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Modificación del albedo superficial
La modificación del albedo de la superficie describe un conjunto de ideas para producir un efecto de enfriamiento aumentando la cantidad de luz reflejada fuera de diferentes superficies A escala local, pueden ser una forma eficaz de adaptación, pero ¿podrían ampliarse para lograr un efecto de enfriamiento global?
Principales conclusiones
- El uso de métodos para reflejar la luz solar a escala local puede ser eficaz para proporcionar refrigeración. Por ejemplo, pintar edificios de blanco en países cálidos.
- Sin embargo, la ampliación de estos métodos no produciría un efecto de enfriamiento global sustancial.
- Si fuera posible hacer que una fracción significativa de la superficie terrestre fuera mucho más reflectante, por ejemplo, los desiertos, esto conduciría a una reducción sustancial de las precipitaciones monzónicas.
En promedio, la Tierra refleja alrededor del 30% de la luz solar que le llega. La reflectividad de una superficie, que los científicos llaman «albedo«, puede variar debido a varios factores, como su color y textura, con colores más claros y superficies más lisas que reflejan más luz solar.
La proporción de luz solar reflejada por una superficie es normalmente de alrededor del 12% para el asfalto desgastado, El 6% para los océanos del mundo, 8–18% para los bosques, 40% para los desiertos,1 y hasta un 90% de nieve y hielo.
Algunos investigadores han sugerido que el uso de técnicas para aumentar la reflectividad de las superficies: que van desde ciudades a tierras de cultivo, hielo marino, glaciares, y desiertos, podría ayudar a combatir el cambio climático.2
Sin embargo, la modificación del albedo de la superficie puede ayudar a producir efectos de enfriamiento local, es probable que tengan potencial limitado para reducir las temperaturas globales.3
Albedo superficial
La reflectividad, también conocida como albedo, oscila entre el 0 y el 100%. Las superficies altamente reflectantes tienen un albedo cercano al 100%, mientras que las superficies que absorben la luz solar tienen un albedo cercano a cero.
SURFACE ALBEDO, THE PERCENTAGE OF SUNLIGHT REFLECTED
100%
More reflective
Fresh snow
85%
Less reflective
White paint
50-90%
Desert sand
40%
Green grass
25%
Trees
15%
Bare soil
17%
Worn asphalt
12%
Open ocean
6%
0%
SURFACE ALBEDO, THE PERCENTAGE OF SUNLIGHT REFLECTED
Less reflective
More reflective
Open ocean
6%
Bare soil
17%
Green grass
25%
White paint
50-90%
0%
100%
Worn asphalt
12%
Trees
15%
Desert sand
40%
Fresh snow
85%
SURFACE ALBEDO, THE PERCENTAGE OF SUNLIGHT REFLECTED
Less reflective
More reflective
Open ocean
6%
Bare soil
17%
Green grass
25%
White paint
50-90%
0%
100%
Worn asphalt
12%
Trees
15%
Desert sand
40%
Fresh snow
85%
Iluminando las superficies urbanas
Las ciudades son más calurosas que sus áreas circundantes: un fenómeno conocido como “efecto isla de calor urbano”. Superficies urbanas como las carreteras o los techos tienden a estar oscuros, reflejándose en el exterior con poca luz solar. Este efecto calienta las ciudades, pero tiene un efecto trivial en la temperatura global.4,5
La modificación del albedo urbano implica iluminar las superficies oscuras de las ciudadeshaciendo que los edificios, las carreteras y los techos sean más reflectantes.2 Por ejemplo, muchas ciudades mediterráneas tienen edificios blancos para ayudar a reflejar la luz del sol durante los veranos intensamente calurosos.
