Un reflector de los rayos del sol para la Tierra

Nueve de los años más calurosos de la historia de la humanidad se han producido en la última década. Sin un cambio importante en esta trayectoria climática, el futuro de la vida en la Tierra está en duda. ¿Deberían los humanos, cuya sociedad de combustibles fósiles impulsa el cambio climático, utilizar la tecnología para frenar el calentamiento global?

Cada mes desde septiembre de 2019, el Grupo de Trabajo de Biología de Intervención Climática, un equipo de expertos reconocidos internacionalmente en ciencia y ecología del clima, se ha reunido de forma remota para acercar la ciencia a esa pregunta y las consecuencias de la ingeniería de una Tierra más fría al reflejar una porción de la energía solar. Radiación fuera del planeta: una estrategia de intervención climática conocida como modificación de la radiación solar (solar radiation modification SRM).

El artículo fundamental del grupo, "Impactos ecológicos potenciales de la intervención climática al reflejar la luz solar para enfriar la Tierra / Potential ecological impacts of climate intervention by reflecting sunlight to cool Earth," , se publicó en los Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States (PNAS).

"La participación en este grupo de trabajo ha sido muy reveladora para mí", dijo el coautor Peter Groffman, ecólogo de ecosistemas en el Centro de Investigación Científica Avanzada en el Centro de Graduados, CUNY y el Instituto Cary de Estudios de Ecosistemas. "No sabía que el modelado de la intervención climática era tan avanzado, y creo que los modeladores del clima no eran conscientes de las complejidades de los sistemas ecológicos afectados. Es un fuerte recordatorio de la importancia de la necesidad de un análisis multidisciplinario de problemas complejos en ciencia medioambiental."

El equipo interdisciplinario está codirigido por Phoebe Zarnetske, ecóloga comunitaria y profesora asociada en el Departamento de Biología Integrativa y el programa de Ecología, Evolución y Comportamiento de la Universidad Estatal de Michigan, y la ecóloga Jessica Gurevitch, profesora distinguida en el Departamento de Ecología y Evolución de Stony. Brook University.

Las conversaciones entre Gurevitch y el científico climático Alan Robock, profesor distinguido en el Departamento de Ciencias Ambientales de la Universidad de Rutgers, dieron lugar al grupo pionero, que es más consciente que la mayoría de que la geoingeniería de la atmósfera de la Tierra es más que un simple escenario de ciencia ficción.

"Existe una escasez de conocimiento sobre los efectos de la intervención climática en la ecología", dijo Zarnetske. "Como científicos, necesitamos comprender y predecir los efectos positivos y negativos que podría tener en el mundo natural, identificar las lagunas de conocimiento clave y comenzar a predecir qué impactos podría tener en las especies y ecosistemas terrestres, marinos y de agua dulce si fuera adoptada en el futuro ".

Los costos y la tecnología necesarios para reflejar el calor del Sol de regreso al espacio son actualmente más alcanzables que otras ideas de intervención climática como absorber dióxido de carbono (CO2) del aire.

El grupo de trabajo anticipa que sus animados debates y el documento de acceso abierto alentarán una explosión de investigación científica sobre cómo una estrategia de intervención climática conocida como modificación de la radiación solar (SRM), junto con la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, afectaría al mundo natural.

La viabilidad de los esfuerzos de SRM en todo el planeta depende de predicciones precisas de sus innumerables resultados proporcionados por las bien establecidas simulaciones por computadora del Proyecto de Intercomparación de Modelos de Geoingeniería (GeoMIP). El documento de PNAS sienta las bases para expandir el alcance de GeoMIP para incluir la increíble variedad y diversidad de los ecosistemas de la Tierra.

"Si bien los modelos climáticos se han vuelto bastante avanzados en la predicción de los resultados climáticos de varios escenarios de geoingeniería, tenemos muy poca comprensión de cuáles podrían ser los posibles riesgos de estos escenarios para las especies y los sistemas naturales", explicó Gurevitch. "¿Son los riesgos de extinción, el cambio de la comunidad de especies y la necesidad de que los organismos migren para sobrevivir bajo la SRM mayores que los del cambio climático, o la SRM reduce los riesgos causados por el cambio climático?"

"La mayoría de los modelos GeoMIP solo simulan variables abióticas, pero ¿qué pasa con todos los seres vivos que se ven afectados por el clima y dependen de la energía del sol?" Añadió Zarnetske. "Necesitamos comprender mejor los posibles impactos de la SRM en todo, desde los microorganismos del suelo hasta las migraciones de la mariposa monarca y los sistemas marinos".

SAI: inyección de aerosoles en la estratosfera

El Laboratorio de Ecología Espacial y Comunitaria de Zarnetske (SpaCE Lab) se especializa en predecir cómo las comunidades ecológicas responden al cambio climático en escalas desde el microcosmos hasta el global, lo que lo hace excepcionalmente preparado para ayudar al grupo de trabajo a iluminar datos vitales para futuros escenarios de SRM como el injeción de aerosoles estratosféricos (stratospheric aerosol injection, SAI), el tema central del artículo.

SAI reduciría parte de la radiación entrante del Sol al reflejar la luz solar de regreso al espacio, similar a lo que sucede después de grandes erupciones volcánicas. En teoría, sería posible reponer continuamente la nube y controlar su grosor y ubicación para lograr la temperatura objetivo deseada.

Pero el documento revela la complejidad poco investigada de las relaciones en cascada entre la función del ecosistema y el clima en diferentes escenarios de SAI. De hecho, argumentan, la mitigación del cambio climático debe continuar independientemente de si se adopta la SRM, y la pregunta sigue siendo si alguna o alguna SRM puede ser beneficiosa además de los esfuerzos de descarbonización.

"Aunque SAI puede enfriar la superficie de la Tierra a un objetivo de temperatura global, el enfriamiento puede estar distribuido de manera desigual, afectando muchas funciones del ecosistema y la biodiversidad", dijo Zarnetske. "La lluvia y la radiación ultravioleta de la superficie cambiarían, y el SAI aumentaría la lluvia ácida y no mitigaría la acidificación del océano".

En otras palabras, SRM no es una fórmula mágica para resolver el cambio climático. Hasta que los esfuerzos del grupo de trabajo inspiren una nueva investigación sobre los efectos de diferentes escenarios de intervención climática, SRM es más parecido a un disparo en la oscuridad.

Referencia

Potential ecological impacts of climate intervention by reflecting sunlight to cool Earth. Phoebe L. Zarnetske, et alt., PNAS April 13, 2021 118 (15) e1921854118;
https://doi.org/10.1073/pnas.1...