Che cos'è la geoingegneria e perché dovrebbe interessarti?

Nube di cenere gigante dall'eruzione del Monte Pinatubo, 1991 che sovrasta fattorie e terreni agricoli nelle Filippine. archivi USGS

Sta diventando chiaro che non ridurremo le emissioni di carbonio abbastanza presto per prevenire il catastrofico cambiamento climatico. Ma potrebbero esserci modi per raffreddare il pianeta più rapidamente e farci guadagnare un po' più di tempo per allontanarci dai combustibili fossili.

Sono conosciuti collettivamente come geoingegneria e, sebbene una volta fosse un tabù scientifico, un numero crescente di ricercatori stanno eseguendo simulazioni al computer e proponendo esperimenti all'aperto su piccola scala. Anche alcuni legislatori hanno iniziato a discutere quale ruolo potrebbero svolgere queste tecnologie (vedi Il caso crescente per la geoingegneria).

Ma cos'è esattamente la geoingegneria?

Tradizionalmente, la geoingegneria comprende due cose molto diverse: aspirare anidride carbonica dal cielo in modo che l'atmosfera intrappoli meno calore e riflettere più luce solare lontano dal pianeta in modo che venga assorbito meno calore.

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La prima di queste, nota come tecnologie per la rimozione del carbonio o per le emissioni negative, è qualcosa che gli studiosi ora sono ampiamente d'accordo sul fatto che dovremo fare per evitare pericolosi livelli di riscaldamento (vedi La ricerca di due decenni di un uomo per risucchiare i gas serra dal cielo ). La maggior parte non la chiama più geoingegneria, per evitare di associarla al secondo ramo più controverso, noto come geoingegneria solare.

Questo è un termine generico che include idee come l'installazione di schermi solari nello spazio o la dispersione di particelle microscopiche nell'aria in vari modi per rendere le nuvole costiere più riflettenti , dissipano i cirri che intrappolano il calore o diffondono la luce solare nella stratosfera.

La parola geoingegneria suggerisce una tecnologia su scala planetaria. Ma alcuni ricercatori hanno esaminato la possibilità di condurlo anche in modi localizzati, esplorando vari metodi che potrebbero proteggere le barriere coralline, le sequoie costiere e lastre di ghiaccio .

Da dove è nata l'idea?

Non è un'idea particolarmente nuova. Nel 1965, il comitato consultivo scientifico del presidente Lyndon Johnson avvertì che potrebbe essere necessario aumentare la riflettività della Terra per compensare l'aumento delle emissioni di gas serra. Il comitato è arrivato al punto di suggerire di spruzzare particelle riflettenti attraverso gli oceani. (È rivelatore che in questo, il primo rapporto presidenziale in assoluto sulla minaccia del cambiamento climatico, l'idea di tagliare le emissioni non sembrava degna di nota, come osserva l'autore Jeff Goodell in Come raffreddare il pianeta .)

Ma la forma più nota di geoingegneria solare prevede l'irrorazione di particelle nella stratosfera, a volte nota come iniezione stratosferica o dispersione dell'aerosol stratosferico. (Scusa, non troviamo i nomi.) Ciò è in parte dovuto al fatto che la natura ha già dimostrato che è possibile.

Evan Cohen

Il più famoso, la massiccia eruzione del Monte Pinatubo nell'estate del 1991 ha vomitato circa 20 milioni di tonnellate di anidride solforosa nel cielo. Riflettendo la luce solare nello spazio, le particelle nella stratosfera hanno contribuito a far scendere le temperature globali di circa 0,5 °C nei due anni successivi.

E anche se non abbiamo dati precisi, enormi eruzioni vulcaniche nel lontano passato hanno avuto effetti simili. L'esplosione del Monte Tambora in Indonesia nel 1815 fu seguita notoriamente dall'Anno senza estate nel 1816, un periodo cupo che potrebbe aver contribuito a ispirare la creazione di due delle creature horror più durature della letteratura, i vampiri e il mostro di Frankenstein.

Il climatologo sovietico Mikhail Budyko è generalmente considerato il primo a suggerire che potremmo contrastare il cambiamento climatico imitando questo fenomeno vulcanico. Ha sollevato la possibilità di bruciare zolfo nella stratosfera in un libro del 1974.

Nei decenni successivi, il concetto è apparso occasionalmente in articoli di ricerca e conferenze scientifiche, ma non ha ottenuto molta attenzione fino alla fine dell'estate del 2006, quando Paul Crutzen, un chimico atmosferico vincitore del Premio Nobel, ha chiesto la ricerca di geoingegneria in un articolo in Cambiamento climatico . Ciò era particolarmente significativo perché Crutzen aveva vinto il suo Nobel per la ricerca sui pericoli della crescita del buco dell'ozono e uno degli effetti noti dell'anidride solforosa è l'esaurimento dell'ozono.

In altre parole, pensava che il cambiamento climatico fosse una tale minaccia che valesse la pena esplorare un rimedio che sapeva potrebbe rappresentare altri seri pericoli.

