Protector Solar Planetario: Modificación de la Radiación Solar

Desglosando la Geoingeniería Climática Parte 3

Parte 1: Infinidad de incógnitas
Parte 2: Eliminación de dióxido de carbono en el océano
Parte 4: Consideración de la ética, la equidad y la justicia

La Modificación de la Radiación Solar (SRM) es una forma de geoingeniería climática que tiene como objetivo aumentar la cantidad de luz solar reflejada hacia el espacio, para revertir el calentamiento del planeta. El aumento de esta reflectividad disminuye la cantidad de luz solar que llega a la atmósfera y la superficie de la Tierra, enfriando artificialmente el planeta. 

A través de los sistemas naturales, la Tierra refleja y absorbe la luz solar para mantener su temperatura y clima, interactuando con las nubes, las partículas en el aire, el agua y otras superficies, incluido el océano. Actualmente, no hay proyectos SRM naturales o naturales mejorados propuestos, por lo que las tecnologías SRM caen principalmente en la categoría mecánica y química. Estos proyectos buscan predominantemente alterar la interacción natural de la Tierra con el sol. Pero, la disminución de la cantidad de sol que llega a la tierra y al océano tiene el potencial de alterar los procesos naturales que dependen de la luz solar directa.

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Proyectos SRM mecánicos y químicos propuestos

La Tierra tiene un sistema incorporado que controla la cantidad de radiación del sol que entra y sale. Lo hace reflejando y redistribuyendo la luz y el calor, lo que ayuda a regular la temperatura. El interés en la manipulación mecánica y química de estos sistemas va desde la liberación de partículas a través de la inyección de aerosoles estratosféricos hasta el desarrollo de nubes más espesas cerca del océano a través del brillo de las nubes marinas.

Inyección de Aerosol Estratosférico (SAI) es la liberación dirigida de partículas de sulfato en el aire para aumentar la reflectividad de la tierra, reduciendo la cantidad de luz solar que llega al suelo y el calor atrapado en la atmósfera. Teóricamente similar al uso de protector solar, la geoingeniería solar tiene como objetivo redirigir parte de la luz solar y el calor fuera de la atmósfera, reduciendo la cantidad que llega a la superficie.

La promesa:

Este concepto se basa en los fenómenos naturales que ocurren junto con intensas erupciones volcánicas. En 1991, la erupción del Monte Pinatubo en Filipinas arrojó gas y cenizas a la estratosfera, distribuyendo cantidades masivas de dióxido de azufre. Los vientos movieron el dióxido de azufre alrededor del globo durante dos años, y las partículas absorbieron y reflejó suficiente luz solar para reducir las temperaturas globales en 1 grado Fahrenheit (0.6 grados Celsius).

La amenaza:

SAI creado por humanos sigue siendo un concepto altamente teórico con pocos estudios concluyentes. Esta incertidumbre solo se ve exacerbada por las incógnitas sobre cuánto tiempo necesitarían ocurrir los proyectos de inyección y qué sucede si (o cuándo) los proyectos SAI fallan, se interrumpen o carecen de financiamiento. Los proyectos SAI tienen una necesidad potencialmente indefinida una vez que comienzan, y puede volverse menos efectivo con el tiempo. Las repercusiones físicas de las inyecciones de sulfato atmosférico incluyen la posibilidad de lluvia ácida. Como se ve en las erupciones volcánicas, las partículas de sulfato viajan alrededor del mundo y puede depositarse en regiones que normalmente no se ven afectadas por dichos productos químicos, alterando los ecosistemas y cambiando el pH del suelo. Una alternativa propuesta al sulfato en aerosol es el carbonato de calcio, una molécula que se espera que tenga un impacto similar pero no tantos efectos secundarios como el sulfato. Sin embargo, estudios de modelos recientes indican que el carbonato de calcio puede afectar negativamente a la capa de ozono. El reflejo de la luz solar entrante plantea más preocupaciones sobre la equidad. La deposición de partículas, cuyo origen es desconocido y posiblemente global, puede crear disparidades reales o percibidas que podrían empeorar las tensiones geopolíticas. Un proyecto de SAI en Suecia se detuvo en 2021 después de que el Consejo Saami, un organismo representativo de los pueblos indígenas saami de Suecia, Noruega, Finlandia y Rusia, compartiera preocupaciones sobre la intervención humana en el clima. La vicepresidenta del Consejo, Åsa Larsson Blind, afirmó que los valores del pueblo saami de respetar la naturaleza y sus procesos chocaron directamente con este tipo de geoingeniería solar.

