Article
¿La inyección de aerosol estratosférico aumentaría la lluvia ácida?
Las partículas de sulfato que podrían usarse para las inyecciones de aerosol un estratosférico (SAI) aumentaría la lluvia ácida. Con la disminución de la contaminación por sulfatos provocada por la quema de combustibles fósiles , ¿en qué medida podría retrasar el progreso en la reducción de la lluvia ácida?
Principales conclusiones
- La lluvia ácida se produce cuando ciertos contaminantes, como el dióxido de azufre (SO2), reaccionan en la atmósfera para formar productos ácidos.
- La lluvia ácida puede afectar negativamente a los ecosistemas al aumentar la acidez de los suelos y los sistemas de aguas continentales; es más grave cerca de las regiones industriales con regulaciones de contaminación del aire más débiles.
- El uso de sulfatos en la SAI podría retrasar el progreso en la reducción de la lluvia ácida y cambiar la forma en que se distribuye en todo el mundo.
La implementación de la SAI para enfriar el planeta implicaría añadir millones de toneladas de partículas diminutas, conocidas como aerosoles, a la estratosfera. La idea más estudiada es lanzar SO2 en la estratosfera, que reaccionaría para formar pequeñas partículas de aerosol de sulfato.1 Sin embargo, SO2 las emisiones contribuyen en gran medida a la lluvia ácida.2
¿Qué importancia tiene la amenaza de la lluvia ácida? ¿Podría afectarla el SAI a base de sulfato?
Impactos de la lluvia ácida en un bosque de Chequia (Foto: Lovecz).
Formación e impactos de la lluvia ácida
La lluvia ácida se refiere a cualquier forma de precipitación que sea más ácida3 que el agua de lluvia no contaminada. Sin embargo, el agua de lluvia no contaminada es ligeramente ácida (pH alrededor de 5,6) porque el agua y el dióxido de carbono de la atmósfera reaccionan naturalmente para formar ácido carbónico débil.4
Cuando el agua, el oxígeno y otras sustancias químicas reaccionan con ciertos contaminantes de la atmósfera, principalmente con el SO2 y óxidos de nitrógeno, se forma lluvia ácida. La principal fuente de emisiones de SO2 es la quema de combustibles fósiles con impurezas de azufre.
La lluvia ácida daña los ecosistemas de varias maneras. Puede cambiar la acidez de los suelos y los sistemas de aguas continentales, haciendo que dejen de ser aptos para algunos organismos. También puede disolver los nutrientes del suelo, debilitando los árboles y otras plantas, y liberar aluminio del suelo, que puede transportarse a lagos y arroyos, dañando a las plantas y los animales acuáticos.
Los peores impactos de la lluvia ácida están concentrados cerca de regiones muy industrializadas debido a la intensa quema de combustibles fósiles, aunque las regulaciones sobre la contaminación del aire pueden ayudar a mitigarlo. Mientras que la lluvia ácida en sí misma es no es particularmente perjudicial para los humanos, el SO2 y otros contaminantes emitidos también contribuyen a mala calidad del aire, lo que plantea graves riesgos para la salud humana.
El esfuerzo por limpiar la lluvia ácida
A medida que se hicieron más evidentes las consecuencias de la contaminación del aire en la salud y el medio ambiente,5 gobiernos comenzaron a promulgar reglamentos para limitar ciertos contaminantes, como el Clean de 1990 Ley del Aire en los Estados Unidos. Como resultado, las emisiones de SO2 y otros contaminantes han disminuido considerablemente en Europa y América del Norte desde la década de 1970. Los esfuerzos para reducir estas emisiones en Asia también están empezando a dar resultados.
Estos esfuerzos han reducido sustancialmente la lluvia ácida y se esperan más avances en el futuro. ASÍ QUE2 Se prevé que las emisiones disminuyan en más de un 75% a nivel mundial para finales de este siglo en relación con 2020, incluso en un escenario de emisiones altas.2
La lluvia ácida está disminuyendo tras los recortes de contaminación
Las emisiones de óxidos de nitrógeno y dióxido de azufre son las principales causas de la lluvia ácida. Las emisiones de ambos países alcanzaron su punto máximo alrededor de la década de 1980 en Europa y América del Norte y también han alcanzado su punto máximo en Asia en los últimos años.