Quindi la geoingegneria potrebbe essere la soluzione al cambiamento climatico, sollevandoci dal fastidio di ridurre i combustibili fossili?

No, anche se l'idea che lo fa è sicuramente il motivo per cui alcuni dirigenti dell'energia e legislatori repubblicani si sono interessati. Ma anche se funziona (su cui più sotto), è nella migliore delle ipotesi una sospensione temporanea dell'esecuzione.

Fa ben poco per affrontare altri pericoli climatici, in particolare tra cui l'acidificazione degli oceani, o il considerevole danno ambientale derivante dall'estrazione e dalla combustione di combustibili fossili limitati. E livelli maggiori di geoingegneria possono aumentare altre interruzioni nel sistema climatico, quindi non possiamo continuare a fare sempre di più per compensare le emissioni sempre crescenti.

Come viene studiata la geoingegneria?

Negli anni trascorsi dall'articolo di Crutzen, sempre più ricercatori hanno studiato la geoingegneria, principalmente utilizzando simulazioni al computer o piccoli esperimenti di laboratorio per esplorare se funzionerebbe davvero, come potrebbe essere fatto, quali tipi di particelle potrebbero essere utilizzate e quali effetti collaterali ambientali potrebbe produrre.

La modellazione al computer mostra costantemente che ridurrebbe le temperature globali, l'innalzamento del livello del mare e alcuni altri impatti climatici. Ma alcuni studi hanno scoperto che dosi elevate di determinate particelle potrebbero anche danneggiare lo strato protettivo di ozono, alterare i modelli di precipitazione globale e ridurre la crescita delle colture in determinate aree.

Altri ricercatori hanno scoperto che questi rischi possono essere ridotti, se non eliminati, utilizzando particelle diverse dall'anidride solforosa e da limitando la portata di geoingegneria.

Ma nessuno suggerirebbe che siamo arrivati ​​alla risposta finale alla maggior parte di queste domande. I ricercatori del settore ritengono che dobbiamo fare molto più lavoro di modellazione per esplorare questi problemi in modo più dettagliato. Ed è anche chiaro che le simulazioni possono solo dirci così tanto, motivo per cui alcuni propongono piccoli esperimenti all'aperto.

Qualcuno ha condotto esperimenti di geoingegneria nel mondo reale?

Nel 2009, gli scienziati russi hanno condotto quello che si crede essereil primo esperimento di geoingegneria all'aperto. Hanno montato generatori di aerosol su un elicottero e un'auto e hanno spruzzato particelle alte fino a 200 metri (660 piedi). Gli scienziati hanno affermato, in un documento pubblicato in Meteorologia e idrologia russa, quello l'esperimento aveva ridotto la quantità di luce solare che raggiungeva la superficie . (Vale la pena notare che Yuri Israele , uno scettico sul clima e consulente scientifico di Vladimir Putin, è stato l'autore principale dello studio e l'editore della rivista.)

Uno dei primi tentativi di condurre un esperimento che è stato apertamente pubblicizzato in anticipo come correlato alla geoingegneria, noto come il progetto SPICE , è stato infine demolito. L'idea era di pompare le particelle su un tubo fino a un pallone ad alta quota che le avrebbe disperse nella stratosfera. Ma la proposta ha suscitato una reazione pubblica, in particolare dopo che è emerso che alcuni ricercatori avevano già richiesto brevetti sulla tecnologia.

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Gli scienziati di Harvard hanno proposto quello che potrebbe essere il prossimo e più formale esperimento di geoingegneria fino ad oggi. Sperano di lanciare un pallone dotato di eliche e sensori che spruzzerebbero una piccola quantità di carbonato di calcio nella stratosfera. L'aereo poi volerà attraverso il pennacchio e tenterà di misurare cose come quanto ampiamente si disperdono le particelle, come interagiscono con altri gas e quanto sono riflettenti. Il team ha già raccolto i fondi, istituito un comitato consultivo, stipulato un contratto con un'azienda di palloncini e iniziato i lavori di sviluppo dell'hardware necessario. (Vedi La geoingegneria è molto controversa. Come puoi fare esperimenti? Harvard ha alcune idee.)

Nel frattempo, i ricercatori dell'Università di Washington, in collaborazione con il Palo Alto Research Center di Xerox e altri gruppi, lo hanno fatto proposto esperimenti su piccola scala come parte di a programma di ricerca più ampio per saperne di più sul potenziale di schiarimento delle nubi marine. L'idea, lanciata per la prima volta dal fisico britannico John Latham nel 1990, è che spruzzare minuscole particelle di sale dall'acqua di mare verso nuvole basse sopra il mare potrebbe formare ulteriori goccioline, aumentando la superficie - e quindi la riflettività - delle nuvole. Il team sta attualmente raccogliendo fondi per sviluppare uno strumento di ricerca sulla fisica delle nuvole e testarlo spruzzando una piccola quantità di nebbia salina da qualche parte al largo della costa del Pacifico degli Stati Uniti.

