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Inyección de aerosoles estratosféricos

La inyección de aerosoles estratosféricos i(SAI) es una idea para crear una capa de diminutas partículas reflectantes en lo alto de la atmósfera para reflejar una pequeña cantidad de luz solar. Hay pocas dudas entre investigadores sobre que implementar esta idea reduciría la temperatura a nivel mundial. Pero aunque podría limitar algunos daños del cambio climático, también introduciría nuevos riesgos y plantearía serios desafíos.

Escrito por: Pete Irvine
Revisado por: Josh Horton, Pornampai (Ping-Ping) Narenpitak, Claudia Wieners
Publicado: noviembre 26, 2024
Última revisión: diciembre 10, 2024
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Principales conclusiones

  • Los científicos confían en que la adición de partículas reflectantes a la estratosfera podría detener o incluso revertir el calentamiento global y reducir los riesgos climáticos asociados con el calentamiento.
  • Sin embargo, dependiendo de cómo se implemente, la SAI aumentaría algunos riesgos climáticos en algunos lugares y podría tener efectos secundarios importantes.
  • Implementar la SAI y cómo hacerlo sería una opción con consecuencias globales de gran alcance y que presenta desafíos y riesgos sustanciales.

La erupción del monte Pinatubo en Filipinas en 1991 fue una de las mayores erupciones volcánicas que el mundo haya visto en siglos. También constituyó una demostración convincente del potencial de las diminutas partículas suspendidas en el aire para alterar el clima, conocidas como aerosoles.

The smoke plume from a large volcanic eruption, reaching high above the clouds.

La erupción del Monte Pinatubo en 1991.

La erupción del Pinatubo fue tan explosiva que su penacho alcanzó una altura de más de 40 km,y penetró profundamente en la estratosfera ,la capa estable de la atmósfera por encima de la mayoría de las nubes que alberga la capa protectora de ozono. Allí, entre 14 y 20 millones de toneladas de dióxido de azufre del penacho de Pinatubo se extendieron por los trópicos y en ambos hemisferios,1 que forma innumerables gotas microscópicas de ácido sulfúrico y agua, conocidas como partículas de aerosol de sulfato.

Esta delgada capa global de aerosol reflejó alrededor del 1% de la luz solar entrante durante aproximadamente un año,2 actuando como un parasol. El cielo era un poco más blanco y las puestas de sol un poco más brillantes mientras duró. Las temperaturas mundiales descendieron cerca de 0,5°C en el año siguiente a la erupción del Pinatubo, pero habría descendido aún más si esta capa hubiera persistido.

La SAI es técnicamente viable

La SAI es una idea para bajar las temperaturas globales de forma similar a esas grandes erupciones volcánicas. Mediante la creación de una capa de partículas de aerosol continuamente repuesta en la estratosfera, se espera poder reducir los impactos climáticos asociados al aumento de las temperaturas.

Gracias al Acuerdo de París, todos los países se comprometieron a reducir sus emisiones de gases de efecto invernadero, pero estos compromisos no serán suficientes para limitar el calentamiento a 1,5°C por encima del nivel preindustrial. El análisis del Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente sugiere que incluso si los objetivos para 2030 se cumplen, el mundo va camino de alcanzar unos 2,5°C de calentamiento a finales de siglo.

Sin embargo, la SAI no pudo compensar tan bien todos los aspectos del cambio climático. En particular, el el ciclo hidrológico mundial sería marcadamente diferente si se implementara la SAI.13 Si bien los estudios de modelización climática sugieren que la variación global de las precipitaciones sería menor si se comparara con el cambio climático por sí sola, en algunas regiones se producirían más cambios que podrían resultar perjudiciales.14

Además de compensar de manera imperfecta los efectos del cambio climático, la SAI tendría varios efectos secundarios.

Cualquier material liberado en la estratosfera volvería a caer a la Tierra en un par de años, lo que requeriría liberaciones constantes para mantener el efecto de enfriamiento. Si se usaran sulfatos, esto sería agravado porla lluvia ácida, aunque solo agravan parcialmente el problema existente.

Una capa persistente de sulfato también cambiaría la estratosfera. Las partículas no solo reflejarían la luz hacia el espacio, sino que también la dispersarían, haciendo que el cielo fuera un poco más brumoso. También absorberían calor, calentando la estratosfera y cambiando los patrones del viento estratosférico.15

La SAI añadiría partículas a la estratosfera, lo que cambiaría su química y afectaría a la capa de ozono, que protege al mundo de los dañinos rayos ultravioleta. Si se usaran partículas de sulfato, esto podría relantizar la recuperación del agujero de ozono de hasta varias décadas.4

Estos efectos secundarios están motivando la investigación de partículas alternativas para la SAI que podrían no tener los mismos problemas.16 Por ejemplo, partículas como la calcita (polvo de tiza) podría reflejar la luz, pero podría hacerlo sin tener un impacto tan grande en la capa de ozono. Sin embargo, se sabe mucho menos acerca de estas alternativas.

