Rociar las nubes y la destrucción de huracanes: cómo la geoingeniería oceánica se convirtió en la frontera de la crisis climática
- Publicado: Jueves, 24 Junio 2021 08:36
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En todo el mundo, decenas de proyectos ingeniosos intentan "engañar" al océano para que absorba más CO2. Pero los críticos advierten de consecuencias imprevistas
Burbujas de metano congeladas en un lago en China. La liberación del gas a medida que se derrite el hielo del Ártico podría causar 1 ° C de calentamiento global "instantáneamente", pero la geoingeniería podría neutralizar esto usando una sal de hierro. Fotografía: Rex/Shutterstock
Tom Green tiene un plan para abordar el cambio climático. El biólogo británico y director del proyecto benéfico Vesta quiere convertir un billón de toneladas de CO2 en roca y hundirlo en el fondo del mar.
Green admite que la idea es "audaz". Implicaría bloquear el carbono atmosférico dejando caer arena de color guisante en el océano. La arena está hecha de olivino molido, una abundante roca volcánica, conocida por los joyeros como peridoto, y, si los cálculos de Green son correctos, depositarla en alta mar en el 2% de las costas del mundo capturaría el 100% de las emisiones globales anuales de carbono.
El plan se basa en un proceso natural llamado meteorización (weathering). “La meteorización ha estado trabajando en el planeta durante miles de millones de años”, dice Green, un graduado de la Escuela de Negocios de Harvard que dirige el Proyecto Vesta desde San Francisco. “Cuando la lluvia cae sobre las rocas volcánicas, se disuelven un poco en el agua, provocando una reacción química que utiliza el dióxido de carbono de la atmósfera. El carbono termina en el océano, donde es utilizado por organismos calcificadores marinos como los corales y los animales que forman conchas, cuyos esqueletos y conchas se hunden hasta el fondo del océano como sedimento y eventualmente se convierten en piedra caliza".
Olivino volcánico, que el Proyecto Vesta está probando como una forma de capturar el carbono absorbido en los océanos. Fotografía: Cortesía Proyecto Vesta
El olivino se meteoriza fácilmente, y permitir que las corrientes oceánicas lo revuelvan y agiten, dice Green, "hará que se disuelva mucho más rápidamente, para que suceda en una escala de tiempo relevante para el ser humano". No es un mineral raro: hay playas en las islas Galápagos y en Hawai que son verdes con arena rica en olivino.
La idea de utilizar el mar para absorber el exceso de carbono no es descabellada, afirma Green. El agua del océano puede contener 150 veces más CO2 que el aire, por unidad de volumen. "El océano ya ha absorbido alrededor del 30% del exceso de dióxido de carbono que hemos emitido como sociedad", nos dice. Él y sus colegas se están preparando para probar su proceso en dos calas caribeñas similares, una de ellas actúa como un "control" intacto en el experimento.
Quedan muchas incógnitas. ¿Funcionaría tal intervención? ¿Quién decide si debe seguir adelante? ¿Podría haber efectos secundarios? Es una química compleja y el proceso natural de meteorización se aceleraría a un ritmo poco natural. Nuestra comprensión del funcionamiento del océano es una mera gota en el conocimiento proverbial. Pero con nuestra carrera para reparar el planeta que ha adquirido connotaciones de misión inalcanzable, todavía hay esperanza de que los vastos y agitados mares puedan ser nuestro salvavidas.
Aumentar la captura de carbono de forma natural en la tierra (plantando árboles, por ejemplo) no eliminará suficiente CO2 para detener el calentamiento global. Peter Wadhams, director del Grupo de Física del Océano Polar de la Universidad de Cambridge y autor de A Farewell to Ice (adiós al hielo), dice: “Si quieres deshacerte de las emisiones industriales de Europa, tienes que convertir Europa en un gran bosque virgen. Funciona, pero no es lo suficientemente bueno por sí solo".
Se están discutiendo muchas ideas ingeniosas. Las costas podrían volverse salvajes con bosques submarinos o praderas de algas marinas, el agua superficial enfriada generando burbujas de aire para elevar el agua fría de las profundidades y las nubes marinas rociadas con agua de mar para reflejar más calor del sol.
