La geoingegneria è molto controversa. Come puoi fare esperimenti? Harvard ha alcune idee.

Illustrazione iniziale del pallone a propulsione SCoPEx. Rendering a cura di MIT Technology Review

Per anni, diversi scienziati del clima di Harvard si sono preparati a lanciare un pallone in grado di spruzzare particelle riflettenti nell'atmosfera, nella speranza di saperne di più sulla nostra capacità di contrastare il riscaldamento globale. (Vedi gli scienziati di Harvard che avanzano sui piani per esperimenti di geoingegneria atmosferica.)

Una prestigiosa università che va avanti con un esperimento all'aperto è una pietra miliare importante per il campo, noto come geoingegneria. Ma è pieno di polemiche. I critici temono che un tale passo presterà legittimità scientifica all'idea che potremmo cambiare le cose sul clima terrestre. E si preoccupano che anche fare esperimenti stia iniziando una discesa scivolosa verso la creazione di uno strumento di incredibile potenza.

Nonostante le critiche, lunedì Harvard farà un significativo passo avanti, poiché l'università annuncia la formazione di un comitato per garantire che i ricercatori adottino misure appropriate per limitare i rischi per la salute e l'ambiente, cercare e incorporare input esterni e operare in modo trasparente.

È una mossa che potrebbe creare un modello per il modo in cui la ricerca di geoingegneria viene condotta in futuro e forse aprire la strada a ulteriori esperimenti da seguire.

Almeno una delle ragioni per cui Harvard ha dovuto intraprendere il passo insolito di creare un comitato consultivo era che non esiste un programma di ricerca finanziato dal governo statunitense in quest'area, o alcun organismo di controllo pubblico istituito per soppesare le questioni particolarmente complesse che circondano tale proposta.

Louise Bedsworth , in precedenza consigliere per il clima dell'ex governatore della California Jerry Brown e direttore esecutivo del California Strategic Growth Council, fungerà da presidente del comitato.

Il comitato consultivo svilupperà e attuerà un quadro per garantire che il progetto SCoPEx sia condotto in modo trasparente, credibile e legittimo, ha affermato in una nota. Ciò includerà la definizione di aspettative e mezzi per ascoltare da più prospettive, voci e parti interessate.

Louise Bedsworth, presidente del comitato consultivo. Cortesia: Consiglio per la crescita strategica della California

Il membro del comitato Katharine Mach, direttore della Stanford Environment Assessment Facility, ha affermato in un'intervista che il comitato spera di creare un modello replicabile che altre istituzioni o nazioni possano utilizzare per esaminare ulteriori ricerche in questo ambito. Ha sottolineato che è all'inizio del processo, ma intendono andare oltre una revisione scientifica dei rischi per l'ambiente e la sicurezza, esplorando questioni più ampie come se il proseguimento della ricerca su una tale tecnologia possa allentare la pressione per ridurre le emissioni climatiche.

Mach ha affermato che il comitato alla fine potrebbe raccomandare che la proposta venga modificata, ritardata o annullata, e la sua comprensione è che il team di ricerca tratterà tale guida con la massima serietà e risponderà in modo pubblico.

Ma c'è chi pensa che, creando il comitato, l'università stia anticipando il dibattito pubblico e politico su questo tema.

È un'istituzione di altissimo profilo che ha deciso di non voler aspettare che i regimi normativi diano il via libera a questo, afferma Wil Burns, co-direttore dell'Institute for Carbon Removal Law and Policy presso l'American University.

Da un punto di vista ingegneristico, il team potrebbe essere pronto per un volo di prova iniziale entro circa sei mesi. Il Piano attuale è lanciare da un sito da qualche parte nel New Mexico. Gli scienziati, tuttavia, hanno affermato che non proseguiranno l'esperimento fino a quando il comitato non avrà completato la sua revisione e terrà conto della determinazione che dovrebbero interrompere.

La necessità di osservazioni del mondo reale

L'idea di base alla base di quella che è nota come geoingegneria solare è che potremmo usare aerei, palloncini o anche tubi molto lunghi per disperdere alcune particelle nell'atmosfera, dove potrebbero riflettere una quantità sufficiente di luce solare nello spazio per raffreddare moderatamente il pianeta.

La maggior parte della ricerca fino ad oggi è stata condotta utilizzando simulazioni climatiche software o esperimenti in laboratorio. Mentre i modelli mostrano che la tecnica abbasserà le temperature, alcuni hanno scoperto che potrebbe scatenare impatti ambientali non intenzionali, come l'alterazione dei modelli monsonici e della produzione alimentare, a seconda di come viene eseguita.

Finora sono stati condotti all'aria aperta solo due esperimenti noti che potrebbero essere considerati correlati alla geoingegneria solare. I ricercatori dell'Università della California, a San Diego, hanno spruzzato fumo e particelle di sale al largo della costa della California nel 2011 e scienziati in Russia aerosol dispersi da un elicottero e un'auto nel 2009.

