Na última quarta-feira à noite, enquanto assistia às discussões climáticas com cada um dos candidatos do Partido Democrático na Câmara Municipal Presidencial do Clima da CNN, continuava a perguntar: “Porque é que só Andrew Yang está a falar de geoengenharia solar?”
Verdade, ele é o mais conhecedor da tecnologia dos candidatos, mas todos eles precisam de compreender as várias soluções científicas que temos – e não temos.
O vulcão Pinatubo quando começou a sua erupção cataclísmica em 1991. Milhões de toneladas de partículas… foram sopradas para a estratosfera causando arrefecimento global, semelhante ao que a geoengenharia solar faria de forma controlada.
USGS
Todos os candidatos têm a ideia de substituir os combustíveis fósseis, mas nenhum deles compreende a magnitude desta solução ou o tempo e dinheiro necessários para o fazer.
Só para os EUA, custará cerca de 10 triliões de dólares ao longo de 20 anos. Sem nuclear, esse custo duplica para 20 triliões de dólares ao longo de 30 anos. Para o mundo, custará 65 triliões de dólares – sem nuclear, custará mais de 100 triliões de dólares. Estes não são números triviais e é pouco provável que sejam gastos a tempo de ajudar. É por isso que precisamos de geoengenharia solar.
A geoengenharia solar é o processo pelo qual os humanos reduzem deliberadamente o efeito dos gases das estufas que retêm o calor, reflectindo uma pequena fracção da luz solar de volta ao espaço.
Soa estranho, mas não é tão estranho, ou tão difícil, como possa parecer. E sabemos que funciona porque acontece cada vez que um enorme vulcão entra em erupção. E temos vindo a estudar isso há mais de 100 anos.
Existem três estratégias globais para diminuir o impacto do aquecimento global – reduzir as emissões de GEE,… remover o CO2 da atmosfera, ou reflectir a radiação solar de volta para o espaço. Não temos sido suficientemente agressivos com as duas primeiras para efectuar mudanças suficientes para diminuir os impactos a tempo de limitar o aquecimento a cerca de 2°C, mas podemos fazer geoengenharia solar nas próximas duas décadas para nos dar tempo de sermos agressivos durante o resto deste século.
Projecto Carbono Global
Alguns motivos científicos sérios têm sido aplicados a esta ideia em universidades de todo o mundo. O Programa de Investigação em Geoengenharia Solar de Harvard é uma iniciativa de investigação inteiramente dedicada à ciência, tecnologia e política pública da geoengenharia solar.
Mas muito poucos cientistas, e muito pouco financiamento, têm sido aplicados a esta solução. O que é triste uma vez que não é necessário muito.
Existem várias tecnologias para esta abordagem, incluindo a injecção de aerossóis (gotículas finas ou partículas tão finas como pó) na estratosfera, onde dispersariam alguma luz solar de volta para o espaço, arrefecendo assim o planeta ao reduzir a quantidade de calor que entra na atmosfera inferior (ver figura).
O brilho das nuvens marinhas é outra forma de reflectir a radiação solar de volta para o espaço. Isto utilizaria navios automáticos para pulverizar gotículas de água do mar na atmosfera acima do oceano, onde evaporam para formar uma concentração elevada de aerossóis de sal marinho que semeiam concentrações mais elevadas de gotículas de nuvens sobre o oceano, aumentando a sua reflectividade (ver figura).
Geoengenharia tem várias formas de afectar directamente o aquecimento global: 1) colocar aerossóis de fina… partículas, gotículas ou gases na estratosfera, ou onde se formam nuvens, para aumentar a quantidade de calor irradiado de volta ao espaço e ajudar a arrefecer um mundo em aquecimento, 2) retirar o CO2 da atmosfera ou da queima de combustíveis fósseis e voltar a colocá-lo na Terra, 3) reflorestar grandes áreas do mundo para armazenar carbono.
IPCC
De acordo com um dos investigadores de longa data, Dr. David Keith em Harvard, a geoengenharia solar poderia limitar os efeitos secundários previstos do aquecimento global, tais como a subida do nível do mar e as alterações na precipitação e outros padrões climáticos. Porque estas mudanças teriam o seu impacto mais poderoso nas pessoas mais vulneráveis do mundo, que carecem de recursos para se moverem ou adaptarem, Keith encontra um forte argumento ético para a investigação em geoengenharia solar.
