Modificación de la radiación solar
Métodos a gran escala para reflejar la luz solar y enfriar la Tierra

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Métodos propuestos para reflejar más luz solar para reducir la temperatura de la Tierra

La modificación de la radiación solar ( SRM ), también conocida como gestión de la radiación solar o geoingeniería solar , se refiere a una variedad de enfoques para limitar el calentamiento global al aumentar la cantidad de luz solar ( radiación solar ) que la atmósfera refleja de regreso al espacio o al reducir la captura de la radiación térmica saliente . Entre los múltiples enfoques potenciales, la inyección de aerosoles estratosféricos es 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 para la reducción de emisiones. La SRM es una forma de ingeniería climática .

Varias evaluaciones científicas internacionales autorizadas, basadas en evidencia de modelos climáticos y análogos naturales, han demostrado en general que algunas formas de SRM podrían reducir el calentamiento global y muchos efectos adversos del cambio climático . [2] [3] [4] En concreto, 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 de los gases de efecto invernadero y el enfriamiento de SRM operarían de manera diferente en las distintas latitudes y estaciones , un mundo en el que el calentamiento global se compensara con SRM tendría un clima diferente de uno en el que este calentamiento no se produjo en primer lugar. Además, la confianza en las proyecciones actuales de cómo SRM afectaría el clima y los ecosistemas regionales es baja. [1]

La inyección de aerosoles estratosféricos podría plantear riesgos ambientales. Además de su reducción imperfecta de los impactos del cambio climático, por ejemplo, podría retrasar la recuperación del ozono estratosférico. Si una intervención significativa de la inyección de aerosoles estratosféricos se detuviera de repente y no se reanudara, el enfriamiento terminaría relativamente rápido, lo que plantearía graves riesgos ambientales. Algunos riesgos ambientales siguen siendo desconocidos.

La gobernanza de la gestión de riesgos de desastres es un desafío por múltiples razones, entre ellas, que varios países probablemente serían capaces de hacerlo por sí solos. [5] Por ahora, no existe un marco internacional formal diseñado para regular la gestión de riesgos de desastres, aunque algunos aspectos del derecho internacional vigente serían aplicables. Las cuestiones de gobernanza y eficacia están entrelazadas, ya que un uso mal regulado de la gestión de riesgos de desastres puede llevar a una implementación muy deficiente. [6] Por lo tanto, muchas preguntas sobre la implementación aceptable de la gestión de riesgos de desastres, o incluso sobre su investigación y desarrollo, aún no han sido respondidas.

Historia

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 de los combustibles fósiles y mencionaba "provocar deliberadamente cambios climáticos compensatorios", incluido "elevar el albedo, o reflectividad, de la Tierra". [7]

En 1974, el climatólogo ruso Mikhail Budyko sugirió que si el calentamiento global se convirtiera en una amenaza seria, podría contrarrestarse con vuelos en avión en la estratosfera, quemando azufre para crear aerosoles que reflejaran la luz solar. [8] Junto con la eliminación de dióxido de carbono, la SRM se debatió conjuntamente como "geoingeniería" en un informe sobre el cambio climático de 1992 de las Academias Nacionales de Estados Unidos . [9]

En 2006, el Premio Nobel Paul Crutzen publicó un influyente artículo académico en el que decía: "Dada la enormemente decepcionante respuesta política internacional a las emisiones de gases de efecto invernadero requeridas, y considerando además algunos resultados drásticos de estudios recientes, la investigación sobre la viabilidad y las consecuencias ambientales de la ingeniería climática [...] no debería ser un tabú". [10]

Se han publicado importantes informes sobre la investigación de la SRM, por ejemplo, de la Royal Society (2009), [11] las Academias Nacionales de Estados Unidos (2015, 2021), [12] [13] y el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente. [3]

Un informe de 2021 de las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina de EE. UU . sobre la SRM afirmó: "La investigación disponible indica que [la SRM] podría reducir las temperaturas de la superficie y potencialmente mejorar algunos de los riesgos que plantea el cambio climático (por ejemplo, para evitar cruzar 'puntos de inflexión' climáticos críticos; para reducir los impactos nocivos de los fenómenos meteorológicos extremos)". [13]

El informe más reciente de Evaluación científica del agotamiento de la capa de ozono de 2022 de la Organización Meteorológica Mundial concluyó que "la inyección de aerosoles estratosféricos (SAI) tiene el potencial de limitar el aumento de las temperaturas superficiales globales al aumentar las concentraciones de partículas en la estratosfera... Sin embargo, la SAI conlleva riesgos significativos y puede causar consecuencias no deseadas". [4]

