Hasta ahora, la investigación sobre geoingeniería se ha limitado a modelos y estudios de laboratorio. La investigación rigurosa más allá de esos límites ha sido un tabú debido a los graves riesgos que podría entrañar para los ecosistemas y la sociedad. Sin embargo, dos publicaciones recientes están abriendo camino y llevando el debate sobre los experimentos de campo al centro de atención de la comunidad científica.
La ciencia del clima está dando una señal clara de que hay que actuar para frenar el calentamiento global. El aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero nos conduce hacia un clima con consecuencias negativas para la sociedad en la mayor parte del mundo, por ejemplo, mediante un incremento de los fenómenos meteorológicos extremos. El hecho de que aún no tengamos acuerdos vinculantes para reducir los gases de efecto invernadero está empujando a parte de la comunidad científica a investigar soluciones tecnológicas para el problema climático: la geoingeniería.
La geoingeniería pretende tratar los «síntomas» del cambio climático —sobre todo, el aumento de la temperatura— modificando el balance de radiación de la Tierra. Los métodos propuestos varían considerablemente en cuanto a sus características tecnológicas y sus posibles consecuencias. En esta entrada del blog, nos centramos en el método de geoingeniería solar más conocido: el «volcán artificial» o método de los aerosoles estratosféricos. Los científicos proponen inyectar pequeñas partículas reflectantes de sulfato (aerosoles) en la estratosfera, a una altitud de 15–20 km. Estas pequeñas partículas reducen la cantidad de radiación solar que llega a la superficie terrestre y, por tanto, enfrían la atmósfera baja. Este efecto se ha observado tras grandes erupciones volcánicas (de ahí el nombre de «volcán artificial»), la más reciente de ellas la del monte Pinatubo en 1991, cuando la temperatura media mundial disminuyó casi 0,5 °C durante el año siguiente a la erupción. A diferencia de los volcanes, los geoingenieros inyectarían aerosoles de forma continua hasta que los niveles de gases de efecto invernadero descendieran por debajo de un nivel considerado seguro. Hasta ahora, todos los estudios sobre geoingeniería solar se han limitado a modelos informáticos [1].
Experimentos de campo
Un grupo de científicos atmosféricos ha propuesto recientemente nueve experimentos de campo para probar métodos de geoingeniería solar [2]. Dividieron las propuestas entre las destinadas a comprender la eficacia y los riesgos de la geoingeniería y las orientadas a desarrollar las tecnologías necesarias para implementarla. Además, los científicos distinguieron claramente entre los experimentos que buscan comprender procesos atmosféricos a pequeña escala, como las reacciones químicas en la superficie de partículas inyectadas artificialmente, y los que apuntan a respuestas climáticas a gran escala, por ejemplo, una disminución de la temperatura media mundial. El impacto de los experimentos a gran escala no puede extrapolarse sin más a partir de los de pequeña escala. Sin embargo, los experimentos a gran escala solo se realizarían si numerosos ensayos previos a pequeña escala hubieran demostrado ser exitosos y con riesgos ambientales insignificantes, lo que quizá sería demasiado tarde para evitar algunas de las consecuencias negativas del calentamiento global.
Diseño experimental propuesto para un ensayo de campo a pequeña escala de inyección de azufre (y agua) en la estratosfera (fuente: [3])
De los experimentos propuestos, uno de campo a pequeña escala llamado experimento de perturbación controlada estratosférica (SCoPEx) se encuentra en la fase de planificación más avanzada [3]. Un grupo de investigación de Harvard diseñó el experimento para cuantificar mejor un efecto secundario de las inyecciones de azufre en la estratosfera: el agotamiento del ozono. La disminución de los niveles de ozono estratosférico puede aumentar el riesgo de cáncer de piel, lo que podría ser aún más perjudicial para la sociedad que el calentamiento del planeta provocado por los gases de efecto invernadero. Una disminución repentina de las concentraciones de ozono durante SCoPEx probablemente acabaría con la idea de la geoingeniería estratosférica con azufre. Como muestra la figura, el experimento consta de un globo y un módulo que lleva un generador de aerosoles, instrumentos de observación y un motor. El módulo inyecta y monitoriza la columna de aerosoles. Se espera que el experimento emita menos azufre y agua que un vuelo intercontinental entre Europa y EE. UU. Los investigadores estiman que el costo total del experimento de campo rondará los USD 10 millones.
