Geoengenharia solar - Solar geoengineering

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Projeto proposto de geoengenharia solar SPICE usando um balão amarrado para injetar aerossóis de sulfato na estratosfera.

A geoengenharia solar ou modificação da radiação solar (SRM) é um tipo proposto de engenharia climática em que a luz solar (radiação solar) seria refletida de volta para o espaço para limitar ou reverter as mudanças climáticas causadas pelo homem . A maioria dos métodos aumentaria o albedo planetário (refletividade), por exemplo, com injeção de aerossol estratosférico . Embora a maioria das técnicas tenha efeitos globais, métodos de proteção ou restauração localizados também foram propostos para proteger os refletores de calor naturais, incluindo gelo marinho, neve e geleiras.

A geoengenharia solar parece ser capaz de prevenir algumas ou muitas das mudanças climáticas. Modelos climáticos indicam consistentemente que ele é capaz de retornar as temperaturas globais, regionais e locais e as precipitações mais próximas dos níveis pré-industriais. As principais vantagens da geoengenharia solar são a rapidez com que pode ser implantada e ativada e a reversibilidade de seus efeitos climáticos diretos. A injeção de aerossol estratosférico, o método mais amplamente estudado, parece tecnicamente viável e barato em termos de custos financeiros diretos. A geoengenharia solar pode servir como uma resposta se os impactos das mudanças climáticas forem maiores do que o esperado ou como uma medida complementar temporária enquanto as concentrações atmosféricas de gases de efeito estufa são reduzidas por meio de reduções de emissões e remoção de dióxido de carbono . A geoengenharia solar não reduziria diretamente as concentrações de dióxido de carbono na atmosfera e, portanto, não trata da acidificação dos oceanos . A terminação excessiva, mal distribuída ou repentina e sustentada da geoengenharia solar representaria sérios riscos ambientais. Outros impactos negativos são possíveis. Administrar a geoengenharia solar é desafiador por vários motivos.

Visão geral

Meios de operação

Em média ao longo do ano e local, a atmosfera da Terra recebe 340 W / m 2 de irradiância solar do sol. Devido às elevadas concentrações de gases de efeito estufa na atmosfera, a diferença líquida entre a quantidade de luz solar absorvida pela Terra e a quantidade de energia irradiada de volta para o espaço aumentou de 1,7 W / m 2 em 1980 para 3,1 W / m 2 em 2019. desequilíbrio - chamado de forçamento radiativo - significa que a Terra absorve mais energia do que libera, fazendo com que as temperaturas globais aumentem. O objetivo da geoengenharia solar seria reduzir o forçamento radiativo aumentando o albedo da Terra (refletividade). Um aumento de cerca de 1% da radiação solar incidente seria suficiente para eliminar o forçamento radiativo atual e, portanto, o aquecimento global, enquanto um aumento de albedo de 2% reduziria aproximadamente pela metade o efeito de dobrar a concentração de dióxido de carbono atmosférico. No entanto, como o aquecimento dos gases de efeito estufa e o resfriamento da geoengenharia solar operam de maneira diferente em latitudes e estações do ano, esse contra-efeito seria imperfeito.

Papéis potenciais

A geoengenharia solar é quase universalmente destinada a complementar, e não substituir, a redução das emissões de gases do efeito estufa, a remoção do dióxido de carbono (os dois juntos são chamados de " mitigação ") e os esforços de adaptação . Por exemplo, a Royal Society declarou em seu relatório histórico de 2009: "Os métodos de geoengenharia não são um substituto para a mitigação das mudanças climáticas e devem ser considerados apenas como parte de um pacote mais amplo de opções para lidar com as mudanças climáticas." Essas declarações são muito comuns em publicações de geoengenharia solar.

Potenciais respostas complementares às mudanças climáticas: redução das emissões de gases de efeito estufa, remoção de dióxido de carbono, geoengenharia solar e adaptação. Originalmente chamado de "diagrama do guardanapo" e desenhado por John Shepherd.