Piani per un esperimento all'aperto proposto nel Regno Unito, noto come il progetto SPICE , sono stati abbandonati nel 2012, tra critiche pubbliche e accuse di conflitto di interessi.

L'esperimento di Harvard, proposto per la prima volta in a carta del 2014 , lancerà un pallone scientifico dotato di eliche e sensori a circa 20 chilometri (12 miglia) sopra la Terra. L'aereo rilascerebbe tra 100 grammi e 2 chilogrammi di particelle di dimensioni submicrometriche di carbonato di calcio, una sostanza che si trova naturalmente nelle conchiglie e nel calcare, in un pennacchio lungo circa un chilometro.

Il pallone volerebbe quindi attraverso il pennacchio, consentendo ai sensori di misurare cose come quanto ampiamente si disperdono le particelle, come interagiscono con altri composti nell'atmosfera e quanto sono riflettenti.

I ricercatori sperano che queste osservazioni possano aiutare a valutare e perfezionare le simulazioni climatiche e in altro modo informare il dibattito in corso sulla fattibilità e sui rischi dei vari approcci alla geoingegneria.

Se non altro, sono preoccupato che gli attuali modelli climatici rendano la geoingegneria solare troppo bella, ha affermato Frank Keutsch, professore di chimica e ricercatore principale del progetto, in una dichiarazione. Se vogliamo essere in grado di prevedere in che modo la geoingegneria su larga scala interromperebbe lo strato di ozono o lo scambio di aria tra la troposfera e la stratosfera, abbiamo bisogno di più osservazioni del mondo reale.

Il progetto è finanziato attraverso sovvenzioni di Harvard ai professori coinvolti e il programma di ricerca sulla geoingegneria solare dell'università, uno sforzo multidisciplinare per studiare fattibilità, rischi, etica e problemi di governance. L'organizzazione ha raccolto oltre 16 milioni di dollari dal cofondatore di Microsoft Bill Gates, dalla Hewlett Foundation, dalla Alfred P. Sloan Foundation e da altri gruppi e individui filantropici.

I ricercatori sottolineano che l'esperimento non comporta rischi significativi per la salute o per l'ambiente e non costituisce di per sé la geoingegneria, poiché la quantità di materiale coinvolto non sarà neanche lontanamente vicina al livello necessario per alterare in modo misurabile le temperature. In effetti, rappresenterebbe una frazione delle particelle rilasciate in un volo commerciale standard e i materiali sarebbero così diluiti una volta raggiunta la superficie da non essere rilevabili, affermano gli scienziati.

Pendio scivoloso

Ma ci sono preoccupazioni per il modo in cui il team di Harvard sta andando avanti.

Non rappresenta un rischio fisico, ma rappresenta un notevole rischio sociale e politico essendo il primo passo verso lo sviluppo di una vera tecnologia per la distribuzione, Raymond Pierrehumbert, professore di fisica all'Università di Oxford, ha detto dell'esperimento . Ci sarebbe un ritorno scientifico limitato da un esperimento su così piccola scala, ma è principalmente un'acrobazia per rompere il ghiaccio e far abituare le persone all'idea delle prove sul campo.

Un'altra domanda è se il nuovo comitato sia adeguatamente indipendente, dato il coinvolgimento di Harvard nella prima fase del processo di selezione. Il preside dell'università di ingegneria e vice rettore per la ricerca ha creato un comitato di ricerca esterno , composto da tre soggetti esterni all'Ateneo, per selezionare il presidente del collegio consultivo. Bedsworth, a sua volta, ha scelto il resto dei membri.

Un numero di prima ricerca carte hanno sostenuto la creazione di comitati consultivi governativi per supervisionare la ricerca sulla geoingegneria, simili ai comitati che gli organismi scientifici nazionali hanno creato per valutare le preoccupazioni etiche e di sicurezza relative all'editing del genoma umano o alle tecnologie del DNA ricombinante. I comitati creati dal governo aiutano a contrastare il problema dell'autoselezione e assicurano che l'organismo sia almeno indirettamente responsabile nei confronti del pubblico.

Per alcuni, il fatto che gli enti governativi non abbiano ancora istituito un gruppo del genere, o fornito fondi di ricerca per la geoingegneria, potrebbe significare che non c'è un consenso pubblico o politico sufficiente per portare avanti gli esperimenti. Il finanziamento privato sovverte tutto questo, e la domanda è: è una cosa buona o cattiva? afferma Jane Flegal, docente aggiunto presso la School for the Future of Innovation in Society dell'Arizona State University.

La controargomentazione è che il sistema politico statunitense è effettivamente rotto sul tema del riscaldamento globale. L'incapacità di raccogliere fondi pubblici per la ricerca - o di approvare una legislazione severa, se è per questo - ha poco a che fare con i meriti della scienza, o l'importanza della questione, e tutto ha a che fare con la politica avvelenata del cambiamento climatico, afferma Jane Long, ex direttore associato del Lawrence Livermore National Laboratory, che ha fatto parte del comitato di ricerca.

