Manter a mudança climática sob controle é uma tarefa formidável, desafio multifacetado. A análise feita por meus colegas e eu sugere que ficar dentro de níveis de aquecimento seguros agora requer a remoção de dióxido de carbono da atmosfera, além de reduzir as emissões de gases de efeito estufa.

A tecnologia para fazer isso está em sua infância e levará anos, mesmo décadas, desenvolver, mas nossa análise sugere que isso deve ser uma prioridade. Se empurrado, os sistemas operacionais de grande escala devem estar disponíveis até 2050.

Criamos um modelo climático simples e examinamos as implicações dos diferentes níveis de carbono no oceano e na atmosfera. Isso nos permite fazer projeções sobre o aquecimento do efeito estufa, e ver o que precisamos fazer para limitar o aquecimento global a 1,5 ℃ das temperaturas pré-industriais - uma das ambições do acordo climático de Paris de 2015.

Para colocar o problema em perspectiva, aqui estão alguns dos números-chave.

Humanos emitiram 1, 540 bilhões de toneladas de gás carbônico desde a revolução industrial. Colocando de outra forma, isso é equivalente a queimar carvão suficiente para formar uma torre quadrada de 22 metros de largura que vai da Terra à Lua.

Metade dessas emissões permaneceram na atmosfera, causando um aumento dos níveis de CO₂ que é pelo menos 10 vezes mais rápido do que qualquer aumento natural conhecido durante a longa história da Terra. A maior parte da outra metade se dissolveu no oceano, causando acidificação com seus próprios impactos prejudiciais.

Embora a natureza remova o CO₂, por exemplo, através do crescimento e enterro de plantas e algas, nós o emitimos pelo menos 100 vezes mais rápido do que é eliminado. Não podemos contar com mecanismos naturais para lidar com esse problema:as pessoas também precisarão ajudar.

Qual é o objetivo?

O acordo climático de Paris visa limitar o aquecimento global bem abaixo de 2 ℃, e idealmente não superior a 1,5 ℃. (Outros dizem que 1 ℃ é o que realmente deveríamos ter como objetivo, embora o mundo já esteja alcançando e rompendo esse marco.)

Em nossa pesquisa, consideramos 1 ℃ um limite de aquecimento seguro melhor, porque mais nos levaria para o território do período Eemiano, 125, 000 anos atrás. Por razões naturais, durante esta era, a Terra aqueceu um pouco mais de 1 ℃. Olhando para trás, podemos ver as consequências catastróficas das temperaturas globais permanecerem tão altas por um longo período.

Os níveis do mar durante o período Eemian eram até 10 metros mais altos do que os níveis atuais. Hoje, a zona dentro de 10m do nível do mar é o lar de 10% da população mundial, e mesmo um aumento de 2 metros no nível do mar hoje deslocaria quase 200 milhões de pessoas.

Claramente, empurrar para um clima semelhante ao Eemiano não é seguro. Na verdade, com 2016 tendo sido 1,2 ℃ mais quente do que a média pré-industrial, e aquecimento extra bloqueado graças ao armazenamento de calor nos oceanos, podemos já ter cruzado o limite médio de 1 ℃. Para manter o aquecimento abaixo da meta de 1,5 ℃ do acordo de Paris, é vital removermos o CO₂ da atmosfera, bem como limitar a quantidade que colocamos.

Então, quanto CO₂ precisamos remover para evitar um desastre global?

Você é pessimista ou otimista?

Atualmente, as emissões líquidas da humanidade chegam a cerca de 37 gigatoneladas de CO₂ por ano, o que representa 10 gigatoneladas de carbono queimado (uma gigatonelada é um bilhão de toneladas). Precisamos reduzir isso drasticamente. Mas mesmo com fortes reduções de emissões, carbono suficiente permanecerá na atmosfera para causar um aquecimento inseguro.

Usando esses fatos, identificamos dois cenários aproximados para o futuro.

O primeiro cenário é pessimista. Tem emissões de CO₂ permanecendo estáveis ​​após 2020. Para manter o aquecimento dentro de limites seguros, então precisamos remover quase 700 gigatoneladas de carbono da atmosfera e do oceano, que trocam CO₂ livremente. Para iniciar, o reflorestamento e o uso melhorado da terra podem bloquear até 100 gigatoneladas de distância em árvores e solos. Isso deixa mais 600 gigatoneladas para serem extraídas por meios tecnológicos até 2100.

A extração tecnológica custa atualmente pelo menos US $ 150 por tonelada. A esse preço, ao longo do resto do século, o custo somaria US $ 90 trilhões. Isso é semelhante em escala aos gastos militares globais atuais, que - se permanecer estável em cerca de US $ 1,6 trilhão por ano - somará cerca de US $ 132 trilhões no mesmo período.

O segundo cenário é otimista. Ele pressupõe que reduzamos as emissões em 6% a cada ano a partir de 2020. Ainda precisamos remover cerca de 150 gigatoneladas de carbono.

Como antes, o reflorestamento e o uso melhorado da terra podem ser responsáveis ​​por 100 gigatoneladas, deixando 50 gigatoneladas para serem extraídas tecnologicamente até 2100. O custo para isso seria de US $ 7,5 trilhões em 2100 - apenas 6% dos gastos militares globais.

Claro, esses números são um guia aproximado. Mas eles ilustram a encruzilhada em que nos encontramos.

O trabalho a ser feito

Agora é a hora de escolher:sem ação, estaremos presos ao cenário pessimista dentro de uma década. Nada pode justificar sobrecarregar as gerações futuras com este enorme custo.

Para o sucesso em qualquer cenário, precisamos fazer mais do que desenvolver novas tecnologias. Também precisamos de novas leis internacionais, política, e estruturas éticas para lidar com seu uso generalizado, incluindo os inevitáveis ​​impactos ambientais.

A liberação de grandes quantidades de ferro ou poeira mineral nos oceanos pode remover o CO₂, alterando a química e a ecologia ambientais. Mas fazer isso requer a revisão das estruturas jurídicas internacionais que atualmente proíbem tais atividades.

De forma similar, certos minerais podem ajudar a remover o CO₂, aumentando o desgaste das rochas e enriquecendo os solos. Mas a mineração em grande escala de tais minerais terá impacto nas paisagens e nas comunidades, que também requer revisões legais e regulatórias.

E finalmente, a captura direta de CO₂ do ar depende de instalações em escala industrial, com suas próprias repercussões ambientais e sociais.

Sem novo legal, política, e estruturas éticas, nenhum avanço significativo será possível, não importa o quão grande seja o desenvolvimento tecnológico. As nações progressistas podem avançar para entregar o pacote combinado.

Os custos disso são altos. Mas os países que assumem a liderança querem ganhar tecnologia, empregos, independência energética, melhor saude, e gravitas internacionais.

Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.