La modificación del albedo/brillo basado en la superficie tiene como objetivo aumentar la reflectividad de la tierra y disminuir la cantidad de radiación solar que permanece en la atmósfera. En lugar de usar métodos químicos o moleculares, El abrillantador basado en la superficie busca aumentar el albedo., o reflectividad, de la superficie terrestre a través de alteraciones físicas en áreas urbanas, caminos, tierras agrícolas, regiones polares y el océano. Esto puede incluir cubrir estas regiones con materiales reflectantes o plantas para reflejar y redirigir la luz solar.

La promesa:

Se espera que el brillo basado en la superficie ofrezca propiedades de enfriamiento directo en una base local, similar a cómo las hojas de un árbol pueden sombrear el suelo debajo de él. Este tipo de proyecto puede implementarse en escalas más pequeñas, es decir, de país a país o de ciudad a ciudad. Además, el abrillantador basado en la superficie puede ayudar revertir el aumento de calor que experimentan muchas ciudades y centros urbanos como resultado del efecto de calor de isla urbana.

La amenaza:

A nivel teórico y conceptual, parece que el abrillantado basado en superficies podría implementarse de manera rápida y eficiente. Sin embargo, la investigación sobre la modificación del albedo sigue siendo escasa y muchos informes indican el potencial de efectos desconocidos y desordenados. Es poco probable que tales esfuerzos ofrezcan una solución global, pero el desarrollo desigual del brillo basado en la superficie u otros métodos de gestión de la radiación solar podrían haber efectos globales no deseados e imprevistos sobre la circulación o el ciclo del agua. Iluminar la superficie en ciertas regiones puede alterar las temperaturas regionales y alterar el movimiento de partículas y materia con fines problemáticos. Además, el brillo basado en la superficie puede causar un desarrollo desigual a escala local o global, lo que aumenta el potencial para cambiar la dinámica de poder.

Marine Cloud Brightening (MCB) utiliza a propósito el rocío marino para sembrar nubes bajas sobre el océano, fomentando la formación de un capa de nubes más brillante y gruesa. Estas nubes evitan que la radiación entrante alcance la tierra o el mar, además de reflejar la radiación hacia la atmósfera.

La promesa:

MCB tiene el potencial de reducir las temperaturas a escala regional y prevenir eventos de blanqueamiento de corales. La investigación y las primeras pruebas han tenido cierto éxito en Australia, con un proyecto reciente en la Gran Barrera de Coral. Otras aplicaciones podrían incluir la siembra de nubes sobre los glaciares para detener el derretimiento del hielo marino. El método propuesto actualmente utiliza agua de mar oceánica, lo que reduce su impacto en los recursos naturales y podría realizarse en cualquier parte del mundo.

La amenaza:

La comprensión humana de MCB sigue siendo muy incierta. Las pruebas que se han completado son limitadas y experimentales, con investigadores que piden una gobernanza global o local sobre la ética de manipular estos ecosistemas en aras de protegerlos. Algunas de estas incertidumbres incluyen preguntas sobre el efecto directo del enfriamiento y la reducción de la luz solar en los ecosistemas locales, así como el efecto desconocido del aumento de partículas en el aire sobre la salud humana y la infraestructura. Cada uno de estos dependería de la composición de la solución MCB, el método de implementación y la cantidad de MCB anticipada. A medida que las nubes sembradas se mueven a través del ciclo del agua, el agua, la sal y otras moléculas regresarán a la tierra. Los depósitos de sal pueden afectar el entorno construido, incluidas las viviendas humanas., acelerando el deterioro. Estos depósitos también pueden alterar el contenido del suelo, afectando los nutrientes y la capacidad de crecimiento de las plantas. Estas amplias preocupaciones arañan la superficie de las incógnitas acompañadas de MCB.