La evidencia demuestra que iluminar superficies en ciudades podría disminuir la demanda de energía asociada con la refrigeración de edificios en ciudades calurosas6 proporcionan alivio del calor en ciudades densamente construidas,7 y puede ayudar a prevenir algunas muertes relacionadas con el calor8
Sin embargo, la mejora del albedo urbano no puede reducir significativamente las temperaturas a escala global porque las ciudades solo representan alrededor del 1% de la superficie terrestre. Sustituir todos los materiales de pavimentación y techado urbanos por opciones más reflectantes solo duciría las temperaturas globales hasta en 0,11°C.2
Si bien la modificación del albedo urbano podría ser eficaz en algunas áreas, aplicando este principio a ciudades de todo el mundo lo que seria poco práctico. Además, las investigaciones sugieren que, en algunos casos, el aumento del albedo urbano podría tener impactos dañinos por lluvias a nivel local y regional. Por ejemplo, la modelización muestra que en algunas regiones, la disminución de las temperaturas urbanas podría provocar una reducción significativa de las precipitaciones regionales, con los consiguientes impactos en los recursos hídricos y los ecosistemas.9
Iluminando los cultivos
Los cultivos y los pastos reflejan más la luz solar que los árboles, y ciertas variedades de plantas de cultivo son más reflectantes que otras.10 Las ideas para mejorar la reflectividad de los cultivos tienen como objetivo reducir las temperaturas maximizando la reflectividad del cultivo.11
Los cultivos como la cebada reflejan más luz solar que la tierra desnuda o los árboles.
La cantidad de clorofila (el pigmento verde que permite a las plantas absorber la luz solar y convertirla en alimento) en las plantas de cultivo varía. Las plantas con menos clorofila generalmente reflejan más luz solar.12 Cantidades más bajas de clorofila pueden reducir el rendimiento de los cultivos, pero las investigaciones sugieren que se podrían cultivar cultivos más reflectantes sin comprometer el rendimiento de los cultivos.13
Cultivos más reflectantes, ya sea que existan14 o creado por bioingeniería13 ,podría ayudar a disminuir las temperaturas locales durante la temporada de crecimiento.10 El modelado sugiere esta estrategia sería especialmente eficaz para reducir la intensidad de las olas de calor en América del Norte y Eurasia.10
Los modelos sugieren que la mejora del albedo de los cultivos podría reducir las temperaturas globales hasta en 0,23°C.2 Sin embargo, el enfriamiento a esta escala requeriría reemplazar la mayoría de los cultivos agrícolas a nivel mundial con tipos de recorte más reflectantes,2 lo que requeriría niveles poco prácticos de cooperación mundial entre los propietarios de tierras.
Si bien mejorar la reflectividad de las tierras agrícolas requeriría intervenciones a gran escala para lograr un cambio global, investigaciones sugieren que podría haber un enfriamiento local y regional significativo con intervenciones más pequeñas.15
Específicamente, los estudios han demostrado que mejorar el albedo de los cultivos en el norte de Europa podría reducir las temperaturas promedio regionales en alrededor de un 1°C, brindan alivio durante las olas de calor del verano, preservan la humedad del suelo y mejoran la retención de carbono del suelo.15
Iluminando el hielo marino
El calentamiento global está provocando una fuerte disminución de la cantidad de hielo marino del Ártico en verano, dejando más aguas abiertas expuestas. El agua refleja mucha menos luz solar que el hielo, lo que aumenta aún más las temperaturas y causa aún más que el hielo se derrite.16 El hielo que vuelve a crecer cada invierno es más joven, más delgado y refleja menos luz solar, lo que mejora el derretimiento del hielo marino17 y provoca más calentamiento con el tiempo.
Los estanques de agua dulce oscurecen la superficie del hielo marino que se derrite en el Ártico.
