La modificación de la radiación solar ( SRM ), o geoingeniería solar , es un tipo de ingeniería climática (o geoingeniería) en la que la luz solar ( radiación solar ) se reflejaría de regreso al espacio exterior para compensar el cambio climático causado por el hombre . Existen múltiples enfoques potenciales, siendo la inyección de aerosoles estratosféricos el más estudiado, seguido del brillo de las nubes marinas . La SRM podría ser una medida temporal para limitar los impactos del cambio climático mientras se reducen las emisiones de gases de efecto invernadero y se elimina el dióxido de carbono [1] , pero no sería un sustituto de la reducción de las emisiones.
Los estudios que utilizan modelos climáticos han demostrado en general que la GRS podría reducir muchos efectos adversos del cambio climático . Específicamente, la inyección controlada de aerosoles estratosféricos parece capaz de moderar en gran medida la mayoría de los impactos ambientales (especialmente el calentamiento) y, en consecuencia, la mayoría de los impactos ecológicos, económicos y de otro tipo del cambio climático en la mayoría de las regiones. Sin embargo, debido a que el calentamiento debido a los gases de efecto invernadero y el enfriamiento causado por la SRM operarían de manera diferente según las latitudes y estaciones , un mundo donde el calentamiento global sería compensado por la SRM tendría un clima diferente del mundo donde este calentamiento no ocurrió en primer lugar, principalmente como el resultado de un ciclo hidrológico alterado . Además, la confianza en las proyecciones actuales sobre cómo la GRS afectaría el clima y los ecosistemas regionales es baja. [1]
La GRS plantearía riesgos ambientales. Además de su imperfecta reducción de los impactos del cambio climático, la inyección de aerosoles estratosféricos podría, por ejemplo, frenar la recuperación del ozono estratosférico. Si una intervención importante de SRM se detuviera repentinamente y no se reanudara, el enfriamiento terminaría relativamente rápido, lo que plantearía graves riesgos ambientales. Es posible que algunos riesgos ambientales sigan siendo desconocidos.
Gobernar la GRS es un desafío por múltiples razones, entre ellas que varios países probablemente serían capaces de hacerlo por sí solos. [2] Por ahora, no existe un marco internacional formal diseñado para regular la GRS, aunque serían aplicables aspectos del derecho internacional existente. La preocupación más común acerca de la SRM es que su investigación y evaluación podrían socavar las reducciones de las emisiones de gases de efecto invernadero. Las cuestiones de gobernanza y eficacia están entrelazadas, ya que el uso mal gobernado de la GRS podría llevar a una implementación muy subóptima. Por lo tanto, muchas preguntas sobre el despliegue aceptable de SRM, o incluso su investigación y desarrollo, quedan actualmente sin respuesta.
En la VI Asamblea Ambiental de las Naciones Unidas (UNEA 6), celebrada en febrero/marzo de 2024 en Nairobi, Suiza fracasó por segunda vez con una propuesta para iniciar un debate sobre las medidas de “Gestión de la Radiación Solar” (SRM) en un organismo internacional. Todavía no habrá un debate global estructurado sobre el posible uso de técnicas de geoingeniería. Los países desconfían unos de otros y discuten sobre el alcance y el objetivo de una investigación. Mientras tanto, otros actores están creando hechos. Estados Unidos, Arabia Saudita y Japón se pronunciaron en contra de una base de conocimientos generalmente accesible a nivel multilateral. [3]
Promediada a lo largo del año y la ubicación, la atmósfera de la Tierra recibe 340 W/m 2 de irradiancia solar del sol. [5] Debido a las elevadas concentraciones atmosféricas de gases de efecto invernadero, la diferencia neta entre la cantidad de luz solar absorbida por la Tierra y la cantidad de energía irradiada de vuelta al espacio ha aumentado de 1,7 W/m 2 en 1980 a 3,1 W/m 2 en 2019. [6] Este desequilibrio, llamado forzamiento radiativo , significa que la Tierra absorbe más energía de la que libera, lo que provoca un aumento de las temperaturas globales. [7]
La modificación de la radiación solar (SRM) aumentaría la capacidad de la Tierra para desviar la luz solar, por ejemplo aumentando el albedo de la atmósfera o la superficie. El objetivo de SRM sería reducir el forzamiento radiativo aumentando el albedo (reflectividad) de la Tierra. Un aumento del albedo planetario del 1% reduciría el forzamiento radiativo en 2,35 W/m 2 , eliminando la mayor parte del calentamiento global debido a las emisiones antropogénicas de gases de efecto invernadero, mientras que un aumento del albedo del 2% anularía el efecto de calentamiento de duplicar la concentración atmosférica de dióxido de carbono [8 ]
Los métodos SRM incluyen: [8]
Un informe de 2023 del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente concluyó que "los estudios de modelización han demostrado consistentemente que el cambio climático (en términos de temperatura y métricas hidrológicas) en casi todas las regiones es mucho menor con un despliegue de SRM cuidadosamente diseñado que en un mundo con cambio climático continuo y sin un despliegue de SRM." [11]
Los efectos climáticos de la SRM serían rápidos y reversibles, lo que traería la ventaja obvia de la velocidad pero la grave desventaja del calentamiento repentino si se detuviera repentinamente y no se reanudara. [12]
Independientemente del método utilizado, existe una amplia gama de posibles escenarios de implementación de SRM, que difieren tanto en la escala de calentamiento que compensarían como en su punto final objetivo.
La GRS generalmente tiene como objetivo complementar, no reemplazar, la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero y la eliminación de dióxido de carbono. Por ejemplo, el Sexto Informe de Evaluación del IPCC coincide: "Existe un alto consenso en la literatura de que, para abordar los riesgos del cambio climático, la GRS no puede ser la principal respuesta política al cambio climático y es, en el mejor de los casos, un complemento para lograr un impacto neto cero o negativo neto sostenido. Niveles de emisiones de CO 2 a nivel global". [1] Sin embargo, el papel real de la SRM puede diferir de esto, como ser utilizado como respuesta de emergencia a los impactos repentinos del cambio climático.