Mientras el Reino Unido se prepara para albergar la Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (Cop26) en noviembre, se están probando docenas de estos proyectos. La mayoría depende de los muchos procesos naturales de restauración del equilibrio del océano: mejorarlos para ayudar a reducir el enfriamiento, bloquear el carbono, proteger el hielo del Ártico o incluso reducir la amenaza de huracanes.
Nadie sabe si estos conceptos funcionarán o qué consecuencias podrían tener. Todos ellos se califican como geoingeniería, una mala palabra para algunos ambientalistas. La intervención humana en el mundo natural a menudo ha salido mal: los sapos de caña desatados en Australia en la década de 1930 para proteger los cultivos de azúcar continúan diezmando la fauna nativa. Y siempre existe la posibilidad de que las industrias con altas emisiones de carbono vean estas soluciones como una excusa para eludir sus compromisos de reducción de emisiones y mantener el negocio como de costumbre.
Gaurav Sant, director del Instituto UCLA para la Gestión del Carbono, dice que ya no hay tiempo para perder debatiendo. “¿Qué más podría pasar? La respuesta corta es que no lo sabemos y no creo que nadie más lo sepa tampoco. Simplemente tendremos que hacer esto y averiguarlo.
El profesor Gaurav Sant, de UCLA, ha ayudado a desarrollar tecnología que puede extraer dióxido de carbono del mar, permitiendo que el agua absorba más. Fotografía: UCLA
"El problema en cuestión es tan grande que no podemos centrarnos en la idea de la perfección, porque la perfección es enemiga de lo bueno".
Sant se refiere a otro concepto, que está ayudando a desarrollar a solo unos cientos de millas de la costa de Green, donde los ingenieros de UCLA han desarrollado una máquina que imita cómo se forman las conchas marinas. Llamado reactor de flujo, la máquina succiona agua de mar y una carga eléctrica la vuelve alcalina, lo que hace que el CO2 reaccione con el magnesio y el calcio del agua de mar, produciendo piedra caliza y magnesita (como formando conchas). Luego, el agua fluye hacia afuera y, agotada de su CO2 capturado, está lista para absorber más. Un subproducto de este proceso, el hidrógeno, se puede extraer como combustible.
Es un concepto similar a la meteorización del olivino en el océano, y el plan de Sant es realizar pequeños estudios iniciales antes de una ampliación gradual. El equipo tiene como objetivo eliminar entre 10 y 20 gigatoneladas de CO2 de la atmósfera a partir de 2050.
Sant dice que será un gran desafío construir un sistema lo suficientemente grande y luego construir miles más. "Cualquiera que diga 'vamos a hacer esto en cinco años', está subestimando enormemente el desafío", señala. "Estamos hablando de una empresa enorme, cuyo tamaño y escala no ha visto antes la humanidad".
La enorme escala de la geoingeniería necesaria para hacer frente a la crisis climática significa que incluso las ideas más conocidas están fracasando. La noción de impulsar las floraciones de fitoplancton, pequeñas plantas flotantes que absorben CO2 cuando realizan la fotosíntesis, y pueden ser ayudadas por nutrientes, como el hierro, fue muy discutida.
Pero Jean-Pierre Gattuso, director de investigación del Laboratoire d'Océanographie de Villefranche en París, dice que las últimas investigaciones sugieren que la idea no es viable. “Se realizaron experimentos de fertilización oceánica en el mar que demostraron que la adición de hierro puede desencadenar una floración de fitoplancton”, expone. “Sin embargo, la cantidad de CO2 secuestrado permanentemente parece ser pequeña, porque la mayor parte de la materia orgánica producida vuelve a ser CO2 antes de que tenga la oportunidad de almacenarse en las profundidades del océano. Una consecuencia no deseada también puede ser la creación de áreas de agua con poco oxígeno ".
