DIY em escala planetária

Desde o plantio de florestas em escala continental até a indução artificial de precipitação, os cientistas começaram a propor, testar e, em alguns casos, implementar projetos de geoengenharia de grande escala para transformar radicalmente o planeta (1). Esses projetos são projetados para resolver problemas globais como desertificação, seca ou excesso de dióxido de carbono na atmosfera, mas são muito problemáticos por si mesmos.

A mais recente ideia fantástica para reverter os efeitos do aquecimento global repele nosso planeta para uma órbita mais distante do Sol. No filme chinês de ficção científica lançado recentemente The Wandering Earth, a humanidade muda a órbita da Terra com enormes propulsores para evitar a expansão (2).

É possível algo semelhante? Especialistas estavam envolvidos em cálculos, cujos resultados são um tanto alarmantes. Se, por exemplo, os motores de foguete SpaceX Falcon Heavy fossem usados, seriam necessários 300 bilhões de "lançamentos" de potência total para colocar a Terra em órbita marciana, enquanto a maior parte da matéria da Terra seria usada para construção e energia. Isso é. Um pouco mais eficiente seria um motor iônico colocado em órbita ao redor da Terra e de alguma forma ligado ao planeta - supostamente usaria 13% da massa da Terra para transferir os 87% restantes para uma órbita posterior. Então talvez? Teria que ter quase vinte vezes o diâmetro da Terra, e a jornada até a órbita marciana ainda levaria... um bilhão de anos.

2. Quadro do filme "A Terra Errante"

Portanto, parece que o projeto de "empurrar" a Terra para uma órbita mais fria deve ser adiado indefinidamente no futuro. Em vez disso, um dos projetos já em andamento em mais de um local, construção de barreiras verdes em grandes superfícies do planeta. Eles são compostos de vegetação nativa e são plantados nas margens dos desertos para impedir mais desertificação. As duas maiores muralhas são conhecidas pelo nome em inglês na China, que por 4500 km tenta conter a expansão do Deserto de Gobi, e grande parede verde na África (3), até 8 km na fronteira do Saara.

3. Contenção do Saara na África

No entanto, mesmo as estimativas mais otimistas mostram que precisaremos de pelo menos um bilhão de hectares de florestas adicionais para conter os efeitos do aquecimento global, neutralizando a quantidade necessária de CO2. Esta é uma área do tamanho do Canadá.

De acordo com cientistas do Instituto de Pesquisa Climática de Potsdam, o plantio de árvores também tem um impacto limitado sobre o clima e aumenta a incerteza sobre sua eficácia. Os entusiastas da geoengenharia estão procurando maneiras mais radicais.

Bloqueando o sol com cinza

Técnica proposta há muitos anos pulverização de compostos ácidos na atmosfera, também conhecido pela sigla SRM (gerenciamento de radiação solar) é uma reprodução das condições que ocorrem durante grandes erupções vulcânicas que liberam essas substâncias na estratosfera (4). Isso contribui, entre outras coisas, para a formação de nuvens e a redução da radiação solar que atinge a superfície da Terra. Os cientistas provaram, por exemplo, que ele é ótimo Pinatubo nas Filipinas, levou, em 1991, a uma queda da temperatura mundial de cerca de 0,5°C em pelo menos dois anos.

4. Efeito dos aerossóis de enxofre

De fato, nossa indústria, que há décadas emite enormes quantidades de dióxido de enxofre como poluente, há muito contribui para reduzir a transmissão da luz solar. estima-se que esses poluentes no balanço de calor forneçam cerca de 0,4 watts de "relâmpago" para a Terra por metro quadrado. No entanto, a poluição que produzimos com dióxido de carbono e ácido sulfúrico não é permanente.