Inicialmente, la mayoría de los estudios consideraron escenarios relativamente extremos en los que las emisiones globales modeladas eran muy altas y se compensaban con niveles igualmente altos de SRM. En años posteriores, la investigación exploró el uso de SRM para compensar parcialmente el calentamiento global y ayudar a evitar fallar en los objetivos del Acuerdo de París de 1,5 °C (2,7 °F) y 2 °C (3,6 °F) o reducir el calentamiento a la mitad. [13]
La velocidad de efecto de la SRM le confiere dos funciones potenciales en la gestión de los riesgos del cambio climático. En primer lugar, si la mitigación (es decir, la reducción de emisiones y la eliminación de dióxido de carbono) y la adaptación siguen siendo insuficientes, y/o si los impactos del cambio climático son graves debido a una sensibilidad , puntos de inflexión o vulnerabilidad mayores a los esperados, entonces la GRS podría reducir estos impactos inesperadamente severos. De esta manera, el conocimiento para implementar SRM como plan de respaldo serviría como una especie de diversificación o seguro de riesgos . En segundo lugar, la GRS podría implementarse junto con una mitigación y adaptación agresivas para "ganar tiempo" al desacelerar el ritmo del cambio climático y/o eliminar los peores impactos climáticos hasta que las emisiones negativas netas reduzcan las concentraciones atmosféricas de gases de efecto invernadero. (Ver diagrama).
Se ha sugerido la SRM como un medio para estabilizar los climas regionales. También ha habido propuestas para centrar la SRM en los polos, con el fin de combatir el aumento del nivel del mar [15] o MCB regional para proteger los arrecifes de coral del blanqueamiento. Sin embargo, existe poca confianza en la capacidad de controlar los límites geográficos del efecto. [1]
En 1965, durante la administración del presidente estadounidense Lyndon B. Johnson , el Comité Asesor Científico del presidente presentó "Restaurar la calidad de nuestro medio ambiente", un informe histórico que advertía sobre los efectos nocivos de las emisiones de dióxido de carbono procedentes de los combustibles fósiles y mencionaba "provocar deliberadamente "compensar los cambios climáticos", incluido "aumentar el albedo o reflectividad de la Tierra". [16] Ya en 1974, el climatólogo ruso Mikhail Budyko sugirió que si el calentamiento global alguna vez se convirtiera en una amenaza seria, podría contrarrestarse con vuelos de aviones en la estratosfera, quemando azufre para producir aerosoles que reflejarían la luz solar. [17] Junto con la eliminación de dióxido de carbono, la SRM fue discutida conjuntamente como "geoingeniería" en un informe sobre cambio climático de 1992 de las Academias Nacionales de Estados Unidos . [18] El tema era esencialmente tabú en las comunidades de ciencia y políticas climáticas hasta que el premio Nobel Paul Crutzen publicó un influyente artículo académico en 2006. [19] Informes importantes de la Royal Society (2009), [8] las Academias Nacionales de EE. UU. (2015) , 2021), [20] [21] y el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente [11] .
En 2018, la financiación total de la investigación en todo el mundo seguía siendo modesta, menos de 10 millones de dólares estadounidenses al año. [22] Casi toda la investigación sobre SRM ha consistido hasta la fecha en modelos informáticos o pruebas de laboratorio, [23] y hay pedidos de más financiación para la investigación, ya que la ciencia no se comprende bien. [24] [25] Las principales instituciones académicas, incluida la Universidad de Harvard , han comenzado a investigar sobre SRM, [26] y solo la NOAA invirtió $ 22 millones de 2019 a 2022, aunque hasta la fecha se han realizado pocas pruebas al aire libre. [27] The Degrees Initiative es una organización benéfica registrada en el Reino Unido , [28] establecida para crear capacidad en los países en desarrollo para evaluar la GRS. [29] El informe de 2021 de la Academia Nacional de Ciencias, Ingeniería y Medicina de EE. UU. recomendó una inversión inicial en la investigación de SRM de entre 100 y 200 millones de dólares durante cinco años. [25]
Los modelos climáticos indican consistentemente que una magnitud moderada de SRM acercaría aspectos importantes del clima (por ejemplo, temperatura promedio y extrema, disponibilidad de agua, intensidad de ciclones) a sus valores preindustriales en una resolución subregional. [13] (Ver figura.)
El Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) concluyó en su Sexto Informe de Evaluación : [31] : 69
.... La SRM podría compensar algunos de los efectos del aumento de los GEI en el clima global y regional, incluidos los ciclos del carbono y del agua. Sin embargo, habría un cambio climático residual sustancial o sobrecompensatorio a escalas regionales y escalas temporales estacionales, y persisten grandes incertidumbres asociadas con las interacciones entre aerosoles, nubes y radiación. El enfriamiento causado por la SRM aumentaría los sumideros globales de CO 2 terrestres y oceánicos , pero esto no impediría que el CO 2 aumentara en la atmósfera ni afectaría la acidificación resultante de los océanos debido a las continuas emisiones antropogénicas. Es probable que se produzcan cambios abruptos en el ciclo del agua si se implementan rápidamente técnicas de GRS. Una terminación repentina y sostenida de la SRM en un escenario de altas emisiones de CO 2 provocaría un rápido cambio climático. Sin embargo, una eliminación gradual del SRM combinada con una reducción de emisiones y una CDR evitaría estos efectos de terminación.