A velocidade de efeito da geoengenharia solar confere-lhe duas funções potenciais na gestão dos riscos das alterações climáticas. Em primeiro lugar, se a mitigação e a adaptação continuarem a ser insuficientes e / ou se os impactos das mudanças climáticas forem graves devido à sensibilidade climática , pontos de inflexão ou vulnerabilidade maiores do que o esperado , então a geoengenharia solar pode reduzir esses impactos inesperadamente severos. Desta forma, o conhecimento para implementar a geoengenharia solar como um plano de backup serviria como uma espécie de diversificação de risco ou seguro . Em segundo lugar, a geoengenharia solar poderia ser implementada junto com mitigação e adaptação agressivas para "ganhar tempo" reduzindo a taxa de mudança climática e / ou para eliminar os piores impactos climáticos até que as emissões negativas reduzam as concentrações atmosféricas de gases de efeito estufa. (Veja o diagrama.)

A geoengenharia solar foi sugerida como um meio de estabilizar os climas regionais - como limitar as ondas de calor, mas o controle sobre os limites geográficos do efeito parece muito difícil.

História

O relatório histórico de 1965 "Restoring the Quality of Our Environment", do Comitê Consultivo Científico do presidente dos Estados Unidos Lyndon B. Johnson, alertou sobre os efeitos prejudiciais das emissões de dióxido de carbono de combustíveis fósseis e mencionou "provocar deliberadamente mudanças climáticas compensatórias", incluindo "aumentar o albedo , ou refletividade, da Terra. " Já em 1974, o climatologista russo Mikhail Budyko sugeriu que se o aquecimento global se tornasse uma ameaça séria, ele poderia ser combatido com voos de avião na estratosfera, queimando enxofre para produzir aerossóis que refletissem a luz do sol. Junto com a remoção de dióxido de carbono, a geoengenharia solar foi discutida em conjunto como "geoengenharia" em um relatório de mudança climática de 1992 das Academias Nacionais dos Estados Unidos . O tópico era essencialmente tabu nas comunidades de ciência e política do clima até que o Prêmio Nobel Paul Crutzen publicou um influente artigo acadêmico em 2006. Seguiram-se importantes relatórios da Royal Society (2009) e das Academias Nacionais dos EUA (2015, 2021). O financiamento total de pesquisa em todo o mundo permanece modesto, menos de 10 milhões de dólares americanos anualmente. Quase todas as pesquisas em geoengenharia solar consistiram, até o momento, em modelagem por computador ou testes de laboratório, e há pedidos de mais financiamento de pesquisa porque a ciência é mal compreendida. Apenas alguns testes e experimentos ao ar livre foram realizados. Nos últimos anos, o candidato à presidência dos EUA, Andrew Yang, incluiu financiamento para pesquisas de geoengenharia solar em sua política climática e sugeriu seu uso potencial como uma opção de emergência. As principais instituições acadêmicas, incluindo a Universidade de Harvard , iniciaram pesquisas em geoengenharia solar. O relatório de 2021 da Academia Nacional de Ciências, Engenharia e Medicina dos EUA recomendou um investimento inicial em pesquisa de geoengenharia solar de US $ 100 a US $ 200 milhões em cinco anos.

Evidência de eficácia e impactos

Evidências de modelagem do efeito dos gases de efeito estufa e da geoengenharia solar na temperatura média anual (coluna da esquerda) e precipitação (coluna da direita). A primeira linha (a) é a emissão continuada de gases de efeito estufa moderadamente alta (RCP4.5) no final do século. A segunda linha (b) é o mesmo cenário de emissões e tempo, com a geoengenharia solar para reduzir o aquecimento global para 1,5 graus C. A terceira linha (c) é o mesmo cenário de emissões, mas em um futuro próximo, quando o aquecimento global seria de 1,5 graus C, sem geoengenharia solar. A semelhança entre a segunda e a terceira fileiras sugere que a geoengenharia solar poderia reduzir as mudanças climáticas razoavelmente bem.

Modelos climáticos indicam consistentemente que uma magnitude moderada da geoengenharia solar traria aspectos importantes do clima - por exemplo, temperatura média e extrema, disponibilidade de água, intensidade do ciclone - mais próximos de seus valores pré-industriais em uma resolução sub-regional. (Veja a figura.)

O Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC) concluiu em seu Quinto Relatório de Avaliação :

Os modelos sugerem consistentemente que o SRM geralmente reduziria as diferenças climáticas em comparação com um mundo com concentrações elevadas de GEE e sem SRM; no entanto, também haveria diferenças regionais residuais no clima (por exemplo, temperatura e precipitação) quando comparado a um clima sem GEEs elevados .... Os modelos sugerem que se os métodos de SRM fossem realizáveis, eles seriam eficazes no combate ao aumento das temperaturas, e seriam menos, mas ainda assim, eficaz no combate a algumas outras mudanças climáticas. O SRM não neutralizaria todos os efeitos das mudanças climáticas, e todos os métodos de geoengenharia propostos também trazem riscos e efeitos colaterais. Consequências adicionais ainda não podem ser antecipadas, pois o nível de conhecimento científico sobre SRM e CDR é baixo. Existem também muitas questões (políticas, éticas e práticas) envolvendo a geoengenharia que estão além do escopo deste relatório.

O relatório de 2021 da Academia Nacional de Ciências, Engenharia e Medicina dos EUA declara: "A pesquisa disponível indica que SG pode reduzir as temperaturas da superfície e, potencialmente, amenizar alguns riscos apresentados pelas mudanças climáticas (por exemplo, para evitar cruzar 'pontos de inflexão' climáticos críticos; para reduzir impactos nocivos de extremos climáticos). "

A geoengenharia solar compensaria imperfeitamente as mudanças climáticas antropogênicas. Os gases de efeito estufa aquecem em todo o globo e no ano, enquanto a geoengenharia solar reflete a luz de forma mais eficaz em latitudes baixas e no verão hemisférico (devido ao ângulo de incidência da luz solar ) e apenas durante o dia. Os regimes de implantação poderiam compensar essa heterogeneidade alterando e otimizando as taxas de injeção por latitude e estação.

Em geral, os gases de efeito estufa aquecem todo o planeta e devem mudar os padrões de precipitação de forma heterogênea, tanto espacial quanto temporalmente, com um aumento geral na precipitação. Os modelos indicam que a geoengenharia solar compensaria ambas as mudanças, mas seria mais eficaz para a temperatura do que para a precipitação. Portanto, usar a geoengenharia solar para retornar totalmente a temperatura média global a um nível pré-industrial seria uma correção excessiva para as mudanças de precipitação. Isso levou a alegações de que secaria o planeta ou até mesmo causaria seca, mas isso dependeria da intensidade (isto é, forçamento radiativo) da geoengenharia solar. Além disso, a umidade do solo é mais importante para as plantas do que a precipitação média anual. Como a geoengenharia solar reduziria a evaporação, ela compensa com mais precisão as mudanças na umidade do solo do que a precipitação média anual. Da mesma forma, a intensidade das monções tropicais é aumentada pelas mudanças climáticas e diminuída pela geoengenharia solar. Uma redução líquida na intensidade das monções tropicais pode se manifestar com o uso moderado da geoengenharia solar, embora em algum grau o efeito disso em humanos e ecossistemas seja mitigado por uma maior precipitação líquida fora do sistema de monções. Isso levou a alegações de que a geoengenharia solar "interromperia as monções de verão na Ásia e na África", mas o impacto dependeria do regime de implementação específico.

As pessoas estão preocupadas com as mudanças climáticas em grande parte por causa de seus impactos sobre as pessoas e os ecossistemas. No caso do primeiro, a agricultura é particularmente importante. Um aumento líquido na produtividade agrícola de concentrações elevadas de dióxido de carbono atmosférico e geoengenharia solar também foi previsto por alguns estudos devido à combinação de luz mais difusa e efeito de fertilização do dióxido de carbono. Outros estudos sugerem que a geoengenharia solar teria pouco efeito líquido na agricultura. A compreensão dos efeitos da geoengenharia solar nos ecossistemas ainda está em um estágio inicial. Sua redução da mudança climática geralmente ajudaria a manter os ecossistemas, embora a entrada de luz solar mais difusa resultante favoreça a vegetação rasteira em relação ao crescimento do dossel.

Vantagens

A geoengenharia solar tem certas vantagens em relação aos cortes de emissões, adaptação e remoção de dióxido de carbono. Isso poderia reduzir o impacto da mudança climática meses após a implantação, ao passo que os efeitos dos cortes nas emissões e da remoção do dióxido de carbono são adiados porque a mudança climática que eles evitam está atrasada . Espera-se que a injeção de aerossol estratosférico tenha custos financeiros diretos de implementação muito baixos, em relação aos custos esperados tanto das mudanças climáticas constantes quanto da mitigação agressiva. Finalmente, os efeitos climáticos diretos da geoengenharia solar são reversíveis em curtas escalas de tempo.