Un estudio independiente de expertos del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente realizado en 2023 concluyó que "en las simulaciones de modelos climáticos actuales, los despliegues de SRM bien diseñados compensan algunos efectos de los gases de efecto invernadero (GEI) en el cambio climático global y regional al reflejar más luz solar hacia el espacio. SRM es la única opción que podría enfriar el planeta en unos años... Un despliegue de SRM operativo introduciría nuevos riesgos para las personas y los ecosistemas". [3]

Razón fundamental

La SRM se puede implementar en diferentes escalas. Este gráfico muestra el forzamiento radiativo de referencia en tres escenarios diferentes de trayectorias de concentración representativas y cómo se vería afectado por la implementación de SAI, a partir de 2034, para reducir a la mitad la velocidad del calentamiento para 2100, detener el calentamiento o revertirlo por completo. [14]
Posibles respuestas complementarias al cambio climático: reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, eliminación de dióxido de carbono, gestión sostenible de los recursos hídricos y adaptación. [15]

En teoría, el objetivo de cero emisiones netas de gases de efecto invernadero podría lograrse mediante una combinación de reducción de emisiones y eliminación de dióxido de carbono (CDR). Sin embargo, se han planteado serias dudas sobre si es factible realizar CDR a la escala considerada necesaria para alcanzar los objetivos de cero emisiones netas. [16] [17] [18] Además, una minoría de los modelos climáticos indican que podría continuar un calentamiento sustancial después de que se alcance el objetivo de cero emisiones netas. [19] [20] [21] Estas incertidumbres forman parte de la justificación para explorar la SRM como una estrategia secundaria para enfrentar el calentamiento.

La SRM aumentaría la capacidad de la Tierra para desviar la luz solar, por ejemplo, aumentando el albedo de la atmósfera o de la superficie. Un aumento del albedo planetario del 1% reduciría el forzamiento radiativo en 2,35 W/m2 , eliminando la mayor parte del calentamiento global debido a las concentraciones de gases de efecto invernadero elevadas de forma antropogénica, mientras que un aumento del albedo del 2% anularía el efecto de calentamiento de duplicar la concentración de dióxido de carbono atmosférico . [11]

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 al espacio ha aumentado de 1,7 W/m2 en 1980 a 3,1 W/m2 en 2019. [22] Este desequilibrio significa que la Tierra absorbe más energía de la que emite, lo que provoca un aumento de las temperaturas globales . [23]

El interés por las opciones de gestión de emisiones de gases de efecto invernadero se debe a las altas emisiones de gases de efecto invernadero que se mantienen . El Informe sobre la disparidad en las emisiones de 2023 del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente estima que incluso las hipótesis más optimistas sobre las políticas y promesas de emisiones condicionales actuales de los países tienen solo un 14% de posibilidades de limitar el calentamiento global a 1,5 °C. [24]

En general, la gestión de los riesgos climáticos (SRM) tiene por objeto complementar, no reemplazar, la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero y la eliminación del dióxido de carbono. Por ejemplo, en el Sexto Informe de Evaluación del IPCC se afirma: "Existe un amplio consenso en la literatura sobre el hecho de que, para abordar los riesgos del cambio climático, la SRM no puede ser la principal respuesta política al cambio climático y, en el mejor de los casos, es un complemento para lograr niveles sostenidos de emisiones netas de CO2 cero o negativas a nivel mundial". [1]

Si la mitigación y adaptación al cambio climático siguen siendo insuficientes, o si los impactos del cambio climático son graves debido a una sensibilidad climática , puntos de inflexión o vulnerabilidad mayores de lo esperado, entonces la SRM podría reducir estos impactos graves. [ cita requerida ] La SRM podría implementarse junto con una mitigación y adaptación agresivas para "ganar tiempo" al desacelerar el ritmo del cambio climático o para eliminar los peores impactos climáticos hasta que las emisiones negativas netas reduzcan suficientemente las concentraciones atmosféricas de gases de efecto invernadero. [ cita requerida ] Esto se debe a que, en teoría, la SRM podría enfriar el planeta en unos meses después de su implementación. [ 12 ]

Existen varios escenarios de implementación de la SRM, que difieren tanto en la escala del calentamiento que compensarían como en su punto final objetivo. Los efectos climáticos de la SRM serían rápidos y reversibles, lo que traería la ventaja de la velocidad pero la desventaja de un calentamiento repentino si se detuviera de repente. [25] Los efectos climáticos directos de la SRM son reversibles en escalas de tiempo cortas. [12]

Se ha sugerido la utilización de SRM como un medio para estabilizar los climas regionales. También se han hecho propuestas para concentrar la SRM en los polos, con el fin de combatir el aumento del nivel del mar [26] o la MCB regional para proteger los arrecifes de coral del blanqueamiento. Sin embargo, hay poca confianza en la capacidad de controlar los límites geográficos del efecto. [1]

