La biogeoingeniería es una forma de ingeniería climática que busca aumentar la reflectividad solar (o albedo ) de los cultivos modificando las características fisiológicas de las hojas y/o del dosel para ayudar a reducir el calentamiento de la superficie regional . [1] [2]
La biogeoingeniería se basa en la manipulación de los atributos de los cultivos, por ejemplo mediante la cría selectiva de plantas o la ingeniería genética , para aumentar el albedo neto de un cultivo. Aunque existen diferencias notables en el albedo entre los distintos tipos de cultivos, la biogeoingeniería se centra principalmente en la modificación y sustitución dentro de los cultivos, lo que limita inherentemente su cambio general en el albedo, pero los cambios son mucho más fáciles de implementar. [2]
El albedo neto de un conjunto de cultivos se puede dividir en dos capas contribuyentes: la reflectividad de las hojas individuales del cultivo y el albedo efectivo del dosel general debido a la posición, el ángulo y la cobertura de las hojas. [1]
A nivel de hoja individual, la cantidad base de luz reflejada por una hoja determinada depende en gran medida del tipo de cultivo y de la longitud de onda de la luz de que se trate. Es posible alterar la reflectividad neta (o longitud de onda específica) de la hoja de un cultivo mediante la cría selectiva y/o la ingeniería genética, o mediante la aplicación de una especie de aerosol reflectante (posiblemente junto con pesticidas preexistentes ) directamente a las hojas. [2]
En el caso de la parte de luz visible del espectro electromagnético, se ha descubierto que el estrés de las plantas se correlaciona directamente con una mayor reflectividad de ciertas longitudes de onda visibles. Sin embargo, cuando se hace un promedio de todo el espectro visible con un mayor contenido de clorofila , se ha descubierto que existe una fuerte relación positiva entre el contenido de clorofila de las plantas y la reflectividad. [2]
En cuanto a las longitudes de onda del infrarrojo cercano , que contribuyen con aproximadamente el 50% de la energía de la radiación solar total a nivel del mar, existe una relación negativa entre la hidratación de las plantas y la reflectividad. Esto, sumado al hecho de que este efecto es menos prominente a nivel del dosel, hace improbable que la reflectividad de las longitudes de onda del infrarrojo cercano se modifique con fines de biogeoingeniería. [2]
Cuando se intenta modificar el albedo neto de los cultivos a mayor escala (por ejemplo, un campo de cultivos o, como sería necesario para lograr una cantidad significativa de enfriamiento global, regiones enteras del mundo), las diferentes características morfológicas de las copas de los cultivos contribuyen mucho más que las diferencias en la reflectividad de las hojas de los cultivos individuales. Cuando la luz del sol brilla sobre un campo de cultivos, parte de ella golpeará y se reflejará en los cultivos (y en la mayoría de los casos en sus hojas), mientras que el resto de la luz reflejada provendrá del suelo de fondo . Por lo tanto, la reflectividad general de la copa de un cultivo depende en gran medida de la orientación, el ángulo y la ubicación de las hojas (que se pueden medir por el índice de área foliar y la distribución del ángulo foliar ), así como del albedo del suelo de fondo. [2]
Debido a su inherente baja invasividad (especialmente en términos de cambio de uso de la tierra y sistemas de producción de alimentos preexistentes) en comparación con otras formas de geoingeniería, se ha sostenido que la biogeoingeniería ofrece múltiples ventajas y muchos menos riesgos. Una ventaja es el hecho de que la infraestructura preexistente ya es adecuada para propagar estos rasgos específicos a cultivos a gran escala. Otra es que para los cultivos específicamente alimentarios, que constituyen la gran mayoría de los cultivos herbáceos , ya existe un sistema anual de replantación de variedades de cultivos modificados para mantenerse al día con la ciencia moderna en el diseño de plantas para que sean más resistentes a factores externos negativos (con el fin de lograr un mayor rendimiento y calidad), lo que hace que el proceso de introducción automática de una nueva variedad de cultivo sea muy factible, incluso a gran escala. [1]
En ciertas partes del espectro electromagnético, la absorbancia de las hojas de los cultivos a veces está directamente relacionada con la salud general y el rendimiento de dicho cultivo, por lo que debe haber un equilibrio entre maximizar la reflectividad de las hojas individuales y garantizar que no afecte negativamente la producción general del cultivo. [2]