DIY a escala planetaria

Desde a plantación de bosques a escala continental ata a indución artificial da precipitación, os científicos comezaron a propoñer, probar e, nalgúns casos, implementar proxectos de xeoenxeñería a gran escala para transformar radicalmente o planeta (1). Estes proxectos están deseñados para resolver problemas globais como a desertización, a seca ou o exceso de dióxido de carbono na atmosfera, pero son moi problemáticos por si mesmos.

A última idea fantástica para reverter os efectos do quecemento global repele o noso planeta a unha órbita máis afastada do Sol. Na película de ciencia ficción chinesa The Wandering Earth, estreada recentemente, a humanidade cambia a órbita terrestre con enormes propulsores para evitar a expansión (2).

É posible algo semellante? Os expertos dedicáronse a cálculos, cuxos resultados son algo alarmantes. Se, por exemplo, se utilizasen motores de foguetes SpaceX Falcon Heavy, farían falta 300 millóns de "lanzamentos" a plena potencia para poñer a Terra en órbita marciana, mentres que a maior parte da materia terrestre sería utilizada para a construción e a enerxía. Iso. Un pouco máis eficiente sería un motor iónico colocado en órbita arredor da Terra e unido dalgún xeito ao planeta; supostamente, utilizaría o 13% da masa terrestre para transferir o 87% restante a unha órbita máis. Entón, quizais? Tería que ter case vinte veces o diámetro da Terra, e a viaxe á órbita marciana aínda levaría... mil millóns de anos.

2. Fotograma da película "A terra errante"

Polo tanto, parece que o proxecto de "empurrar" a Terra a unha órbita máis fría debería aprazarse indefinidamente no futuro. En cambio, un dos proxectos que xa está en marcha en máis dunha localización, construción de barreiras verdes en grandes superficies do planeta. Están formados por vexetación autóctona e plántanse na marxe dos desertos para deter unha maior desertificación. As dúas murallas máis grandes son coñecidas polo seu nome inglés en China, que durante 4500 km intenta conter a propagación do deserto de Gobi, e gran muralla verde en África (3), ata 8 km na fronteira do Sahara.

3. Contención do Sahara en África

Non obstante, incluso as estimacións máis optimistas indican que necesitaremos polo menos mil millóns de hectáreas de bosques adicionais para conter os efectos do quecemento global neutralizando a cantidade necesaria de CO2. Esta é unha zona do tamaño de Canadá.

Segundo os científicos do Instituto de Investigación Climática de Potsdam, a plantación de árbores tamén ten un impacto limitado no clima e xera incerteza sobre se é eficaz. Os entusiastas da xeoenxeñería buscan formas máis radicais.

Bloqueando o sol con gris

Técnica proposta hai moitos anos pulverización de compostos ácidos á atmosfera, tamén coñecido polas siglas SRM (xestión da radiación solar) é unha reprodución das condicións que se producen durante as grandes erupcións volcánicas que liberan estas substancias á estratosfera (4). Isto contribúe, entre outras cousas, á formación de nubes e á redución da radiación solar que chega á superficie terrestre. Os científicos demostraron, por exemplo, que é xenial Pinatubo en Filipinas, levou en 1991 a unha caída da temperatura mundial duns 0,5 °C durante polo menos dous anos.

4. Efecto dos aerosois de xofre

De feito, a nosa industria, que leva décadas emitindo enormes cantidades de dióxido de xofre como contaminante, contribuíu dende hai tempo a reducir a transmisión da luz solar. calcúlase que estes contaminantes no balance térmico proporcionan uns 0,4 vatios de "aclaramento" para a Terra por metro cadrado. Porén, a contaminación que producimos con dióxido de carbono e ácido sulfúrico non é permanente.