Essas substâncias não sobem para a estratosfera, onde podem formar um filme anti-solar permanente. Os pesquisadores estimam que, para equilibrar o efeito da concentração na atmosfera terrestre, pelo menos 5 milhões de toneladas ou mais teriam que ser bombeadas para a estratosfera.₂ e outras substâncias. Os defensores desse método, como Justin McClellan, da Aurora Flight Sciences em Massachusetts, estimam que o custo de tal operação seria de cerca de US$ 10 bilhões por ano - uma quantia considerável, mas não suficiente para destruir a humanidade para sempre.

Infelizmente, o método do enxofre tem outra desvantagem. O resfriamento funciona bem em regiões mais quentes. Na região dos pólos - quase nenhum. Portanto, como você pode imaginar, o processo de derretimento do gelo e aumento do nível do mar não pode ser interrompido dessa forma, e a questão das perdas por inundação de áreas costeiras baixas continuará sendo uma ameaça real.

Recentemente, cientistas de Harvard realizaram um experimento para introduzir rastros de aerossóis a uma altitude de cerca de 20 km - insuficiente para causar um impacto significativo na estratosfera terrestre. Eles (SCoPEx) foram realizados com um balão. O aerossol contido w.i. sulfatos, que criam uma névoa que reflete a luz solar. Este é um dos muitos projetos de geoengenharia de escala limitada que estão sendo realizados em nosso planeta em números surpreendentes.

Guarda-chuvas espaciais e o aumento do albedo da Terra

Entre outros projetos desse tipo, a ideia chama a atenção lançamento de guarda-chuva gigante para o espaço sideral. Isso limitaria a quantidade de radiação solar que atinge a Terra. Essa ideia existe há décadas, mas agora está em fase de desenvolvimento criativo.

Um artigo publicado em 2018 na revista Aerospace Technology and Management descreve o projeto, que os autores nomeiam. De acordo com ele, está previsto colocar uma fina e larga fita de fibra de carbono no ponto de Lagrange, que é um ponto relativamente estável no complexo sistema de interações gravitacionais entre a Terra, a Lua e o Sol. A folha bloqueia apenas uma pequena porção da radiação solar, mas isso pode ser suficiente para trazer as temperaturas globais abaixo do limite de 1,5°C estabelecido pelo Painel Internacional do Clima.

Eles apresentam uma ideia um pouco semelhante espelhos de grande espaço. Eles foram propostos no início do dia 1º pelo astrofísico Lowell Wood, do Lawrence Livermore National Laboratory, na Califórnia. Para que o conceito seja eficaz, o reflexo deve incidir em pelo menos 1,6% da luz solar, e os espelhos devem ter uma área de XNUMX milhão de km².².

Outros querem bloquear o sol estimulando e, portanto, aplicando um processo conhecido como semeadura de nuvens. "Sementes" são necessárias para gerar drops. Naturalmente, gotículas de água se formam em torno de partículas de poeira, pólen, sal marinho e até bactérias. Sabe-se que produtos químicos como iodeto de prata ou gelo seco também podem ser usados ​​para isso. Isso pode acontecer com aqueles métodos já conhecidos e usados. clarear e clarear nuvens, proposto pelo físico John Latham em 1990. O Sea Cloud Lightning Project da Universidade de Washington em Seattle propõe obter um efeito de branqueamento pulverizando água do mar nas nuvens sobre o oceano.

Outras propostas notáveis aumento do albedo da Terra (isto é, a razão entre a radiação refletida e a radiação incidente) também são aplicáveis ​​para pintar casas de branco, plantar plantas brilhantes e talvez até mesmo colocar folhas refletivas no deserto.

Recentemente descrevemos técnicas de absorção que fazem parte do arsenal de geoengenharia do MT. Eles geralmente não são globais em escopo, embora se seu número aumentar, as consequências podem ser globais. No entanto, pesquisas estão em andamento por métodos que merecem o nome de geoengenharia. Remoção de CO₂ da atmosfera pode, segundo alguns, passar semeando os oceanosque, afinal, são um dos principais sumidouros de carbono do nosso planeta, responsáveis ​​pela redução de aproximadamente 30% da emissão de CO₂. A ideia é melhorar sua eficiência.