Besides, temos vindo a geoengenharia da atmosfera há mais de um século – na direcção errada – injectando enormes quantidades de CO2 e outros gases com efeito de estufa na atmosfera.
Deixemo-lo encarar. Como espécie, apenas não temos chegado à ocasião de combater a crise planetária do aquecimento global. E, por todas as medidas, não o vamos fazer. As emissões globais continuam a aumentar. O petróleo e o gás continuam a ficar mais baratos e mais fáceis de encontrar, e o carvão é a fonte de energia mais fácil de colocar num país pobre com poucas infra-estruturas.
Para trazer isto para casa, basta ver como os cientistas climáticos procuram ajuda psiquiátrica para a depressão, ansiedade e PTSD que acontece quando se vê um naufrágio de um comboio a chegar, mas ninguém parece querer fazer nada – e você está no comboio.
E a América parece ter ido numa farrapo de carbono. Estamos a produzir mais petróleo, gás e carvão do que qualquer outro país, e mais do que nunca. Juntamente com a tentativa de revogar mais de 80 regras ambientais que remontam à Administração Nixon, a Administração Trump moveu-se para eliminar as restrições federais às emissões de metano das operações petrolíferas e de gás.
P>As empresas petrolíferas não querem isto.
P>Prior aos Estados Unidos da América a retirarem-se dos acordos climáticos de Paris, havia um cepticismo crescente de que o mundo poderia, ou iria, diminuir as suas emissões totais de gases com efeito de estufa até 2040 o suficiente para realmente evitar o pior do aquecimento global.
Todos os modelos climáticos mostram que os próximos 20 anos são críticos. O melhor que podemos fazer é manter o aquecimento a 3 a 4°F, e isso apenas se conseguirmos que as emissões globais sejam zero até 2040. Se não o fizermos, as temperaturas aumentam de 6 a 8°F. Isto porque o CO2 tem uma semi-vida na atmosfera entre 30 e 300 anos, dependendo dos vários mecanismos químicos que removem naturalmente o CO2 da atmosfera.
E isso é apenas a semi-vida.
Temos de começar agora a reduzir as emissões em quase 10% por ano até 2040, quando as emissões antropogénicas terão de ser zero. É extremamente improvável que consigamos atingir este objectivo – as emissões globais ainda estão a crescer e parece que não começaremos sequer a diminuir durante pelo menos mais 10 anos. Nessa altura, teríamos de reduzir as emissões em 20% por ano.
Deixem-me afirmar claramente que – não há forma de reduzir as emissões de carbono nos próximos 20 anos de forma suficiente para mitigar os piores efeitos das alterações climáticas.
Isto é realmente sóbrio. Mas não fique muito chateado porque não é o fim. Muitos cientistas têm-se perguntado como remover os GEE da atmosfera ou mitigar os efeitos de outra forma. De facto, toda uma disciplina científica evoluiu em torno desta questão e foi feito algum grande trabalho.
Remover os GEE é realmente difícil e muito caro. Muito mais caro do que impedir a sua entrada em primeiro lugar. Assim, se nos recusarmos a gastar a quantidade de dinheiro e esforço necessários para reduzir as emissões, certamente não gastaríamos ainda mais a tentar tirá-los de lá. Mas ainda precisamos de tentar.
Geoengenharia solar envolve colocar aerossóis de partículas finas, gotículas ou gases na… estratosfera, ou onde se formam nuvens, para aumentar a quantidade de calor irradiado de volta para o espaço e ajudar a arrefecer um mundo em aquecimento. É bem conhecido e bem estudado, e provavelmente a única solução que temos para o aquecimento global a curto prazo, ao mesmo tempo que nos unimos para reduzir as emissões.
David Keith
A outra estratégia é mitigar os efeitos do aquecimento através do arrefecimento directo do planeta. O arrefecimento ocorre naturalmente quando milhões de toneladas de partículas, como fuligem de grandes incêndios, partículas e gases de grandes erupções vulcânicas, ou quantidades excessivas de cristais de gelo, entram na atmosfera e ou bloqueiam a entrada de raios solares ou os reflectem de novo no espaço.
Enter Solar Geoengineering.
Geoengenharia solar não deve substituir a redução de emissões (mitigação), lidar com um clima em mudança (adaptação), ou a remoção e sequestro de dióxido de carbono. A geoengenharia solar não altera as concentrações de CO2 na atmosfera, trata um sintoma – calor.