El informe de 2021 de la Academia Nacional de Ciencias, Ingeniería y Medicina de EE. UU. afirma: "La investigación disponible indica que la SG podría reducir las temperaturas de la superficie y potencialmente mejorar algunos riesgos planteados por el cambio climático (por ejemplo, evitar cruzar 'puntos de inflexión' climáticos críticos; reducir impactos nocivos de los extremos climáticos)". [21]
La GRS compensaría imperfectamente los cambios climáticos antropogénicos. Los gases de efecto invernadero se calientan en todo el mundo y durante todo el año, mientras que la SRM refleja la luz con mayor eficacia en latitudes bajas y en el verano hemisférico (debido al ángulo de incidencia de la luz solar ) y sólo durante el día. Los regímenes de despliegue podrían compensar esta heterogeneidad cambiando y optimizando las tasas de inyección según la latitud y la estación. [32] [33]
En general, los gases de efecto invernadero calientan todo el planeta y se espera que cambien los patrones de precipitación de manera heterogénea, tanto espacial como temporal, con un aumento general de las precipitaciones. Los modelos indican que la SRM compensaría ambos cambios, pero sería más eficaz para la temperatura que para la precipitación. Por lo tanto, utilizar la SRM para devolver completamente la temperatura media global a un nivel preindustrial corregiría en exceso los cambios en las precipitaciones. Esto ha llevado a afirmar que secaría el planeta o incluso provocaría sequía, pero esto dependería de la intensidad (es decir, el forzamiento radiativo) de la SRM. Además, la humedad del suelo es más importante para las plantas que la precipitación media anual. Debido a que la SRM reduciría la evaporación, compensa con mayor precisión los cambios en la humedad del suelo que la precipitación anual promedio. [34] Asimismo, la intensidad de los monzones tropicales aumenta con el cambio climático y disminuye con la SRM. [35] Una reducción neta en la intensidad del monzón tropical podría manifestarse con un uso moderado de SRM, aunque hasta cierto punto el efecto de esto en los humanos y los ecosistemas se vería mitigado por una mayor precipitación neta fuera del sistema monzónico. Esto ha llevado a afirmar que la SRM "perturbaría los monzones de verano asiáticos y africanos", pero el impacto dependería del régimen de implementación particular.
La gente está preocupada por el cambio climático en gran medida debido a sus impactos en las personas y los ecosistemas. En el caso del primero, la agricultura es particularmente importante. Algunos estudios también han predicho un aumento neto en la productividad agrícola debido a las elevadas concentraciones de dióxido de carbono atmosférico y SRM debido a la combinación de una luz más difusa y el efecto fertilizador del dióxido de carbono. [36] Otros estudios sugieren que la SRM tendría poco efecto neto en la agricultura. [37] La comprensión de los efectos de la SRM en los ecosistemas aún se encuentra en una etapa temprana. Su reducción del cambio climático ayudaría en general a mantener los ecosistemas, aunque la luz solar entrante más difusa resultante favorecería la maleza en relación con el crecimiento del dosel.
El objetivo de cero emisiones netas de gases de efecto invernadero se puede lograr mediante una combinación de recortes de emisiones y eliminación de dióxido de carbono, después de lo cual se detiene el calentamiento global, [38] pero la temperatura sólo volverá a bajar si eliminamos más dióxido de carbono del que emitimos. Por otro lado, la SRM podría enfriar el planeta pocos meses después de su implementación, [20] por lo tanto puede actuar para reducir el riesgo climático mientras reducimos las emisiones y aumentamos la eliminación de dióxido de carbono. Se espera que la inyección de aerosoles estratosféricos tenga bajos costos financieros directos de implementación, [39] en relación con los costos esperados tanto del cambio climático constante como de una mitigación agresiva. Por último, los efectos climáticos directos de la MER son reversibles en plazos cortos. [20]
Además de la cancelación imperfecta del efecto climático de los gases de efecto invernadero, descrita anteriormente, existen otros problemas importantes con la GRS.
La SRM no elimina los gases de efecto invernadero de la atmósfera y, por lo tanto, no reduce otros efectos de estos gases, como la acidificación de los océanos . [40] Si bien no es un argumento contra la SRM per se , sí es un argumento contra su dependencia excluyendo la reducción de emisiones.
La mayor parte de la información sobre SRM proviene de modelos climáticos y erupciones volcánicas, que son análogos imperfectos de la inyección de aerosoles estratosféricos. Los modelos climáticos utilizados en las evaluaciones de impacto son los mismos que utilizan los científicos para predecir los impactos del cambio climático antropogénico. Algunas incertidumbres en estos modelos climáticos (como la microfísica de los aerosoles, la dinámica estratosférica y la mezcla a escala sub-red) son particularmente relevantes para la SRM y son un objetivo para futuras investigaciones. [41] Los volcanes son un análogo imperfecto ya que liberan el material en la estratosfera en un solo pulso, en lugar de una inyección sostenida. [42] La modelización es incierta ya que se ha realizado poca investigación práctica. [2]
Los modelos climáticos proyectan que las intervenciones de GRS surtirían efecto rápidamente, pero también se desvanecerían rápidamente si no se mantuvieran. Esto significa que sus efectos directos son efectivamente reversibles, pero también corren el riesgo de un rápido rebote después de una interrupción prolongada, lo que a veces se conoce como shock de terminación . Los efectos de la SRM serían temporales y, por lo tanto, la restauración climática a largo plazo dependería de un despliegue a largo plazo hasta que se elimine suficiente dióxido de carbono . [43] [44] Si la SRM enmascarara un calentamiento significativo, se detuviera abruptamente y no se reanudara dentro de aproximadamente un año, el clima se calentaría rápidamente. [45] Las temperaturas globales aumentarían rápidamente hacia niveles que habrían existido sin el uso de SRM. El rápido aumento de la temperatura podría tener consecuencias más graves que un aumento gradual de la misma magnitud. Sin embargo, algunos académicos han argumentado que este shock de terminación parece razonablemente fácil de prevenir porque sería de interés para los estados reanudar cualquier régimen de despliegue terminado; y porque la infraestructura y el conocimiento podrían volverse redundantes y resilientes, lo que permitiría a los estados actuar en función de este interés y eliminar gradualmente la GRS no deseada. [46] [47]