Una imagen de la NASA del Océano Atlántico sur que muestra floraciones de fitoplancton (en verde y azul claro). Las diminutas plantas pueden secuestrar CO2. Fotografía: Nasa/Zuma/Rex
Otro revés ha surgido en el intento de neutralizar el metano que escapa de debajo del hielo ártico que se derrite. Las columnas de burbujas de metano se ven cada vez más en el Ártico, y Wadhams está frustrado porque el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) aún no ha aceptado su teoría de que, a medida que el hielo se derrite, podríamos enfrentar un escape catastrófico de metano que se ha almacenado durante 20.000 años. Las estimaciones, dice, oscilan entre 50 y 700 gigatoneladas, lo que podría "causar tal vez un grado [centígrado] de calentamiento, más o menos instantáneamente", adelantando entre 15 y 35 años la fecha promedio en la que el aumento de la temperatura media global supera los 2 °C por encima de los niveles preindustriales.
La mejor prevención de geoingeniería para eso se basa, nuevamente, en el océano. "Si soplas un polvo fino, o aerosol, de una sal de hierro llamada cloruro férrico sobre la superficie del mar en el lugar donde el metano está burbujeando, reacciona con el metano, produciendo hidróxido férrico, que se disuelve en el agua", comenta.
De manera frustrante para los partidarios de la teoría, un viaje de prueba realizado este año por la Universidad de Copenhague no encontró evidencia de que pudiera funcionar con la suficiente eficiencia para eliminar las cantidades requeridas de gas.
Wadhams es parte de un grupo que busca otras soluciones, pero la idea de soplar sal es la única "oportunidad en el casillero" en este momento, dice. “Los resultados, aunque decepcionantes, muestran que algo está sucediendo, simplemente no es tan eficiente como todos esperaban. Para usar una frase triste, 'es necesaria más investigación' ".
Un barco conceptual Flettner, que rociaría agua de mar en el aire para hacer que las nubes reflejen más luz solar. Ilustración: J MacNeill
Al igual que muchas ideas de geoingeniería, una posible medida preventiva que podría enfriar las aguas del Ártico y, por lo tanto, ayudar a mantener el metano sellado en el hielo, está envuelto en el miedo y la política. El "brillo de las nubes marinas" consiste en rociar una fina neblina de agua de mar en las nubes para que la sal las haga más brillantes y reflejen más el calor del sol.
Ya se está probando como parte de un programa de investigación financiado por el gobierno australiano para limitar el daño a la Gran Barrera de Coral, y Wadhams cree que podría usarse a gran escala. Sin embargo, cree que la necesidad más urgente es desplegarlo “en una escala más restringida, alrededor de los bordes del Ártico” donde los riesgos de escape de metano son mayores.
Los barcos con mástiles altos rociarían el agua de mar, en un sistema que está siendo desarrollado por Stephen Salter, profesor emérito de diseño de ingeniería en la Universidad de Edimburgo. Wadhams dice que es "el método principal para reducir el calentamiento global y salvarnos del ataque de metano ... Pero hay una falta de comprensión, falta de visión y, por supuesto, falta de dinero". Costará algunas decenas de millones hacer que esto funcione ".
Con Gran Bretaña como anfitrión de la Cop26 en noviembre, dice: “No podemos parecer inertes. Lo más fácil a lo que aferrarse sería el brillo de las nubes marinas. Funcionaría y lograría mucho".
Pero incluso cuando Wadhams cree que el proceso será inofensivo, Ray Pierrehumbert, profesor de física en la Universidad de Oxford, ve señales de alerta.
“Muchos patrones climáticos como los monzones dependen de la diferencia de calentamiento entre los continentes y los océanos”, dice. “Si hace algo para enfriar el Atlántico norte, digamos para preservar el hielo marino o los glaciares de Groenlandia, eso cambia las precipitaciones en los trópicos. Cada parte de la atmósfera está conectada, por lo que si no equilibra el calentamiento y el enfriamiento con mucho cuidado, obtendrá todo tipo de cambios en el sistema climático, algunos de los cuales son difíciles de predecir ".