Mientras que SAI, la modificación de albedo y MCB funcionan para reflejar la radiación solar entrante, Cirrus Cloud Thinning (CCT) busca aumentar la radiación saliente. Los cirros absorben y reflejan el calor, en forma de radiación, de vuelta a la tierra. Los científicos han propuesto Cirrus Cloud Thinning para reducir el calor reflejado por estas nubes y permitir que más calor salga de la atmósfera, teóricamente disminuyendo las temperaturas. Los científicos anticipan que estas nubes se diluirán por rociando las nubes con partículas para reducir su vida útil y espesor.

La promesa:

CCT promete reducir las temperaturas globales aumentando la cantidad de radiación que escapa de la atmósfera. La investigación actual indica que este la modificación puede acelerar el ciclo del agua, aumentando las precipitaciones y beneficiando las zonas propensas a la sequía. Una nueva investigación indica además que esta disminución de la temperatura puede ayudar derretimiento lento del hielo marino y ayuda en el mantenimiento de los casquetes polares. 

La amenaza: 

El informe del Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático (IPCC) de 2021 sobre el cambio climático y las ciencias físicas indicó que CCT no se entiende bien. La modificación del clima de este tipo puede cambiar los patrones de precipitación y causar impactos desconocidos en los ecosistemas y la agricultura. Los métodos propuestos actualmente para CCT incluyen rociar las nubes con material particulado. Si bien se espera que una cierta cantidad de partículas contribuya a adelgazar las nubes, la inyección excesiva de partículas puede sembrar las nubes en su lugar. Estas nubes sembradas pueden terminar siendo más espesas y atrapar el calor, en lugar de volverse más delgadas y liberar calor. 

Espejos espaciales son otro método que los investigadores han propuesto para redirigir y bloquear la luz solar entrante. Este método sugiere colocar objetos altamente reflectantes en el espacio para bloquear o reflejar la radiación solar entrante.

La promesa:

Se prevé que los espejos espaciales disminuir la cantidad de radiación entrar en la atmósfera deteniéndola antes de que llegue al planeta. Esto resultaría en menos calor entrando a la atmósfera y enfriando el planeta.

La amenaza:

Los métodos basados ​​en el espacio son muy teóricos y van acompañados de un falta de literatura y datos empíricos. Las incógnitas sobre el impacto de este tipo de proyectos son solo una parte de las preocupaciones de muchos investigadores. Otras preocupaciones incluyen la naturaleza costosa de los proyectos espaciales, el impacto directo de redirigir la radiación antes de llegar a la superficie terrestre, el impacto indirecto de reducir o eliminar la luz de las estrellas para los animales marinos que confiar en la navegación celeste, el potencial riesgo de rescisióny la falta de gobernanza espacial internacional.

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¿Movimiento hacia un futuro más fresco?

Al redirigir la radiación solar para disminuir las temperaturas planetarias, la gestión de la radiación solar intenta responder a un síntoma del cambio climático en lugar de abordar el problema de frente. Esta área de estudio está plagada de posibles consecuencias no deseadas. Aquí, una evaluación de riesgo-riesgo es crucial para determinar si el riesgo de un proyecto vale la pena el riesgo para el planeta o el riesgo del cambio climático antes de implementar cualquier proyecto a gran escala. El potencial de los proyectos de SRM para afectar a todo el planeta muestra la necesidad de que cualquier análisis de riesgo incluya la consideración del riesgo para el medio ambiente natural, la exacerbación de las tensiones geopolíticas y el impacto en el aumento de las desigualdades globales. Con cualquier plan para alterar el clima de una región, o del planeta en su conjunto, los proyectos deben centrar las consideraciones de equidad y participación de las partes interesadas.