Los modelos climáticos indican consistentemente que una magnitud moderada de SRM acercaría aspectos importantes del clima (por ejemplo, temperatura media y extrema, disponibilidad de agua, intensidad de ciclones) a sus valores preindustriales en una resolución subregional. [27] [ ejemplo necesario ] [ aclaración necesaria ]

Métodos propuestos

Evidencia de modelado del efecto de los gases de efecto invernadero y la SRM en la temperatura media anual (columna izquierda) y la precipitación (columna derecha). [28] La primera fila (a) muestra emisiones moderadamente altas de gases de efecto invernadero continuas (RCP4.5) al final del siglo. La segunda fila (b) muestra el mismo escenario de emisiones y tiempo, con SRM para reducir el calentamiento global a 1,5 °C. La tercera fila (c) muestra el mismo escenario de emisiones pero en un futuro cercano, cuando el calentamiento global sería de 1,5 °C, sin SRM. La similitud entre la segunda y la tercera fila sugiere que la SRM podría reducir el cambio climático razonablemente bien.

Los métodos de SRM incluyen: [11]

Atmosférico

Inyección de aerosol estratosférico

Inyección de partículas estratosféricas para ingeniería climática

La inyección de aerosoles reflectantes en la estratosfera es el método de SRM propuesto que ha recibido la atención más sostenida. El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático concluyó que la inyección de aerosoles estratosféricos "es el método de SRM más investigado, con un alto acuerdo en que podría limitar el calentamiento por debajo de 1,5 °C". [31] Esta técnica imitaría un fenómeno de enfriamiento que ocurre naturalmente por la erupción de los volcanes . [32] Los sulfatos son el aerosol propuesto con más frecuencia, ya que existe un análogo natural con (y evidencia de) las erupciones volcánicas. Se han propuesto materiales alternativos como el uso de partículas fotoforéticas , dióxido de titanio y diamante. [33] [34] [35] [36] [37] La ​​entrega por aeronaves personalizadas parece más factible, con artillería y globos a veces discutidos. [38] [39] [40] El costo anual de entregar una cantidad suficiente de azufre para contrarrestar el calentamiento de invernadero esperado se estima en $ 5-10 mil millones de dólares estadounidenses. [41] Esta técnica podría generar mucho más de 3,7 W/m2 de forzamiento negativo promedio global, [42] lo que es suficiente para compensar por completo el calentamiento causado por la duplicación del dióxido de carbono.

Se espera que la inyección de aerosoles estratosféricos tenga bajos costos financieros directos de implementación, [43] en relación con los costos esperados tanto del cambio climático sin control como de la mitigación agresiva.

Aclaramiento de nubes marinas

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. [44] Los núcleos de condensación adicionales creados por la pulverización cambiarían la distribución del tamaño de las gotas en las nubes existentes para hacerlas más blancas. [45] Los pulverizadores utilizarían flotas de barcos rotores no tripulados conocidos como buques Flettner para rociar la niebla creada a partir de agua de mar en el aire para espesar las nubes y así reflejar más radiación de la Tierra. [46] El efecto blanqueador se crea utilizando núcleos de condensación de nubes muy pequeños , que blanquean las nubes debido al efecto Twomey .

Esta técnica puede generar más de 3,7 W/m2 de forzamiento negativo promedio global, [42] lo que es suficiente para revertir el efecto de calentamiento de una duplicación de la concentración de dióxido de carbono atmosférico.

Disminución de la densidad de las nubes cirros

Se cree que las nubes cirros naturales tienen un efecto neto de calentamiento. Estas 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 SRM, a menudo se incluye. [30]

Basado en el espacio

La función básica de una lente espacial es mitigar el calentamiento global. La imagen es simplificada, ya que la mayoría de las propuestas consideran suficiente una lente de 1000 kilómetros de diámetro, que sería mucho más pequeña que la mostrada. Además, una placa de zona tendría solo unos pocos nanómetros de espesor.

Ha habido una serie de propuestas para reflejar o desviar la radiación solar del espacio, incluso antes de que llegue a la atmósfera, comúnmente descrita como una sombrilla espacial . [34] La más sencilla es tener espejos orbitando alrededor de la Tierra, una idea sugerida por primera vez incluso antes de la conciencia más amplia del cambio climático , con el pionero de la cohetería Hermann Oberth considerándola una forma de facilitar los proyectos de terraformación en 1923. [47] y esto fue seguido por otros libros en 1929, 1957 y 1978. [48] [49] [50] Para 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 . [11] Otro plan contemporáneo era usar polvo espacial para replicar los anillos de Saturno alrededor del ecuador , aunque habría sido necesaria una gran cantidad de satélites para evitar que se disipara. Una variación de esta idea en 2006 sugirió confiar completamente en un anillo de satélites atados electromagnéticamente en la misma ubicación. 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 suficiente masa. Sin embargo, una masa mayor aumenta inmediatamente los costos de lanzamiento. [11]