Algunos afirman que el SRM "sería básicamente imposible de detener". [48] [49] Esto sólo es cierto en el caso de una estrategia de despliegue a largo plazo. Una estrategia temporal a corto plazo limitaría la implementación a décadas. [50]
Aunque los modelos climáticos de GRS dependen de una implementación óptima o consistente, los líderes de los países y otros actores pueden no estar de acuerdo sobre si se utiliza el GRS, cómo y en qué medida. Esto podría dar lugar a despliegues subóptimos y exacerbar las tensiones internacionales. [51]
Algunos observadores afirman que es probable que el SRM se militarice o se convierta en un arma. Sin embargo, se cuestiona la utilización de armas porque la SRM sería imprecisa. [52] Independientemente, la Convención de las Naciones Unidas sobre la prohibición del uso militar o cualquier otro uso hostil de técnicas de modificación ambiental , que prohíbe convertir SRM en armas, entró en vigor en 1978. [53]
Existe el riesgo de que los países comiencen a utilizar MER sin las precauciones o investigaciones adecuadas. La GRS, al menos mediante inyección de aerosoles estratosféricos, parece tener costos de implementación directos bajos en relación con su impacto potencial. Esto crea una estructura de problema diferente. [54] [55] Mientras que la provisión de reducción de emisiones y eliminación de dióxido de carbono presenta problemas de acción colectiva (porque garantizar una menor concentración de dióxido de carbono atmosférico es un bien público ), un solo país o un puñado de países podrían implementar SRM. Muchos países tienen los recursos financieros y técnicos para emprender la GRS. [2]
En la década de 2000, algunos han sugerido que SRM podría estar al alcance de un solitario "Greenfinger", un individuo rico que asume la responsabilidad de ser el "autoproclamado protector del planeta". [56] [57] Otros no están de acuerdo y argumentan que los estados insistirán en mantener el control de SRM. [58] Investigaciones posteriores habían atenuado esta noción, ya que los costos anuales de alrededor de $ 18 mil millones por 1 ° C (1,8 ° F) de enfriamiento probablemente sean prohibitivos incluso para las personas más ricas. [4]
Tanto el cambio climático como la GRS afectarían a varios grupos de personas de manera diferente. Algunos observadores describen que la SRM crea necesariamente "ganadores y perdedores". Sin embargo, los modelos indican que la SRM a una intensidad moderada devolvería valores climáticos importantes de casi todas las regiones del planeta más cercanos a las condiciones preindustriales. [ cita necesaria ] Es decir, si todas las personas prefieren las condiciones preindustriales, un uso tan moderado podría ser una mejora de Pareto .
Los países en desarrollo son particularmente importantes, ya que son más vulnerables al cambio climático . Por lo tanto, en igualdad de condiciones, son ellos los que más pueden ganar con un uso sensato de la MER. Los observadores a veces afirman que la GRS plantea mayores riesgos para los países en desarrollo. No hay evidencia de que los impactos ambientales no deseados de la GRS sean significativamente mayores en los países en desarrollo, aunque las posibles perturbaciones de los monzones tropicales son motivo de preocupación. Pero en cierto sentido, esta afirmación de un mayor riesgo es cierta por la misma razón por la que son más vulnerables al cambio climático inducido por los gases de efecto invernadero: los países en desarrollo tienen infraestructuras e instituciones más débiles, y sus economías dependen en mayor medida de la agricultura. Por lo tanto, son más vulnerables a todos los cambios climáticos, ya sea por gases de efecto invernadero o SRM.
La existencia de SRM puede reducir el impulso político y social para la mitigación. [59] Esto generalmente se ha denominado un potencial " riesgo moral ", aunque la compensación del riesgo puede ser un término más exacto. Esta preocupación hace que muchos grupos y activistas ambientalistas se muestren reacios a defender o discutir la GRS. [60] Sin embargo, varias encuestas de opinión pública y grupos focales han encontrado evidencia de una afirmación de un deseo de aumentar los recortes de emisiones frente a la SRM, o de ningún efecto. [8] [61] [62] [63] [64] [65] [66] Asimismo, algunos trabajos de modelización sugieren que la amenaza de SRM puede, de hecho, aumentar la probabilidad de reducción de emisiones. [67] [68] [69] [70]
Gestionar la radiación solar mediante aerosoles o cobertura de nubes implicaría cambiar la proporción entre la radiación solar directa e indirecta. Esto afectaría a la vida vegetal [71] y a la energía solar . [72] La luz visible, útil para la fotosíntesis, se reduce proporcionalmente más que la porción infrarroja del espectro solar debido al mecanismo de dispersión de Mie . [73] Como resultado, el despliegue de SRM atmosférico reduciría en al menos un 2% a un 5% las tasas de crecimiento del fitoplancton, los árboles y los cultivos [74] desde ahora hasta finales de siglo. [75] La radiación neta de onda corta uniformemente reducida perjudicaría a la energía solar fotovoltaica en la misma proporción >2–5% debido a la banda prohibida de la energía fotovoltaica de silicio. [76]
La inyección de aerosoles reflectantes en la estratosfera es el método SRM propuesto que ha recibido la mayor atención. El Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático concluyó que la inyección de aerosoles estratosféricos "es el método SRM más investigado, con un alto consenso en que podría limitar el calentamiento por debajo de 1,5 °C". [77] Esta técnica imitaría un fenómeno de enfriamiento que se produce naturalmente por la erupción de volcanes . [78] Los sulfatos son el aerosol más comúnmente propuesto, ya que existe un análogo natural con (y evidencia de) erupciones volcánicas. Se han propuesto materiales alternativos como el uso de partículas fotoforéticas , dióxido de titanio y diamante. [79] [80] [81] [82] [83] La entrega mediante aviones personalizados parece más factible, y a veces se habla de artillería y globos . [84] [85] [86] El costo anual de suministrar una cantidad suficiente de azufre para contrarrestar el calentamiento previsto por efecto de invernadero se estima entre 5 y 10 mil millones de dólares estadounidenses. [87] Esta técnica podría proporcionar mucho más de 3,7 W/m 2 de forzamiento negativo promediado globalmente, [88] lo cual es suficiente para compensar por completo el calentamiento causado por la duplicación del dióxido de carbono.