Limitações e riscos

Além do cancelamento imperfeito do efeito climático dos gases de efeito estufa, descrito acima, existem outros problemas significativos com a geoengenharia solar.

Solução incompleta para concentrações elevadas de dióxido de carbono

Mudança no pH da superfície do mar causada por CO 2 antropogênico entre os anos 1700 e 1990. A acidificação dos oceanos ainda será um grande problema, a menos que o CO 2 atmosférico seja reduzido.

A geoengenharia solar não remove gases de efeito estufa da atmosfera e, portanto, não reduz outros efeitos desses gases, como a acidificação dos oceanos . Embora não seja um argumento contra a geoengenharia solar per se , é um argumento contra a confiança nela para a exclusão da redução de emissões.

Incerteza

A maior parte das informações sobre a geoengenharia solar vem de modelos climáticos e erupções vulcânicas, que são análogos imperfeitos da injeção de aerossol estratosférico. Os modelos climáticos usados ​​nas avaliações de impacto são os mesmos que os cientistas usam para prever os impactos das mudanças climáticas antropogênicas. Algumas incertezas nesses modelos climáticos (como microfísica de aerossol, dinâmica estratosférica e mistura em escala de sub-grade) são particularmente relevantes para a geoengenharia solar e são um alvo para pesquisas futuras. Os vulcões são um análogo imperfeito, pois liberam o material na estratosfera em um único pulso, em oposição à injeção sustentada.

Choque de manutenção e terminação

Os efeitos da geoengenharia solar seriam temporários e, portanto, a restauração do clima a longo prazo dependeria de uma implantação de longo prazo até que o dióxido de carbono suficiente fosse removido . Se a geoengenharia solar mascarasse um aquecimento significativo, parasse abruptamente e não fosse retomada dentro de um ano ou mais, o clima esquentaria rapidamente. As temperaturas globais subiriam rapidamente para níveis que teriam existido sem o uso da geoengenharia solar. O rápido aumento da temperatura pode levar a consequências mais graves do que um aumento gradual da mesma magnitude. No entanto, alguns estudiosos argumentaram que esse choque de término parece razoavelmente fácil de prevenir porque seria do interesse dos estados retomar qualquer regime de desdobramento encerrado; e porque a infraestrutura e o conhecimento poderiam se tornar redundantes e resilientes, permitindo que os estados atuem nesse interesse e gradualmente eliminem a indesejável geoengenharia solar.

Alguns afirmam que a geoengenharia solar "seria basicamente impossível de parar". Isso é verdade apenas para uma estratégia de implantação de longo prazo. Uma estratégia temporária de curto prazo limitaria a implementação a décadas. Em qualquer caso, a geoengenharia solar poderia ser eliminada gradualmente.

Discordância e controle

Embora os modelos climáticos da geoengenharia solar dependam de alguma implementação ótima ou consistente, os líderes dos países e outros atores podem discordar sobre se, como e em que grau a geoengenharia solar deve ser usada. Isso poderia resultar em implantações abaixo do ideal e exacerbar as tensões internacionais.

Alguns observadores afirmam que a geoengenharia solar provavelmente será militarizada ou transformada em armas. No entanto, o armamento é contestado porque a geoengenharia solar seria imprecisa. Apesar disso, a Convenção da ONU sobre a Proibição de Técnicas de Modificação Ambiental Militar ou Qualquer Outro Uso Hostil , que proibiria a geoengenharia solar como arma, entrou em vigor em 1978.

Uso indesejado ou prematuro

Existe o risco de que os países possam começar a usar a geoengenharia solar sem as devidas precauções ou pesquisas. A geoengenharia solar, pelo menos por injeção de aerossol estratosférico, parece ter baixos custos diretos de implementação em relação ao seu impacto potencial. Isso cria uma estrutura de problema diferente. Considerando que a provisão de redução de emissões e remoção de dióxido de carbono apresenta problemas de ação coletiva (porque garantir uma concentração mais baixa de dióxido de carbono na atmosfera é um bem público ), um único país ou um punhado de países poderia implementar a geoengenharia solar. Vários países poderiam ter os recursos financeiros e técnicos para realizar a geoengenharia solar.