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 la fundación de una colonia lunar , que produciría y desplegaría una rejilla de difracción hecha de cien millones de toneladas de vidrio . [51] En 1997, también se propuso una única malla muy grande de cables de aluminio "de aproximadamente una millonésima de milímetro de espesor". [52] [ ¿ Fuente autopublicada? ] 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. [11] 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 de corto plazo para evitar un cambio climático peligroso", y solo pueden ser competitivos con los otros enfoques de geoingeniería cuando se los 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 las medidas basadas en la atmósfera durante ese período de tiempo. [11]

Relativamente pocos investigadores han vuelto a abordar el tema desde esa revisión de la Royal Society, ya que se aceptó que los enfoques basados ​​en el espacio costarían unas 1000 veces más que sus alternativas terrestres. [53] En 2022, el Sexto Informe de Evaluación del IPCC había analizado SAI, MCB, CCT e incluso intentos de alterar el albedo en la tierra o en el océano, pero ignoró por completo los enfoques basados ​​en el espacio. [1] Todavía hay algunos defensores que argumentan que, a diferencia de la inyección de aerosoles estratosféricos, los enfoques basados ​​en el espacio son ventajosos porque no interfieren directamente con la biosfera y los ecosistemas. [54] Después de que se publicó el informe del IPCC, tres astrónomos han vuelto a examinar el concepto de polvo espacial, abogando en cambio por una colonia lunar que minara 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 se tendrían que extraer y lanzar anualmente alrededor de 10 millones de toneladas. [55] Los autores admiten que carecen de conocimientos sobre climatología o ciencia de cohetes, y la propuesta puede no ser logísticamente factible. [56]

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 combinadas tendrían un área total de 3,75 millones de kilómetros cuadrados, mientras que su masa combinada se estima en un rango de 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 solo una vez que el costo del lanzamiento se haya reducido a 50 dólares estadounidenses/kg, lo que representa una reducción masiva con respecto a los costos actuales de 4400 a 2700 dólares estadounidenses/kg [57] para los vehículos de lanzamiento más utilizados. [58] En julio de 2022, un par de investigadores del MIT Senseable City Lab , Olivia Borgue y Andreas M. Hein, propusieron en cambio integrar nanotubos hechos de dióxido de silicio en películas poliméricas ultrafinas (descritas como "burbujas espaciales" en los medios [54] ), 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 un parasol distribuido aproximadamente del tamaño de Brasil a unas 100.000 toneladas, mucho menos que las propuestas anteriores. Sin embargo, todavía requeriría entre 399 y 899 lanzamientos anuales de un vehículo como SpaceX Starship durante un período de unos 10 años, aunque la producción de las propias burbujas tendría que hacerse en el espacio. Los vuelos no comenzarían hasta que se completara la investigación sobre la producción y el mantenimiento de estas burbujas, lo que los autores estiman que requeriría un mínimo de 10 a 15 años. Después de eso, el escudo espacial podría ser lo suficientemente grande en 2050 para evitar cruzar el umbral de 2 °C (3,6 °F). [53] [54] [59]

Otros

Techo fresco

El albedo de varios tipos de tejados (más bajo = más cálido)

En algunas zonas (especialmente en California) se fomenta por ley la técnica de " techos fríos " que pinta los materiales de los tejados de blanco o de colores claros para reflejar la radiación solar. [60] Esta técnica está limitada en su eficacia final por la superficie restringida disponible para el tratamiento. Esta técnica puede dar entre 0,01 y 0,19 W/m2 de forzamiento negativo promedio global, dependiendo de si se trata de esta manera a las ciudades o a todos los asentamientos. [42] Esto es pequeño en relación con el forzamiento positivo de 3,7 W/m2 que se produce al duplicar el dióxido de carbono atmosférico. Además, si bien en casos pequeños se puede lograr con poco o ningún costo simplemente seleccionando materiales diferentes, puede ser 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 (aproximadamente 10 12  m2 ) sería de aproximadamente 300 mil millones de dólares al año, lo que lo convierte en uno de los métodos menos efectivos y más costosos considerados". [11] Sin embargo, puede reducir la necesidad de aire acondicionado , que emite dióxido de carbono y contribuye al calentamiento global.