Estas substancias non soben á estratosfera, onde poderían formar unha película antisolar permanente. Os investigadores estiman que para equilibrar o efecto da concentración na atmosfera terrestre, terían que ser bombeado á estratosfera polo menos 5 millóns de toneladas ou máis.₂ e outras substancias. Os defensores deste método, como Justin McClellan de Aurora Flight Sciences en Massachusetts, estiman que o custo desta operación sería duns 10 millóns de dólares ao ano, unha cantidade considerable, pero non o suficiente para destruír a humanidade para sempre.

Desafortunadamente, o método do xofre ten outro inconveniente. O arrefriamento funciona ben nas rexións máis cálidas. Na rexión dos polos - case ningún. Entón, como podes adiviñar, o proceso de fusión do xeo e o aumento do nivel do mar non se pode deter deste xeito, e o problema das perdas por inundacións das zonas costeiras baixas seguirá sendo unha ameaza real.

Recentemente, científicos de Harvard realizaron un experimento para introducir estelas de aerosois a unha altitude duns 20 km, insuficiente para ter un impacto significativo na estratosfera terrestre. Realizáronse (SCoPEx) cun globo. O aerosol contiña w.i. sulfatos, que crean néboa que reflicte a luz solar. Este é un dos moitos proxectos de xeoenxeñaría a escala limitada que se están levando a cabo no noso planeta en cantidades sorprendentes.

Os paraugas espaciais e o aumento do albedo da Terra

Entre outros proxectos deste tipo, a idea chama a atención lanzamento de paraugas xigante ao espazo exterior. Isto limitaría a cantidade de radiación solar que chega á Terra. Esta idea leva décadas existindo, pero agora está na etapa de desenvolvemento creativo.

Un artigo publicado en 2018 na revista Aerospace Technology and Management describe o proxecto, que os autores nomean. De acordo con el, prevese colocar unha fina cinta ancha de fibra de carbono no punto de Lagrange, que é un punto relativamente estable no complexo sistema de interaccións gravitatorias entre a Terra, a Lúa e o Sol. A folla bloquea só unha pequena parte da radiación solar, pero iso podería ser suficiente para que as temperaturas globais sexan inferiores ao límite de 1,5 °C establecido polo Panel Climático Internacional.

Presentan unha idea algo semellante grandes espellos espaciais. Foron propostos a principios do 1 polo astrofísico Lowell Wood do Lawrence Livermore National Laboratory en California. Para que o concepto sexa efectivo, a reflexión debe recaer sobre polo menos o 1,6% da luz solar e os espellos deben ter unha superficie de XNUMX millóns de km².².

Outros queren bloquear o sol estimulando e, polo tanto, aplicando un proceso coñecido como sementeira de nubes. As "sementes" son necesarias para xerar gotas. Por suposto, as pingas de auga fórmanse arredor de partículas de po, pole, sal mariño e incluso bacterias. Sábese que para iso tamén se poden usar produtos químicos como o ioduro de prata ou o xeo seco. Isto pode ocorrer cos métodos xa coñecidos e utilizados. nubes iluminadoras e branqueadoras, proposto polo físico John Latham en 1990. O proxecto Sea Cloud Lightning da Universidade de Washington en Seattle propón lograr un efecto de branqueamento pulverizando auga do mar sobre as nubes sobre o océano.

Outras propostas salientables aumento do albedo da Terra (é dicir, a relación entre a radiación reflectida e a radiación incidente) tamén son aplicables para pintar as casas de branco, plantar plantas brillantes e quizais ata colocar follas reflectantes no deserto.

Recentemente describimos técnicas de absorción que forman parte do arsenal de xeoenxeñería en MT. En xeral, non teñen un alcance global, aínda que se o seu número aumenta, as consecuencias poden ser globais. Non obstante, estase a buscar métodos que merecen o nome de xeoenxeñería. eliminación de CO₂ da atmosfera pode, segundo algúns, pasar sementando os océanosque, ao cabo, son un dos principais sumidoiros de carbono do noso planeta, responsables de reducir aproximadamente un 30% de CO₂. A idea é mellorar a súa eficiencia.

