Científicos: rocíe la estratosfera, atenúe el sol, enfríe el planeta

Zhen Dai sostiene un pequeño tubo de vidrio cubierto con un polvo blanco: carbonato de calcio, un compuesto omnipresente utilizado en todo, desde papel y cemento hasta pasta de dientes y mezclas para pasteles. Coloque una tableta en agua y el resultado es un antiácido con gas que calma el estómago. La pregunta para Dai, un candidato a doctorado en la Universidad de Harvard en Cambridge, Massachusetts, y sus colegas es si esta sustancia inocua también podría ayudar a la humanidad a aliviar el último caso de indigestión: el calentamiento global causado por la contaminación por gases de efecto invernadero.

La idea es simple: rocíe un montón de partículas en la estratosfera y enfriarán el planeta al reflejar algunos de los rayos del Sol en el espacio. Los científicos ya han sido testigos del principio en acción. Cuando el Monte Pinatubo hizo erupción en Filipinas en 1991, inyectó aproximadamente 20 millones de toneladas de dióxido de azufre en la estratosfera, la capa atmosférica que se extiende desde unos 10 a 50 kilómetros sobre la superficie de la Tierra. La erupción creó una neblina de partículas de sulfato que enfrió el planeta alrededor de 0.5 ° C. Durante unos 18 meses, la temperatura media de la Tierra volvió a ser la que tenía antes de la llegada de la máquina de vapor.

La idea de que los humanos podrían bajar el termostato de la Tierra por medios artificiales similares tiene varias décadas de antigüedad. Encaja en una clase más amplia de esquemas de enfriamiento planetario conocidos como geoingeniería que han generado un intenso debate y, en algunos casos, miedo.

Los investigadores han restringido en gran medida su trabajo en tales tácticas a los modelos de computadora. Una de las preocupaciones es que oscurecer el Sol podría ser contraproducente, o al menos perjudicar fuertemente a algunas áreas del mundo, por ejemplo, robando a los cultivos de la luz solar y cambiando los patrones de lluvia.

Pero a medida que las emisiones continúan aumentando y las proyecciones climáticas siguen siendo nefastas, las conversaciones sobre investigación en geoingeniería comienzan a ganar más fuerza entre los científicos, los encargados de formular políticas y algunos ambientalistas. Esto se debe a que muchos investigadores han llegado a la conclusión alarmante de que la única forma de prevenir los graves impactos del calentamiento global será absorber cantidades masivas de dióxido de carbono de la atmósfera o enfriar el planeta artificialmente. O, quizás más probable, ambos.

Si todo sale según lo planeado, el equipo de Harvard será el primero en el mundo en mover la geoingeniería solar fuera del laboratorio hacia la estratosfera, con un proyecto llamado Experimento de Perturbación Controlada Estratosférica (SCoPEx). La primera fase, una prueba de US $ 3-millón que involucra dos vuelos de un globo orientable 20 kilómetros sobre el suroeste de los Estados Unidos, podría lanzarse ya en la primera mitad de 2019. Una vez en su lugar, el experimento liberaría pequeñas columnas de carbonato de calcio, cada una de alrededor de 100 gramos, aproximadamente equivalente a la cantidad encontrada en una botella promedio de antiácido comercial. El globo se daría la vuelta para observar cómo se dispersan las partículas.

La prueba en sí es extremadamente modesta. Dai, cuyo trabajo de doctorado en los últimos cuatro años ha involucrado la construcción de un dispositivo de mesa para simular y medir las reacciones químicas en la estratosfera antes del experimento, no hace hincapié en las preocupaciones sobre dicha investigación. "Estoy estudiando una sustancia química", dice ella. "No es como si fuera una bomba nuclear".