David Victor sugere que a geoengenharia solar está ao alcance de um solitário "Greenfinger", um indivíduo rico que assume a responsabilidade de ser o "autodenominado protetor do planeta". Outros discordam e argumentam que os estados insistirão em manter o controle da geoengenharia solar.

Distribuição de efeitos

Tanto a mudança climática quanto a geoengenharia solar afetariam vários grupos de pessoas de forma diferente. Alguns observadores descrevem a geoengenharia solar como necessariamente criando "vencedores e perdedores". No entanto, os modelos indicam que a geoengenharia solar em intensidade moderada retornaria valores climáticos importantes de quase todas as regiões do planeta mais próximas das condições pré-industriais. Ou seja, se todas as pessoas preferem as condições pré-industriais, um uso moderado pode ser uma melhoria de Pareto .

Os países em desenvolvimento são particularmente importantes, pois são mais vulneráveis ​​às mudanças climáticas . Com tudo o resto igual, eles, portanto, têm muito a ganhar com o uso criterioso da geoengenharia solar. Os observadores às vezes afirmam que a geoengenharia solar apresenta maiores riscos para os países em desenvolvimento. Não há evidências de que os impactos ambientais indesejados da geoengenharia solar seriam significativamente maiores nos países em desenvolvimento, embora possíveis interrupções nas monções tropicais sejam uma preocupação. Mas, em certo sentido, essa alegação de maior risco é verdadeira pela mesma razão que eles são mais vulneráveis ​​às mudanças climáticas induzidas pelos gases de efeito estufa: os países em desenvolvimento têm infraestrutura e instituições mais fracas, e suas economias dependem em maior grau da agricultura. Eles são, portanto, mais vulneráveis ​​a todas as mudanças climáticas, seja de gases de efeito estufa ou geoengenharia solar.

Mitigação reduzida

A existência de geoengenharia solar pode reduzir o ímpeto político e social para a mitigação. Isso geralmente tem sido chamado de " risco moral " em potencial , embora compensação de risco possa ser um termo mais preciso. Essa preocupação faz com que muitos grupos ambientais e ativistas relutem em defender ou discutir a geoengenharia solar. No entanto, várias pesquisas de opinião pública e grupos de foco encontraram evidências ou de afirmações de um desejo de aumentar os cortes de emissões em face da geoengenharia solar, ou de nenhum efeito. Da mesma forma, alguns trabalhos de modelagem sugerem que a ameaça da geoengenharia solar pode de fato aumentar a probabilidade de redução de emissões.

Efeito no céu e nas nuvens

Gerenciar a radiação solar usando aerossóis ou cobertura de nuvens envolveria alterar a proporção entre a radiação solar direta e indireta. Isso afetaria a vida das plantas e a energia solar . A luz visível, útil para a fotossíntese, é reduzida proporcionalmente mais do que a porção infravermelha do espectro solar devido ao mecanismo de espalhamento de Mie . Como resultado, a implantação da geoengenharia solar atmosférica reduziria em pelo menos 2 a 5% as taxas de crescimento do fitoplâncton, árvores e plantações entre agora e o final do século. A radiação de onda curta líquida uniformemente reduzida prejudicaria os fotovoltaicos solares na mesma proporção> 2-5% devido ao bandgap dos fotovoltaicos de silício.

Formulários propostos

Atmosférico

Injeção estratosférica de aerossol

A injeção de aerossóis reflexivos na estratosfera é o método proposto de geoengenharia solar que tem recebido a atenção mais constante. O Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas concluiu que a injeção de aerossol estratosférico "é o método SRM mais pesquisado, com grande concordância de que poderia limitar o aquecimento a menos de 1,5 ° C." Essa técnica imitaria um fenômeno de resfriamento que ocorre naturalmente pela erupção de vulcões . Os sulfatos são o aerossol mais comumente proposto, uma vez que existe um análogo natural com (e evidências de) erupções vulcânicas. Materiais alternativos como o uso de partículas fotoforéticas , dióxido de titânio e diamante têm sido propostos. A entrega por aeronaves personalizadas parece mais viável, com artilharia e balões às vezes discutidos. O custo anual de entrega de uma quantidade suficiente de enxofre para neutralizar o aquecimento global esperado é estimado em US $ 5 a 10 bilhões. Essa técnica poderia fornecer muito mais do que 3,7 W / m 2 de forçante negativa média global, o que é suficiente para compensar inteiramente o aquecimento causado pela duplicação do dióxido de carbono.