Se han sugerido varios métodos de reflectividad de las nubes, como el propuesto por John Latham y Stephen Salter , que funciona rociando agua de mar en la atmósfera para aumentar la reflectividad de las nubes. [89] Los núcleos de condensación adicionales creados por el rocío cambiarían la distribución del tamaño de las gotas en las nubes existentes para hacerlas más blancas. [90] Los rociadores utilizarían flotas de barcos de rotor no tripulados conocidos como buques Flettner para rociar niebla creada a partir de agua de mar en el aire para espesar las nubes y así reflejar más radiación de la Tierra. [91] El efecto blanqueador se crea mediante el uso de núcleos de condensación de nubes muy pequeños , que blanquean las nubes debido al efecto Twomey .
Esta técnica puede producir más de 3,7 W/m 2 de forzamiento negativo promediado globalmente [88] , lo que es suficiente para revertir el efecto de calentamiento de una duplicación de la concentración de dióxido de carbono atmosférico.
Se cree que los cirros naturales tienen un efecto de calentamiento neto. Estos podrían dispersarse mediante la inyección de diversos materiales. Este método no es estrictamente SRM, ya que aumenta la radiación de onda larga saliente en lugar de disminuir la radiación de onda corta entrante . Sin embargo, debido a que comparte algunas de las características físicas y especialmente de gobernanza con los otros métodos de GRS, a menudo se incluye. [92]
Mejorar el ciclo natural del azufre marino fertilizando una pequeña porción con hierro (generalmente considerado un método de remediación de gases de efecto invernadero ) también puede aumentar el reflejo de la luz solar. [93] [94] Tal fertilización, especialmente en el Océano Austral , mejoraría la producción de sulfuro de dimetilo y, en consecuencia, la reflectividad de las nubes . Esto podría usarse potencialmente como SRM regional, para frenar el derretimiento del hielo antártico . [ cita necesaria ] Estas técnicas también tienden a secuestrar carbono , pero la mejora del albedo de las nubes también parece ser un efecto probable.
En algunas zonas (especialmente en California) la legislación recomienda pintar los materiales del tejado en colores blancos o pálidos para reflejar la radiación solar, lo que se conoce como tecnología de " tejado frío ". [95] Esta técnica está limitada en su eficacia final por la superficie limitada disponible para el tratamiento. Esta técnica puede dar entre 0,01 y 0,19 W/m 2 de forzamiento negativo promediado globalmente, dependiendo de si las ciudades o todos los asentamientos reciben ese tratamiento. [88] Esto es pequeño en relación con los 3,7 W/m 2 de forzamiento positivo debido a la duplicación del dióxido de carbono atmosférico. Además, si bien en casos pequeños se puede lograr con poco o ningún costo simplemente seleccionando diferentes materiales, puede resultar costoso si se implementa a mayor escala. Un informe de la Royal Society de 2009 afirma que "el costo total de un 'método de techo blanco' que cubra un área del 1% de la superficie terrestre (alrededor de 10 12 m 2 ) sería de aproximadamente 300 mil millones de dólares al año, lo que lo convierte en uno de los métodos menos costosos". métodos más efectivos y costosos considerados." [8] Sin embargo, puede reducir la necesidad de aire acondicionado , que emite dióxido de carbono y contribuye al calentamiento global.
Algunos artículos han propuesto el despliegue de emisores térmicos específicos (ya sea mediante pintura avanzada o rollos de material impreso) que reflejarían simultáneamente la luz solar y también emitirían energía en longitudes infrarrojas de onda larga (LWIR) de 8 a 20 μm, que es demasiado corta para ser utilizada. atrapado por el efecto invernadero y se irradiaría al espacio exterior. Se ha sugerido que para estabilizar el presupuesto energético de la Tierra y así detener el calentamiento, sería necesario cubrir entre el 1% y el 2% de la superficie terrestre (área equivalente a más de la mitad del Sahara ) con estos emisores, a un costo de implementación de entre 1,25 y 2,5 billones de dólares. . Si bien es bajo en comparación con los 20 billones de dólares ahorrados al limitar el calentamiento a 1,5 °C (2,7 °F) en lugar de 2 °C (3,6 °F), no incluye ningún costo de mantenimiento. [96] [97]
También se han sugerido espumas oceánicas, utilizando burbujas microscópicas suspendidas en las capas superiores de la zona fótica . Una propuesta menos costosa es simplemente alargar y aclarar las estelas de los barcos existentes . [98]
La formación de hielo marino en el Ártico podría aumentar bombeando agua profunda y más fría a la superficie. [99] El hielo marino (y terrestre) se puede espesar aumentando el albedo con esferas de sílice. [100] Los glaciares que desembocan en el mar pueden estabilizarse bloqueando el flujo de agua cálida hacia el glaciar. [101] Se podría bombear agua salada del océano y nevar sobre la capa de hielo de la Antártida occidental. [102] [103]
La reforestación en zonas tropicales tiene un efecto refrescante. Se han propuesto cambios en los pastizales para aumentar el albedo. [104] Esta técnica puede dar 0,64 W/m 2 de forzamiento negativo promedio global, [88] lo cual es insuficiente para compensar los 3,7 W/m 2 de forzamiento positivo de una duplicación del dióxido de carbono, pero podría hacer una contribución menor. Se ha sugerido seleccionar o modificar genéticamente cultivos comerciales con alto albedo. [105] Esto tiene la ventaja de ser relativamente sencillo de implementar, ya que los agricultores simplemente cambian de una variedad a otra. Las zonas templadas pueden experimentar un enfriamiento de 1 °C como resultado de esta técnica. [106] Esta técnica es un ejemplo de biogeoingeniería . Esta técnica puede dar 0,44 W/m 2 de forzamiento negativo promedio global, [88] lo cual es insuficiente para compensar los 3,7 W/m 2 de forzamiento positivo de una duplicación del dióxido de carbono, pero podría hacer una contribución menor.
