Las naciones del mundo no están ni cerca de cumplir los objetivos globales del Acuerdo de París sobre el cambio climático de mantener los aumentos de la temperatura global en 2 grados centígrados en comparación con los promedios del siglo XIX. mucho menos su objetivo más ambicioso de mantener las temperaturas en un aumento de 1,5 ° C.

El Informe sobre la brecha de emisiones más reciente del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente señala que "las emisiones globales de gases de efecto invernadero no muestran signos de alcanzar su punto máximo". Según otro estudio, la posibilidad de que los humanos puedan limitar el calentamiento a no más de 2 ° C para 2100 no es más del 5 por ciento, y es probable que las temperaturas aumenten entre 2,6 ° y 3,7 ° C a finales de siglo.

Estas tendencias premonitorias han llevado a un enfoque cada vez mayor en las formas de eliminar el dióxido de carbono de la atmósfera. Entre los métodos que se están explorando se encuentra el uso del océano para absorber y / o almacenar carbono mediante la adición de rocas trituradas u otras fuentes de alcalinidad para reaccionar con el CO. ₂ en agua de mar, consumiendo finalmente CO atmosférico ₂ .

¿Podría funcionar este tipo de eliminación de dióxido de carbono a gran escala? Una mirada más cercana ilustra las posibles compensaciones ambientales de la implementación de la eliminación de dióxido de carbono marino y la compleja técnica, cuestiones económicas y de gobernanza internacional que plantea.

Captura y almacenamiento de carbono terrestre versus oceánico

Nosotros y otros investigadores vemos el océano como un lugar lógico para buscar oportunidades adicionales de eliminación de dióxido de carbono, ya que actualmente absorbe pasivamente alrededor de 10 gigatoneladas (10, 000, 000, 000 toneladas) de CO ₂ por año o aproximadamente una cuarta parte de las emisiones anuales del mundo. Además, los océanos contienen mucho más carbono que la atmósfera, suelos plantas y animales combinados, y puede tener el potencial de almacenar billones de toneladas más.

El último informe del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático se centró en gran medida en los métodos terrestres para la captura y almacenamiento de carbono. Una técnica destacada se llama bioenergía con captura y almacenamiento de carbono, BECCS, donde la biomasa vegetal se quemaría para producir energía utilizable y el CO resultante ₂ se bombea bajo tierra.

Sin embargo, Existe una serie de preocupaciones sobre los posibles impactos negativos del despliegue a gran escala de BECCS y otros métodos basados ​​en plantas terrestres, en particular, la preocupación de que grandes cantidades de tierras agrícolas se desvíen para cultivar cultivos específicos. Esto podría reducir el acceso de las poblaciones de bajos ingresos a los alimentos, imponen demandas de agua y tienen graves impactos negativos en la biodiversidad debido a la alteración de los ecosistemas.

Acelerando la geoquímica

Quizás el más conocido y, a veces, controvertido:el método para la eliminación de dióxido de carbono marino es estimular la fotosíntesis para aumentar el CO ₂ absorción. Por ejemplo, en regiones donde el crecimiento de las plantas marinas está limitado por el hierro, este elemento se puede agregar para mejorar el CO ₂ absorción y almacenamiento de carbono donde al menos parte del carbono de la biomasa formado finalmente se hunde y queda enterrado en el fondo del océano. Otros enfoques incluyen restaurar, añadir o cultivar plantas o microbios marinos, como Blue Carbon.

Otra técnica que se está considerando es intentar acelerar la reacción química del CO ₂ con minerales de roca común, un proceso natural conocido como meteorización mineral. Cuando la lluvia reacciona con rocas alcalinas y CO ₂ , hay una reacción química, que puede ser catalizada por la actividad biológica en suelos, que convierte el CO ₂ a los iones de bicarbonato y carbonato minerales disueltos que luego normalmente se escurren al océano. La meteorización mineral juega un papel importante en la eliminación del exceso de CO atmosférico ₂ , pero solo en escalas de tiempo geológico - 100, 000 años o más.

Varias formas de acelerar la meteorización mineral y el almacenamiento de carbono oceánico que se han propuesto incluyen agregar a las aguas superficiales minerales alcalinos finamente molidos o agregar minerales comunes, productos químicos alcalinos producidos industrialmente, como la cal viva (CaO), hidróxido de calcio (Ca (OH) 2), y lejía o sosa cáustica (NaOH). Una vez agregado al océano, estos compuestos reaccionan con el exceso de CO ₂ en agua de mar y aire, principalmente formando estable, bicarbonato mineral disuelto, así eliminando y secuestrando CO ₂ .

Tal alcalinización del océano podría lograrse mediante la distribución desde la costa o por barco. Otra propuesta es fabricar alcalinidad en el mar utilizando fuentes de energía marina locales:por ejemplo, empleando electricidad derivada del gradiente de temperatura vertical muy significativo del océano. Reacción de residuos de CO ₂ con minerales en la costa y luego bombear el material alcalino disuelto resultante al océano también es una opción. Todo lo anterior simplemente se sumaría al ya vasto depósito de bicarbonato y carbonato en el océano.