Siamo così disfunzionali da un punto di vista politico, dice Long, che ha spinto presto i ricercatori a creare un consiglio di amministrazione. Non so come si possa trarre la conclusione che abbiamo ricevuto un segnale democratico che non dovremmo fare questa ricerca.

Il comitato è composto da un mix di scienziati sociali ed esperti legali e tecnici, tra cui Michael Gerrard, professore di diritto alla Columbia; Shuchi Talati, un membro dell'Unione degli scienziati interessati; Robert Lempert, ricercatore principale della RAND; e Raj Pandya, direttore di Thriving Earth Exchange.

Il professore di Harvard David Keith alla conferenza EmTech. Giustino Saglio

Ma non include alcun rappresentante del pubblico – diciamo, dal New Mexico, dove è probabile che si verifichi l'esperimento – o, osserva Burns, alcun critico esplicito della geoingegneria.

È anche degno di nota il fatto che tutti risiedano negli Stati Uniti. Flegal ha precedentemente criticato sostenitori della ricerca sulla geoingegneria per non aver richiamato abbastanza voci dai paesi in via di sviluppo, anche se sostengono che gli strumenti potrebbero essere particolarmente importanti nell'aiutare ad affrontare l'impatto sproporzionato del cambiamento climatico sui poveri del mondo.

Il professore di Harvard David Keith, una delle figure principali dietro l'esperimento, ha riconosciuto che ci sono ragionevoli preoccupazioni sull'indipendenza. Ma ha detto che Harvard ha fatto uno sforzo in buona fede per creare un comitato che ha rimosso diversi strati dai ricercatori. Aggiunge che non è l'unica forma di supervisione, sottolineando che il progetto dovrà anche superare il comitato di sicurezza di Harvard, i regolamenti della Federal Aviation Administration e le disposizioni del National Environmental Policy Act.

Keith ha anche messo in dubbio l'ipotesi che i finanziamenti pubblici da parte di un ente scientifico federale innescherebbero una supervisione più rigorosa, osservando che tali proposte sono generalmente valutate per la sicurezza e l'impatto ambientale, non per l'intento della ricerca, che è il vero problema che complica questo esperimento.

Rischi di un contraccolpo?

Douglas MacMartin, ricercatore associato senior in ingegneria meccanica e aerospaziale presso la Cornell che si occupa di geoingegneria, ritiene che l'esperimento potrebbe fornire alcune importanti informazioni scientifiche sul comportamento e la chimica del carbonato di calcio nella stratosfera. Può anche aiutare a rispondere ad alcune domande di base su quanto sarà difficile o facile disperdere un pennacchio di particelle e monitorarne il comportamento.

Ma dice che non è ovvio se un progetto come questo sia la priorità più alta per un campo con finanziamenti strettamente limitati.

In un articolo pubblicato in Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze all'inizio di quest'anno, lui e un collega hanno notato che gli scienziati hanno ancora a malapena graffiato la superficie di ciò che possiamo imparare dalle simulazioni al computer. MacMartin afferma che avrebbe senso concentrarsi prima di tutto sul capire quale delle incertezze nei modelli esistenti abbiamo più bisogno di affrontare per comprendere meglio la geoingegneria e utilizzare queste domande per determinare gli esperimenti all'aperto su piccola scala più importanti e realizzabili.

Aggiunge che spostarsi troppo rapidamente nel mondo reale potrebbe creare il rischio di una reazione pubblica (vedi Come uno scienziato del clima combatte le minacce e la disinformazione dai cospirazionisti delle scie chimiche). MacMartin afferma che è importante che Harvard prenda sul serio le questioni di governance, ma che l'attesa di un programma di ricerca federale più ampio potrebbe anche dissipare alcune delle preoccupazioni.

Keith concorda sul fatto che il campo debba fare molto più lavoro di modellazione, ma sostiene che è fondamentale testare le simulazioni con osservazioni dirette. Altrimenti puoi commettere errori, costruirci sopra e finire per essere ampiamente separato dalla realtà.

Aggiunge che è possibile che un esperimento possa creare un contraccolpo, ma è anche ipotizzabile che possa incoraggiare le persone a prendere più sul serio il riscaldamento globale e che è impossibile saperlo in questa fase. Un precedente Lo studio di Yale ha trovato che le persone esposte alle informazioni sulla geoingegneria sono diventate Di più preoccupato per i pericoli del cambiamento climatico.

In definitiva, dice Keith, è importante portare avanti la scienza, perché c'è una reale possibilità che la geoingegneria possa ridurre sostanzialmente i rischi climatici nei prossimi decenni. Quindi vorremo capire il più chiaramente possibile cosa possono fare, quali sono i loro limiti e quali tipi di rischi potrebbero comportare.

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