Ha habido una serie de propuestas para reflejar o desviar la radiación solar desde el espacio, incluso antes de que llegue a la atmósfera, lo que comúnmente se describe como una sombrilla espacial . [80] La más sencilla es tener espejos orbitando alrededor de la Tierra, una idea sugerida por primera vez incluso antes de que se tomara una mayor conciencia sobre el cambio climático , y el pionero de los cohetes Hermann Oberth lo consideró una forma de facilitar los proyectos de terraformación en 1923. [107] y esto fue seguidos de otros libros en 1929, 1957 y 1978. [108] [109] [110] En 1992, la Academia Nacional de Ciencias de EE. UU. describió un plan para suspender 55.000 espejos con un área individual de 100 metros cuadrados en una órbita terrestre baja . [8] Otro plan contemporáneo era utilizar polvo espacial para replicar los anillos de Saturno alrededor del ecuador , aunque habría sido necesario un gran número de satélites para evitar que se disipara. Una variación de esta idea en 2006 sugirió depender completamente de un anillo de satélites conectados electromagnéticamente en el mismo lugar. En todos los casos, la luz solar ejerce una presión que puede desplazar estos reflectores de la órbita con el tiempo, a menos que se estabilicen con una masa suficiente. Sin embargo, una mayor masa eleva inmediatamente los costos de lanzamiento. [8]
En un intento de abordar este problema, otros investigadores han propuesto el punto lagrangiano interior entre la Tierra y el Sol como una alternativa a las órbitas cercanas a la Tierra, aunque esto tiende a aumentar los costos de fabricación o entrega. En 1989, un artículo sugirió fundar una colonia lunar , que produciría y desplegaría rejillas de difracción hechas de cien millones de toneladas de vidrio . [111] En 1997, también se propuso una malla única y muy grande de alambres de aluminio de "aproximadamente una millonésima de milímetro de espesor". [112] [ fuente autoeditada? ] Otras dos propuestas de principios de la década de 2000 abogaban por el uso de discos metálicos delgados de 50 a 60 cm de diámetro, que se lanzarían desde la Tierra a una velocidad de una vez por minuto durante varias décadas o se fabricarían a partir de asteroides directamente en órbita. [8] Al resumir estas opciones en 2009, la Royal Society concluyó que sus tiempos de implementación se miden en décadas y sus costos en billones de dólares , lo que significa que "no son contribuyentes potenciales realistas a medidas temporales a corto plazo para evitar cambios climáticos peligrosos". cambio", y puede que sólo sea competitivo con otros enfoques de geoingeniería cuando se ve desde una perspectiva genuinamente larga (un siglo o más), ya que la larga vida útil de los enfoques basados en L1 podría hacerlos más baratos que la necesidad de renovar continuamente medidas basadas en la atmósfera. durante ese período de tiempo. [8]
Relativamente pocos investigadores han vuelto a abordar el tema desde esa revisión de la Royal Society, ya que se aceptó que los enfoques espaciales costarían aproximadamente 1000 veces más que sus alternativas terrestres. [113] En 2022, el Sexto Informe de Evaluación del IPCC había discutido la EFS, el MCB, el CCT e incluso los intentos de alterar el albedo en la tierra o en el océano, pero ignoró por completo los enfoques espaciales. [1] Todavía hay algunos defensores que sostienen que, a diferencia de la inyección de aerosoles estratosféricos, los enfoques espaciales son ventajosos porque no interfieren directamente con la biosfera y los ecosistemas. [114] Después de que se publicó el informe del IPCC, tres astrónomos revisaron el concepto de polvo espacial y, en cambio, abogaron por una colonia lunar que explotaría continuamente la Luna para expulsar polvo lunar al espacio en una trayectoria en la que interferiría con la luz solar que fluye hacia la tierra. Las eyecciones tendrían que ser casi continuas, ya que el polvo se dispersaría en cuestión de días, y habría que extraer y lanzar alrededor de 10 millones de toneladas anualmente. [115] Los autores admiten que carecen de experiencia en clima o ciencia espacial, y que la propuesta puede no ser logísticamente factible. [116]
En 2021, investigadores de Suecia consideraron construir velas solares en la órbita cercana a la Tierra, que luego llegarían al punto L1 en 600 días, una por una. Una vez que todas formen un conjunto in situ, los 1.500 millones de velas combinados tendrían una superficie total de 3,75 millones de kilómetros cuadrados, mientras que su masa combinada se estima en un rango entre 83 millones de toneladas (tecnología actual) y 34 millones de toneladas (avances óptimos). ). Esta propuesta costaría entre cinco y diez billones de dólares, pero sólo una vez que el costo de lanzamiento se haya reducido a 50 dólares/kg, lo que representa una reducción masiva de los costos actuales de 4400-2700 dólares/kg [117] para los más utilizados. vehículos de lanzamiento. [118] En julio de 2022, un par de investigadores del MIT Senseable City Lab , Olivia Borgue y Andreas M. Hein, propusieron integrar nanotubos hechos de dióxido de silicio en películas poliméricas ultrafinas (descritas como "burbujas espaciales" en el media [114] ), cuya naturaleza semitransparente les permitiría resistir la presión del viento solar en el punto L1 mejor que cualquier alternativa con el mismo peso. El uso de estas "burbujas" limitaría la masa de una sombrilla distribuida aproximadamente del tamaño de Brasil a unas 100.000 toneladas, mucho menos que las propuestas anteriores. Sin embargo, todavía serían necesarios entre 399 y 899 lanzamientos anuales de un vehículo como el SpaceX Starship durante un período de unos 10 años, aunque la producción de las burbujas tendría que realizarse en el espacio. Los vuelos no comenzarían hasta que se complete la investigación sobre la producción y el mantenimiento de estas burbujas, lo que, según los autores, requeriría un mínimo de 10 a 15 años. Después de eso, el escudo espacial puede ser lo suficientemente grande para 2050 como para evitar que se cruce el umbral de 2 °C (3,6 °F). [113] [114] [119]
La gobernanza de la SRM contiene muchos aspectos relevantes. El uso potencial de SRM plantea varios desafíos debido a su alto apalancamiento, bajos costos directos aparentes y viabilidad técnica, así como cuestiones de poder y jurisdicción. [120] Debido a que el derecho internacional es generalmente consensual, esto crea el desafío de que se requiera una participación amplia. Las cuestiones clave incluyen quién tendrá control sobre el despliegue de SRM y bajo qué régimen de gobernanza se puede monitorear y supervisar el despliegue. Un marco de gobernanza para la GRS debe ser lo suficientemente sostenible como para contener un compromiso multilateral durante un largo período de tiempo y, al mismo tiempo, ser flexible a medida que se adquiere información, las técnicas evolucionan y los intereses cambian con el tiempo.
