Protetor Solar Planetário: Modificação da Radiação Solar

Desvendando a Geoengenharia Climática Parte 3

Parte 1: Desconhecidos sem fim
Parte 2: Remoção de dióxido de carbono do oceano
Parte 4: Considerando Ética, Equidade e Justiça

A Modificação da Radiação Solar (SRM) é uma forma de geoengenharia climática que visa aumentar a quantidade de luz solar refletida de volta ao espaço – para reverter o aquecimento do planeta. Aumentar essa refletividade diminui a quantidade de luz solar que chega à atmosfera e à superfície da Terra, resfriando artificialmente o planeta. 

Por meio de sistemas naturais, a Terra reflete e absorve a luz solar para manter sua temperatura e clima, interagindo com nuvens, partículas transportadas pelo ar, água e outras superfícies – incluindo o oceano. Atualmente, não há projetos propostos de SRM natural ou natural aprimorado; portanto, as tecnologias de SRM se enquadram principalmente na categoria mecânica e química. Esses projetos buscam predominantemente alterar a interação natural da Terra com o sol. Mas diminuir a quantidade de sol que atinge a terra e o oceano tem o potencial de perturbar os processos naturais que dependem da luz solar direta.

Projetos SRM mecânicos e químicos propostos

A Terra tem um sistema embutido que controla a quantidade de radiação do sol que entra e sai. Ele faz isso refletindo e redistribuindo a luz e o calor, o que ajuda a regular a temperatura. O interesse na manipulação mecânica e química desses sistemas varia desde a liberação de partículas por meio da injeção estratosférica de aerossóis até o desenvolvimento de nuvens mais espessas próximas ao oceano por meio do brilho das nuvens marinhas.

Injeção de Aerossol Estratosférico (SAI) é a liberação direcionada de partículas de sulfato no ar para aumentar a refletividade da terra, reduzindo a quantidade de luz solar que atinge o solo e o calor preso na atmosfera. Teoricamente semelhante ao uso de protetor solar, a geoengenharia solar visa redirecionar parte da luz solar e do calor para fora da atmosfera, reduzindo a quantidade que atinge a superfície.

A promessa:

Este conceito é baseado nos fenômenos naturais que ocorrem em conjunto com intensas erupções vulcânicas. Em 1991, a erupção do Monte Pinatubo nas Filipinas expeliu gás e cinzas na estratosfera, distribuindo grandes quantidades de dióxido de enxofre. Os ventos moveram o dióxido de enxofre ao redor do globo por dois anos, e as partículas absorveram e refletiu luz solar suficiente para reduzir as temperaturas globais em 1 grau Fahrenheit (0.6 graus Celsius).

A ameaça:

A SAI criada pelo homem continua sendo um conceito altamente teórico com poucos estudos conclusivos. Essa incerteza só é exacerbada por incógnitas sobre quanto tempo os projetos de injeção precisariam ocorrer e o que acontece se (ou quando) os projetos de SAI falharem, forem descontinuados ou não tiverem financiamento. Os projetos SAI têm uma necessidade potencialmente indefinida uma vez iniciados, e pode se tornar menos eficaz ao longo do tempo. As repercussões físicas das injeções atmosféricas de sulfato incluem o potencial para chuva ácida. Como visto nas erupções vulcânicas, as partículas de sulfato viajam pelo mundo e pode depositar em regiões normalmente não afetadas por tais produtos químicos, alterando os ecossistemas e alterando o pH do solo. Uma alternativa proposta ao sulfato de aerossol é o carbonato de cálcio, uma molécula que se espera ter um impacto semelhante, mas não tantos efeitos colaterais quanto o sulfato. No entanto, estudos de modelagem recentes indicam carbonato de cálcio pode impactar negativamente a camada de ozônio. A reflexão da luz solar que entra apresenta outras preocupações de equidade. A deposição de partículas, cuja origem é desconhecida e possivelmente global, pode criar disparidades reais ou percebidas que podem agravar as tensões geopolíticas. Um projeto SAI na Suécia foi suspenso em 2021 depois que o Conselho Saami, um órgão representativo do povo indígena Saami da Suécia, Noruega, Finlândia e Rússia, compartilhou preocupações sobre a intervenção humana no clima. O vice-presidente do Conselho, Åsa Larsson Blind, afirmou que os valores do povo Saami de respeitar a natureza e seus processos colidiram diretamente com este tipo de geoengenharia solar.

