cirriformes", dijo Lohmann.

Idealmente, el método se aplicaría a los lugares más susceptibles a la formación de cirros, dijo Lohmann - latitudes geográficas superiores a 60 º, incluyendo el Ártico, donde la temperatura aumenta con el aumento del CO2.

Los modelos informáticos de los investigadores han demostrado que si se hace correctamente, el adelgazamiento de los cirros podría reducir las temperaturas globales en 0.5 º C, dijo Lohmann. Pero si se hace de manera incorrecta, la actividad podría producir cirros donde no existía antes, contribuyendo al mismo problema que tiene que resolver, agregó.

Un negocio con riesgos

El riesgo de hacer más daño que bien, es una preocupación, dijo Ulrike Niemeier, climatóloga del Instituto Max Planck de Meteorología de Hamburgo, Alemania, y su colega Simone Tilmes, científica del proyecto en el Centro Nacional de Investigación Atmosférica de Boulder, Colorado. Niemeier y Tilmes publicaron un comentario aparte en la revista Science que discute un método de geoingeniería llamado modificación de aerosoles estratosféricos (SAM, stratospheric aerosol modification).

SAM implica inyectar aerosoles de azufre en la estratosfera para aumentar la reflectividad de la atmósfera de la Tierra. Modelos informáticos han demostrado que SAM podría reducir la cantidad de luz solar que llega a la superficie del planeta. El efecto se asemejaría a las nubes de cenizas que persisten después de las erupciones volcánicas, que se ha demostrado que bajan las temperaturas globales, escribieron los investigadores.

Pero la ciencia detrás de SAM está en sus etapas iniciales, y las tecnologías para desplegarla no están desarrolladas, agregaron los investigadores.

"La geoingeniería no es algo que deberíamos tener en el fondo de nuestras mentes como la solución principal", dijo Niemeier.

Niemeier y Tilmes escribieron que diferentes modelos informáticos consistentemente identifican los efectos secundarios de SAM. Por ejemplo, reducir la radiación solar entrante también reduce la evaporación, que a su vez reduce la precipitación, y que puede ralentizar el ciclo hidrológico, particularmente en los trópicos, escribieron los autores.

Menos precipitaciones podrían aumentar las sequías que ya son devastadoras partes del mundo. Aunque los modelos informáticos tienden a coincidir en que es mejor inyectar los aerosoles en la estratosfera por encima de los trópicos o subtrópicos, y que los aerosoles se dispersarían a nivel mundial, los modelos difieren en el grado de inyección requerido para un determinado nivel de enfriamiento.

"La mayoría de los modelos del sistema terrestre actuales no representan adecuadamente las interacciones importantes, tales como el acoplamiento entre los aerosoles estratosféricos, la química, la radiación y el clima. No pueden, por lo tanto, simular el impacto de las intervenciones," Niemeier y Tilmes escribieron.

Soluciones complicadas y costosas

Incluso si los científicos pudieran encontrar un método preciso, la economía y los costos s0n alucinantes. Usando el SAM para bajar las temperaturas globales sólo a 1 º C, a niveles preindustriales, se requerirían cantidades de inyección equivalentes a una erupción volcánica por año del tamaño de la explosión de Pinatubo en Filipinas en el año 1991 - la mayor erupción volcánica en la región en los últimos 100 años, según el US Geological Survey.

El costo de dispersar ese gran contenido artificialmente costaría 20 mil millones de dólares al año y requeriría 6.700 aviones por día durante 160 años, escribieron los investigadores.

Ningún método único puede solucionar el problema del cambio climático como un todo, dijeron. "Cualquier método de geoingeniería que conocemos sólo puede compensar parte del calentamiento global que tenemos", dijo Lohmann.

Y si hay un método diseñado para enfriar al planeta, nos quedaría otro problema de los gases efecto invernadero que son las fuentes del problema y están contribuyendo a aumentar los niveles de ácido en los océanos, según los investigadores. "No se ponen soluciones en el centro del problema", dijo Lohmann. "La acidificación del océano está en curso".

Si la sociedad decide emprender cualquier método de geoingeniería, dijo, esta acción debe ir acompañada de grandes esfuerzos para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.

Niemeier dijo que las reducciones de emisiones deberían ser el enfoque principal. "Somos bastante críticos acerca de la geoingeniería y queremos que la gente se dé cuenta de que sería difícil".

Referencia

Del trabajo originario: Proposed a counterintuitive plan

Ver las repuestas y comentarios de otros investigadores: Published a separate commentary