Algunos investigadores han sugerido que será muy difícil llegar a un acuerdo global sobre el despliegue de SRM y que, en cambio, es probable que surjan bloques de poder. [121] Sin embargo, existen incentivos significativos para que los estados cooperen en la elección de una política específica de MRE, lo que hace que el despliegue unilateral sea un evento bastante improbable. [122]
Otros aspectos relevantes de la gobernanza de SRM incluyen apoyar la investigación, garantizar que se lleve a cabo de manera responsable, regular las funciones del sector privado y (si corresponde) del ejército, la participación pública, establecer y coordinar prioridades de investigación, realizar evaluaciones científicas confiables, generar confianza. y compensar posibles daños.
En 2021, las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina publicaron su informe de estudio de consenso Recomendaciones para la investigación y la gobernanza de la investigación en geoingeniería solar , y concluyen: [21]
[Se necesita una] inversión estratégica en investigación para mejorar la comprensión de los formuladores de políticas sobre las opciones de respuesta climática. Estados Unidos debería desarrollar un programa de investigación transdisciplinario, en colaboración con otras naciones, para avanzar en la comprensión de la viabilidad y eficacia técnica de la geoingeniería solar, sus posibles impactos en la sociedad y el medio ambiente, y dimensiones sociales como las percepciones públicas, la dinámica política y económica y las normas éticas. y consideraciones de equidad. El programa debe operar bajo una gobernanza de investigación sólida que incluya elementos tales como un código de conducta de investigación, un registro público para la investigación, sistemas de permisos para experimentos al aire libre, orientación sobre propiedad intelectual y procesos inclusivos de participación pública y de partes interesadas.
Hay muchas controversias en torno a este tema y, por lo tanto, la SRM se ha convertido en una cuestión muy política.
No existe una promoción significativa del uso de MER. (Sin embargo, una pequeña empresa nueva, Make Sunsets, vende "créditos de enfriamiento" para lanzar globos con helio y dióxido de azufre. [123] Muchos defensores de la investigación SRM han condenado esta empresa.) Las cuestiones políticas más destacadas, por tanto, se refieren a la investigación.
Como se señaló anteriormente, la gobernanza de la SRM será necesariamente internacional. Son pocos los países que tienen una posición gubernamental explícita sobre la GRS. La mayoría de los que lo hacen, como el Reino Unido [124] y Alemania, [125] apoyan la investigación de SRM. Otros países, como Estados Unidos, Alemania, China, Finlandia, Noruega y Japón, así como la Unión Europea, han financiado investigaciones sobre SRM. [126] Por el contrario, México anunció que prohibirá "prácticas experimentales con geoingeniería solar", [127] aunque aún no está claro qué incluirá esta política y si realmente se ha implementado. Otros países han expresado una variedad de puntos de vista en foros intergubernamentales como la Asamblea de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente.
El apoyo a la investigación sobre GRS proviene casi en su totalidad de quienes están preocupados por el cambio climático. El argumento principal es que los riesgos de un probable cambio climático antropogénico son lo suficientemente grandes e inminentes como para justificar la investigación y evaluación de una amplia gama de respuestas, incluso una que tenga sus propias limitaciones y riesgos. Al frente de este esfuerzo han estado algunos científicos del clima (como James Hansen ), algunos de los cuales han respaldado una o ambas cartas públicas que respaldan futuras investigaciones sobre SRM. [128] [129] Las organizaciones científicas que han pedido más investigaciones incluyen el Programa Mundial de Investigación del Clima , [130] la Royal Society, [8] las Academias Nacionales de EE. UU. , [20] [21] la Unión Geofísica Estadounidense , [131] la Sociedad Meteorológica Estadounidense , el Programa de Investigación del Cambio Global de EE. UU. , [132] la Institución de Ingenieros Mecánicos (Reino Unido), [133] la Oficina del Científico Jefe de Australia , [134] y el instituto de evaluación científica de los Países Bajos . [135] Informes del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente , [11] la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura , [136] y el Consejo de Relaciones Exteriores [137] también han pedido más investigaciones sobre SRM, al igual que un puñado de gobiernos estadounidenses relativamente moderados. organizaciones no gubernamentales ambientales ( Fondo de Defensa Ambiental , Unión de Científicos Preocupados y Consejo de Defensa de los Recursos Naturales ).
