p Quando o Monte Pinatubo entrou em erupção em 1991, ele ejetou 20 milhões de toneladas de dióxido de enxofre na atmosfera. Ao longo dos meses após a erupção, os aerossóis formaram uma camada global de névoa de ácido sulfúrico. As temperaturas globais caíram cerca de 0,4 ° C de 1991-1993. Essa é uma forma natural de geoengenharia solar que os humanos poderiam tentar imitar para resfriar o planeta. Crédito:Dave Harlow, United States Geological Survey / Wikimedia Commons / Public Domain
p Parece algo saído de um filme de ficção científica ruim - bloqueando artificialmente a luz do sol para evitar que o aquecimento global superaqueça a Terra. No entanto, um pequeno grupo de pesquisadores está estudando a opção - para que, se a humanidade precisar usá-la, será uma decisão informada. p O último relatório do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), lançado no início de agosto, deixou claro que a humanidade precisa tomar medidas imediatas para conter o aquecimento global. Há esperança de que as negociações climáticas internacionais em Glasgow em novembro possam finalmente resultar em limites de emissão de gases de efeito estufa fortes o suficiente para fazer a diferença.
p Mas apenas no caso, um grupo internacional de pesquisadores, incluindo Helene Muri da NTNU, vem estudando uma tecnologia chamada geoengenharia solar como ação de último recurso.
p A geoengenharia solar é exatamente o que parece, onde várias tecnologias são usadas para bloquear a luz solar e resfriar a Terra. Tipicamente, três abordagens principais - nenhuma das quais está tecnologicamente pronta - estão sendo estudadas por sua capacidade de bloquear a luz do sol e reduzir as temperaturas do solo. (Ver caixa)
p Muri, pesquisador sênior do Programa de Ecologia Industrial da universidade, passou a última década analisando como a geoengenharia solar pode - ou não - funcionar.
p Em junho, ela e seus colegas dos EUA, China e Reino Unido publicaram um artigo em
Nature Food que usava modelos de computador para avaliar os efeitos potenciais da geoengenharia solar na agricultura em um mundo de alta emissão. Suas descobertas geraram cobertura da mídia internacional porque descobriram que a geoengenharia solar nesses cenários poderia realmente ter um efeito positivo no crescimento da safra devido à alta umidade.
p Outros estudos que usaram modelos mais simples encontraram um efeito limitado ou perdas para safras de sequeiro, já que poderia haver menos chuva com as temperaturas mais baixas que vêm com a geoengenharia solar - dependendo da forma como a tecnologia é usada para resfriar a Terra.
p Agora, enquanto o mundo se prepara para debater os limites do CO
2 emissões durante as negociações climáticas de novembro, vale a pena dar uma olhada nas medidas que estão sendo examinadas por pesquisadores como Muri - e uma avaliação de seus possíveis riscos e armadilhas.
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Band-aid ou torniquete?
p Qualquer discussão sobre geoengenharia solar deve reconhecer que está longe de ser uma solução perfeita, Muri diz.
p "Solar geoengenharia, não importa o quão bem o façamos, nunca irá compensar perfeitamente os efeitos das mudanças climáticas, " ela disse.
p O problema é que a geoengenharia solar pode resfriar a Terra, mas não elimina o excesso de dióxido de carbono e outras substâncias que retêm o calor na atmosfera. E o dióxido de carbono faz mais do que simplesmente aquecer a Terra.
p Ele fertiliza as plantas - o que pode ser uma coisa boa - mas porque grande parte dele é dissolvido na água do mar, torna os oceanos mais ácidos.
p "Sempre haverá coisas que você não pode consertar com a geoengenharia solar, especificamente a acidificação do oceano, "ela disse." Um oceano mais ácido afeta tudo nas cadeias alimentares no oceano, incluindo a morte de recifes de coral, o que é terrível para o ecossistema como um todo. Isso se torna evidente assim que você realmente começa a olhar para ele. Não existe uma bala de prata. Não é a única solução que pode consertar tudo. "
p Muri diz que qualquer discussão sobre geoengenharia também assume que o CO
2 as emissões serão tratadas ao mesmo tempo que qualquer geoengenharia solar é implantada.
p Alan Robock, um pesquisador do clima da Rutgers University nos Estados Unidos que é líder de um projeto de pesquisa cooperativa internacional denominado GeoMIP, da qual Muri faz parte, concordou.
p "Não é a melhor solução para o aquecimento global. Se alguma vez foi usado como band-aid - ou torniquete - não resolve o problema raiz, " ele disse.
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Muitas incógnitas, mas ainda preciso saber
p Muri diz que ainda há muito que se desconhece sobre a geoengenharia solar, em parte porque a maioria das pesquisas sobre mudanças climáticas está focada em outras questões além da geoengenharia.
p "Apenas para contextualizar o nível de pesquisa, nos últimos cinco a 10 anos, houve cerca de 100 a 130 artigos publicados por ano sobre geoengenharia solar, "disse ela." Quando se trata de mudança climática, é mais como 30, 000 artigos por ano durante esse período. O importante é que é muito quantidade extremamente diferente. É apenas uma minoria de esforço e financiamento indo para a pesquisa de geoengenharia solar. "
p Ao mesmo tempo, ela diz, as Academias Nacionais de Ciências dos EUA, Engenharia e Medicina publicou um relatório abrangente sobre geoengenharia solar que disse que a urgência dos riscos apresentados pela mudança climática significava que "os EUA deveriam buscar um programa de pesquisa para geoengenharia solar - em coordenação com outras nações, sujeito à governança, and alongside a robust portfolio of climate mitigation and adaptation policies." The report recommended US funding of about $100 million-$200 million over the first five years.