Sin embargo, el experimento será el primero en volar bajo el estandarte de la geoingeniería solar. Y, por lo tanto, está bajo un intenso escrutinio, incluso de algunos grupos ambientalistas, que dicen que tales esfuerzos son una distracción peligrosa para abordar la única solución permanente al cambio climático: reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. El resultado científico de SCoPEx realmente no importa, dice Jim Thomas, co-director ejecutivo del Grupo ETC, una organización de defensa ambiental en Val-David, cerca de Montreal, Canadá, que se opone a la geoingeniería: "Esto es tanto un experimento en cambiar las normas sociales y cruzar una línea, ya que es un experimento científico ".

Consciente de esta atención, el equipo se está moviendo lentamente y está trabajando para establecer una supervisión clara para el experimento, en forma de un comité asesor externo para revisar el proyecto. Algunos dicen que dicho marco, que podría allanar el camino para futuros experimentos, es aún más importante que los resultados de esta prueba. "SCoPEx es el primero fuera de la puerta, y está desencadenando una conversación importante sobre cómo debería ser la orientación, el asesoramiento y la supervisión independientes", dice Peter Frumhoff, científico jefe del clima de la Unión de Científicos Preocupados en Cambridge, Massachusetts, y un miembro de un panel independiente que se ha encargado de seleccionar al jefe del comité asesor. "Hacerlo bien es mucho más importante que hacerlo rápidamente".

Unir fuerzas

En muchos sentidos, la estratosfera es un lugar ideal para tratar de hacer que la atmósfera sea más reflexiva. Las pequeñas partículas inyectadas allí pueden extenderse por todo el mundo y permanecer en el aire durante dos años o más. Si se colocan de manera estratégica y regular en ambos hemisferios, podrían crear una manta relativamente uniforme que protegería a todo el planeta (ver 'Intervención global'). El proceso no tiene que ser tremendamente costoso; en un informe el mes pasado, el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático sugirió que una flota de aviones de alto vuelo podría depositar suficiente azufre para compensar aproximadamente 1.5 ° C de calentamiento por alrededor de $ 1 mil millones a $ 10 mil millones por año¹.

La mayor parte de la investigación de geoingeniería solar hasta ahora se ha centrado en el dióxido de azufre, la misma sustancia liberada por el Monte Pinatubo. Pero el azufre podría no ser el mejor candidato. Además de enfriar el planeta, los aerosoles generados en esa erupción aceleraron la velocidad a la que los clorofluorocarbonos agotan la capa de ozono, que protege al planeta de la dañina radiación ultravioleta del Sol. Los aerosoles de sulfato también son calentados por el sol, lo suficiente como para afectar potencialmente el movimiento de la humedad e incluso alterar la corriente en chorro. "Existen todos estos efectos posteriores que no entendemos completamente", dice Frank Keutsch, químico atmosférico de Harvard y principal investigador de SCoPEx.

Los experimentos estratosféricos iniciales del equipo SCoPEx se centrarán en el carbonato de calcio, que se espera absorba menos calor que los sulfatos y tenga menos impacto en el ozono. Pero las respuestas de los libros de texto, e incluso el dispositivo de mesa de Dai, no pueden capturar la imagen completa. "En realidad no sabemos qué haría, porque no existe en la estratosfera", dice Keutsch. "Eso pone una bandera roja".

SCoPEx tiene como objetivo recopilar datos del mundo real para resolver esto. El experimento comenzó como una asociación entre el químico atmosférico James Anderson de Harvard y el físico experimental David Keith, quien se mudó a la universidad en 2011. Keith ha estado investigando una variedad de opciones de geoingeniería de manera intermitente durante más de 25 años. En 2009, mientras estaba en la Universidad de Calgary en Canadá, fundó la empresa Carbon Engineering, en Squamish, que trabaja para comercializar tecnología para eliminar el dióxido de carbono de la atmósfera. Después de unirse a Harvard, Keith utilizó fondos de investigación que había recibido de la Fundación Bill & Melinda Gates en Seattle, Washington, para comenzar a planificar el experimento.

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