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Notas finales

  1. Stenchikov G, Ukhov A, Osipov S, et al. (2021). How Does a Pinatubo-Size Volcanic Cloud Reach the Middle Stratosphere? J Geophys Res Atmospheres. 126(10):e2020JD033829. https://doi.org/10.1029/2020JD033829
  2. La erupción del Pinatubo aumentó la profundidad óptica de los aerosoles (una medida de la cantidad de luz que bloquean los aerosoles en la atmósfera) en aproximadamente un 0,1,20 lo que corresponde aproximadamente a una disminución de la luz solar entranteen un 1%.21
  3. Visioni D, MacMartin DG, Kravitz B, et al. (2021). Identifying the sources of uncertainty in climate model simulations of solar radiation modification with the G6sulfur and G6solar Geoengineering Model Intercomparison Project (GeoMIP) simulations. Atmospheric Chem Phys. 21(13):10039–63. https://doi.org/10.5194/acp-21-10039-2021
  4. Haywood J, Tilmes S, Keutsch F, et al. (2022). Chapter 6: Stratospheric Aerosol injection and its Potential Effect on the Stratospheric Ozone Layer. In: Scientific Assessment of Ozone Depletion 2022. pp. 325–375. https://csl.noaa.gov/assessments/ozone/2022/downloads/Chapter6_2022OzoneAssessment.pdf
  5. Kravitz B, MacMartin DG. (2020). Uncertainty and the basis for confidence in solar geoengineering research. Nature Reviews Earth & Environment. 1(1):64-75. https://doi.org/10.1038/s43017-019-0004-7
  6. Smith W. (2020). The cost of stratospheric aerosol injection through 2100. Environmental Research Letters. 15(11):114004. https://doi.org/10.1088/1748-9326/aba7e7
  7. Lockley A, MacMartin D, Hunt H. (2020). An update on engineering issues concerning stratospheric aerosol injection for geoengineering. Environmental Research Communications. 2(8):082001. https://doi.org/10.1088/2515-7620/aba944
  8. Kravitz B, MacMartin DG, Tilmes S, et al. (2019). Comparing surface and stratospheric impacts of geoengineering with different SO2 injection strategies. Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 124(14):7900-18. https://doi.org/10.1029/2019JD030329
  9. Ji D, Fang S, Curry CL, et al. (2018). Extreme temperature and precipitation response to solar dimming and stratospheric aerosol geoengineering. Atmospheric Chemistry and Physics. 18(14):10133-56. https://doi.org/10.5194/acp-18-10133-2018
  10. Duffey A, Irvine P, Tsamados M, et al. (2023). Solar geoengineering in the polar regions: A review. Earth’s Future. 11(6):e2023EF003679. https://doi.org/10.1029/2023EF003679
  11. Moore JC, Greve R, Yue C, et al. (2023). Reduced ice loss from Greenland under stratospheric aerosol injection. Journal of Geophysical Research: Earth Surface. 128(11):e2023JF007112. https://doi.org/10.1029/2023JF007112
  12. Yue C, Jevrejeva S, Qu Y, et al. (2023). Thermosteric and dynamic sea level under solar geoengineering. npj Climate and Atmospheric Science. 6(1):135. https://doi.org/10.1038/s41612-023-00466-4
  13. Ricke K, Wan JS, Saenger M, et al. (2023). Hydrological consequences of solar geoengineering. Annual review of earth and planetary sciences. 51(1):447-70. https://doi.org/10.1146/annurev-earth-031920-083456
  14. Irvine PJ, Keith DW. (2020). Halving warming with stratospheric aerosol geoengineering moderates policy-relevant climate hazards. Environmental Research Letters. 15(4):044011. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ab76de
  15. Aquila V, Garfinkel CI, Newman PA, et al. (2014). Modifications of the quasi‐biennial oscillation by a geoengineering perturbation of the stratospheric aerosol layer. Geophysical Research Letters. 41(5):1738-44. https://doi.org/10.1002/2013GL058818
  16. Keith DW, Weisenstein DK, Dykema JA, et al. (2016). Stratospheric solar geoengineering without ozone loss. Proceedings of the National academy of Sciences. 113(52):14910-4. https://doi.org/10.1073/pnas.1615572113
  17. Al reducir las temperaturas globales, la SAI podría mejorar la absorción y retención de carbono por la tierra y el océano,22 por ejemplo, al reducir la liberación de carbono del derretimiento del permafrost.10
  18. Archer D, Eby M, Brovkin V, et al. (2009). Atmospheric lifetime of fossil fuel carbon dioxide. Annual review of earth and planetary sciences. 37(1):117-34. https://doi.org/10.1146/annurev.earth.031208.100206
  19. Parker A, Irvine PJ. (2018). The risk of termination shock from solar geoengineering. Earth’s Future. 6(3):456-67. https://doi.org/10.1002/2017EF000735
  20. Long CS, Stowe LL. (1994). Using the NOAA/AVHRR to study stratospheric aerosol optical thicknesses following the Mt. Pinatubo eruption. Geophysical research letters. 21(20):2215-8. https://doi.org/10.1029/94GL01322
  21. Visioni D, MacMartin DG, Kravitz B. (2021). Is turning down the sun a good proxy for stratospheric sulfate geoengineering?. Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 126(5):e2020JD033952. https://doi.org/10.1029/2020JD033952
  22. Tjiputra JF, Grini A, Lee H. (2016). Impact of idealized future stratospheric aerosol injection on the large‐scale ocean and land carbon cycles. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences. 121(1):2-7. https://doi.org/10.1002/2015JG003045

Cita

Pete Irvine (2024) - "Inyección de aerosoles estratosféricos" Publicado en línea en SRM360.org. Obtenido de: 'https://srm360.org/es/article/inyeccion-de-aerosoles-estratosfericos/' [Recursos en línea]

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