Nuvem marinha iluminando

Vários métodos de refletividade de nuvem foram sugeridos, como o proposto por John Latham e Stephen Salter , que funciona pulverizando água do mar na atmosfera para aumentar a refletividade das nuvens. Os núcleos de condensação extras criados pelo spray mudariam a distribuição do tamanho das gotas nas nuvens existentes para torná-las mais brancas. Os pulverizadores usariam frotas de navios com rotor não tripulado , conhecidos como navios Flettner, para espalhar a névoa criada a partir da água do mar no ar para engrossar as nuvens e, assim, refletir mais radiação da Terra. O efeito de clareamento é criado usando núcleos de condensação de nuvem muito pequenos , que tornam as nuvens brancas devido ao efeito Twomey .

Essa técnica pode fornecer mais de 3,7 W / m 2 de força negativa média global, o que é suficiente para reverter o efeito de aquecimento de uma duplicação da concentração de dióxido de carbono na atmosfera.

Redução da nuvem Cirrus

Acredita-se que as nuvens cirros naturais tenham um efeito de aquecimento global. Estes podem ser dispersos pela injeção de vários materiais. Este método não é estritamente geoengenharia solar, pois aumenta a radiação de onda longa de saída em vez de diminuir a radiação de onda curta de entrada . No entanto, porque compartilha algumas das características físicas e especialmente de governança como os outros métodos de geoengenharia solar, é frequentemente incluído.

Aprimoramento do ciclo do enxofre oceânico

Melhorar o ciclo natural do enxofre marinho fertilizando uma pequena porção com ferro - tipicamente considerado um método de remediação de gases de efeito estufa - também pode aumentar o reflexo da luz solar. Tal fertilização, especialmente no Oceano Antártico , aumentaria a produção de sulfeto de dimetila e, conseqüentemente, a refletividade das nuvens . Isso poderia ser potencialmente usado como geoengenharia solar regional, para retardar o derretimento do gelo da Antártica . Essas técnicas também tendem a sequestrar carbono , mas o aumento do albedo das nuvens também parece ser um efeito provável.

Terrestre

Aumentar a refletividade das superfícies geralmente seria uma abordagem ineficaz de geoengenharia solar, embora pudesse criar um resfriamento local significativo.

Telhado legal

O albedo de vários tipos de telhados

Pintar os materiais do telhado em cores brancas ou claras para refletir a radiação solar, conhecida como tecnologia de ' telhado frio ', é incentivada pela legislação em algumas áreas (principalmente na Califórnia). Esta técnica é limitada em sua eficácia final pela área de superfície restrita disponível para tratamento. Esta técnica pode fornecer entre 0,01 e 0,19 W / m 2 de forçante negativa média globalmente, dependendo se as cidades ou todos os assentamentos são tratados dessa forma. Isso é pequeno em relação aos 3,7 W / m 2 de forçamento positivo de uma duplicação do dióxido de carbono atmosférico. Além disso, embora em casos pequenos isso possa ser alcançado com pouco ou nenhum custo simplesmente selecionando materiais diferentes, pode ser caro se implementado em uma escala maior. Um relatório da Royal Society de 2009 afirma que "o custo geral de um 'método de telhado branco' cobrindo uma área de 1% da superfície do solo (cerca de 10 12 m 2 ) seria de cerca de US $ 300 bilhões / ano, tornando este um dos menos métodos eficazes e mais caros considerados. " No entanto, pode reduzir a necessidade de ar condicionado , que emite dióxido de carbono e contribui para o aquecimento global.

Mudanças no oceano e no gelo

Espumas oceânicas também foram sugeridas, usando bolhas microscópicas suspensas nas camadas superiores da zona fótica . Uma proposta menos custosa é simplesmente alongar e iluminar as esteiras de navio existentes .