As duas formas mais importantes são fertilizar os mares com ferro e cálcio. Isso estimula o crescimento do fitoplâncton, que suga o dióxido de carbono da atmosfera e ajuda a depositá-lo no fundo. A adição de compostos de cálcio causará uma reação com o CO.₂ já dissolvidos no oceano e a formação de íons bicarbonato, reduzindo assim a acidez dos oceanos e tornando-os receptivos à absorção de mais CO₂.

Ideias da Exxon Stables

Os maiores patrocinadores da pesquisa em geoengenharia são The Heartland Institute, Hoover Institution e American Enterprise Institute, todos trabalhando para a indústria de petróleo e gás. Portanto, os conceitos de geoengenharia são frequentemente criticados pelos defensores da redução de carbono que, em sua opinião, desviam a atenção da essência do problema. Além do mais aplicação de geoengenharia sem redução de emissões torna a humanidade dependente desses métodos sem resolver o problema real.

A empresa petrolífera ExxonMobil é conhecida por seus ousados ​​projetos globais desde a década de 90. Além de fertilizar os oceanos com ferro e construir proteção solar de US$ 10 trilhões no espaço, ela também propôs branquear a superfície do oceano aplicando camadas brilhantes, espuma, plataformas flutuantes ou outros "reflexos" na superfície da água. Outra opção era rebocar os icebergs do Ártico para latitudes mais baixas para que a brancura do gelo refletisse os raios do sol. Claro, o perigo de um aumento colossal na poluição dos oceanos foi imediatamente notado, para não mencionar os enormes custos.

Os especialistas da Exxon também propuseram o uso de grandes bombas para mover a água sob o gelo marinho da Antártida e depois pulverizá-la na atmosfera para ser depositada como neve ou partículas de gelo na camada de gelo da Antártida Oriental. Os defensores alegaram que se três trilhões de toneladas por ano fossem bombeadas dessa maneira, haveria 0,3 metros a mais de neve na camada de gelo, no entanto, devido aos enormes custos de energia, esse projeto não foi mais mencionado.

Outra ideia dos estábulos da Exxon são balões de alumínio cheios de hélio de filme fino na estratosfera, colocados até 100 km acima da superfície da Terra para dispersar a luz solar. Também foi proposto acelerar a circulação da água nos oceanos do mundo regulando a salinidade de algumas regiões-chave, como o Atlântico Norte. Para que as águas se tornassem mais salinas, considerou-se, entre outras coisas, a preservação do manto de gelo da Groenlândia, o que impediria seu rápido derretimento. No entanto, o efeito colateral do resfriamento do Atlântico Norte seria resfriar a Europa, dificultando a sobrevivência dos humanos. Uma bagatela.

Dados fornecidos Monitor de geoengenharia - um projeto conjunto da Biofuelwatch, ETC Group e Heinrich Boell Foundation - mostra que muitos projetos de geoengenharia foram implementados em todo o mundo (5). O mapa mostra ativos, concluídos e abandonados. Verifica-se que ainda não existe uma gestão internacional coordenada desta atividade. Portanto, não é geoengenharia estritamente global. Mais como hardware.

5. Mapa de projetos de geoengenharia de acordo com o site map.geoengineeringmonitor.org

A maioria dos projetos, mais de 190, já foi implementada. sequestro de carbono, ou seja, captura e armazenamento de carbono (CCS), e cerca de 80 – captura, uso e armazenamento de carbono (, KUSS). Houve 35 projetos de fertilização oceânica e mais de 20 projetos de injeção de aerossol estratosférico (SAI). Na lista Geoengineering Monitor, também encontramos algumas atividades relacionadas à nuvem. O maior número de projetos foi criado para modificação do clima. Os dados mostram que houve 222 eventos associados ao aumento da precipitação e 71 eventos associados à diminuição da precipitação.

