Conjunto de mapas medios del hielo marino del Ártico:(a) Concentración actual (1979–2014) CESM2-menos derretida en septiembre, (b) como en (a) pero para el espesor de marzo, (c y d) como en (a y b) pero para la diferencia CESM2-lessmelt menos CESM2-LE, (e y f) como en (c y d) pero para 2030–2049, (g y h) como en (c y d) pero para 2050–2069. Crédito:El futuro de la Tierra (2022). DOI:10.1029/2022EF002815
Según un nuevo estudio, una propuesta para cubrir el hielo marino del Ártico con capas de diminutas esferas de vidrio huecas del grosor de un cabello humano en realidad aceleraría la pérdida de hielo marino y calentaría el clima en lugar de crear hielo espeso y reducir la temperatura como afirman los proponentes. .
El hielo marino, al reflejar la mayor parte de la energía del sol hacia el espacio, ayuda a regular la temperatura del aire y del océano e influye en la circulación oceánica. Su área y espesor son de importancia crítica para el clima de la Tierra. Un estudio de 2018 argumentó que la propagación repetida de microesferas de vidrio huecas en el hielo marino joven del Ártico aumentaría la reflectividad, lo protegería del sol y permitiría que madure hasta convertirse en hielo multianual altamente reflectante.
El nuevo estudio rechaza esa afirmación y encuentra, en cambio, que colocar capas de microesferas de vidrio hueco blanco sobre el hielo marino del Ártico en realidad oscurecería su superficie, aceleraría la pérdida de hielo marino y calentaría aún más el clima. La nueva investigación se publicó hoy en la revista AGU Earth's Future .
Según el estudio de 2018, cinco capas de microesferas reflejarían el 43 % de la luz solar entrante y permitirían que el 47 % pasara a través de las capas de esferas hacia la superficie inferior. El 10 % restante sería absorbido por las microesferas, lo suficiente como para acelerar el derretimiento del hielo y calentar aún más la atmósfera del Ártico, según muestra la nueva investigación.
"Nuestros resultados muestran que el esfuerzo propuesto para detener la pérdida de hielo marino en el Ártico tiene el efecto contrario al previsto", dijo Melinda Webster, científica polar del Instituto Geofísico Fairbanks de la Universidad de Alaska y autora del estudio. "Y eso es perjudicial para el clima de la Tierra y la sociedad humana en su conjunto".
Webster y su colega Stephen G. Warren de la Universidad de Washington calcularon los cambios en la energía solar en ocho condiciones superficiales comunes que se encuentran en el hielo marino del Ártico, cada una de las cuales tiene diferentes reflectividades. También consideraron la luz solar estacional, la intensidad de la radiación solar en la superficie y en la parte superior de la atmósfera, la cobertura de nubes y cómo reaccionaban las microesferas con la luz solar. Basaron su investigación en el mismo tipo de microesferas utilizadas en el estudio de 2018 y en la misma cantidad de capas.
El estudio de 2018 no tuvo en cuenta completamente las diversas reflectividades o variaciones del tipo de superficie que ocurrirían según la época del año en que se aplicaran las microesferas. Una capa de microesferas puede aumentar la reflectividad del hielo fino nuevo, que es naturalmente oscuro, pero el efecto sería mínimo porque el hielo fino se produce principalmente en otoño e invierno, cuando hay poca luz solar. El hielo delgado pronto queda cubierto por la nieve que cae y se desplaza, lo que aumenta la reflectividad de la superficie.
En primavera, la energía solar aumenta con el regreso del día polar. En ese momento, la mayor parte del hielo marino está cubierto por nieve profunda y reflectante. Debido a la alta reflectividad de la nieve, las microesferas oscurecerían la superficie de la nieve, aumentando su absorción solar y, posteriormente, acelerando su derretimiento, lo contrario de su efecto previsto.
Los meses que parecerían más favorables para la aplicación de microesferas (marzo, abril, mayo y junio, cuando aumenta la luz solar) son en realidad los peores meses para aplicar microesferas.
A fines de la primavera y principios del verano, comienzan a formarse estanques de deshielo en el hielo marino a medida que aumenta la energía solar. Los estanques parecen ser un objetivo ideal para el uso de microesferas de vidrio huecas porque son oscuras y tienen poca reflectividad.
Pero cubrir los estanques con microesferas no logrará el efecto deseado. Un experimento en un estanque de Minnesota en el estudio de 2018 mostró que el viento soplaba las esferas flotantes hacia el borde del estanque, donde se agrupaban, como lo hace el polen.
Las microesferas totalmente no absorbentes, lo que significa que absorben el 0 % en lugar del 10 % de la energía solar entrante, podrían no resolver el problema por una simple razón:la cantidad. Se necesitarían alrededor de 360 millones de toneladas para una aplicación anual para evitar el derretimiento del hielo y enfriar el clima. Y eso suponiendo que las microesferas no absorbentes puedan fabricarse y dispersarse sin contaminación u otros efectos no deseados.
"El uso de microesferas como una forma de restaurar el hielo marino del Ártico no es factible", dijo Webster. "Si bien la ciencia debe continuar explorando formas de mitigar el calentamiento global, la mejor apuesta es que la sociedad reduzca los comportamientos que continúan contribuyendo al cambio climático". La investigación muestra la necesidad de mejorar la predicción de los estanques de deshielo en el Ártico