Un riesgo más grave, dice, es ver una tecnología como esta como una forma de evitar la reducción de emisiones. “Una vez que se emite CO2, su efecto de calentamiento continuará durante miles de años. Mientras que el brillo de las nubes marinas se basa en partículas que caen de la atmósfera después de, tal vez, siete días. Entonces tienes que renovarlos cada semana. Y si llega a depender de él para algo como evitar que la Gran Barrera de Coral muera, debe seguir haciéndolo para siempre. Pero pueden suceder todo tipo de cosas que te obliguen a detenerte, guerras, lo que sea, y si te detienes, alcanzarás este calentamiento catastrófico extremadamente rápido ".
Se lanzó una cortina de burbujas de aire comprimido para evitar que el Holandsfjord de Noruega se congelara. Olav Hollingsaeter está analizando si el concepto se puede utilizar como un "asesino de huracanes". Fotografía: Cortesía: OceanTherm
Los intentos de piratear el clima son controvertidos. Un método de gestión de la radiación solar, apoyado por Bill Gates, que implicaría enviar partículas a la estratosfera para reflejar la luz solar, fue descrito como un multimillonario que intenta tapar el Sol. Y la siembra de nubes rara vez aparece sin la frase acompañante "jugar a ser dios". Pero eso no disuade a la gente detrás de otro nuevo proyecto de geoingeniería oceánica para hacer frente a los huracanes enfriando el agua de la superficie donde se forman.
En 2017, con su hermano Bjorn, Olav Hollingsaeter, un ex submarinista de la marina noruega, inició OceanTherm para reutilizar la tecnología establecida para reducir la intensidad de las tormentas. Durante los inviernos noruegos, OceanTherm utiliza "cortinas de burbujas" para liberar aire comprimido en aguas profundas. Estos empujan agua más caliente a la superficie, lo que evita que los puertos se congelen. Desplegar cortinas de burbujas en aguas más cálidas dispara aguas profundas más frías hacia arriba, enfriando la superficie.
Hollingsaeter está en conversaciones con tomadores de decisiones en áreas afectadas por huracanes alrededor del Golfo de México, pero su búsqueda se complica por preocupaciones legales y éticas. Un proyecto similar de "caza de huracanes" de Alan Blumberg, el oceanógrafo detrás de un intento de enfriar el agua superficial bombeando agua más fría, le comentó al Washington Post en 2019 que su investigación se estancó por temor a que pudiera cambiar la llegada de una tormenta o aumentar el impacto de las inundaciones.
Hollingsaeter afirma que su diseño mejora el de Blumberg. “Cuando bombeas agua más fría a la superficie, el agua fría es mucho más pesada y se hundirá. Pero la cortina de burbujas mezcla la temperatura del agua por completo, por lo que hay una capa gruesa de agua más fría".
Admite que nadie sabe si el enfriamiento del agua superficial podría cambiar la trayectoria o el poder de una tormenta, pero argumenta que los beneficios potenciales hacen que valga la pena seguir investigando.
Reconstruir las costas es quizás un plan de mitigación de la crisis climática más fácil de respaldar. Hay tres tipos de ecosistemas costeros de “carbono azul” que almacenan carbono en sedimentos o suelos: manglares, marismas y pastos marinos. Juntos, absorben más carbono que los bosques terrestres, y el carbono se escapa solo si se destruyen los ecosistemas.
Desafortunadamente, esto es lo que le ha sucedido a la mitad de los manglares del mundo y a muchas marismas, ya que las costas están despejadas de paisajes naturales. Solo en el Reino Unido, más del 90% de las praderas de pastos marinos se han perdido debido al desarrollo costero, el daño de las anclas y la contaminación que alimenta las algas.
Hay esfuerzos para restaurar estos hábitats, así como para fomentar el crecimiento de algas marinas, que absorben aproximadamente 600 millones de toneladas de CO2 al año en todo el mundo. La restauración es un problema local: en el Reino Unido, el Proyecto Seagrass (Alagas Marinas) está colocando cuerdas y semillas para crear nuevas praderas marinas y la iniciativa Wallasea Island Wild Coast (Iniciativa de la Costa Salvaje de la Isla de Wallasea) en Essex está construyendo marismas saladas utilizando arcilla, tiza y grava excavada por el túnel Crossrail en Londres . En Kenia, donde la madera de manglar se utiliza para carbón vegetal, construcción naval y carpintería, las organizaciones conservacionistas están trabajando juntas en proyectos de restauración de manglares a largo plazo.
