Por que a geoengenharia solar deve ser parte da solução para a crise climática
O sol ilumina camadas da atmosfera da Terra, visto da Estação Espacial Internacional. Uma proposta de geoengenharia solar para reduzir os efeitos do aquecimento global teria como alvo uma camada superior da atmosfera. NASA p Por décadas, O cientista climático David Keith, da Universidade Harvard, tem tentado fazer com que as pessoas levem sua pesquisa a sério. Ele é um pioneiro no campo da geoengenharia, que visa combater as mudanças climáticas por meio de uma série de soluções tecnológicas. Ao longo dos anos, as ideias incluem borrifar ferro no oceano para estimular o plâncton a sugar mais carbono da atmosfera ou capturar carbono direto do ar.
p Keith fundou uma empresa que desenvolve tecnologia para remover o carbono do ar, mas sua especialidade é geoengenharia solar, que envolve refletir a luz do sol da Terra para reduzir a quantidade de calor que fica presa na atmosfera pelos gases de efeito estufa. A estratégia não foi comprovada, mas a modelagem sugere que funcionará. E porque grandes erupções vulcânicas podem ter o mesmo efeito, existem alguns dados do mundo real para ancorar a ideia.
p No futuro próximo, Keith e seus colegas esperam lançar um dos primeiros testes do conceito:um balão de alta altitude que injetaria minúsculos, partículas reflexivas na camada superior da atmosfera conhecida como estratosfera. O local e a hora do experimento ainda serão determinados, mas seria um passo de bebê para mostrar se as partículas estratosféricas artificiais poderiam ajudar a resfriar o planeta da mesma forma que as erupções o fazem naturalmente.
p Mas a ideia de usar uma solução tecnológica para as mudanças climáticas é controversa. Falar sobre - quanto mais pesquisar - geoengenharia tem sido considerado um tabu por medo de que isso atrapalhe os esforços para combater a mudança climática de outras maneiras, particularmente o trabalho crítico de redução das emissões de carbono. Isso deixou a geoengenharia à margem da pesquisa climática. Mas as atitudes das pessoas podem estar mudando, Diz Keith. Ele argumenta que, embora a geoengenharia por si só não possa resolver o problema das mudanças climáticas, poderia ajudar a mitigar os danos se implementado cuidadosamente junto com as reduções de emissões.
p Em 2000, Keith publicou uma visão geral da pesquisa de geoengenharia na Revisão Anual de Energia e Meio Ambiente, no qual ele observou que as principais avaliações do clima até aquele ponto o haviam amplamente ignorado. No início deste ano, ele falou em Seattle sobre o estado atual do campo na reunião anual da American Association for the Advancement of Science. A revista Knowable conversou com Keith sobre como a ciência, O panorama tecnológico e geopolítico mudou nas décadas seguintes.
Perguntas e respostas com o cientista climático David Keith
p Esta conversa foi editada em termos de duração e clareza.
Vinte anos atrás, você chamou a geoengenharia de "profundamente controversa". Como a polêmica mudou desde então?
p Naquela época, era algo que conhecia um pequeno grupo de pessoas que pensavam sobre o clima - e a maioria concordava que não falariam sobre isso. E foi isso. Agora é muito mais amplamente discutido. Acho que o tabu foi reduzido, com certeza. Certamente ainda é controverso, mas minha sensação é que houve uma mudança real. Um número crescente de pessoas que estão na ciência do clima ou nas políticas públicas relacionadas ao clima ou em grupos ambientais agora concorda que isso é algo sobre o qual devemos falar, mesmo que muitos pensem que nunca deveria ser implementado. Há um consenso cada vez maior de que a pesquisa deve acontecer. É uma sensação muito diferente.
Por que havia um tabu contra falar sobre geoengenharia, e você acha que era válido?
p Acho que é bem intencionado; as pessoas têm razão em se preocupar com o fato de que falar sobre geoengenharia pode reduzir o esforço para reduzir as emissões. Não acho que essa preocupação com o risco moral seja uma razão válida para não fazer pesquisas. Houve pessoas que argumentaram que não deveríamos permitir que o coquetel de drogas triplas contra a AIDS fosse distribuído na África porque seria mal utilizado, criando resistência. Outros argumentaram contra a implementação de airbags, porque as pessoas dirigiriam mais rápido. Há uma longa história de argumentação contra todos os tipos de tecnologias potencialmente redutoras de risco por causa do potencial de compensação de risco - a possibilidade de que as pessoas mudem o comportamento assumindo mais riscos. Acho que é um argumento eticamente confuso.
p Para mim, a preocupação mais séria é que algumas entidades - como grandes empresas de combustíveis fósseis que têm interesse político em bloquear os cortes de emissões - tentarão explorar o potencial da geoengenharia como argumento contra os cortes de emissões. Essa preocupação provavelmente foi a principal razão de alguns grandes grupos da sociedade civil quererem bloquear ou conter a discussão dessas coisas para que não entrem mais amplamente no debate sobre o clima. Para mim, a preocupação é inteiramente justificada, mas acho que a resposta certa é enfrentá-lo de frente em vez de evitar o debate. Não quero um mundo onde as decisões sejam tomadas por elites falando a portas fechadas.