Ci sono stati anche alcuni primi sforzi in altre aree della geoingegneria, inclusi più di una dozzina di cosiddetti esperimenti di fertilizzazione del ferro in mare aperto, secondo Natura . Il concetto è che scaricare il ferro nell'acqua stimolerebbe la crescita del fitoplancton, che estrarrebbe l'anidride carbonica dall'aria. Ma gli scienziati si sono chiesti quanto funzioni davvero bene e che tipo di effetti collaterali potrebbe avere sugli ecosistemi oceanici. Anche i gruppi ambientalisti e altri hanno criticato primi sforzi in quest'area, sostenendo che sono andati avanti senza un'adeguata autorizzazione o supervisione scientifica.

Qualcuno sta davvero facendo geoingegneria?

I ricercatori sottolineano che questi esperimenti non sono una vera e propria geoingegneria: le quantità di materiale coinvolte sono troppo piccole per alterare le temperature globali. In effetti, nonostante una vasta e variegata serie di teorie del complotto online contrarie, diffuse febbrilmente dai veristi delle scie chimiche, nessuno oggi sta conducendo geoingegneria su scala planetaria.

Almeno, nessuno è apposta. Si potrebbe obiettare che bruciare enormi quantità di combustibili fossili è una forma di geoingegneria, solo una forma involontaria e molto stupida. E sappiamo anche che l'inquinamento da zolfo delle centrali a carbone e delle navi ha probabilmente ridotto le temperature globali. In effetti, le nuove regole delle Nazioni Unite che richiedono alle navi di emettere meno zolfo potrebbero effettivamente aumentare leggermente le temperature (vedi Stiamo per uccidere un esperimento massiccio e accidentale per ridurre il riscaldamento globale).

C'è anche una lunga e ricca storia di sforzi negli Stati Uniti e la Cina, tra gli altri luoghi, per seminare nuvole con particelle per aumentare la neve o le precipitazioni (vedi Ingegneria meteorologica in Cina). Ma i risultati sono contrastanti e le modifiche meteorologiche locali sono ben lontane dal tentare di ruotare la manopola dell'intero sistema climatico.

La geoingegneria non è controversa?

Molto.

Ci sono reali preoccupazioni riguardo alla conduzione, alla ricerca o persino alla discussione di geoingegneria.

I critici sostengono che parlare apertamente della possibilità di una soluzione tecnologica al cambiamento climatico (non è una soluzione, come spiegato sopra) allenterà la pressione per affrontare la causa principale del problema: l'aumento delle emissioni di gas serra. E alcuni credono che andare avanti con gli esperimenti all'aperto sia un pendio scivoloso. Potrebbe creare incentivi per condurre esperimenti sempre più grandi, fino a quando non faremo effettivamente geoingegneria senza aver deciso collettivamente di farlo.

Una tecnologia che non conosce confini nazionali pone anche questioni geopolitiche complesse, se non insormontabili. Chi dovrebbe decidere, e chi dovrebbe avere voce in capitolo , se procediamo con un tale sforzo? Come ci si accontenta di un'unica temperatura media globale a cui puntare, dal momento che influenzerà diverse nazioni in modi molto diversi? E se non possiamo accontentarci di uno, o raggiungere un consenso sull'opportunità di implementare la tecnologia, lo faranno alcuni nazione o individuo lo fanno comunque mentre si moltiplicano le catastrofi climatiche? Se è così, ciò potrebbe innescare conflitti, anche guerre ?

Alcuni sostengono che stia giocando a fare Dio armeggiare con un sistema complesso come il clima. O che è semplicemente sciocco contrastare un inquinante con un altro, o cercare di riparare un fallimento tecnocratico con una soluzione tecnocratica.

Un'ultima preoccupazione, e indiscutibile, è che la modellazione e gli esperimenti ci diranno solo così tanto. Non possiamo davvero sapere quanto funzionerà la geoingegneria e quali saranno le conseguenze finché non la proveremo davvero e, a quel punto, siamo tutti bloccati con i risultati.

Allora perché mai qualcuno ci sta considerando?

Poche persone serie si descriverebbero come sostenitori della geoingegneria.

Gli scienziati che lo studiano professano ambivalenza e riconoscono apertamente che non è la migliore soluzione al cambiamento climatico. Ma temono che la società stia bloccando pericolosi livelli di riscaldamento e condizioni meteorologiche estreme continuando a costruire centrali elettriche, veicoli e città che emetteranno gas serra per i decenni a venire. Quindi un numero crescente di accademici afferma che sarebbe irresponsabile non esplorare qualcosa che potrebbe potenzialmente salvare molte, molte vite, oltre a specie ed ecosistemi, purché venga utilizzato insieme a seri sforzi per ridurre le emissioni.

Sì, è pericoloso, dicono, ma rispetto a cosa? Più pericoloso della carestia, delle inondazioni, degli incendi, delle estinzioni e delle migrazioni causate dai cambiamenti climatici che stiamo già iniziando a vedere? Man mano che questi effetti peggiorano, il pubblico e i politici potrebbero pensare che armeggiare con l'atmosfera dell'intero pianeta sia un rischio che vale la pena correre.

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