Enfriamiento radiativo

Algunos artículos han propuesto la instalación 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 de onda larga infrarrojas (LWIR) de 8 a 20 μm, que son demasiado cortas para ser atrapadas por el efecto invernadero y se irradiarían al espacio exterior. Se ha sugerido que para estabilizar el presupuesto energético de la Tierra y, por lo tanto, detener el calentamiento, sería necesario cubrir entre el 1 y el 2 % de la superficie de la Tierra (área equivalente a más de la mitad del Sahara ) con estos emisores, con un costo de instalación de entre 1,25 y 2,5 billones de dólares. Si bien es una cifra baja en comparación con los 20 billones de dólares que se estima que se ahorrarían 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. [61] [62]

Áreas de problemas técnicos

La SRM compensaría de manera imperfecta los cambios climáticos antropogénicos. Los gases de efecto invernadero calientan todo el planeta y durante todo el año, mientras que la SRM refleja la luz de manera más efectiva en latitudes bajas y en el verano hemisférico (debido al ángulo de incidencia de la luz solar ) y solo durante el día. Los regímenes de implementación podrían compensar esta heterogeneidad modificando y optimizando las tasas de inyección según la latitud y la estación. [63] [64]

Impactos en las precipitaciones

Los modelos indican que la SRM compensaría más eficazmente la temperatura que la precipitación. [ cita requerida ] Por lo tanto, usar la SRM para devolver por completo la temperatura media global a un nivel preindustrial corregiría en exceso los cambios en la precipitación. Esto ha llevado a afirmar que secaría el planeta o incluso causaría sequía, [ cita requerida ] 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 anual promedio. Debido a que la SRM reduciría la evaporación, compensa con mayor precisión los cambios en la humedad del suelo que la precipitación anual promedio. [65] De la misma manera, la intensidad de los monzones tropicales aumenta con el cambio climático y disminuye con la SRM. [66]

Una reducción neta en la intensidad de los monzones tropicales podría manifestarse con un uso moderado de SRM, aunque hasta cierto punto el efecto de esto sobre los humanos y los ecosistemas se mitigaría con una mayor precipitación neta fuera del sistema monzónico. [ cita requerida ] Esto ha llevado a afirmar que SRM "alteraría los monzones de verano asiáticos y africanos", pero el impacto dependería del régimen de implementación particular. [ cita requerida ]

La recuperación del ozono estratosférico se ralentiza

La inyección de aerosol estratosférico, la técnica de SRM más estudiada, que utiliza sulfatos, parece probable que catalice la destrucción de la capa protectora de ozono estratosférico . [67]

Fracaso en la reducción de la acidificación de los océanos

Cambio en el pH de la superficie del mar causado por el CO 2 antropogénico entre los años 1700 y 1990. Esta acidificación de los océanos seguirá siendo un problema importante a menos que se reduzca el CO 2 atmosférico .

La SRM no influye directamente en la concentración de dióxido de carbono atmosférico y, por lo tanto, no reduce la acidificación de los océanos . [68] Si bien no es un riesgo de la SRM en sí , esto indica las limitaciones de confiar en ella con exclusión de la reducción de emisiones.

Efecto sobre el cielo y las nubes

La gestión de la radiación solar mediante aerosoles o cobertura de nubes implicaría cambiar la relación entre la radiación solar directa e indirecta. Esto afectaría a la vida vegetal [69] y a la energía solar . [70] 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 . [71] Como resultado, el despliegue de SRM atmosférico reduciría al menos entre un 2 y un 5 % las tasas de crecimiento del fitoplancton, los árboles y los cultivos [72] entre ahora y finales de siglo. [73] La radiación neta de onda corta uniformemente reducida dañaría a la energía solar fotovoltaica en el mismo >2-5 % debido a la banda prohibida de la energía fotovoltaica de silicio. [74]

Incertidumbre sobre los efectos

Aún hay mucha incertidumbre sobre los posibles efectos de la SRM. [68] La mayor parte de la evidencia sobre los efectos esperados de la SRM proviene de modelos climáticos y erupciones volcánicas. Algunas incertidumbres en los modelos climáticos (como la microfísica de aerosoles, la dinámica estratosférica y la mezcla a escala subcuadrícula) son particularmente relevantes para la SRM y son un objetivo para futuras investigaciones. [75] Los volcanes son un análogo imperfecto ya que liberan el material en la estratosfera en un solo pulso, a diferencia de una inyección sostenida. [76]

El cambio climático tiene diversos efectos sobre la agricultura . Uno de ellos es el efecto de fertilización del CO2 , que afecta a los distintos cultivos de distintas maneras. Algunos estudios han pronosticado un aumento neto de la productividad agrícola gracias a la SRM, debido a la combinación de una luz más difusa y el efecto de fertilización del dióxido de carbono. [77] Otros estudios sugieren que la SRM tendría poco efecto neto sobre la agricultura. [78]

Riesgos

Además de la cancelación imperfecta y geográficamente desigual del efecto climático de los gases de efecto invernadero, descrita anteriormente, la gestión de la temperatura superficial del mar (SRM) presenta otros riesgos importantes. El Sexto Informe de Evaluación del IPCC explica algunos de los riesgos e incertidumbres de la siguiente manera: "[...] La SRM podría compensar algunos de los efectos del aumento de los GEI en el clima mundial y regional, incluidos los ciclos del carbono y del agua. Sin embargo, habría un cambio climático residual o sobrecompensador sustancial a escala regional y estacional, y persistirían grandes incertidumbres asociadas con las interacciones entre aerosoles, nubes y radiación. El enfriamiento causado por la SRM aumentaría los sumideros de CO2 terrestres y oceánicos globales , pero esto no impediría que el CO2 aumentara en la atmósfera ni afectaría la acidificación oceánica resultante bajo las emisiones antropogénicas continuas". [79] : 69 

