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 levada a sério pelos investigadores. A tecnologia proposta, chamada injeção estratosférica de aerossol (SAI), visa neutralizar o aquecimento global, imitando os efeitos de resfriamento das erupções vulcânicas. Centenas de modelos científicos exploraram como isso funciona. No entanto, os investigadores da Universidade de Columbia alertam que estes modelos ignoram a complexidade, a incerteza e os riscos potenciais de tal empreendimento.
“Mesmo que as simulações SAI em modelos climáticos sejam complexas, elas são necessariamente idealizadas. Os pesquisadores simularam partículas perfeitas de tamanhos perfeitos. Nas simulações, eles colocaram exatamente quantas partículas queriam e onde as queriam. Mas quando você começa a pensar sobre onde realmente estamos, em comparação com cenários idealizados, isso revela muita incerteza nessas previsões, “disse o químico atmosférico e cientista de aerossóis V. Faye McNeill. Instituto de Climatologia de Columbia e Escola de Engenharia de Columbia.
“Se você tentar isso, há uma série de coisas que podem acontecer – achamos que a gama de resultados possíveis é mais ampla do que qualquer um imaginou até agora.”
Explorando os limites da geoengenharia solar
Num estudo publicado em relatório científicoMcNeil e a sua equipa examinaram as barreiras físicas, políticas e económicas que tornam a SAI muito mais complexa na realidade do que na teoria. Reviram a investigação existente para compreender como os resultados da SAI dependem dos detalhes de como e onde é implementada. Os principais fatores incluem a altitude e latitude em que as partículas foram liberadas, a época do ano e a quantidade total de material injetado na atmosfera.
Destas variáveis, a latitude parece ter a maior influência. Por exemplo, os esforços da SAI concentrados perto dos pólos poderiam perturbar as monções tropicais, enquanto as emissões perto do equador poderiam alterar a corrente de jacto e interferir com a circulação global do ar.
“Não se trata apenas de emitir 5 megagramas de enxofre na atmosfera. Trata-se de quando e onde fazê-lo”, disse McNeil. Estas alterações indicam que se a SAI for realizada, deverá ser feita de forma centralizada e coordenada. No entanto, dadas as realidades geopolíticas, os investigadores dizem que isto é improvável.
Lições dos vulcões
A maioria dos modelos climáticos que estudam SAI assumem o uso de aerossóis de sulfato, semelhantes aos compostos produzidos por erupções vulcânicas. Por exemplo, quando o Monte Pinatubo entrou em erupção em 1991, as temperaturas globais caíram quase um grau Celsius em poucos anos. Este evento é frequentemente citado como evidência de que o SAI pode resfriar temporariamente a Terra.
Mas a atividade vulcânica também destaca riscos. A erupção do Monte Pinatubo perturbou o sistema de monções da Índia, reduziu as chuvas no Sul da Ásia e contribuiu para a destruição da camada de ozono. As liberações artificiais de sulfato podem produzir efeitos colaterais semelhantes, incluindo chuva ácida e contaminação do solo. Estas preocupações levaram os cientistas a investigar outros materiais que podem ser mais seguros.
Encontre materiais melhores
As alternativas propostas incluem minerais como carbonato de cálcio, alfa alumina, rutilo e dióxido de titânio anatase, zircônia cúbica e até diamante. Embora muita atenção tenha sido dada à capacidade destes materiais de dispersar a luz solar, outras questões fundamentais – como a sua disponibilidade e praticidade – têm sido menos exploradas.
“Os cientistas discutem o uso de candidatos a aerossóis, mas raramente consideram as restrições práticas que podem limitar a sua capacidade de injetar grandes quantidades de aerossóis por ano”, disse Miranda Hack, cientista de aerossóis da Universidade de Columbia e autora principal do novo artigo. “Muitos dos materiais propostos não são particularmente ricos.”
Por exemplo, os diamantes têm boas propriedades ópticas, mas a sua escassez e o custo de utilização são demasiado elevados. Em teoria, a zircónia cúbica e o dióxido de titânio rutilo poderiam satisfazer a procura, mas o modelo económico da equipa de Columbia sugere que os custos de produção aumentarão à medida que a procura aumenta. Apenas o carbonato de cálcio e a alfa alumina possuem reservas suficientes para permitir a produção em larga escala, mas ambos enfrentam sérios problemas técnicos no processo de dispersão.
Pequenas partículas, grandes problemas
Para que o SAI funcione, as partículas devem permanecer extremamente pequenas – menos de um mícron. No entanto, os substitutos minerais tendem a agrupar-se em agregados maiores. Esses aglomerados maiores dispersam a luz solar de forma menos eficiente e se comportam de forma menos previsível na atmosfera.
“Em vez de ter essas propriedades ópticas perfeitas, você obtém algo muito pior. Comparado ao sulfato, não acho que veremos necessariamente os tipos de benefícios climáticos que foram discutidos”, disse Haack.
Uma estratégia cheia de incertezas
Os pesquisadores dizem que as muitas incógnitas que cercam o SAI – desde a logística de implantação até as propriedades dos materiais – tornam a tecnologia mais incerta do que se pensava anteriormente. Estes desafios devem ser claramente compreendidos à medida que os decisores políticos e os cientistas discutem o futuro da geoengenharia solar.
“Quando olhamos para a geoengenharia solar, tudo se resume a compensações de risco”, disse Gernot Wagner, economista climático da Columbia Business School e colaborador próximo do Climate Institute. Dada a realidade confusa da SAI, disse ele, “isso não vai acontecer como 99% dos jornais modelam”.
O estudo também lista Daniel Steingart, codiretor do Columbia Electrochemical Energy Center, como coautor. Em conjunto, a equipa sublinha que, embora o SAI pareça ser uma solução rápida e atractiva para o problema do aquecimento global, o caminho para o verdadeiro arrefecimento do planeta pode ser mais perigoso e imprevisível do que parece.
