Uma ideia outrora rejeitada como ficção científica – arrefecer a Terra através da dispersão de partículas que reflectem a luz solar na atmosfera superior – está agora a ser seriamente considerada pelos investigadores. A técnica proposta, chamada injeção estratosférica de aerossol (SAI), visa reduzir o aquecimento global, imitando o efeito de resfriamento das erupções vulcânicas. Centenas de modelos científicos exploraram como isso poderia funcionar. No entanto, investigadores da Universidade de Columbia alertam que estes modelos ignoram o quão complexos, incertos e potencialmente arriscados seriam tais esforços.
“Mesmo quando as simulações de SAI em modelos climáticos são sofisticadas, elas serão idealizadas. Os pesquisadores modelam partículas perfeitas de tamanho perfeito. McNeill, químico atmosférico e cientista de aerossóis da Escola de Clima de Columbia e da Columbia Engineering.
“Há muitas coisas que podem acontecer se você tentar fazer isso – e argumentaríamos que a gama de resultados possíveis é muito maior do que qualquer um imaginou até agora.”
Explorando os limites da geoengenharia solar
Em um estudo publicado pelo Dr. Relatório científicoMcNeill e a sua equipa examinaram as barreiras físicas, políticas e económicas que tornam a SAI muito mais complicada na prática do que na teoria. Eles revisaram os estudos existentes para entender como e onde os resultados do SAI dependerão dos detalhes da implantação. Os principais fatores incluem a altitude e a latitude das emissões de partículas, a época do ano e a quantidade total de material que entra na atmosfera.
Entre estas variáveis, a latitude parece ter a maior influência. Por exemplo, os esforços da SAI concentrados perto dos pólos podem perturbar as monções tropicais, enquanto as emissões perto do equador podem alterar as correntes de jacto e interferir com a circulação global do ar.
“Não se trata apenas de lançar cinco teragramas de enxofre na atmosfera. É onde e quando você faz isso”, diz McNeil. Estas variáveis sugerem que, se a SAI for realizada, deverá ser realizada de forma centralizada e coordenada. Dadas as realidades geopolíticas, os investigadores dizem que isso é improvável.
Lições dos vulcões
A maioria dos modelos climáticos que estudam o SAI assumem o uso de aerossóis de sulfato semelhantes aos compostos produzidos por erupções vulcânicas. Quando o Monte Pinatubo entrou em erupção em 1991, por exemplo, as temperaturas globais caíram cerca de um grau Celsius ao longo dos anos. Este fenômeno é frequentemente citado como evidência de que o SAI pode resfriar planetas temporariamente.
Mas a actividade vulcânica também apresenta riscos. A erupção do Pinatubo perturbou o sistema de monções indiano, reduzindo as chuvas no sul da Ásia e contribuindo para a destruição da camada de ozônio. Efeitos colaterais semelhantes podem ocorrer devido à liberação de sulfato sintético, incluindo chuva ácida e poluição do solo. Estas preocupações levaram os cientistas a investigar outros materiais potencialmente mais seguros.
Procurando materiais melhores
As alternativas sugeridas incluem minerais como carbonato de cálcio, alfa alumina, titânia rutilo e anatase, zircônia cúbica e até diamante. Embora muita atenção tenha sido dada à forma como estes materiais podem difundir a luz solar, outras questões importantes – tais como a sua disponibilidade e praticidade – têm sido menos exploradas.
“Os cientistas discutiram o uso de candidatos a aerossóis sem considerar como as restrições práticas podem limitar a sua capacidade de injetar grandes quantidades anualmente”, disse Miranda Hack, cientista de aerossóis da Universidade de Columbia e principal autora do novo artigo. “Muitos dos materiais propostos não são particularmente abundantes.”
O diamante, por exemplo, terá um bom desempenho óptico, mas é muito escasso e caro de usar. A zircônia cúbica e a titânia rutílica poderiam, teoricamente, atender à demanda, mas a modelagem econômica da equipe de Columbia sugere que os custos de produção dispararão à medida que a demanda aumentar. Apenas o carbonato de cálcio e a alfa-alumina são viáveis em quantidades substanciais, mas ambos enfrentam sérios problemas técnicos durante a dispersão.
Pequenas partículas, grandes problemas
Para que o SAI funcione, as partículas devem ser extremamente pequenas – menos de um mícron de tamanho. Contudo, as alternativas minerais tendem a agregar-se em agregados maiores. Esses aglomerados maiores dispersam a luz solar de forma menos eficaz e se comportam de maneira irregular na atmosfera.
“Em vez de ter essas propriedades ópticas perfeitas, você tem algo pior. Comparado ao sulfato, não acho que veremos o tipo de benefícios climáticos que estão sendo discutidos”, disse Hack.
Uma estratégia cheia de incertezas
De acordo com os pesquisadores, as muitas incógnitas que cercam o SAI – desde a logística de implantação até o desempenho do material – tornam a técnica mais incerta do que se acreditava anteriormente. Estes desafios devem ser claramente reconhecidos quando os decisores políticos e os cientistas discutem o futuro da geoengenharia solar.
“Quando olhamos para a geoengenharia solar, trata-se de compensações de risco”, diz Gernot Wagner, economista climático da Columbia Business School e colaborador próximo da Climate School. Dada a realidade confusa da SAI, diz ele, “99% dos modelos nestes artigos não acontecerão da maneira que acontecem”.
O estudo lista Daniel Steingart, codiretor do Columbia Electrochemical Energy Center, como coautor. Em conjunto, a equipa sublinha que, embora o SAI possa parecer uma solução rápida e atractiva para o aquecimento global, o caminho para o arrefecimento do planeta pode ser muito mais perigoso e indesejável do que parece.
