Los científicos inyectarán partículas de carbonato de calcio en la atmósfera y estudiarán sus efectos sobre la luz solar entrante.
Los investigadores están un paso más cerca de iniciar un experimento destinado a reflejar algunos de los rayos del sol en el espacio.
Los planes para probar una técnica que enfriaría el planeta bloqueando la luz solar están un paso más cerca de la realidad. La Universidad de Harvard en Cambridge, Massachusetts, ha creado un panel asesor externo para examinar los potenciales impactos éticos, ambientales y geopolíticos de este proyecto de geoingeniería, que ha sido desarrollado por los investigadores de la universidad.
Conocido como el Stratospheric Controlled Perturbation Experiment (SCoPEx), el proyecto implicaría la liberación de partículas de carbonato de calcio de un globo orientable a unos 20 kilómetros sobre el suroeste de los Estados Unidos.
Louise Bedsworth, directora ejecutiva del Consejo de Crecimiento Estratégico de California, una agencia estatal que promueve la sostenibilidad y la prosperidad económica, dirigirá el panel asesor de Harvard, dijo la universidad el 29 de julio. Entre los otros siete miembros figuran investigadores de las ciencias de la tierra y especialistas en derecho y políticas ambientales y climáticas.
Harvard dijo en 2017 que crearía un panel de expertos externos para supervisar SCoPEX en respuesta a las preocupaciones de científicos y ambientalistas de que la geoingeniería podría cambiar los patrones climáticos o dañar los cultivos.
Los científicos de SCoPEx, liderados por el químico atmosférico Frank Keutsch y el físico David Keith, esperan liberar pequeñas plumas de unos 100 gramos de carbonato de calcio en la atmósfera superior y luego estudiar cómo se dispersan las partículas. Los científicos también observarán los cambios en la química atmosférica y cómo se dispersa la luz.
El equipo de SCoPEx dijo el año pasado que el proyecto podría estar listo para ser lanzado ya en la primera mitad de 2019, si un panel asesor estuviera listo y con recomendaciones. Pero Keith se negó a especular sobre lo pronto que el experimento podría hacerse ahora que Harvard ha creado el panel.
Detalles técnicos del proyecto. Fuente Harvard:
SCoPEx - Stratospheric Controlled Perturbation Experiment (SCoPEx)
SCoPEx es un experimento científico para avanzar en la comprensión de los aerosoles estratosféricos que podrían ser relevantes para la geoingeniería solar. Su objetivo es mejorar la fidelidad de las simulaciones (modelos por ordenador) de la geoingeniería solar proporcionando a los modeladores resultados experimentales vitales para abordar cuestiones científicas específicas. Estas simulaciones son la herramienta principal para estimar los riesgos y beneficios de la geoingeniería solar, pero las limitaciones actuales pueden hacer que las simulaciones parezcan demasiado buenas. SCoPEx realizará mediciones cuantitativas de aspectos de la microfísica del aerosol y de la química atmosférica que actualmente son altamente inciertos en las simulaciones. No es una prueba de geoingeniería solar per se. En cambio, observará cómo las partículas interactúan entre sí, con el aire estratosférico de fondo y con la radiación solar e infrarroja. Una mejor comprensión de estos procesos ayudará a responder a preguntas aplicadas como, ¿es posible encontrar aerosoles que puedan reducir o eliminar la pérdida de ozono, sin aumentar otros riesgos físicos?
En el corazón de SCoPEx se encuentra un globo científico, equipado con hélices de aerodeslizadores listos para su uso. Las hélices reutilizadas tienen dos funciones. En primer lugar, la estela de la hélice forma un volumen bien mezclado (de aproximadamente 1 km de largo y 100 metros de diámetro) que sirve como un "vaso" experimental en el que podemos añadir gases o partículas. Segundo, las hélices nos permiten reposicionar la gondola en diferentes lugares dentro del volumen para medir las propiedades del aire perturbado. La carga útil puede alcanzar velocidades de unos pocos metros por segundo (velocidad de marcha) en relación con el aire circundante, generalmente durante unos diez minutos cada vez.
La ventaja del globo propulsado por SCoPEx es que nos permite crear un pequeño volumen controlado de aire estratosférico y observar su evolución durante (esperamos) más de 24 horas. De ahí el acrónimo, Stratospheric Controlled Perturbation Experiment. Si utilizáramos un avión en lugar de un globo, no podríamos utilizar un volumen tan pequeño ni podríamos observarlo durante un período tan largo.
SCoPEx se basa en cuatro décadas de investigación sobre la química ambiental de la capa de ozono en los grupos Anderson/Keith/Keutsch. SCoPEx utilizará o adaptará muchos de los sensores de alto rendimiento y experiencia en ingeniería de sistemas de vuelo desarrollados para esta investigación sobre el ozono. El análisis de estos experimentos mejorará nuestro conocimiento más allá de lo que está actualmente disponible dentro de los modelos computarizados o es medible con confianza bajo condiciones de laboratorio.