A geoengenharia solar envolveria a injeção de aerossóis reflexivos de aviões de alta altitude na camada da alta atmosfera conhecida como estratosfera, que se estende entre 10 a 50 quilômetros (6 a 31 milhas) acima da superfície da Terra. A ideia é que as partículas de aerossol refletissem uma pequena quantidade de luz solar longe do planeta, reduzindo a quantidade de calor aprisionada pelos gases de efeito estufa e mitigando alguns dos efeitos das mudanças climáticas. SCoPEx / Revista Knowable
A quantidade de pesquisas em geoengenharia aumentou nas últimas duas décadas?
p Dramaticamente, mesmo nos últimos dois anos. Quando escrevi aquele artigo da Revisão Anual em 2000, praticamente não havia pesquisa organizada. Ocasionalmente, alguns pesquisadores se interessaram e dedicaram cerca de 1% do seu tempo.
p Agora, existem poucos programas de pesquisa em quase todos os lugares que você gostaria de mencionar. Existe um programa chinês que é muito sério; há um australiano que é mais bem financiado do que qualquer coisa nos Estados Unidos; existem vários na Europa.
Qual foi a maior surpresa nos últimos 20 anos em como a geoengenharia solar pode funcionar?
p A grande surpresa foram os resultados recentes, incluindo dois estudos nos quais estive envolvido, mostrando que os efeitos de um programa global de geoengenharia solar não seriam tão desiguais geograficamente quanto se temia. O que importa para uma política pública real é quem fica pior.
p Para um artigo publicado no ano passado na Nature Climate Change, usamos um modelo de computador de altíssima resolução, e nós comparamos, sobre toda a superfície terrestre, dois mundos:um onde temos o dobro dos níveis pré-industriais de dióxido de carbono e o outro onde temos geoengenharia solar suficiente para reduzir a mudança de temperatura pela metade. Para cada uma das 33 regiões geográficas de estudo designadas pelo Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas, tentamos verificar se a geoengenharia solar moveria uma determinada variável climática de volta aos níveis pré-industriais, que chamamos de "moderado, "ou movê-lo para longe do pré-industrial, que chamamos de "exacerbado".
p Nós nos concentramos em algumas das variáveis climáticas mais importantes:mudanças nas temperaturas extremas, mudança na temperatura média, mudança na disponibilidade de água e mudança na precipitação extrema. E o que descobrimos parece bom demais para ser verdade:não havia uma única variável em uma única região que fosse exacerbada. Isso foi uma surpresa.
p Em um artigo publicado em março na Environmental Research Letters, fizemos a mesma análise com outro modelo, e descobrimos que, com a geoengenharia solar, tudo é moderado em todas as regiões, exceto quatro. Mas todas as quatro são regiões secas que ficam mais úmidas. Portanto, meu palpite é que muitos residentes dessas regiões prefeririam realmente esse resultado porque, em geral, as pessoas estão mais preocupadas em ficar mais secas do que úmidas.
p Agora, o que o modelo mostra pode ou não ser verdade no mundo real. Mas se houver um único motivo para realmente olhar para essas tecnologias e avaliá-las em experimentos, resultados como este mostram que você pode reduzir quase todas ou muitas das principais perturbações do clima sem tornar nenhuma região significativamente pior. Isso é uma coisa e tanto.
Como seria seu experimento planejado no mundo real, conhecido como o Experimento de Perturbação Controlada Estratosférica (SCoPEx), trabalhar?
p O SCoPEx é um experimento com balão estratosférico para colocar aerossóis na estratosfera e medir sua interação nas primeiras horas e no primeiro quilômetro ou mais após a liberação em uma pluma. Trata-se de um balão de grande altitude que levantará uma gôndola carregando um pacote de instrumentos científicos a uma altitude de 20 quilômetros. Ele vai liberar uma quantidade muito pequena de materiais, como gelo, carbonato de cálcio (essencialmente calcário em pó) ou gotículas de ácido sulfúrico conhecidas como sulfatos. A gôndola será equipada com hélices que foram originalmente feitas para aerobarcos, de forma que ela possa voar através da pluma de materiais liberados para fazer as medições.
p A quantidade de material liberado será da ordem de 1 quilo, que é muito pequeno para ter qualquer impacto direto na saúde ou no meio ambiente, uma vez liberado. O objetivo não é mudar o clima ou mesmo ver se você consegue refletir a luz do sol. O objetivo é simplesmente melhorar nossos modelos de formação de aerossóis na estratosfera, especialmente em plumas, o que é muito relevante para entender como a geoengenharia solar funcionaria. Esperamos lançar o experimento em breve. Mas quando e onde isso acontecerá depende da disponibilidade do balão e das recomendações de um comitê consultivo.