Las temperaturas del Ártico están aumentando más rápido que las temperaturas en otras partes del mundo,18 amenazando el hielo del verano aún más. Debido al aumento de las temperaturas, el Ártico podría llegar a estar prácticamente libre de hielo marino19 antes de 2050 o incluso antes.20
Elbrillo del hielo marino es una idea para aumentar la reflectividad del hielo marino en verano, con el objetivo de minimizar que se derritan. Investigadores han sugerido hacerlo cubriendo la superficie del hielo con pequeñas partículas de “microesferas”17 o añadiendo agua de mar a la superficie del hielo en invierno para fomentar un hielo más grueso, lo que podría persistir en verano, para crecer.21
Un estudio realizado por gente que propone la técnica sugiere que las microesferas de vidrio podrían aumentar la reflectividad y la longevidad del hielo marino.17 Sin embargo, otros investigadores han descubierto que el grupo hizo suposiciones poco realistas en su estudio. Elsegundo grupo descubrió que las microesferas de vidrio podían disminuir ligeramente la reflectividad del hielo marino primaveral, acelerando la pérdida de hielo marino.22
Posteriores investigaciones sugieren mejorar el crecimiento del hielo marino en invierno con agua de mar podría ser más eficaz que las microesferas de vidrio para retener el hielo marino en verano. Sin embargo, al igual que otras ideas de modificación del albedo de la superficie, tendría impactos locales en lugar de globales.21
Desiertos más brillantes
Un inconveniente de la mayoría de ideas de modificación del albedo superficial son que tienen un potencial limitado para producir un enfriamiento global porque ellos/ellas pueden solamente aplicar a una pequeña fracción de la superficie terrestre. Por el contrario, algunos investigadores han argumentado que iluminar los desiertos, cubriéndolos con materiales reflectantes, podría tener un impacto mucho mayor en las temperaturas globales.23
Sin embargo,otros científicos han señalado que cubrir las superficies desérticas de esta manera es poco práctico y perjudicial. Primero, la modificación del desierto del albedo requeriría billones de dólares para aplicarse y requiere un mantenimiento alargo plazo para mantener las superficies reflectantes libres de polvo y suciedad.24 En segundo lugar, sugirió que las estrategias podrían poner en peligro los frágiles ecosistemas desérticos.24
Además, si fuera posible iluminar los desiertos a escala mundial, esto provocaría cambios sustanciales en las precipitaciones en todo el mundo, debido a que el enfriamiento se concentra en las regiones desérticas.25 Las simulaciones de modelos climáticos de esta idea implementadas en todos los desiertos adecuados han descubierto que podría reducir las precipitaciones monzónicas hasta en un 45% en algunas regiones.2
Intervenciones locales con un potencial de enfriamiento global limitado
Cuando los investigadores y los responsables políticos discuten los métodos de reflexión de la luz solar, a menudo, de manera implícita o explícita, reservan el término para ideas que podrían reducir significativamente las temperaturas globales.3 Desde esta perspectiva, la modificación del albedo del desierto, con sus impactos locales y globales potencialmente perjudiciales, es el único enfoque de modificación del albedo de la superficie que contaría como un método de reflexión de la luz solar.
Otras ideas de modificación del albedo de la superficie, como la mejora del albedo urbano o de cultivos, no pueden ampliarse para tener un efecto de enfriamiento global significativo y, por lo tanto, no presentan el mismo tipo de desafíos globales.2 Sin embargo, estos enfoques podrían desempeñar un papel importante para ayudar a las comunidades a adaptarse a los impactos del cambio climático, como la intensificación de los extremos de calor.
Preguntas abiertas
- ¿En qué medida el efecto de isla de calor urbana exacerba los impactos climáticos en las áreas urbanas? ¿Podría el alumbramiento urbano aliviarlo?
- ¿Sería práctico añadir una mayor reflectividad a los objetivos de la gestión agrícola? Si es así, ¿qué ventajas y desventajas habría con otros objetivos?
- ¿Deberían tratarse las ideas de modificación del albedo de la superficie local como un método de reflexión de la luz solar, o la escala de sus efectos climáticos sería demasiado pequeña?
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Notas finales
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