NITROGEN OXIDEs (NOx) emissions
125m tonnes
100
75
Asia
50
North America
25
Europe
0
1800
1850
1900
1950
2022
Sulphur dioxide (SO2) emissions
125m tonnes
Asia
100
75
50
North America
25
Europe
0
1800
1850
1900
1950
2022
NITROGEN OXIDEs (NOx) emissions
125m tonnes
100
75
Asia
50
North America
25
Europe
0
1975
2022
1950
1900
1750
1850
Sulphur dioxide (SO2) emissions
125m tonnes
Asia
100
75
North America
50
25
Europe
0
1950
1975
2022
1750
1850
1900
Sulphur dioxide (SO2) emissions
NITROGEN OXIDEs (NOx) emissions
125m tonnes
125m tonnes
Asia
100
100
75
75
Asia
North America
50
50
North America
25
25
Europe
Europe
0
0
1750
1850
1900
1950
1975
2022
1750
1850
1900
1950
1975
2022
Lluvia ácida de SAI
La SAI enfriaría el planeta añadiendo partículas de aerosol en la estratosfera para reflejar una pequeña cantidad de luz solar de vuelta al espacio. Los estudios a menudo se centran en el uso de SO2, que reacciona para formar aerosoles de sulfato.1
Las partículas de aerosol tienen una vida útil de alrededor de uno a dos años en la estratosfera,6 y tendrían que liberarse de forma continua para mantener el efecto de enfriamiento. Con el tiempo, todo el material liberado para la SAI volvería acaer a la superficie terrestre.2
En un escenario de emisiones moderadas, la deposición global de sulfatos caería aproximadamente un 60% a finales de este siglo, según un estudio.2 Si se utilizara la SAI para mantener las temperaturas en los niveles de 2020 en este escenario, compensando más de 2 °C del calentamiento, la deposición global de sulfato solo se reduciría aproximadamente un 40%.2
Si bien la cantidad total de lluvia ácida en este escenario SAI sería inferior a los niveles actuales, su distribución sería diferente. Los aerosoles de la SAI eventualmente se depositarían en latitudes altas, por lo que la SAI añadiría muy poco a la lluvia ácida en los trópicos y subtrópicos.2
Si se desplegara la SAI, la mayoría de las áreas actualmente e históricamente afectadas por la lluvia ácida seguirían viendo menos lluvias ácidas en el futuro, pero la lluvia ácida podría aumentar en las regiones que han visto poca lluvia ácida hasta la fecha, como el noroeste del Pacífico y el sur de Groenlandia.2 Sin embargo, para la mayoría de los ecosistemas, es poco probable que estos aumentos sean lo suficientemente sustanciales como para causar daños.7
Si bien la mayoría de las investigaciones sobre la SAI se centran en las partículas de sulfato, algunos científicos han sugerido utilizar otras partículas, como la calcita o alúmina, lo que evitaría algunas efectos secundarios como la lluvia ácida.8 Sin embargo, se sabe mucho menos sobre los efectos de estos aerosoles alternativos en la estratosfera en comparación con los de los sulfatos.
Preguntas abiertas
- ¿Qué importancia tendrían los impactos en la biodiversidad de la lluvia ácida provocada por la SAI con sulfatos en relación con los impactos del cambio climático?
- ¿Con qué rapidez reducirán los países sus emisiones de contaminantes que causan la lluvia ácida, como el SO2, en el futuro?
- ¿Cómo cambiarían los aerosoles alternativos como la calcita o la alúmina la química de la estratosfera?
Háganos una pregunta
Notas finales
- Smith W, Wagner G. (2018). Stratospheric aerosol injection tactics and costs in the first 15 years of deployment. Environmental Research Letters. 13(12):124001. https://doi.org/10.1088/1748-9326/aae98d
- Visioni D, Slessarev E, Macmartin DG, et al. (2020). What goes up must come down: Impacts of deposition in a sulfate geoengineering scenario. Environmental Research Letters; 15. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ab94eb
- La acidez se mide en la escala de pH, que va de 0 a 14. Un pH de 7 es neutro. Un pH por encima de 7 es alcalino, mientras que un pH por debajo de 7 es ácido. Desde el La escala de pH es logarítmica, ácido estomacal (pH alrededor de 1) es 10 veces más ácido que el zumo de limón (pH aproximado 2) y 10 000 veces más ácido que el café (pH alrededor de 5).
- La acidificación de los océanos se debe principalmente a reacciones entre el dióxido de carbono atmosférico y el agua del océano. La lluvia ácida solo contribuye en menor medida a la acidificación de los océanos.9
- Fowler D, Brimblecombe P, Burrows J, et al. (2020). A chronology of global air quality: The development of global air pollution. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences; 378. https://doi.org/10.1098/rsta.2019.0314
- Crutzen PJ. (2006). Albedo enhancement by stratospheric sulfur injections: a contribution to resolve a policy dilemma? Climatic change. 77(3-4):211. https://doi.org/10.1007/s10584-006-9101-y
- Kravitz B, Robock A, Oman L, et al. (2009). Sulfuric acid deposition from stratospheric geoengineering with sulfate aerosols. Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 114(D14). https://doi.org/10.1029/2009JD011918
- Keith DW, Weisenstein DK, Dykema JA, et al. (2016) Stratospheric solar geoengineering without ozone loss. Proceedings of the National academy of Sciences. 2016 Dec 27;113(52):14910-4. https://doi.org/10.1073/pnas.1615572113
- Doney SC, Mahowald N, Lima I, et al. (2007). Impact of anthropogenic atmospheric nitrogen and sulfur deposition on ocean acidification and the inorganic carbon system. Proceedings of the National Academy of Sciences. 104(37):14580-5. https://doi.org/10.1073/pnas.0702218104
Cita
Reutilice esta obra libremente
Todas las visualizaciones, los datos y el código producidos por SRM360 son de acceso abierto bajo la licencia Creative Commons BY. Usted es libre de usarlos, distribuirlos y reproducirlos en cualquier medio, siempre que se acredite a SRM360 y a los autores.
Los datos producidos por terceros y puestos a disposición por SRM360 están sujetos a los términos de licencia de los autores externos originales. Siempre indicaremos la fuente original de dichos datos en nuestra documentación, por lo que le rogamos que revise la licencia de los datos de terceros antes de usarlos y redistribuirlos.