¿Por qué son tan controvertidas las pruebas de campo?
Lo más probable es que SCoPEx y otros experimentos a pequeña escala propuestos actualmente no entrañen riesgos significativos para el medio ambiente y la sociedad. A diferencia de la implementación plena de la geoingeniería, con inyecciones a gran escala durante décadas, estos experimentos no modificarían el balance energético del planeta. Sin embargo, siguen existiendo otras cuestiones relacionadas con la investigación de geoingeniería al aire libre propuesta:
Los primeros experimentos de campo podrían dar impulso a una rápida implementación y comercialización de la investigación sobre geoingeniería. ¿Podemos imaginar que una gran empresa multinacional se haga cargo de esta investigación y los posibles intereses económicos que esto generaría?
El aumento de la investigación sobre geoingeniería podría desalentar los esfuerzos de mitigación. ¿Por qué reduciríamos las emisiones de carbono si tenemos un Plan B que puede contrarrestar parcialmente el calentamiento global?
¿Quién o qué organismo estaría autorizado para supervisar las pruebas al aire libre? ¿Quién puede definir el límite entre un experimento a pequeña escala y la implementación plena? Y, por último, si se llevara a cabo una implementación plena, ¿quién controlaría el termostato global?
¿Por qué siquiera considerar la geoingeniería?
La investigación sobre geoingeniería motivada por la curiosidad proporciona la información que la sociedad y los responsables políticos necesitan para elegir la mejor estrategia frente al cambio climático [4]. Los estudios de modelización de la geoingeniería contribuyen a comprender mejor la estratosfera y a representar con mayor precisión los procesos de los aerosoles y sus interacciones con el clima; por ejemplo, el impacto de los volcanes en la temperatura global, las precipitaciones, el rendimiento de los cultivos, etc. Esto da lugar a proyecciones más sólidas del clima futuro.
Creemos que las pruebas de geoingeniería deberían limitarse a modelos informáticos o laboratorios hasta que comprendamos bien todos los procesos naturales y riesgos asociados. Los experimentos de procesos a pequeña escala podrían resultar útiles; sin embargo, sugerimos dar un paso atrás y centrarse en las preguntas abiertas sobre los procesos atmosféricos naturales, como la microfísica de los aerosoles estratosféricos.
Más información
[1] El tema ya se ha tratado con más detalle en entradas anteriores del blog (en alemán):Geoengineering – Ein gefährliches Spiel mit Aerosolen? y Kann Geoengineering das Klimaproblem lösen?
[2] Keith et al., 2014: Experimentos de campo sobre geoingeniería solar: informe de un taller que explora un programa de investigación representativo, Phil. Trans. Roy. Soc., doi: 10.1098/rsta.2014.0175
[3] Dykema et al., 2014: Experimento de perturbación controlada estratosférica: un experimento a pequeña escala para mejorar la comprensión de los riesgos de la geoingeniería solar, Phil. Trans. Roy. Soc., doi:10.1098/rsta.2014.0059
[4] véase también Robock, A. 2012: ¿Es ética la investigación sobre geoingeniería? (PDF)
Este artículo se publica en colaboración con ETH Zurich. La publicación no implica que el Foro Económico Mundial respalde estas opiniones.
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Autor: Blaž Gasparini es estudiante de doctorado en el Instituto de Ciencias Atmosféricas y del Clima. Ulrike Lohmann es profesora de física atmosférica experimental en ETH Zurich.
Imagen: Fragmentos de hielo se desprenden de uno de los lados del glaciar Perito Moreno. REUTERS/Andres Forza.
