A medida que los niveles de gases de efecto invernadero en la atmósfera continúan aumentando y los impactos del cambio climático se vuelven más costosos, la comunidad científica está redoblando esfuerzos para investigar los riesgos y beneficios potenciales de dar sombra artificial a la superficie de la Tierra para frenar el calentamiento global.
El brillo de las nubes marinas (MCB) es uno de los dos principales métodos de modificación de la radiación solar que se proponen para compensar los peores efectos del calentamiento global mientras avanza la descarbonización. Las propuestas de MCB implican la inyección de niebla salina en nubes marinas poco profundas para iluminarlas, aumentando su reflejo de la luz solar y reduciendo la cantidad de calor absorbido por el agua debajo.
Un grupo de 31 destacados científicos atmosféricos ofrece ahora una hoja de ruta consensuada de investigación en ciencias físicas para construir la base de conocimientos necesaria para evaluar la viabilidad de los enfoques MCB. Su hoja de ruta se describe en un nuevo artículo publicado en la revista Science Advances. .
"El interés en los MCB está creciendo, pero los formuladores de políticas actualmente no tienen la información que necesitan para tomar decisiones sobre si se debe implementar el MCB y cuándo", dijo el autor principal Graham Feingold, investigador del Laboratorio de Ciencias Químicas de la NOAA.
"La pregunta es si podemos diseñar un programa de investigación de MCB utilizando nuestros modelos actuales y herramientas de observación para establecer la viabilidad de este enfoque a escala global y, en caso contrario, qué debemos hacer para posicionarnos para hacerlo". P>
Dar sombra artificial al planeta no haría nada para reducir el factor del cambio climático, las emisiones de gases de efecto invernadero causadas por el hombre, dijo la coautora Lynn Russell, científica climática del Instituto Scripps de Oceanografía de la Universidad de California en San Diego.
"La reciente aceleración de los impactos del calentamiento global significa que debemos considerar planes de respaldo no ideales sólo para ganar tiempo suficiente para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y las cargas existentes", dijo Russell. "Un plan de investigación es esencial antes de que podamos considerar la adopción de MCB, y debemos abordar simultáneamente las cuestiones de las ciencias físicas y las dimensiones humanas".
Las propuestas actuales de MCB se basan en la pulverización de agua salada, que imitaría las columnas de emisiones ricas en azufre de los barcos o los volcanes, para aumentar la concentración de aerosoles en la atmósfera marina inferior. Idealmente, las gotas del agua salada se evaporan para producir partículas finas que son transportadas hasta la capa de nubes mediante movimientos de aire turbulentos y convectivos.
Si las técnicas MCB pudieran influir consistentemente en las nubes para que reflejen más luz solar hacia el espacio que nubes similares con una menor concentración de gotas, entonces tiene el potencial de ser una técnica efectiva de modificación de la radiación solar, al menos a escala local, dicen los científicos. Esto, a su vez, podría producir cierto enfriamiento a escala local.
El estudio propone un programa sustancial y específico de investigación de MCB que incluye estudios de laboratorio, experimentos de campo y modelado de nubes. Como resultado, se necesitan nuevas instalaciones de laboratorio para abordar las lagunas en la comprensión de los procesos microfísicos de los aerosoles y las nubes, ya que pocos laboratorios existentes son capaces de abordar estos procesos.
Se necesitan experimentos de campo de larga duración utilizando una fuente puntual en una ubicación oceánica donde las condiciones sean favorables, junto con nuevas observaciones y nuevos modelos para probar la tecnología de pulverización de partículas de sal. Esto permitiría a los científicos determinar el grado en que el rocío marino emitido cerca de la superficie alcanzaría la base de las nubes en una variedad de condiciones.
Los investigadores pueden aprovechar los análogos existentes a los experimentos de siembra de nubes, como las emisiones volcánicas naturales, la quema de biomasa, las columnas de escape de barcos individuales o rutas marítimas designadas, las fuentes puntuales urbanas y las columnas urbanas.
En términos prácticos, los investigadores deben desarrollar suficiente confianza en que se pueden generar partículas de tamaño apropiado y enviarlas a las nubes y, una vez allí, actuar para formar gotas de nube que dispersen eficientemente la luz solar. Tendrían que demostrar que las nubes se pueden iluminar de manera consistente y en un área lo suficientemente grande como para enfriar significativamente el océano que se encuentra debajo, y que tratar de manipular las nubes no causaría que las nubes se adelgazaran o que llovieran gotas, lo que podría permitir un mayor calentamiento.
Además, los científicos necesitarían demostrar que el brillo de las nubes sería mensurable para demostrar que funcionaría según lo previsto a escalas globalmente relevantes o en ecosistemas regionales sensibles, como los arrecifes de coral.
No todas las nubes se crean de la misma manera:algunas son más susceptibles a las inyecciones de aerosoles que otras. Una nube que ya es brillante, con una alta concentración de gotas, es mucho más difícil de iluminar que una nube tenue con una baja concentración de gotas. La forma en que una nube responde a un intento de manipulación depende sutilmente del clima y de las condiciones de aerosol de fondo.
Para complicar las cosas, el tamaño y la cantidad óptimos de partículas probablemente dependan de las propiedades de las nubes, que pueden cambiar a medida que flotan en el aire. Esto explica la gran variabilidad en la aparición de huellas de barcos, afirmó Feingold.
"Tendríamos que introducir partículas del tamaño correcto en nubes receptivas en los momentos correctos del día y en las estaciones, y en áreas lo suficientemente grandes como para dar sombra a grandes áreas del océano", dijo Feingold. "Es un gran desafío."
"En la medida en que podamos identificar las condiciones óptimas de brillo, un enfoque específico para el MCB, en lugar de una fumigación rutinaria en todas las condiciones, podría tener una mayor probabilidad de éxito", dijo Feingold. "También podría reducir el riesgo de respuestas de circulación regional que cambien la temperatura y las precipitaciones de manera que beneficien a algunos y dejen a otros vulnerables".
En términos más generales, Feingold vuelve a enfatizar que el MCB no reemplazaría la descarbonización y no aliviaría la acidificación de los océanos. "Para reducir las temperaturas globales, nuestra máxima prioridad debería ser eliminar el dióxido de carbono de la atmósfera. El MCB podría ayudar a aliviar los peores impactos del cambio climático".
Más información: Graham Feingold et al, Se necesita investigación en ciencias físicas para evaluar la viabilidad y los riesgos del brillo de las nubes marinas, Avances científicos (2024). DOI:10.1126/sciadv.adi8594
Información de la revista: Avances científicos
Proporcionado por el Laboratorio Nacional Brookhaven