O planejado Experimento de Perturbação Controlada Estratosférica enviará um balão carregando instrumentos científicos em uma gôndola para a estratosfera. Os instrumentos liberarão uma pequena quantidade de material - provavelmente gelo ou poeira mineral - para formar uma nuvem de partículas de aerossol com um quilômetro de comprimento (à esquerda). As hélices modificadas do aerobarco permitirão que a gôndola manobre acima da pluma (meio) e abaixe os instrumentos na pluma para fazer medições repetidas de como as partículas se espalham pela estratosfera (direita). ADAPTADO DE J.A. DYKEMA ET AL / TRANSAÇÕES FILOSÓFICAS DA SOCIEDADE REAL A 2014
Sabemos que existem riscos à saúde relacionados à poluição por ácido sulfúrico na baixa atmosfera. Existem riscos potenciais para a saúde ao injetar aerossóis de sulfato na estratosfera?
p Qualquer coisa que colocarmos na estratosfera acabará vindo para a superfície, e esse é um dos riscos que devemos considerar. Um programa de geoengenharia solar em grande escala pode envolver a injeção de cerca de 1,5 milhão de toneladas de enxofre e ácido sulfúrico na estratosfera por ano. Isso poderia ser feito usando uma frota de aeronaves; cerca de 100 aeronaves precisariam voar continuamente com cargas úteis até cerca de 20 quilômetros (12 milhas) de altitude. Você não estaria errado em pensar que isso parece loucura. Sabemos que a poluição por ácido sulfúrico na baixa atmosfera mata muitas pessoas todos os anos, portanto, colocar ácido sulfúrico na estratosfera é obviamente um risco. Mas é importante entender quanto realmente representa 1,5 milhão de toneladas por ano.
p A erupção do Monte Pinatubo em 1991, nas Filipinas, despejou cerca de 8 milhões de toneladas de enxofre em um ano na estratosfera. Resfriou o clima e teve implicações para todos os tipos de sistemas. As atuais emissões globais de enxofre são de cerca de 50 milhões de toneladas por ano na baixa atmosfera, e isso mata vários milhões de pessoas todos os anos devido à poluição do ar por partículas finas. Portanto, o risco relativo da geoengenharia solar é bastante pequeno, e tem que ser pesado contra o risco de não fazer geoengenharia solar.
Com que rapidez um programa de geoengenharia solar em grande escala poderia decolar?
p Pode acontecer muito rápido, mas todas as maneiras como isso acontece muito rápido são casos ruins, basicamente onde um país salta muito rapidamente. É óbvio que o melhor é que os países não apenas comecem a fazer isso, mas que articulem planos claros e construam freios e contrapesos e assim por diante.
p Se houvesse uma pesquisa muito mais ampla ao longo da próxima meia década a década - o que é possível porque as atitudes realmente estão mudando - então é plausível que alguma coalizão de países poderia começar a avançar em direção à implementação real com sérias, planos visíveis que podem ser criticados pela comunidade científica a partir do final desta década. Não espero que aconteça tão rápido, mas acho que é possível.
Como a geoengenharia se encaixa com outros esforços para combater as mudanças climáticas, como a redução das emissões de combustíveis fósseis e a remoção de carbono do ar?
p O primeiro, e de longe o mais importante, o que fazemos sobre as mudanças climáticas é descarbonizar a economia, que quebra o vínculo entre a atividade econômica e as emissões de carbono. Não há nada que eu possa dizer sobre a geoengenharia solar que mude o fato de que temos que reduzir as emissões. Se não fizermos isso, Foram realizadas.
p Em seguida, a remoção de carbono, que envolve a captura e armazenamento de carbono que já foi emitido, poderia quebrar a ligação entre as emissões e a quantidade de dióxido de carbono na atmosfera. A remoção de carbono em grande escala realmente faz sentido quando as emissões estão claramente indo para zero, e estamos indo em direção à parte mais difícil da economia para mitigar. E a geoengenharia solar é algo que pode enfraquecer parcial e imperfeitamente, mas não quebrar, a ligação entre a quantidade de dióxido de carbono na atmosfera e as mudanças climáticas - mudanças no nível do mar, mudanças em eventos extremos, mudanças de temperatura, etc.
p Então, se você olhar para a curva geral dos gases de efeito estufa na atmosfera, você pode pensar nos cortes de emissões como um achatamento da curva. A remoção de carbono leva você para o outro lado da curva. E então a geoengenharia solar pode cortar o topo da curva, o que reduziria o risco do dióxido de carbono que já está no ar.
p Algumas pessoas acham que devemos usá-lo apenas como um cartão para sair da prisão em uma emergência. Algumas pessoas acham que devemos usá-lo para tentar voltar rapidamente a um clima pré-industrial. Estou argumentando que usamos a geoengenharia solar para cortar o topo da curva, começando e terminando gradualmente.