As dúas formas máis importantes son fertilizar os mares con ferro e calcio. Isto estimula o crecemento do fitoplancto, que aspira o dióxido de carbono da atmosfera e axuda a depositalo no fondo. A adición de compostos de calcio provocará unha reacción co CO.₂ xa disoltos no océano e a formación de ións bicarbonato, reducindo así a acidez dos océanos e facéndoos receptivos a absorber máis CO₂.

Ideas de Exxon Stables

Os maiores patrocinadores da investigación de xeoenxeñería son o Heartland Institute, a Hoover Institution e o American Enterprise Institute, que traballan todos para a industria do petróleo e do gas. Polo tanto, os conceptos de xeoenxeñería son moitas veces criticados polos defensores da redución de carbono que, na súa opinión, desvían a atención da esencia do problema. Ademais a aplicación da xeoenxeñería sen reducir as emisións fai que a humanidade dependa destes métodos sen resolver o problema real.

A petroleira ExxonMobil é coñecida polos seus audaces proxectos globais desde a década de 90. Ademais de fertilizar os océanos con ferro e construír 10 billóns de dólares de protección solar no espazo, tamén propuxo branquear a superficie do océano aplicando capas brillantes, escuma, plataformas flotantes ou outros "reflexos" á superficie da auga. Outra opción era remolcar icebergs árticos a latitudes máis baixas para que a brancura do xeo reflectise os raios solares. Por suposto, inmediatamente observouse o perigo dun aumento colosal da contaminación dos océanos, sen esquecer os enormes custos.

Os expertos de Exxon tamén propuxeron usar grandes bombas para mover a auga de debaixo do xeo mariño antártico e despois pulverizara na atmosfera para depositala como neve ou partículas de xeo na capa de xeo da Antártida Oriental. Os partidarios afirmaron que se se bombeasen tres billóns de toneladas ao ano deste xeito, habería 0,3 metros máis de neve na capa de xeo, con todo, debido aos enormes custos enerxéticos, xa non se mencionaba este proxecto.

Outra idea dos establos de Exxon son os globos de aluminio cheos de helio de película delgada na estratosfera, colocados ata 100 km sobre a superficie terrestre para dispersar a luz solar. Tamén se propuxo acelerar a circulación da auga nos océanos do mundo regulando a salinidade dalgunhas rexións clave, como o Atlántico Norte. Para que as augas fosen máis salinas considerouse, entre outras cousas, a preservación da capa de xeo de Groenlandia, que evitaría o seu rápido desxeo. Porén, o efecto secundario do arrefriamento do Atlántico Norte sería arrefriar a Europa, o que dificultaría a supervivencia dos humanos. Unha bagatela.

Datos facilitados Monitor de Xeoingeniería - un proxecto conxunto de Biofuelwatch, ETC Group e Heinrich Boell Foundation - mostra que se implementaron bastantes proxectos de xeoenxeñería en todo o mundo (5). O mapa mostra activos, completados e abandonados. Parece que aínda non existe unha xestión internacional coordinada desta actividade. Polo tanto, non é unha xeoenxeñaría estritamente global. Máis como hardware.

5. Mapa de proxectos de xeoenxeñería segundo o site map.geoengineeringmonitor.org

A maioría dos proxectos, máis de 190, xa están executados. captura de carbono, é dicir, captura e almacenamento de carbono (CCS), e preto de 80 - captura, uso e almacenamento de carbono (, KUSS). Houbo 35 proxectos de fertilización oceánica e máis de 20 proxectos de inxección de aerosols estratosféricos (SAI). Na lista do Monitor de Xeoenxeñería, tamén atopamos algunhas actividades relacionadas coa nube. O maior número de proxectos foi creado para a modificación do tempo. Os datos mostran que houbo 222 eventos asociados a un aumento da precipitación e 71 eventos asociados a unha diminución da precipitación.