PREGUNTAS FRECUENTES
¿Cuál es el experimento?
Planeamos usar un globo de gran altitud para levantar un paquete de instrumentos aproximadamente a 20 km de la atmósfera. Una vez colocado, se libera una cantidad muy pequeña de material (de 100 g a 2 kg) para crear una masa de aire perturbada de aproximadamente un kilómetro de largo y cien metros de diámetro. Luego usaremos el mismo globo para medir los cambios resultantes en la masa de aire perturbada, incluyendo los cambios en la densidad del aerosol, la química atmosférica y la dispersión de la luz.
¿Qué material se lanzará?
Inicialmente, podemos liberar hielo (agua congelada) para asegurarnos de que los instrumentos funcionen correctamente. Más tarde, planeamos liberar carbonato de calcio, un polvo mineral común. También podemos liberar otros materiales como sulfatos en respuesta a la evolución de los intereses científicos.
¿Otros experimentos de ciencias ambientales liberan materiales al aire libre?
Sí. Varios experimentos de ciencias ambientales liberan o han liberado materiales al aire libre para crear perturbaciones controladas por la misma razón esencial que planeamos hacer en SCoPEx: controlar directamente una variable experimental, que es crucial para la comprensión científica. Ejemplos de experimentos incluyen los experimentos de enriquecimiento libre de dióxido de carbono (FACE), que liberan ozono y dióxido de carbono (CO2) en el aire durante largos períodos para comprender los impactos del clima y la contaminación del aire sobre los cultivos y los ecosistemas naturales; o los experimentos de dispersión de la contaminación del aire y su penetración en el medio ambiente local (DAPPLE), que han liberado hexafluoruro de azufre (SF6) y perfluorometilciclohexano en el aire de las ciudades para estudiar el transporte de contaminantes del aire. Estos experimentos difieren en varios aspectos, por ejemplo en que no han liberado material a la estratosfera (la atmósfera superior); se enumeran aquí simplemente para mostrar que hay experimentos de ciencias ambientales que liberan materiales al aire libre.
¿Es peligroso este material?
La prueba no representará un peligro significativo para las personas o el medio ambiente. El carbonato de calcio es una sustancia química no tóxica que se encuentra comúnmente en la naturaleza, por ejemplo como piedra caliza, y las partículas de carbonato de calcio precipitadas submicrónicas como las que vamos a utilizar son un aditivo común para productos de consumo como el papel y la pasta de dientes. En general, la cantidad de material a liberar (menos de 2 kilogramos para el carbonato de calcio) será muy pequeña comparada con otras liberaciones de rutina de material a la estratosfera por aviones, cohetes o vuelos de rutina en globo. Por ejemplo, la liberación de materiales experimentales será pequeña comparada con la liberación del lastre de relleno de hierro que se libera comúnmente para controlar la altitud de los globos estratosféricos. Además, si probamos sulfato en este experimento, la cantidad que utilizaríamos sería menor que la cantidad liberada durante un minuto de vuelo de un avión comercial típico. Las aeronaves liberan sulfatos debido al contenido residual de azufre del combustible de aviación.
¿Existen otros riesgos?
Al igual que con cualquier vuelo de aeronave, al volar un globo existe la posibilidad de un mal funcionamiento y la necesidad de una terminación temprana y segura del vuelo. Por lo tanto, el vuelo se someterá a revisiones estándar de salud y seguridad ambiental, como las administradas por la FAA. Raven Aerostar será el proveedor de vuelos en globo que ayudará a gestionar este proceso. Fundada en 1956, Raven Aerostar es líder mundial en el diseño, fabricación, integración y operación de plataformas de globos estratosféricos. Además de la NASA y otras agencias gubernamentales, se han asociado con instituciones académicas y compañías de tecnología para lograr el éxito en una variedad de servicios de ingeniería y operaciones de misión. Agradecemos la oportunidad de trabajar con este gran equipo.
¿Cuál es el estatus de la localización y momento del experimento?
Es probable que los vuelos de ingeniería y ciencia se realicen en Nuevo México. Pero no hemos programado fechas para los vuelos de ingeniería o de ciencia, ya que depende de un proceso de gobernanza, incluido el nombramiento de un comité asesor independiente, que nos ayudará a determinar cuándo y si sería apropiado llevar a cabo el experimento. El horario y la ubicación del vuelo también dependen de un proceso que involucra el desarrollo de ingeniería y la disponibilidad de globos. Actualizaremos esta página cuando determinemos un horario y una ubicación definidos. Puede solicitar una notificación inscribiéndose en esta lista de correo electrónico.
¿Por qué realizar el experimento?