Cuestiones de gobernanza global

La gobernanza de la gestión de riesgos de desastres incluye muchos aspectos relevantes. El uso potencial de la gestión de riesgos de desastres plantea varios desafíos debido a su alto poder de influencia, bajos costos directos aparentes y viabilidad técnica, así como a cuestiones de poder y jurisdicción. [80] Como el derecho internacional es generalmente consensual, esto crea el desafío de que se requiere una participación generalizada. Las cuestiones clave incluyen quién tendrá el control sobre el despliegue de la gestión de riesgos de desastres y bajo qué régimen de gobernanza se puede monitorear y supervisar el despliegue. Un marco de gobernanza para la gestión de riesgos de desastres 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 sostienen que el actual sistema político internacional es inadecuado para una gobernanza justa e inclusiva del despliegue de SRM a escala global. [6] Otros investigadores han sugerido que será muy difícil llegar a un acuerdo global sobre el despliegue de SRM y que, en su lugar, es probable que surjan bloques de poder. [81] Sin embargo, existen incentivos significativos para que los Estados cooperen en la elección de una política específica de SRM, lo que hace que el despliegue unilateral sea un evento poco probable. [82]

Otros aspectos relevantes de la gobernanza de la SRM incluyen el apoyo a la investigación, garantizar que se lleve a cabo de manera responsable, regular los roles del sector privado y (si lo hay) el ejército, la participación pública, establecer y coordinar las prioridades de investigación, realizar evaluaciones científicas confiables, generar confianza y compensar los posibles daños.

En 2021, las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina publicaron su informe de estudio de consenso Recomendaciones para la investigación en geoingeniería solar y la gobernanza de la investigación , y concluyeron: [13]

Se necesita una inversión estratégica en investigación para mejorar la comprensión de las opciones de respuesta climática por parte de los responsables de las políticas. Estados Unidos debería desarrollar un programa de investigación transdisciplinario, en colaboración con otras naciones, para avanzar en la comprensión de la viabilidad técnica y la eficacia de la geoingeniería solar, sus posibles impactos en la sociedad y el medio ambiente, y las dimensiones sociales como las percepciones públicas, la dinámica política y económica y las consideraciones éticas y de equidad. El programa debería funcionar bajo una sólida gobernanza de la investigación que incluya elementos como un código de conducta de investigación, un registro público de investigaciones, sistemas de permisos para experimentos al aire libre, orientación sobre propiedad intelectual y procesos inclusivos de participación del público y las partes interesadas.

Aunque los modelos climáticos de la gestión de los recursos hídricos dependen de una implementación óptima o consistente, los líderes de los países y otros actores pueden estar en desacuerdo sobre si se debe utilizar la gestión de los recursos hídricos, cómo hacerlo y en qué medida. Esto podría dar lugar a implementaciones subóptimas y exacerbar las tensiones internacionales. [83] Asimismo, la culpa por los impactos negativos locales percibidos de la gestión de los recursos hídricos podría ser una fuente de tensiones internacionales. [84]

Reducción de la mitigación del cambio climático

La existencia de SRM puede reducir el impulso político y social para la mitigación del cambio climático . [85] A esto se le ha llamado a menudo un posible " riesgo moral ", aunque ese lenguaje no es preciso. Algunos trabajos de modelización sugieren que la amenaza de SRM puede de hecho aumentar la probabilidad de reducción de emisiones. [86] [87] [88] [89]

Mantenimiento y terminación de choque

Los modelos proyectan que las intervenciones de SRM surtirían efecto rápidamente, pero también desaparecerían rápidamente si no se sostenían. [90] Si la SRM enmascarara un calentamiento significativo, se detuviera abruptamente y no se reanudara en un año aproximadamente, el clima se calentaría rápidamente hacia niveles que habrían existido sin el uso de SRM, a veces conocido como choque de terminación . [91] El rápido aumento de la temperatura podría conducir a consecuencias más graves que un aumento gradual de la misma magnitud. Sin embargo, algunos académicos han argumentado que esto parece evitable porque sería en interés de los estados reanudar cualquier régimen de implementación terminado, y porque la infraestructura y el conocimiento podrían volverse redundantes y resilientes. [92] [93]