Un beneficio adicional de la alcalinización del océano es que también ayuda a contrarrestar la acidificación del océano, el "otro CO ₂ problema "derivado de la absorción oceánica del exceso de CO ₂ desde el aire. La acidificación puede interferir con la capacidad de calcificar los organismos, como las ostras, almejas y corales para construir sus esqueletos o conchas, así como impactar otros procesos biogeoquímicos marinos sensibles al pH.

Lo que no sabemos

La capacidad práctica real de la alcalinización de los océanos para contrarrestar el cambio climático y la acidificación sigue siendo incierta.

Considerando la logística, costo e impactos de extraer o fabricar alcalinidad y dispersarla, Los estudios han estimado que el CO del aire ₂ reducciones de quizás 30 partes por millón o menos podrían ser realistas. Esto sería útil dado que el nivel de CO ₂ en la época preindustrial era de 260 a 270 partes por millón y ahora es de 410 partes por millón.

Calculamos una reducción global de CO atmosférico ₂ en 30 partes por millón requeriría emisiones cercanas a cero de las actividades humanas, más la extracción y almacenamiento de unas 470 gigatoneladas de CO ₂ . Lograr esto, se necesitaría un mínimo de aproximadamente 500 gigatoneladas de roca para generar la alcalinidad requerida. La extracción de roca global actual es del orden de 50 gigatoneladas por año, por lo que mantener estable otros usos de roca mientras se aumenta esta tasa de extracción en un 50 por ciento, teóricamente podría permitirnos lograr la reducción en 20 años. Obviamente, esto debe probarse a escalas mucho más pequeñas para determinar qué capacidad y tasas globales podrían ser realizables.

Tampoco se trata solo de una cuestión de producción de alcalinidad; Hay un impacto negativo potencial de la alcalinización de los océanos en los ecosistemas marinos que deben tenerse en cuenta. Además de los efectos de la elevación del pH y la alcalinidad (instantánea o gradual), La adición de alcalinidad probablemente llevaría consigo otros elementos o compuestos, como trazas de metales y sílice, que también puede afectar la biogeoquímica marina. Se han realizado pocas investigaciones sobre estos puntos, pero los resultados hasta ahora generalmente no encuentran efectos positivos sobre la vida marina. Se necesita más investigación para comprender completamente las consecuencias ambientales y ecológicas, incluida la realización de pruebas de campo pequeñas y medianas.

Cualquier despliegue necesitaría estar sujeto a estrictos requisitos de monitoreo para evaluar tanto los beneficios ambientales como los impactos negativos del despliegue a gran escala. Se puede encontrar cierta confianza en el uso de la alcalinización del océano en el hecho de que la meteorización mineral natural y la entrega de alcalinidad al océano se han producido de forma natural durante miles de millones de años (actualmente a una tasa de aproximadamente 1 gigatonelada de CO ₂ consumido y almacenado por año), aparentemente con el ecosistema marino bien adaptado si no requiere este insumo. Sin embargo, la posibilidad de ampliar de forma significativa y segura este proceso natural requiere más investigación.

Preguntas legales

A nivel legal, los países tendrían que abordar los problemas de gobernanza internacional asociados con este enfoque. Presumiblemente, el Acuerdo de París sería uno de los regímenes involucrados dado su enfoque en abordar el cambio climático. Cualquier papel que pudiera desempeñar la alcalinidad del océano en las promesas de los países de mitigar las emisiones requeriría disposiciones que exijan la evaluación de los impactos potenciales del despliegue. El Acuerdo de París podría facilitar esto dadas sus referencias en diversas disposiciones a la necesidad de evaluar los impactos de las medidas de respuesta en el contexto de los ecosistemas. sustentabilidad, desarrollo y derechos humanos.

Regímenes centrados en los océanos, como la Convención sobre la prevención de la contaminación del mar por vertimiento de desechos y otras materias y la Convención sobre el derecho del mar, y su Protocolo, también podría intentar participar en la evaluación y la regulación, así como el Convenio sobre la Diversidad Biológica. La coordinación de las posibles intervenciones de las respuestas de todos estos regímenes sería otro desafío planteado por el despliegue de la alcalinidad del océano, al igual que muchos otros enfoques de eliminación de dióxido de carbono que podrían tener impactos transfronterizos.

El espectro de un cambio climático potencialmente catastrófico para finales de siglo ha estimulado el interés en una serie de nuevas opciones tecnológicas para eliminar el CO ₂ del océano y la atmósfera a gran escala. Pero también podrían presentar sus propios riesgos. Agregar materiales alcalinos para acelerar la erosión de los minerales es uno de esos enfoques que merece una seria consideración. aunque solo después de un minucioso escrutinio.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.