La dispersión de partículas que reflejan la luz solar en la atmósfera podría frenar el rápido derretimiento de la Antártida occidental y reducir el riesgo de un aumento catastrófico del nivel del mar, según un estudio dirigido por investigadores de la Universidad de Indiana. El estudio, uno de los primeros en examinar cómo la ingeniería climática podría afectar a la Antártida, se produce mientras los científicos hacen sonar la alarma sobre la posibilidad de un derretimiento acelerado del hielo de la Antártida occidental este siglo. Los resultados de la investigación fueron publicados en el Journal of Geophysical Research.
"Incluso si el mundo logra el ambicioso objetivo de limitar el calentamiento global a 1,5 grados Celsius por encima de los niveles preindustriales, todavía no hemos llegado a ese punto", dijo Paul Goddard, científico investigador asistente en el Departamento de Ciencias de la Tierra y Atmosféricas de la Facultad de Artes y Ciencias de la Universidad Internacional y autor principal del estudio. Si vamos por buen camino, seguiremos viendo un aumento significativo del nivel del mar. Explorar cómo reflejar la luz solar en el espacio antes de que sea absorbida por el sistema climático de la Tierra puede ayudarnos a ganar más tiempo para hacer frente al cambio climático y evitar o retrasar la aparición de puntos de inflexión climáticos, como el colapso de la capa de hielo de la Antártida occidental".
Los investigadores compararon la acumulación neta de hielo de la Antártida con niveles históricos bajo múltiples escenarios de inyección de aerosoles estratosféricos (SAI) y un escenario de emisiones moderadas sin SAI entre 1990 y 2009. El azul representa un aumento neto en la acumulación de hielo, el rojo representa una disminución neta. Los puntos pequeños indican áreas donde no se esperan cambios significativos. El período de comparación entre el escenario SAI y el escenario de emisiones moderadas es 2050-2069.
Abreviaturas de escenarios: HIST (fechas históricas 1990-2009); SSP2-4.5 (escenario de emisiones moderadas sin SAI); 30N-ANN (SAI anual a 30°N); EQ-ANN (EFS anual en el ecuador); 30S -ANN (SAI anual a 30°S); Global +1,0 (SAI anual a 30°N, 15°N, 15°S, 30°S), Polar +1,0 (SAI anual a 60°N, 60°S en primavera norte y primavera sur). Fuente: Universidad de Indiana
Además de Goddard, los coautores del artículo incluyen a Ben Kravitz, profesor asistente de ciencias terrestres y atmosféricas en la Universidad de Indiana, Douglas McMartin y Daniele Visani de la Universidad de Cornell, Eva Bednarz de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica y Walker Lee del Centro Nacional de Investigación Atmosférica.
Inyección de aerosol estratosférico
El estudio explora un tipo de ingeniería climática llamada inyección de aerosol estratosférico, que libera grandes cantidades de pequeñas gotas de azufre en la estratosfera a través de flotas de aviones, como método propuesto para controlar las temperaturas globales.
Este enfoque imita lo que sucede cuando un gran volcán expulsa grandes cantidades de partículas a la atmósfera superior, creando un efecto de enfriamiento que puede durar meses o años. La Casa Blanca discutió recientemente este enfoque en un informe que describe posibles programas de investigación sobre la inyección de aerosoles estratosféricos y el brillo de las nubes oceánicas, otra estrategia propuesta para enfriar el planeta.
Diez de los años más calurosos registrados han ocurrido en los últimos 14 años. Eso incluye 2023, que se espera que supere a 2016 como el año más caluroso registrado. A medida que las temperaturas globales se disparan, en todo el mundo se producen olas de calor, incendios forestales, inundaciones repentinas y otros impactos relacionados con el clima sin precedentes.
simulación por computadora
En el estudio, investigadores y colaboradores de la Universidad de Indiana utilizaron computadoras de alto rendimiento y modelos climáticos globales para simular diferentes escenarios de inyección de aerosoles estratosféricos para identificar las estrategias de enfriamiento con mayor probabilidad de frenar la pérdida de hielo de la Antártida. Parte del análisis de datos realizado para este estudio se realizó en el grupo de computadoras de gran memoria "Carbonate" del Departamento de Servicios de Tecnología de la Información de la Universidad Internacional.
"El lugar donde se liberan los aerosoles es importante y puede tener diferentes efectos sobre el clima", dijo Goddard. "En este caso, descubrimos que liberar aerosoles estratosféricos en múltiples latitudes en los trópicos y subtrópicos, y una mayor proporción de aerosoles en el hemisferio sur, es la mejor estrategia para proteger el hielo terrestre de la Antártida porque ayuda a mantener el agua caliente alejada de las plataformas de hielo".
Diferentes escenarios y descubrimientos.
Los investigadores simularon 11 escenarios diferentes de inyección de aerosoles estratosféricos. Tres escenarios que abarcan múltiples latitudes -considerados el método más probable para implementar la inyección de aerosoles estratosféricos- tienen objetivos de temperatura de 1,5, 1 y 0,5 grados Celsius por encima de los niveles preindustriales. Las simulaciones comenzaron en 2035 y continuaron hasta 2070, incluyendo un escenario de emisiones moderadas sin inyección de aerosoles estratosféricos como punto de comparación clave.
Goddard dijo que si bien los escenarios de simulación que inyectan aerosoles estratosféricos en múltiples latitudes mostraron beneficios en términos de pérdida de hielo antártico, se necesita más investigación para cuantificar los cambios en las tasas de derretimiento.
En particular, varios escenarios de inyección en una sola latitud aceleraron la pérdida de hielo antártico a medida que los vientos predominantes se desplazaban hacia el sur, dirigiendo agua cálida hacia las plataformas de hielo.
"Si vamos a diseñar el clima, cómo lo diseñamos realmente importa", dijo Goddard. "Por ejemplo, algunos de los riesgos asociados con la inyección de aerosoles estratosféricos incluyen cambios en los patrones de precipitación regionales y la posibilidad de un 'shock de terminación', en el que las temperaturas globales vuelvan rápidamente a los niveles de inyección de aerosoles preestratosféricos si el procesamiento se interrumpe durante décadas".
Ampliando la comprensión de la geoingeniería
Kravitz dice que el concepto se está discutiendo más ampliamente a medida que los efectos del cambio climático se vuelven más prominentes: "Si algún día la sociedad decide dedicarse a la geoingeniería, necesitamos comprender mejor lo que sabemos y lo que no sabemos. Hemos comenzado a llenar algunos de los vacíos de conocimiento sobre los riesgos y los impactos regionales de la gestión de la radiación solar, pero aún queda más investigación por hacer antes de que alguien pueda decir si esto es realmente una buena idea en el futuro. Eso es cierto para la Antártida, pero también para el resto del planeta".
Referencia "La inyección de aerosol estratosférico reduce el riesgo de pérdida de glaciares antárticos, según la ubicación y la cantidad de la inyección" P.B. Goddard, B. Kravitz, D.G. MacMartin, D. Visioni, E.M. Bednarz y W.R. Lee publicado en el Journal of Geophysical Research el 15 de noviembre de 2023
doi:10.1029/2023jd039434
Fuente compilada: ScitechDaily