Uso no deseado o prematuro

Existe el riesgo de que los países comiencen a utilizar la gestión de residuos sólidos sin las precauciones ni la investigación adecuadas. La gestión de residuos sólidos, al menos mediante la inyección de aerosoles estratosféricos, parece tener bajos costos directos de implementación en relación con su impacto potencial, y muchos países tienen los recursos financieros y técnicos para llevarla a cabo. [5] Algunos han sugerido que la gestión de residuos sólidos podría estar al alcance de un solo "Greenfinger", un individuo rico que se autoproclama "protector del planeta". [94] Otros sostienen que los estados insistirán en mantener el control de la gestión de residuos sólidos. [95]

Defensa y defensa de la investigación sobre SRM

No existe una defensa pública significativa del uso de SRM. [ cita requerida ] Sin embargo, algunas empresas emergentes del sector privado han conseguido financiación para el posible despliegue de SRM. Un ejemplo de ello es Make Sunsets , [96] que empezó a lanzar globos que contenían helio y dióxido de azufre . La empresa emergente vende "créditos de refrigeración", afirmando que cada crédito de 10 dólares compensaría el efecto de calentamiento de una tonelada de dióxido de carbono durante un año. [97] Con sede en California, Make Sunsets llevó a cabo algunas de sus actividades en México. En respuesta a estas actividades, que se llevaron a cabo sin notificación o consentimiento previo, el gobierno mexicano anunció medidas para prohibir los experimentos de SRM dentro de sus fronteras. [98] La iniciativa de Make Sunsets también ha sido criticada por algunos que abogan por más investigación sobre SRM. [99]

Pocos países tienen una posición gubernamental explícita sobre la GRS. La mayoría de los que la tienen, como el Reino Unido [100] y Alemania [101] , apoyan la investigación sobre GRS. Otros países, como Estados Unidos, Alemania, China, Finlandia, Noruega y Japón, así como la Unión Europea, han financiado la investigación sobre GRS. [102] En cambio, México anunció que prohibirá las "prácticas experimentales con geoingeniería solar", [103] aunque sigue sin estar claro qué incluirá esta política y si realmente se ha aplicado. En 2024, el profesor David Keith afirmó que, en el último año, aproximadamente, los dirigentes políticos de alto nivel han mostrado un compromiso mucho mayor con la GRS que antes. [99] 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 principal argumento en apoyo de la investigación sobre la gestión de los recursos hídricos 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. Algunos científicos del clima (como James Hansen ) han encabezado este esfuerzo, algunos de los cuales han respaldado una o ambas cartas públicas que apoyan la investigación sobre la gestión de los recursos hídricos. [104] [105] Entre las organizaciones científicas que han pedido que se realicen más investigaciones sobre la gestión de los recursos hídricos se incluyen:

Algunas organizaciones no gubernamentales apoyan activamente la investigación sobre la gestión de la energía solar y los diálogos sobre gobernanza. La Degrees Initiative trabaja para "cambiar el entorno global en el que se evalúa la gestión de la energía solar, asegurando una representación informada y segura de los países en desarrollo". [114] Entre otras actividades, proporciona subvenciones a científicos del Sur Global . SilverLining es una organización estadounidense que promueve la investigación sobre la gestión de la energía solar como parte de "intervenciones climáticas para reducir los riesgos e impactos climáticos a corto plazo". [115] La Alliance for Just Deliberation on Solar Geoengineering promueve una "deliberación justa e inclusiva" con respecto a la gestión de la energía solar. [116] La Carnegie Climate Governance Initiative catalizó la gobernanza de la gestión de la energía solar y la eliminación de dióxido de carbono, [117] aunque finalizó sus operaciones en 2023.

Algunos críticos afirman que los conservadores políticos, los opositores 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 sobre SRM. [118] [119] 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 sobre SRM. [120] En cambio, las afirmaciones de apoyo de la industria de los combustibles fósiles suelen mezclar la SRM y la eliminación de dióxido de carbono (en la que participan las empresas de combustibles fósiles ) bajo el término más amplio de "geoingeniería". [ cita requerida ]

La oposición a la investigación sobre la gestión de la energía solar ha surgido de diversos grupos y académicos. [121] La preocupación más común es que la gestión de la energía solar podría reducir los esfuerzos de mitigación del cambio climático. Los opositores a la investigación sobre la gestión de la energía solar suelen destacar que las reducciones de las emisiones de gases de efecto invernadero también traerían beneficios colaterales (por ejemplo, una menor contaminación del aire ) y que la consideración de la gestión de la energía solar podría evitar estos resultados. [122]

El Grupo ETC , una organización de justicia ambiental , ha sido pionero en oponerse a la investigación sobre SRM. [123] Más tarde se le unieron la Fundación Heinrich Böll [124] (afiliada al Partido Verde Alemán ) y el Centro para el Derecho Ambiental Internacional . [125]

En 2021, los investigadores de Harvard suspendieron los planes para una prueba de SRM después de que el pueblo indígena sami se opusiera a que la prueba se llevara a cabo en su tierra natal. [126] [127] Aunque la prueba no habría implicado ningún experimento atmosférico, los miembros del Consejo Saami se manifestaron en contra de la falta de consulta y de la SRM en general. Hablando en un panel organizado por el Centro de 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 humanos, debemos vivir y adaptarnos a la naturaleza".