A formação de gelo no mar Ártico poderia ser aumentada com o bombeamento de águas mais frias e profundas para a superfície. O gelo marinho (e terrestre) pode ser engrossado aumentando o albedo com esferas de sílica. As geleiras que fluem para o mar podem ser estabilizadas bloqueando o fluxo de água quente para a geleira. Água salgada poderia ser bombeada para fora do oceano e espalhada pela neve no manto de gelo da Antártica Ocidental.

Vegetação

O reflorestamento em áreas tropicais tem um efeito de resfriamento. Mudanças nas pastagens foram propostas para aumentar o albedo. Esta técnica pode dar 0,64 W / m 2 de forçante negativa média global, o que é insuficiente para compensar os 3,7 W / m 2 de forçante positiva de uma duplicação do dióxido de carbono, mas poderia dar uma contribuição menor. Foi sugerida a seleção ou modificação genética de safras comerciais com alto albedo. Isso tem a vantagem de ser relativamente simples de implementar, com os agricultores simplesmente mudando de uma variedade para outra. As áreas temperadas podem experimentar um resfriamento de 1 ° C como resultado desta técnica. Esta técnica é um exemplo de biogeoengenharia . Esta técnica pode dar 0,44 W / m 2 de forçante negativa média global, o que é insuficiente para compensar os 3,7 W / m 2 de forçante positiva de uma duplicação do dióxido de carbono, mas poderia dar uma contribuição menor.

Baseado no espaço

A função básica de uma lente espacial para mitigar o aquecimento global. Na verdade, basta uma lente de 1000 quilômetros de diâmetro, bem menor do que a que mostra a imagem simplificada. Além disso, como lente de Fresnel, ela teria apenas alguns milímetros de espessura.

Os projetos de geoengenharia solar baseados no espaço são vistos pela maioria dos comentaristas e cientistas como sendo muito caros e tecnicamente difíceis, com a Royal Society sugerindo que "os custos de implantação de tal armada baseada no espaço pelo período relativamente curto que a geoengenharia solar pode ser considerado aplicável (décadas em vez de séculos) provavelmente o tornaria não competitivo com outras abordagens de geoengenharia solar. "

Vários autores propuseram dispersar a luz antes que ela alcance a Terra, colocando uma grade de difração muito grande (malha de arame fino) ou lente no espaço, talvez no ponto L1 entre a Terra e o Sol. O uso de lentes de Fresnel dessa maneira foi proposto em 1989 por JT Early, e uma rede de difração em 1997 por Edward Teller , Lowell Wood e Roderick Hyde. Em 2004, o físico e autor de ficção científica Gregory Benford calculou que uma lente Fresnel côncava rotativa de 1000 quilômetros de diâmetro, mas com apenas alguns milímetros de espessura, flutuando no espaço no ponto L 1 , reduziria a energia solar que atinge a Terra em aproximadamente 0,5% para 1%. Ele estimou que isso custaria cerca de US $ 10 bilhões iniciais e outros US $ 10 bilhões em custos de suporte durante sua vida útil. Uma questão seria a necessidade de neutralizar os efeitos do vento solar movendo tais megaestruturas para fora de posição. Espelhos orbitando ao redor da Terra são outra opção.

Governança

A geoengenharia solar apresenta vários desafios de governança devido à sua alta alavancagem, baixos custos diretos aparentes e viabilidade técnica, bem como questões de poder e jurisdição. A geoengenharia solar não requer ampla participação, embora isso possa ser desejável. Como o direito internacional é geralmente consensual, isso cria um desafio de participação que é o inverso daquele da mitigação para reduzir as mudanças climáticas, onde a ampla participação é necessária. As discussões são amplamente sobre quem terá controle sobre a implantação da geoengenharia solar e sob qual regime de governança a implantação pode ser monitorada e supervisionada. Uma estrutura de governança para geoengenharia solar deve ser sustentável o suficiente para conter um compromisso multilateral por um longo período de tempo e ainda ser flexível conforme as informações são adquiridas, as técnicas evoluem e os interesses mudam com o tempo.

Os sistemas legais e regulatórios podem enfrentar um desafio significativo na regulamentação eficaz da geoengenharia solar de uma maneira que permita um resultado aceitável para a sociedade. Alguns pesquisadores sugeriram que construir um acordo global sobre a implantação da geoengenharia solar será muito difícil e, em vez disso, é provável que surjam blocos de energia. Existem, no entanto, incentivos significativos para os estados cooperarem na escolha de uma política específica de geoengenharia solar, o que torna a implantação unilateral um evento bastante improvável.