É como colocar um bloqueador solar sério no Planeta Terra, dando-nos tempo para descobrir como baixar as nossas emissões de carbono para quase zero.
Mudar o albedo da Terra, ou reflectividade, é o que estas estratégias visam. Albedos mais baixos capturam e retêm a radiação solar, albedos mais altos reflectem-na de volta.
Falando como geólogo, temos visto os efeitos de arrefecimento de grandes incêndios e grandes vulcões no registo geológico que remonta a muitos milhões de anos atrás, por isso sabemos que funciona, e como funciona. Quando o enorme vulcão Krakatoa entrou em erupção em 1883, os milhares de milhões de toneladas de partículas lançadas na estratosfera baixaram as temperaturas globais cerca de dois graus. Mas como as partículas saíram da atmosfera nos anos seguintes, o efeito desapareceu.
Pouco depois da erupção do Pinatubo (ver figura acima), um vaivém espacial da NASA fotografou estes… camadas de partículas de sulfato na atmosfera, semelhantes a como uma geoengenharia solar mais controlada apareceria.
NASA
Mas estes processos naturais não são controlados e, em muitos casos, causam eles próprios alterações ambientais adversas muito grandes. Claro que as partículas e os gases que saem de um vulcão não são os que escolheríamos na geoengenharia solar.
E esse é o objectivo da investigação, diz o Dr. Tom Ackerman do Departamento de Ciências Atmosféricas da Universidade de Washington. Como temos estudado grandes erupções vulcânicas como Krakatoa, Tambora e Pinatubo, não há nenhuma verdadeira ciência básica desconhecida. Sabemos que os aerossóis estratosféricos podem conseguir um arrefecimento que compensa metade do aquecimento a partir de uma duplicação das concentrações de CO2.
É apenas descobrir como fazê-lo eficazmente sem causar outros problemas.
Ao escolher onde libertar os aerossóis, poderia ser criada uma camada global uniforme de aerossóis. A sua espessura poderia ser variada conforme necessário – mais espessa em altas latitudes ou num hemisfério ou no outro – a fim de se obter um resultado desejado. Dentro de certos limites.
Como Keith descreve, a geoengenharia solar tem três características essenciais: é barata, rápida e imperfeita. Estimativas há muito estabelecidas mostram que a geoengenharia solar é pelo menos 100 vezes mais barata do que a redução das emissões para compensar o esperado aumento da temperatura global até 2100.
Algumas gramas de partículas na estratosfera podem compensar a força radiativa de uma tonelada métrica de dióxido de carbono atmosférico. A cerca de 1.000 dólares por tonelada métrica para a entrega de aerossóis, o que soma talvez um bilião de dólares por ano, e não os triliões de dólares que serão necessários para substituir todos os combustíveis fósseis por hidrocarbonetos, nucleares e renováveis.
E 50 a 100 milhões de dólares por ano durante cerca de 10 anos é tudo o que seria necessário para fazer a investigação necessária para descobrir como fazer isto correctamente. Isso é apenas o custo de um único caça, não muito para salvar o planeta e metade das espécies nele presentes.
Não financiar este programa de investigação é como ser demasiado barato para comprar protector solar, sabendo que o cancro da pele corre na sua família.
Esta investigação responderá a muitas coisas, até mesmo às questões éticas de saber se o devemos fazer de todo. Mas se não fizer a investigação nos próximos dez anos, poderá não ser capaz de a implementar correctamente quando perceber que precisamos de o fazer rapidamente. E outros poderão fazê-lo de qualquer forma, sem o cuidado que poderemos mostrar.
Os chineses disseram especificamente que farão exactamente isto se as coisas ficarem demasiado fora de controlo com o aquecimento global. E têm um programa de investigação robusto já em curso.
Câmaras de testes atmosféricos como esta em Harvard, têm sido utilizadas para estudar os efeitos da geoengenharia solar, determinando mecanismos, eficiências, quantidades de materiais a serem utilizados, tipos de partículas e possíveis efeitos adversos.
David Keith
Como Joseph Lassiter de Harvard calcula, “Assumindo que a humanidade continuou a fazer uma adição líquida de CO2 à atmosfera todos os anos durante uma década, e algum do escudo aerossol de sulfato se dissiparia todos os anos, seriam necessárias injecções contínuas de maiores quantidades de sulfatos todos os anos, a fim de manter a concentração necessária para gerir a temperatura da Terra.”