Unas pocas organizaciones no gubernamentales apoyan activamente los diálogos sobre investigación y gobernanza de la GRS. La Iniciativa Degrees trabaja para "cambiar el entorno global en el que se evalúa la SRM, garantizando una representación informada y segura de los países en desarrollo". [138] Entre otras actividades, proporciona subvenciones a científicos del Sur Global . SilverLining es una organización estadounidense que promueve la investigación de SRM como parte de "intervenciones climáticas para reducir los riesgos e impactos climáticos a corto plazo". [139] La Alianza para una Deliberación Justa sobre Geoingeniería Solar promueve una "deliberación justa e inclusiva" con respecto a la GRS. [140] La Iniciativa Carnegie de Gobernanza Climática catalizó la gobernanza de la SRM y la eliminación de dióxido de carbono, [141] aunque finalizó sus operaciones en 2023.
Algunos críticos afirman que los políticos conservadores, los que se oponen a las medidas para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y las empresas de combustibles fósiles son los principales defensores de la investigación de SRM. [142] [143] Sin embargo, sólo un puñado de conservadores y opositores a la acción climática han expresado su apoyo, y no hay evidencia de que las empresas de combustibles fósiles estén involucradas en la investigación de SRM. [144] De hecho, la mayoría de los comentarios conservadores sobre SRM lo han descartado como una respuesta radical pero innecesaria al problema menor del cambio climático. [145] En cambio, las afirmaciones de apoyo a la industria de los combustibles fósiles suelen combinar la SRM y la eliminación de dióxido de carbono (donde participan empresas de combustibles fósiles ) bajo el término más amplio "geoingeniería".
La oposición a la investigación de SRM proviene en gran medida de quienes se oponen a las tecnologías emergentes, grupos ecologistas y algunos académicos, en su mayoría de ciencias sociales y humanidades, pero contando a algunos científicos del clima. Cada uno de estos sectores incluye importantes porcentajes socialistas , que también exigen una redistribución global del poder y la riqueza. Sus principales argumentos son que la investigación de la GRS reduciría los recortes de las emisiones de gases de efecto invernadero (y, en consecuencia, impediría las transformaciones socioeconómicas deseadas), que la GRS sería imposible de gobernar, que sería demasiado arriesgada y que necesariamente sería injusta. La organización radical antitecnología, el Grupo ETC, ha sido pionera en oponerse a la investigación SRM, [146] y más tarde se le unió la Fundación Heinrich Böll [147] (afiliada al Partido Verde Alemán ) y el Centro para el Derecho Ambiental Internacional . [148] En 2022, una docena de académicos lanzaron una campaña política a favor de políticas nacionales de "sin financiación pública, sin experimentos al aire libre, sin patentes, sin despliegue y sin apoyo en las instituciones internacionales... incluidas las evaluaciones del Panel Intergubernamental sobre el Clima". Cambiar." [149] Los proponentes llaman a esto un "acuerdo de no uso", pero otros han afirmado que estas cinco políticas, si se promulgan, pondrían fin a toda investigación significativa sobre SRM. La campaña ha sido respaldada por unos cientos de colegas académicos y grupos ambientalistas. [150] Entre estos últimos se encuentra la Red de Acción Climática , una coalición de cientos de organizaciones no gubernamentales. (La posición de la Red de Acción Climática incluía una nota a pie de página que excluía al Fondo de Defensa Ambiental y al Consejo de Defensa de los Recursos Naturales. [151] )
En 2021, investigadores de Harvard suspendieron los planes para una prueba SRM después de que los indígenas sámi se opusieran a que la prueba se realizara en su tierra natal. [152] [153] Aunque la prueba no habría involucrado ningún experimento atmosférico, los miembros del Consejo Saami se pronunciaron en contra de la falta de consulta y SRM en general. En un panel organizado por el Centro para el Derecho Ambiental Internacional y otros grupos, la vicepresidenta del Consejo Saami, Åsa Larsson Blind , dijo: "Esto va en contra de nuestra visión del mundo de que nosotros, como seres humanos, debemos vivir y adaptarnos a la naturaleza".
La Comisión de Sobregiro Climático es un grupo de figuras globales, eminentes e independientes. Investigó y desarrolló una estrategia integral para reducir los riesgos climáticos que incluye la GRS en su cartera de políticas. [154] Las recomendaciones de la Comisión respecto del MUR son:
Se han realizado varios estudios sobre las actitudes y opiniones sobre la GRS. Estos generalmente encuentran bajos niveles de conciencia, inquietud con la implementación de SRM, apoyo cauteloso a la investigación y una preferencia por la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero . [156] [157] Como suele ser el caso con las opiniones públicas sobre temas emergentes, las respuestas son muy sensibles a la redacción y el contexto particulares de las preguntas. Aunque la mayoría de los estudios de opinión pública han encuestado a residentes de países desarrollados , aquellos que han examinado a residentes de países en desarrollo (que tienden a ser más vulnerables a los impactos del cambio climático) encuentran niveles de apoyo ligeramente mayores allí. [158] [159] [160] De hecho, la evaluación más grande de la opinión pública y la percepción de SRM, que tuvo más de 30.000 encuestados en 30 países, encontró que "que los públicos del Sur Global son significativamente más favorables sobre los beneficios potenciales y expresan un mayor apoyo para tecnologías de intervención climática". [161]
En Cambio Climático 2022: Impactos, Adaptación y Vulnerabilidad [H.-O. Pörtner, DC Roberts, M. Tignor, ES Poloczanska, K. Mintenbeck, A. Alegría, M. Craig, S. Langsdorf, S. Löschke,V. Möller, A. Okem, B. Rama (eds.)].
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