p Muri says that climate researchers' main focus needs to remain on climate change itself, because society needs to know what the effects will be, how to adapt, and how to mitigate these effects. No entanto, ela diz, researchers do need to study solar geoengineering to see if it could be helpful as a stopgap measure while the world transitions away from fossil fuels.
p "The question is if it could contribute to reduce some level of harm from climate change for a certain period, whilst we are trying to sort out both emissions of CO
2 and concentrations of CO
2 within the climate system, " she said. "Nobody sees it as a one and only solution, but it's not clear yet whether it could be helpful or not. At the moment, there are too many unknowns and uncertainties to really say whether it's overall a good idea or a bad idea."
p Robock agrees.
p His group at Rutgers University is "doing research to evaluate the risks of doing solar geoengineering versus the risks of not doing it. And that's the information that governments will need in the future to decide whether or not to ever implement it, " he said. "I spend millions of dollars of taxpayer money to do my research. And if I find a danger to society, it's my obligation to warn people about it."
p Three main types of solar geoengineering that are now being studied. Credit:US National Academy of Science
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A cooler Earth but potentially changed monsoons
p Robock's group is looking at the benefits and risks of using stratospheric aerosols to cool the planet, which emulate a volcanic eruption.
p "Benefit number one would be, if you could do it, you would reduce global warming, and many of its risks, " Robock said. "We know that if you could get the aerosols up there, it would work because it doesn't involve creating or affecting clouds in the troposphere, it's just putting a shield up there to reflect sunlight."
p Researchers know that big volcanic eruptions, like the 1991 eruption of Mount Pinatubo, cooled the Earth. But these natural solar geoengineering experiments have also given them the ability to observe other pitfalls, Robock said.
p "We know that there were other things that were not so good; (the eruption) destroyed ozone, " he said. "And you actually get a huge reduction of monsoon rainfall. We observed that after Mount Pinatubo."
p Volcanic eruptions only cause the Earth to cool for a year or two, because the aerosols eventually dissipate. Contudo, if stratospheric aerosols were to be used as solar geoengineering to cool the Earth, their use could alter monsoon rainfall for a much longer period, which could result in famine, Robock said.
p Some modeling has shown that solar geoengineering could in fact have less of an impact on monsoons than global warming, but nevertheless, the issue illustrates just how difficult making these predictions are.
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Quem decide?
p Then there are issues such as insect-borne diseases, like malaria, Muri points out. How would solar geoengineering affect mosquito populations and the potential spread of malaria?
p And what if a failure to cut CO
2 emissions and reduce global warming results in devastating heat waves, where thousands of people die? Is that enough to outweigh other negatives?
p "There are still so many areas where we don't know enough, " ela disse.
p Finalmente, there are areas that are far outside of what climate scientists who study the physical effects of climate change can predict. The biggest question is who decides what the temperature of the planet should be?
p The political decision making surrounding solar geoengineering is daunting, if you consider the difficulty the nations of the world have already had in trying to agree to curb CO
2 emissões, Muri said.
p "How would one deal with geoengineering in terms of geopolitics and governance?" Muri said. "We need to develop regulations. Who sets the thermostat and how would you go about agreeing on something like that?"
p In a companion piece to Muri and her colleague's article on geoengineering and agriculture, Ben Kravitz, an assistant professor at Indiana University's Earth and Atmospheric Sciences Department, summed it up like this.
p "Agriculture is one important piece in our understanding of the effects of climate engineering, " he wrote. "Gaining a better picture of the impacts of climate engineering requires looking at numerous effects in addition to food supply, including water security, geopolitics, and environmental justice…. It is important to figure out whether climate engineering would ultimately be more or less risky than climate change (and to whom)."
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What is solar geoengineering?
p Researchers are studying a number of engineering approaches as possible methods for cooling the planet. The three described here have been identified by a March report by the US National Academies of Sciences, Engineering and Medicine as meriting further study. The three approaches either rely on controlling the amount of sunlight reaching the Earth, or reducing the amount of heat trapped by the atmosphere.
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Stratospheric aerosol injection
p This technique requires injecting aerosol particles, like sulfates or pre-cursor gases, like sulfur dioxide, into the stratosphere, which is the layer of air 10 to 50 km above the Earth's surface. Most studies are looking at placing aerosols at about 20 km above the Earth, where the particles scatter and reflect solar radiation to cool the planet. This technique mimics what happens with large volcanic eruptions. When Mount Pinatubo erupted in 1991, it sprayed 15 to 20 megatons of sulfur dioxide into the atmosphere, which cooled the Earth by about 0.4 degrees Celsius for two years. Atualmente, Contudo, there are no planes capable of flying into the stratosphere to do this.
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Cirrus cloud thinning
p This technique involves spraying chemicals into cirrus clouds, at about 6-13 km above the Earth's surface, to cause them to thin or disappear. The clouds trap heat, so thinning them or reducing them cools the planet by allowing heat to escape the atmosphere. The challenge for this technique is that cirrus clouds are in the region of the atmosphere where jets fly, which could make implementing this measure difficult.
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Marine cloud brightening
p This approach would add particles to low laying liquid clouds over the ocean to make them thicker and more reflective, which would cool the Earth, if it did not have side effects on other clouds. This mimics what happens now under certain conditions when ships spew pollution into the atmosphere. The effect only works for a few days, and sea salt could be sprayed up from the ocean to seed the clouds.