Os estudosos seguen discutindo

Todo o tempo, o entusiasmo dos iniciadores do desenvolvemento dos fenómenos climáticos, atmosféricos e oceánicos a escala global suscita preguntas: realmente sabemos o suficiente para dedicarnos á xeoenxeñería sen medo? E se, por exemplo, a sementeira de nubes a gran escala cambia o fluxo de auga e atrasa a estación das chuvias no sueste asiático? Que pasa cos cultivos de arroz? E se, por exemplo, verter toneladas de ferro ao océano elimina a poboación de peixes ao longo da costa de Chile?

no océano, implantado por primeira vez nas costas da Columbia Británica en América do Norte en 2012, foi rapidamente contraproducente con floracións masivas de algas. A principios de 2008, 191 países da ONU aprobaron a prohibición da fertilización dos océanos por temor a efectos secundarios descoñecidos, posibles modificacións na cadea alimentaria ou a creación de áreas de baixo osíxeno nas masas de auga. En outubro de 2018, máis dun centenar de ONG denunciaron a xeoenxeñería como "perigosa, innecesaria e inxusta".

Como ocorre co tratamento médico e moitos fármacos, a xeoenxeñería provoca efectos secundariosque, á súa vez, requirirán medidas separadas para evitalos. Como apuntou Brad Plumer no Washington Post, unha vez que comezaron os proxectos de xeoenxeñería, son difíciles de deter. Cando, por exemplo, deixemos de pulverizar partículas reflectantes á atmosfera, a Terra comezará a quentar moi rapidamente. E os repentinos son moito peores que os lentos.

Un estudo recente publicado no Journal of Geosciences deixa isto claro. Os seus autores utilizaron once modelos climáticos por primeira vez para predecir o que podería ocorrer se o mundo aplicase a xeoenxeñaría solar para compensar o aumento dun por cento anual das emisións globais de dióxido de carbono. A boa noticia é que o modelo pode estabilizar as temperaturas globais, pero parece que se a xeoenxeñería se detivese unha vez conseguido iso, habería picos de temperatura catastróficos.

Os expertos tamén temen que o proxecto de xeoenxeñería máis popular -o bombeo de dióxido de xofre á atmosfera- poida poñer en perigo algunhas rexións. Os partidarios deste tipo de accións opóñense. Un estudo publicado na revista Nature Climate Change en marzo de 2019 asegura que os efectos negativos deste tipo de proxectos serán moi limitados. Coautor do estudo, prof. David Keith de Harvard, un estudoso de enxeñería e políticas públicas, di que os científicos non deberían tocar só a xeoenxeñería, especialmente a solar.

- - El dixo. -

O artigo de Keith xa foi criticado por aqueles que temen que os científicos estean a sobrevalorar as tecnoloxías existentes e que o seu optimismo sobre os métodos de xeoenxeñería poida desanimar á sociedade de facer esforzos para reducir as emisións de gases de efecto invernadoiro.

Hai moitos estudos que demostran o frustrante que pode ser a aplicación da xeoenxeñería. En 1991, 20 megatones de dióxido de xofre foron liberadas á alta atmosfera e todo o planeta estaba cuberto cunha capa de sulfato, reflectindo unha gran cantidade de luz visible. A terra arrefriouse preto de medio grao centígrado. Pero despois duns anos, os sulfatos caeron da atmosfera e o cambio climático volveu ao seu antigo e inquietante patrón.

Curiosamente, no mundo posterior ao Pinatubo, máis frío, as plantas parecían estar ben. Sobre todo os bosques. Un estudo descubriu que nos días soleados de 1992, a fotosíntese nun bosque de Massachusetts aumentou un 23% en comparación con antes da erupción. Isto confirmou a hipótese de que a xeoenxeñería non ameaza a agricultura. Non obstante, estudos máis detallados demostraron que tras a erupción volcánica, as colleitas mundiais de millo caeron un 9,3% e o de trigo, soia e arroz un 4,8%.

E isto debería enfriar aos partidarios do arrefriamento global do globo.