David Keith prevê o uso de várias abordagens para combater as mudanças climáticas. A linha vermelha mostra como os impactos da mudança climática piorariam com um cenário usual de queima ininterrupta de combustíveis fósseis e outras emissões de gases de efeito estufa. Cortar agressivamente as emissões dobra essa curva, e remover o carbono da atmosfera oferece mais cortes, mas ainda há consequências dos já elevados níveis de dióxido de carbono. Neste cenário, a geoengenharia solar diminuiria o impacto do dióxido de carbono atmosférico existente, efetivamente esculpindo o topo da curva. David Keith / Revista Knowable
Você se sente otimista sobre as chances de que a geoengenharia solar aconteça e possa fazer a diferença na crise climática?
p Não estou tão otimista agora porque parecemos estar muito mais longe de um ambiente internacional que permitirá uma política sensata. E isso não é apenas nos EUA. É um monte de países europeus com regimes mais populistas. É o brasil. É a Índia e a China mais autoritárias. É um mundo mais nacionalista, direito? É um pouco difícil ver um global, esforço coordenado a curto prazo. Mas espero que essas coisas mudem.
p Esta história apareceu originalmente em Revista Knowable e é republicado aqui como parte de Clima de cobertura agora , uma colaboração jornalística global que fortalece a cobertura da história do clima.
O sol ilumina camadas da atmosfera da Terra, visto da Estação Espacial Internacional. Uma proposta de geoengenharia solar para reduzir os efeitos do aquecimento global teria como alvo uma camada superior da atmosfera. NASA p Por décadas, O cientista climático David Keith, da Universidade Harvard, tem tentado fazer com que as pessoas levem sua pesquisa a sério. Ele é um pioneiro no campo da geoengenharia, que visa combater as mudanças climáticas por meio de uma série de soluções tecnológicas. Ao longo dos anos, as ideias incluem borrifar ferro no oceano para estimular o plâncton a sugar mais carbono da atmosfera ou capturar carbono direto do ar.
p Keith fundou uma empresa que desenvolve tecnologia para remover o carbono do ar, mas sua especialidade é geoengenharia solar, que envolve refletir a luz do sol da Terra para reduzir a quantidade de calor que fica presa na atmosfera pelos gases de efeito estufa. A estratégia não foi comprovada, mas a modelagem sugere que funcionará. E porque grandes erupções vulcânicas podem ter o mesmo efeito, existem alguns dados do mundo real para ancorar a ideia.
A geoengenharia solar envolveria a injeção de aerossóis reflexivos de aviões de alta altitude na camada da alta atmosfera conhecida como estratosfera, que se estende entre 10 a 50 quilômetros (6 a 31 milhas) acima da superfície da Terra. A ideia é que as partículas de aerossol refletissem uma pequena quantidade de luz solar longe do planeta, reduzindo a quantidade de calor aprisionada pelos gases de efeito estufa e mitigando alguns dos efeitos das mudanças climáticas. SCoPEx / Revista Knowable 
O planejado Experimento de Perturbação Controlada Estratosférica enviará um balão carregando instrumentos científicos em uma gôndola para a estratosfera. Os instrumentos liberarão uma pequena quantidade de material - provavelmente gelo ou poeira mineral - para formar uma nuvem de partículas de aerossol com um quilômetro de comprimento (à esquerda). As hélices modificadas do aerobarco permitirão que a gôndola manobre acima da pluma (meio) e abaixe os instrumentos na pluma para fazer medições repetidas de como as partículas se espalham pela estratosfera (direita). ADAPTADO DE J.A. DYKEMA ET AL / TRANSAÇÕES FILOSÓFICAS DA SOCIEDADE REAL A 2014 
David Keith prevê o uso de várias abordagens para combater as mudanças climáticas. A linha vermelha mostra como os impactos da mudança climática piorariam com um cenário usual de queima ininterrupta de combustíveis fósseis e outras emissões de gases de efeito estufa. Cortar agressivamente as emissões dobra essa curva, e remover o carbono da atmosfera oferece mais cortes, mas ainda há consequências dos já elevados níveis de dióxido de carbono. Neste cenário, a geoengenharia solar diminuiria o impacto do dióxido de carbono atmosférico existente, efetivamente esculpindo o topo da curva. David Keith / Revista Knowable 