Em 2021, as Academias Nacionais de Ciências, Engenharia e Medicina divulgaram seu relatório de estudo de consenso Recomendações para Pesquisa em Geoengenharia Solar e Governança de Pesquisa , concluindo:

[Um] investimento estratégico em pesquisa é necessário para aumentar a compreensão dos formuladores de políticas sobre as opções de resposta ao clima. Os Estados Unidos devem desenvolver um programa de pesquisa transdisciplinar, em colaboração com outras nações, para avançar a compreensão da viabilidade e eficácia técnica da geoengenharia solar, possíveis impactos na sociedade e no meio ambiente e dimensões sociais, como percepções públicas, dinâmica política e econômica e ética e considerações de equidade. O programa deve operar sob uma governança de pesquisa robusta que inclua elementos como um código de conduta de pesquisa, um registro público para pesquisas, sistemas de autorização para experimentos ao ar livre, orientação sobre propriedade intelectual e processos inclusivos de participação pública e de partes interessadas.

Atitudes públicas e política

Tem havido um punhado de estudos sobre as atitudes e opiniões da geoengenharia solar. Estes geralmente encontram baixos níveis de conscientização, desconforto com a implementação da geoengenharia solar, apoio cauteloso à pesquisa e uma preferência pela redução das emissões de gases de efeito estufa . Como é frequentemente o caso com as opiniões públicas sobre questões emergentes, as respostas são altamente sensíveis ao texto e contexto específicos das perguntas. Embora a maioria dos estudos de opinião pública tenham feito pesquisas com residentes de países desenvolvidos , aqueles que examinaram residentes de países em desenvolvimento - que tendem a ser mais vulneráveis ​​aos impactos das mudanças climáticas - encontram níveis ligeiramente maiores de apoio nesses países.

Existem muitas controvérsias em torno deste tópico e, portanto, a geoengenharia solar se tornou uma questão muito política. Nenhum país tem uma posição governamental explícita sobre a geoengenharia solar.

O apoio à pesquisa de geoengenharia solar vem quase inteiramente daqueles que estão preocupados com as mudanças climáticas. Alguns observadores afirmam que os conservadores políticos, oponentes da ação para reduzir a mudança climática e empresas de combustíveis fósseis são os principais defensores da pesquisa de geoengenharia solar. No entanto, apenas um punhado de conservadores e oponentes da ação climática expressaram apoio, e não há evidências de que empresas de combustíveis fósseis estejam envolvidas na pesquisa de geoengenharia solar. Em vez disso, essas alegações geralmente combinam geoengenharia solar e remoção de dióxido de carbono - onde as empresas de combustíveis fósseis estão envolvidas - sob o termo mais amplo de "geoengenharia".

Alguns grupos ambientais endossaram a pesquisa de geoengenharia solar, enquanto outros se opõem.

Conforme observado, os interesses e papéis dos países em desenvolvimento são particularmente importantes. A Solar Radiation Management Governance Initiative trabalha para "expandir uma conversa internacional informada sobre a pesquisa de SRM e sua governança, e construir a capacidade dos países em desenvolvimento para avaliar esta tecnologia controversa." Entre outras atividades, concede bolsas a pesquisadores do Sul Global.

Em 2021, pesquisadores de Harvard foram forçados a suspender os planos de um teste de geoengenharia solar depois que os indígenas Sámi se opuseram ao teste que acontecia em sua terra natal. Embora o teste não envolvesse nenhum experimento atmosférico imediato, os membros do Conselho Sami se manifestaram contra a falta de consulta e da geoengenharia solar de forma mais ampla. Falando em um painel organizado pelo Centro de Direito Ambiental Internacional e outros grupos, a vice-presidente do Conselho de Saami, Åsa Larsson Blind , disse: "Isso vai contra nossa visão de mundo de que nós, como humanos, devemos viver e nos adaptar à natureza."

Veja também

Mudança na temperatura média.svg Portal do aquecimento global Portal da ecologia Portal do meio ambienteEarth Day Flag.png  Aegopodium podagraria1 ies.jpg 

Referências

Leitura adicional