Por exemplo, no primeiro ano seriam necessárias cerca de 25.000 toneladas métricas de sulfatos distribuídos por 1 ou 2 aeronaves para compensar cerca de 50% do aumento do aquecimento nesse ano. A fim de manter a redução de 50%, no segundo ano, cerca de 50.000 toneladas de sulfatos teriam de ser distribuídas e assim sucessivamente todos os anos no futuro. Após 10 anos, este número atingiria mais de um milhão de toneladas métricas de sulfatos distribuídos por 100 aeronaves.
Isto ainda não é muito. E deveríamos finalmente começar a diminuir as emissões de carbono após 2030, diminuindo nas próximas décadas até já não precisarmos da geoengenharia solar.
Sejamos claros – a geoengenharia solar não deve ser feita, ou mesmo considerada, como um substituto para a redução das emissões de carbono. É apenas para nos comprar as várias décadas de que necessitamos para reduzir efectivamente as emissões a quase zero sem fritar o planeta.
Isto porque a geoengenharia solar não pode eliminar todos os danos causados pelo aquecimento induzido pelo gás de estufa, mesmo que se tente restaurar as temperaturas médias globais aos níveis pré-industriais. Em comparação com o aquecimento causado pelos GEE – que retêm a radiação de ondas longas – variáveis climáticas como a temperatura e a precipitação respondem de forma diferente ao arrefecimento causado pela geoengenharia solar que reflecte a radiação de ondas curtas.
Por exemplo, se as temperaturas fossem restauradas aos níveis pré-industriais pela geoengenharia solar, o ciclo da água seria mais fraco do que era nos anos 1700.
Um ponto importante a lembrar sobre a geoengenharia solar é que ela se auto-limita inerentemente. É preciso continuar a fazê-lo continuamente até conseguirmos controlar as emissões. Se pararmos, o efeito desaparece num ano ou dois à medida que os aerossóis saem da atmosfera, tal como acontece alguns anos após cada enorme erupção vulcânica.
Mas isto acaba por ser uma coisa boa. A geoengenharia solar pode ser ajustada fácil e relativamente rapidamente, mesmo invertida, se não se gostar dos efeitos. Não teríamos de aceitar nem mesmo um aumento de temperatura de alguns graus, poderíamos mantê-lo como queremos, até arrefecer um pouco até onde estávamos há 100 anos.
Como Keith diz, “Porque o impacto do aquecimento do carbono é mais ou menos para sempre, tudo o que podemos conseguir neste século através da redução das emissões é deixar de agravar o problema. A geoengenharia solar permite um resultado mais optimista. Em combinação com tecnologias para remover o carbono que já se encontra na atmosfera, permitiria à humanidade visar a restauração do clima pré-industrial ao longo de duas vidas humanas”
E temos tecnologias para remover e capturar CO2 da atmosfera, do oceano e dos combustíveis fósseis a serem queimados. Só levará algum tempo até que tenham um impacto global e decidam onde colocar o CO2.
Então o que é que colocaríamos na atmosfera? Muitos materiais têm sido analisados, incluindo alumina, pó de diamante e tri-iodeto de bismuto, todos com a esperança de diminuir os efeitos secundários indesejáveis como o empobrecimento da camada de ozono que pode ocorrer com o enxofre.
I como partículas de carbonato de cálcio, basicamente trituradas com calcário ou conchas do mar. Não são tóxicas, não parecem prejudicar a camada de ozono, e ao caírem no oceano ajudariam a mitigar um pouco a acidificação oceânica.
Críticos preocupam-se que a geoengenharia solar possa ter consequências involuntárias, como o sulfato danificando a camada de ozono, e que concentrar-se neste tipo de resposta é uma distracção da melhor resposta da diminuição das emissões de carbono. Até mesmo os receios de um mau uso militar surgem.
Mas estas são as questões que seriam respondidas por um programa de investigação sério.
Peter Frumhoff da União de Cientistas Preocupados com a questão de que “a Engenharia Solar é a resposta de emergência às alterações climáticas. Precisamos de a ter pronta, mas esperamos nunca a utilizar”. A medicina preventiva é sempre melhor.
Mas falhámos no lado da medicina preventiva do aquecimento global. Estar ao lado de uma vítima de acidente nas Urgências dizendo que precisam de uma melhor dieta e exercício não é útil.