Sin embargo, Gattuso cree que, si bien los ecosistemas de carbono azul deben conservarse y restaurarse de todos modos, sus efectos potenciales sobre el clima son limitados. Mientras tanto, las otras medidas basadas en los océanos que no involucran la regeneración "están en la etapa de concepto o son arriesgadas", comenta.
“Me gustaría que los países pusieran menos énfasis en estos enfoques y volvieran al enfoque conocido, seguro y más eficaz, que es reducir las fuentes de gases de efecto invernadero”, agrega. "Aquí es donde está la urgencia".
La luz del sol atraviesa un bosque de algas marinas frente a la isla Anacapa de California. A nivel mundial, los bosques de algas marinas absorben unos 600 millones de toneladas de CO2 al año. Fotografía: Douglas Klug/Getty
Green sabe que el Proyecto Vesta enfrentará muchas objeciones similares. Él es consciente de que no solo los políticos y ambientalistas necesitan ser convencidos, sino las comunidades que viven en las costas donde quiere tirar la piedra. Deben estar comprometidos con "explicar lo que estamos haciendo, abordar cualquier inquietud e involucrarlos en el proceso de toma de decisiones", dice, afirmando que su plan es comenzar poco a poco, probar, monitorear y construir solo si está satisfecho, y solo entonces en etapas. "Es un proceso científico muy cuidadoso, sólido y riguroso".
Los beneficios, argumenta, podrían ser enormes. La meteorización podría ser un método barato de eliminación de carbono y afirma que las ganancias de eliminación de CO2 serían 20 veces más que las emitidas en la minería y el transporte del olivino. Además, a diferencia de las ideas de captura de carbono basadas en tierra, la meteorización bloquea el carbono de forma irreversible, en lugar de en depósitos subterráneos que corren el riesgo de fugas. El efecto adicional, dice, es que la meteorización hace que el carbono sea "como bicarbonato de sodio, que desacidifica el océano".
El Proyecto Vesta comenzó con fondos filantrópicos y subvenciones, pero Green espera que la venta de créditos de carbono pueda pagar la ampliación. “La mayoría de los países no podrán cumplir con sus contribuciones determinadas a nivel nacional (NDC) a la reducción de emisiones y deberán compensarlas con créditos de carbono”, dice Green.
Los críticos temen que, en lugar de ser la forma de lograr una emisión de carbono neto-cero, será una licencia para seguir quemando combustible. “A veces la gente me dice: '¿No crea esto un riesgo moral?'”, señala Green. "¿No eliminará eso el incentivo para que la gente reduzca las emisiones?" Y la respuesta es muy clara: necesitamos ambas cosas".
Él cree que, en última instancia, el mercado del carbono lo solucionará. "Si las empresas tienen que ser cero-netas y las emisiones de carbono son incluidas en todos los costes, una empresa puede decidir si es más eficiente, por ejemplo, reacondicionar mi flota para que sea eléctrica o mantener mi flota a gasolina y pagar los créditos por emisiones negativas. "
Wadhams se siente igualmente pragmático sobre las sutilezas morales de la geoingeniería oceánica para salvar el clima. “La palabra principal que se utiliza en relación con el metano que se escapa del Ártico es: '¡Ayuda!'”, comenta. Para él, el sentido general es que estamos llegando al desenlace de la película de acción y solo nos queda el acto final para salvar el planeta.
"Todo esto es muy difícil", dice Sant de UCLA. "Pero la acción es la necesidad del momento".
Publicado en The Guardian el 23 de junio de 2021 por Amy Fleming dentro del apartado "Paisaje marino: el estado de nuestros océanos". Enlace al original: https://bit.ly/2StjEtG