Este experimento nos ayudará a aprender más sobre la eficacia y los riesgos de la geoingeniería solar. El modelado por computadora y el trabajo de laboratorio nos dicen algunas cosas muy útiles acerca de la geoingeniería solar, pero al igual que con todos los demás aspectos de la ciencia ambiental, los modelos computarizados descansan en última instancia en observaciones del medio ambiente real. La medición de las formas en que los aerosoles alteran la química estratosférica puede, por ejemplo, mejorar la capacidad de los modelos mundiales para predecir cómo la geoingeniería a gran escala podría perturbar el ozono estratosférico.
¿SCoPEx probará la geoingeniería por sí misma?
Esto es un experimento, no una prueba. Una prueba podría tener sentido al final del desarrollo de un sistema de ingeniería cuando el diseño y el desarrollo hayan avanzado lo suficiente como para que pueda ser útil comprobar si alguna parte del sistema funciona según lo previsto. Ese no es nuestro objetivo. Este es un experimento científico que mejorará (esperamos) el conocimiento de algunos aspectos de la física y química de los aerosoles estratosféricos relevantes para la geoingeniería solar. Este conocimiento mejorará los modelos a gran escala (todos los cuales dependen en última instancia de observaciones físicas), lo que a su vez mejorará las estimaciones de la eficacia global y los riesgos de la geoingeniería solar. Esto puede parecer una distinción ociosa, pero es importante. No estamos, por ejemplo, probando si es posible dispersar la luz solar de vuelta al espacio, porque no hay incertidumbre científica significativa sobre esa cuestión.
¿SCoPEx desarrollará hardware para el despliegue de geoingeniería?
No estamos llevando a cabo SCoPEx para desarrollar hardware que pueda ser utilizado para la implementación. De hecho, esta es una de las razones por las que elegimos desplazar las partículas utilizando un globo en lugar de un avión (ya que los aviones son más propensos a ser utilizados para el despliegue). En general, el propósito de SCoPEx NO es avanzar en el conocimiento de la aeronave u otras plataformas para el despliegue de la geoingeniería solar. Su objetivo es reducir la incertidumbre en torno a cuestiones científicas específicas mediante la realización de mediciones cuantitativas de algunos de los aerosoles de microfísica y química atmosférica necesarios para estimar los riesgos y beneficios de la geoingeniería solar en grandes modelos atmosféricos.
¿Quién proporciona los fondos?
El hardware y las operaciones experimentales se financian con fondos internos de investigación de Harvard proporcionados a los profesores David Keith y Frank Keutsch. El Programa de Investigación en Geoingeniería Solar (SGRP) de Harvard proporciona fondos adicionales para la investigación. Todas las donaciones a SGRP son filantrópicas.
¿Cómo se gestionará la propiedad intelectual?
Desaconsejamos fuertemente la comercialización de la geoingeniería solar. David Keith y John Dykema escribieron recientemente una entrada en un blog sobre este tema, explicando por qué se oponen al trabajo comercial sobre geoingeniería solar y no presentarán patentes de geoingeniería solar. Frank Keutsch, David Keith y John Dykema no solicitarán patentes asociadas con SCoPEx.
Si bien técnicamente puede ser cierto que Harvard posee propiedad intelectual derivada de investigaciones realizadas con recursos universitarios, sobre la base de la Política de Propiedad Intelectual de Harvard y de los Acuerdos de Participación individuales que firman los profesores y los investigadores, en la práctica, la universidad no presentará una solicitud para proteger o hacer cumplir la propiedad intelectual contra los deseos de los miembros del profesorado contribuyentes. Además, ni el SGRP ni sus donantes pueden reclamar la propiedad intelectual relacionada con el experimento.
¿Viola SCoPEx el Convenio sobre la Diversidad Biológica?
SCoPEx no viola el Convenio sobre la Diversidad Biológica (CDB).
La Conferencia de las Partes en el CDB adoptó una decisión que incluye una sección sobre geoingeniería relacionada con el clima. En él se afirma que "no se llevarán a cabo actividades de geoingeniería relacionadas con el clima que puedan afectar a la biodiversidad hasta que exista una base científica adecuada para justificar dichas actividades y una consideración adecuada de los riesgos asociados para el medio ambiente y la biodiversidad y de los impactos sociales, económicos y culturales asociados, con la excepción de los estudios de investigación científica a pequeña escala que se llevarían a cabo en un entorno controlado de conformidad con el artículo 3 del Convenio, y sólo si están justificados por la necesidad de recopilar datos científicos específicos y están sujetos a una evaluación previa exhaustiva de los impactos potenciales sobre el medio ambiente".
SCoPEx no afectaría a la biodiversidad porque no representaría un peligro significativo para las personas o el medio ambiente, como se ha indicado anteriormente.
¿Cómo se regirá el experimento?
La supervisión inicial de las cuestiones ambientales, de salud y seguridad estará a cargo de entidades responsables de la Universidad de Harvard y Raven Aerostar. Un comité consultivo independiente supervisará las cuestiones relativas a la revisión científica por homólogos y a la gobernanza de la investigación en general. Puede obtener más información aquí.