A modificação de brilho/albedo baseada na superfície visa aumentar a refletividade da Terra e diminuir a quantidade de radiação solar que permanece na atmosfera. Em vez de usar métodos químicos ou moleculares, o brilho baseado na superfície procura aumentar o albedo, ou refletividade, da superfície da Terra por meio de alterações físicas em áreas urbanas, estradas, terras agrícolas, regiões polares e oceanos. Isso pode incluir cobrir essas regiões com materiais refletivos ou plantas para refletir e redirecionar a luz solar.

A promessa:

Espera-se que o brilho baseado na superfície ofereça propriedades de resfriamento direto em uma base local - semelhante a como as folhas de uma árvore podem sombrear o solo abaixo dela. Este tipo de projeto pode ser implementado em escalas menores, ou seja, país a país ou cidade a cidade. Além disso, o clareamento com base na superfície pode ajudar reverter o aumento do calor que muitas cidades e centros urbanos experimentam como resultado do efeito de calor da ilha urbana.

A ameaça:

Em um nível teórico e conceitual, o brilho baseado em superfície parece que pode ser implementado de forma rápida e eficiente. No entanto, a pesquisa sobre a modificação do albedo permanece escassa e muitos relatórios indicam o potencial para efeitos desconhecidos e confusos. É improvável que tais esforços ofereçam uma solução global, mas o desenvolvimento desigual de clareamento baseado na superfície ou outros métodos de gerenciamento de radiação solar pode ter efeitos globais indesejados e imprevisíveis na circulação ou no ciclo da água. Clarear a superfície em certas regiões pode alterar as temperaturas regionais e alterar o movimento de partículas e matéria para fins problemáticos. Além disso, o brilho baseado na superfície pode causar desenvolvimento desigual em escala local ou global, aumentando o potencial de mudança na dinâmica do poder.

Marine Cloud Brightening (MCB) propositadamente utiliza spray do mar para semear nuvens de baixo nível sobre o oceano, encorajando a formação de um camada de nuvens mais brilhante e espessa. Essas nuvens impedem que a radiação recebida alcance a terra ou o mar abaixo, além de refletir a radiação de volta para a atmosfera.

A promessa:

O MCB tem o potencial de baixar as temperaturas em escala regional e prevenir eventos de branqueamento de corais. Pesquisas e testes iniciais tiveram algum sucesso na Austrália, com um projeto recente na Grande Barreira de Corais. Outras aplicações podem incluir a propagação de nuvens sobre geleiras para impedir o derretimento do gelo marinho. O método atualmente proposto utiliza água do mar, reduzindo seu impacto nos recursos naturais e pode ser realizado em qualquer parte do mundo.

A ameaça:

A compreensão humana do MCB permanece altamente incerta. Os testes realizados são limitados e experimentais, com pesquisadores que pedem governança global ou local sobre a ética de manipular esses ecossistemas para protegê-los. Algumas dessas incertezas incluem questões sobre o efeito direto do resfriamento e da redução da luz solar nos ecossistemas locais, bem como o efeito desconhecido do aumento de partículas transportadas pelo ar na saúde humana e na infraestrutura. Cada um deles dependeria da composição da solução MCB, do método de implantação e da quantidade prevista de MCB. À medida que as nuvens semeadas se movem pelo ciclo da água, a água, o sal e outras moléculas retornarão à Terra. Depósitos de sal podem afetar o ambiente construído, incluindo habitações humanas, acelerando a deterioração. Esses depósitos também podem alterar o conteúdo do solo, afetando os nutrientes e a capacidade de crescimento das plantas. Essas preocupações amplas arranham a superfície das incógnitas acompanhadas do MCB.

