Geoingeniería climática: planeta más frío y efectos secundarios

El estudio, publicado en la revista Atmospheric Chemistry and Physics, exploró un conjunto de simulaciones de modelos climáticos generados por investigadores de NCAR llamado Geoengineering Large Ensemble. Este grupo de 20 simulaciones proyectó la influencia climática de las hipotéticas inyecciones de aerosol de sulfato en la estratosfera suficiente para reflejar suficiente luz solar para contrarrestar el calentamiento global causado por el aumento de los niveles de dióxido de carbono a lo largo de finales del siglo XXI.

Métodos de intervención climática

Se necesitaría una intervención masiva. La autora principal, Antara Banerjee, científica investigadora del CIRES que trabaja en el Laboratorio de Ciencias Químicas de la NOAA, dijo que el modelo requería enormes aportes de dióxido de azufre para contrarrestar el calentamiento esperado: se necesitarían inyectar continuamente hasta 50 millones de toneladas métricas en la estratosfera cada año para finales de siglo para obtener un cambio de temperatura media global cero incluso cuando el dióxido de carbono sigue aumentando.

“Si bien estos aerosoles de sulfato mitigarían en gran medida los impactos del cambio climático inducido por los gases de efecto invernadero, hay efectos secundarios no deseados en estas simulaciones que debemos comprender”, dijo Banerjee.

Algunos científicos y formuladores de políticas ven los escenarios de intervención climática, como reflejar la luz solar en el espacio para enfriar el planeta, como un "Plan B" temporal en caso de que los humanos no actúen con la suficiente agresividad para abordar la causa principal del cambio climático: la contaminación por combustibles fósiles.

Simulaciones climáticas futuras

Estas ilustraciones de abajo representan el cambio simulado en las tendencias invernales para la temperatura y la precipitación entre 2020 y 2095 bajo un escenario de geoingeniería.

La gestión de la radiación solar, como se la denomina, se considera en general el método de intervención climática que tiene más probabilidades de funcionar. Aunque la tecnología necesaria para colocar partículas reflectantes en la estratosfera aún no existe, los científicos confían en que una cantidad suficiente de aerosoles enfriaría el planeta basándose en el efecto de enfriamiento observado que las grandes erupciones volcánicas han tenido en el clima global en el pasado.

Bajo la dirección del Congreso, la NOAA inició un programa de investigación en 2020 para establecer la base científica necesaria para informar a los tomadores de decisiones que algún día puedan evaluar las propuestas de intervención climática. Los científicos y socios de la NOAA están investigando los efectos climáticos de los aerosoles potencialmente agregados a la estratosfera y la troposfera, y evaluando sistemas de modelado que evalúan de manera realista los impactos de los aerosoles en el sistema terrestre y en la sociedad. La investigación de los aerosoles atmosféricos también mejorará los modelos meteorológicos y climáticos.

Pueden aparecer efectos secundarios inesperados

Si bien las inyecciones de aerosol de sulfato en las ejecuciones del modelo NCAR se diseñaron cuidadosamente para mantener la temperatura media global anual de la superficie, los gradientes de temperatura de la superficie del ecuador al polo y los gradientes de temperatura interhemisférica constantes a medida que aumentaba el dióxido de carbono a lo largo de este siglo, el análisis indicó que los efectos secundarios potencialmente inesperados todavía eran posibles en diferentes temporadas.

Por ejemplo, si bien las simulaciones mitigaron alrededor de dos tercios de las tendencias esperadas de calentamiento invernal debido al cambio climático en Eurasia, todavía se produjo un fuerte calentamiento de la superficie de hasta 1,5 ºC, o casi 3 ºF, cada 30 años.

Otro efecto secundario identificado en las simulaciones es la reducción de las precipitaciones en el Mediterráneo durante el invierno, cuando la región árida normalmente recibe la mayor parte de su humedad anual. Esto comienza a mediados de siglo, cuando el esfuerzo de geoingeniería simulada aumenta. Sin embargo, la pérdida de las precipitaciones invernales se compensa con un aumento de la humedad del verano. Lo contrario ocurriría en Escandinavia: inviernos más húmedos y veranos más secos.

Estos efectos secundarios, aunque considerablemente más débiles en magnitud que los cambios en temperatura y precipitación esperados de escenarios de emisiones de CO2 de alto nivel para fines de siglo, ocurren porque los aerosoles de sulfato adicionales causan un fortalecimiento del vórtice polar estratosférico del hemisferio norte, una banda de fuertes vientos del oeste que se forman entre aproximadamente 16 y 50 km sobre el Polo Norte cada invierno. Un vórtice polar más fuerte a su vez desplaza la Oscilación del Atlántico Norte, o NAO, que influye en la ubicación de las trayectorias de las borrascas a través del Atlántico Norte, a una fase más positiva, lo que resulta en una corriente en chorro del Atlántico más fuerte y un desplazamiento hacia el norte de la trayectoria de las borrascas.

Durante una NAO positiva, el norte de Europa ve temperaturas más cálidas que el promedio que están asociadas con las masas de aire que llegan desde latitudes más bajas, junto con un aumento de las precipitaciones. Al mismo tiempo, el sur de Europa ve menos precipitaciones.

Las simulaciones del modelo muestran que estas tendencias se invierten durante el verano cuando el vórtice polar estratosférico no está presente.

La coautora Amy Butler, del Laboratorio de Ciencias Químicas de la NOAA, que estudia cómo la estratosfera influye en el clima en la superficie de la Tierra , dijo que las pasadas del modelo demuestran cómo grandes cantidades de aerosoles en la atmósfera superior pueden cambiar los patrones de circulación hemisférica. Otros miembros del equipo de investigación incluyeron científicos de NCAR, Colorado State University , Rutgers University y Columbia University .

“Nuestros resultados sugieren que bajo el enfoque de intervención climática con sulfato adoptado aquí, el continente euroasiático todavía necesitaría adaptarse a los cambios climáticos, específicamente, inviernos más cálidos, un Mediterráneo más seco y una Escandinavia más húmeda”, dijo Butler. "Esto enfatiza la necesidad de una mayor investigación de las posibles consecuencias no deseadas de las técnicas de intervención climática".

NOAA