La Comisión de Sobrecapacidad Climática es un grupo de personalidades mundiales, eminentes e independientes. Investiga y desarrolla una estrategia integral para reducir los riesgos climáticos que incluye la gestión de riesgos climáticos en su cartera de políticas. [128] Las recomendaciones de la Comisión con respecto a la gestión de riesgos climáticos son las siguientes:

  1. "una moratoria sobre el despliegue de modificaciones de la radiación solar (SRM) y experimentos al aire libre a gran escala...
  2. La gobernanza de la investigación sobre SRM debería ampliarse...
  3. También debería reforzarse la investigación sobre SRM...
  4. Cada pocos años debería realizarse una revisión y evaluación científica internacional e independiente de la mejor evidencia disponible de la investigación sobre SRM...
  5. Se necesitan amplias consultas y diálogos sobre estas cuestiones”. [129]

Propuesta de acuerdo internacional de no utilización de geoingeniería solar

En 2022, una docena de académicos lanzaron una campaña política a favor de políticas nacionales de "ninguna financiación pública, ningún experimento al aire libre, ninguna patente, ningún despliegue y ningún apoyo en las instituciones internacionales... incluidas las evaluaciones del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático". [121] Los proponentes llaman a esto un Acuerdo Internacional de No Uso de Geoingeniería Solar .

El argumento central de los defensores es que, debido a que la SRM tendría efectos globales y algunos países son mucho más poderosos que otros, “no es gobernable de una manera globalmente inclusiva y justa dentro del actual sistema político internacional”. [121] Por lo tanto, se oponen a la “normalización” de la SRM y piden a los países, organizaciones intergubernamentales y otros que adopten los cinco elementos de la propuesta.

El día en que se publicó el artículo académico, los autores también lanzaron una campaña para pedir a otros que respaldaran la propuesta. [130] Su carta abierta enfatizó, además de los desafíos de gobernanza, que los riesgos de SRM son "poco comprendidos y nunca podrán conocerse por completo" y que su potencial amenazaría los compromisos de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. [131] A marzo de 2024, casi 500 académicos [132] y 60 organizaciones de defensa [133] han respaldado la propuesta. Entre estas últimas se encuentra Climate Action Network , una coalición de más de 1900 organizaciones políticas. La posición de Climate Action Network incluía una nota a pie de página que excluía al Environmental Defense Fund y al Natural Resources Defense Council. [134]

Financiación de la investigación

En 2018, la financiación total de la investigación en todo el mundo seguía siendo modesta, con menos de 10 millones de dólares estadounidenses anuales. [135] Casi toda la investigación sobre SRM hasta la fecha ha consistido en modelos informáticos o pruebas de laboratorio, [136] y hay peticiones de más financiación para la investigación, ya que la ciencia es poco conocida. [137] [138]

Las principales instituciones académicas, incluida la Universidad de Harvard , han comenzado a investigar sobre SRM, [139] y solo la NOAA ha invertido 22 millones de dólares entre 2019 y 2022, aunque hasta la fecha se han realizado pocas pruebas al aire libre. [140] La Degrees Initiative es una organización benéfica registrada en el Reino Unido , [141] creada para desarrollar la capacidad en los países en desarrollo para evaluar SRM. [142] El informe de 2021 de la Academia Nacional de Ciencias, Ingeniería y Medicina de EE. UU. recomendó una inversión inicial en investigación de SRM de 100 a 200 millones de dólares a lo largo de cinco años. [138]

Sociedad y cultura

Se han realizado algunos estudios sobre las actitudes y opiniones sobre la gestión de los recursos hídricos. En general, se observan bajos niveles de concienciación, inquietud con la aplicación de la gestión de los recursos hídricos, un apoyo cauteloso a la investigación y una preferencia por la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero . [143] [144] Aunque la mayoría de los estudios de opinión pública han encuestado a residentes de países desarrollados , los que han examinado a residentes de países en desarrollo —que tienden a ser más vulnerables a los impactos del cambio climático— encuentran niveles ligeramente mayores de apoyo en esos países. [145] [146] [147]

La evaluación más amplia de la opinión pública y la percepción de la gestión de riesgos climáticos, en la que participaron más de 30.000 personas en 30 países, concluyó que "los públicos del Sur Global son significativamente más favorables a los beneficios potenciales y expresan un mayor apoyo a las tecnologías de intervención climática", aunque la evaluación también concluyó que los públicos del Sur Global tenían una mayor preocupación por la posibilidad de que las tecnologías pudieran socavar la mitigación del cambio climático. [148]

Véase también

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