Enquanto o SAI, a modificação do albedo e o MCB trabalham para refletir a radiação solar que chega, o Cirrus Cloud Thinning (CCT) procura aumentar a radiação que sai. As nuvens cirrus absorvem e refletem o calor, na forma de radiação, de volta à terra. O Desbaste de Nuvens Cirrus foi proposto por cientistas para reduzir o calor refletido por essas nuvens e permitir que mais calor saia da atmosfera, diminuindo teoricamente as temperaturas. Os cientistas preveem o afinamento dessas nuvens pulverizando as nuvens com partículas para reduzir sua vida útil e espessura.

A promessa:

A CCT promete reduzir as temperaturas globais aumentando a quantidade de radiação para escapar da atmosfera. A pesquisa atual indica que este modificação pode acelerar o ciclo da água, aumentando a precipitação e beneficiando áreas propensas à seca. Novas pesquisas indicam ainda que essa queda de temperatura pode ajudar lento derretimento do gelo do mar e ajuda na manutenção das calotas polares. 

A ameaça: 

O relatório do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) de 2021 sobre mudanças climáticas e ciências físicas indicou que o CCT não é bem compreendido. Este tipo de modificação do clima pode alterar os padrões de precipitação e causar impactos desconhecidos nos ecossistemas e na agricultura. Os métodos atualmente propostos para CCT incluem pulverizar as nuvens com material particulado. Embora se espere que uma certa quantidade de partículas contribua para o afinamento das nuvens, a injeção excessiva de partículas pode semear as nuvens em seu lugar. Essas nuvens semeadas podem acabar ficando mais espessas e reter o calor, em vez de se tornarem mais finas e liberarem calor. 

Espelhos Espaciais são outro método que os pesquisadores propuseram para redirecionar e bloquear a entrada de luz solar. Este método sugere colocando objetos altamente reflexivos no espaço para bloquear ou refletir a radiação solar recebida.

A promessa:

Espera-se que os espelhos espaciais diminuir a quantidade de radiação entrar na atmosfera, parando-o antes de atingir o planeta. Isso resultaria em menos calor entrando na atmosfera e resfriando o planeta.

A ameaça:

Os métodos baseados no espaço são altamente teóricos e são acompanhados por um falta de literatura e dados empíricos. A incógnita sobre o impacto desse tipo de projeto é apenas uma parte das preocupações de muitos pesquisadores. Preocupações adicionais incluem a natureza dispendiosa dos projetos espaciais, o impacto direto do redirecionamento da radiação antes de atingir a superfície da Terra, o impacto indireto da redução ou remoção da luz das estrelas para animais marinhos que confiar na navegação celeste, o potencial risco de rescisão, e a falta de governança espacial internacional.

Movimento em direção a um futuro mais frio?

Ao redirecionar a radiação solar para diminuir as temperaturas planetárias, o gerenciamento da radiação solar tenta responder a um sintoma da mudança climática, em vez de abordar o problema de frente. Esta área de estudo está repleta de potenciais consequências não intencionais. Aqui, uma avaliação de risco-risco é crucial para determinar se o risco de um projeto vale o risco para o planeta ou o risco das mudanças climáticas antes de implementar qualquer projeto em grande escala. O potencial dos projetos SRM de afetar todo o planeta mostra a necessidade de qualquer análise de risco para incluir a consideração do risco ao meio ambiente natural, exacerbação das tensões geopolíticas e o impacto no aumento das desigualdades globais. Com qualquer plano para alterar o clima de uma região ou do planeta como um todo, os projetos devem centrar-se em considerações de equidade e envolvimento das partes interessadas.