Estudiosos continuam a argumentar

A todo momento, o entusiasmo dos iniciadores do desenvolvimento dos fenômenos climáticos, atmosféricos e oceânicos em escala global levanta questões: realmente sabemos o suficiente para nos dedicarmos à geoengenharia sem medo? E se, por exemplo, a semeadura de nuvens em grande escala alterar o fluxo de água e atrasar a estação chuvosa no Sudeste Asiático? E as plantações de arroz? E se, por exemplo, despejar toneladas de ferro no oceano acabar com a população de peixes ao longo da costa do Chile?

no oceano, implementado pela primeira vez na costa da Colúmbia Britânica na América do Norte em 2012, rapidamente saiu pela culatra com a proliferação maciça de algas. No início de 2008, 191 países da ONU aprovaram a proibição da fertilização oceânica por medo de efeitos colaterais desconhecidos, possíveis modificações na cadeia alimentar ou a criação de áreas de baixo oxigênio em corpos d'água. Em outubro de 2018, mais de uma centena de ONGs denunciaram a geoengenharia como “perigosa, desnecessária e injusta”.

Como é o caso do tratamento médico e de muitos medicamentos, a geoengenharia provoca efeitos colateraisque, por sua vez, exigirá medidas separadas para evitá-los. Como Brad Plumer apontou no Washington Post, uma vez iniciados os projetos de geoengenharia, é difícil pará-los. Quando, por exemplo, paramos de pulverizar partículas reflexivas na atmosfera, a Terra começará a aquecer muito rapidamente. E os súbitos são muito piores do que os lentos.

Um estudo recente publicado no Journal of Geosciences deixa isso claro. Seus autores usaram onze modelos climáticos pela primeira vez para prever o que poderia acontecer se o mundo aplicasse a geoengenharia solar para compensar o aumento de XNUMX% nas emissões globais de dióxido de carbono anualmente. A boa notícia é que o modelo pode estabilizar as temperaturas globais, mas parece que se a geoengenharia parasse uma vez que isso fosse alcançado, haveria picos catastróficos de temperatura.

Especialistas também temem que o projeto de geoengenharia mais popular - bombear dióxido de enxofre para a atmosfera - possa colocar em risco algumas regiões. Os defensores de tais ações se opõem. Um estudo publicado na revista Nature Climate Change em março de 2019 garante que os efeitos negativos de tais projetos serão muito limitados. Coautor do estudo, prof. David Keith, de Harvard, estudioso de engenharia e políticas públicas, diz que os cientistas não devem apenas tocar em geoengenharia, especialmente solar.

- - Ele disse. -

O artigo de Keith já foi criticado por aqueles que temem que os cientistas estejam superestimando as tecnologias existentes e que seu otimismo sobre os métodos de geoengenharia possa desencorajar a sociedade a fazer esforços para reduzir as emissões de gases de efeito estufa.

Existem muitos estudos mostrando o quão frustrante pode ser a aplicação da geoengenharia. Em 1991, 20 megatons de dióxido de enxofre foram liberados na alta atmosfera e todo o planeta foi coberto com uma camada de sulfato, refletindo uma grande quantidade de luz visível. A Terra esfriou cerca de meio grau Celsius. Mas depois de alguns anos, os sulfatos caíram da atmosfera e as mudanças climáticas voltaram ao seu antigo padrão inquietante.

Curiosamente, no mundo pós-Pinatubo moderado e mais frio, as plantas pareciam se sair bem. Principalmente as florestas. Um estudo descobriu que em dias ensolarados em 1992, a fotossíntese em uma floresta de Massachusetts aumentou 23% em comparação com antes da erupção. Isso confirmou a hipótese de que a geoengenharia não ameaça a agricultura. No entanto, estudos mais detalhados mostraram que, após a erupção vulcânica, as safras globais de milho caíram 9,3% e trigo, soja e arroz 4,8%.

E isso deve esfriar os defensores do resfriamento global do globo.