Un nuevo estudio examina los riesgos de cada método de intervención
El cambio climático ya está provocando peligrosas olas de calor, subiendo el nivel del mar y transformando los océanos. Incluso si los países cumplen sus compromisos de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero que impulsan el cambio climático, el calentamiento global superará la capacidad de muchos ecosistemas para soportarlo con seguridad.
Esa realidad ha motivado a científicos, gobiernos y un número creciente de empresas emergentes a explorar formas de eliminar el dióxido de carbono de la atmósfera o al menos contrarrestar temporalmente sus efectos.
Pero estas intervenciones climáticas conllevan riesgos, especialmente para el océano, el mayor sumidero de carbono del mundo, donde se absorbe y almacena el carbono, y la base de la seguridad alimentaria mundial.
Un equipo de investigadores ha dedicado décadas al estudio de los océanos y el clima. En un nuevo estudio, analizan cómo diferentes tipos de intervenciones climáticas podrían afectar a los ecosistemas marinos, para bien o para mal, y dónde se necesita más investigación para comprender los riesgos antes de implementarlas a gran escala.
Descubrieron que algunas estrategias conllevan menos riesgos que otras, aunque ninguna está exenta de consecuencias.
¿Cómo se ven las intervenciones climáticas?
Las intervenciones climáticas se dividen en dos grandes categorías con funciones muy diferentes.
Una es la eliminación de dióxido de carbono (CDR) [PDF]. Esta aborda la causa raíz del cambio climático extrayendo el dióxido de carbono de la atmósfera.
El océano ya absorbe anualmente casi un tercio de las emisiones de carbono causadas por el ser humano y tiene una enorme capacidad para retener aún más carbono. Las técnicas de eliminación de dióxido de carbono marino buscan aumentar dicha absorción natural modificando la biología o la química del océano.
Imagen: Algunos métodos de intervención climática que afectan al océano, como la fertilización con hierro (Fe). Vanessa van Heerden/Louisiana Sea Grant
Los métodos de eliminación biológica de carbono capturan el carbono mediante la fotosíntesis en plantas o algas. Algunos métodos, como la fertilización con hierro y el cultivo de algas marinas, impulsan el crecimiento de las algas marinas al aportarles más nutrientes. Una fracción del carbono que capturan durante su crecimiento puede almacenarse en el océano durante cientos de años, pero gran parte vuelve a la atmósfera una vez que se descompone la biomasa.
Otros métodos consisten en cultivar plantas en tierra y sumergirlas en aguas profundas con bajo contenido de oxígeno, donde la descomposición es más lenta, lo que retrasa la liberación del carbono que contienen. Esto se conoce como almacenamiento anóxico de biomasa terrestre.
Otro tipo de eliminación de dióxido de carbono no requiere biología para capturar el carbono. El aumento de la alcalinidad del océano convierte químicamente el dióxido de carbono del agua de mar en otras formas de carbono, lo que permite que el océano absorba más carbono de la atmósfera. Esto funciona añadiendo grandes cantidades de material alcalino, como carbonato pulverizado o rocas de silicato como piedra caliza o basalto, o compuestos fabricados electroquímicamente como hidróxido de sodio.
La modificación de la radiación solar es una categoría completamente distinta. Funciona como un parasol: no elimina el dióxido de carbono, pero puede reducir efectos peligrosos como las olas de calor y el blanqueamiento de los corales al inyectar diminutas partículas en la atmósfera que iluminan las nubes o reflejan directamente la luz solar hacia el espacio, replicando el enfriamiento observado tras grandes erupciones volcánicas.
El atractivo de modificar la radiación solar es la velocidad: podría enfriar el planeta en cuestión de años, pero sólo enmascararía temporalmente los efectos de las concentraciones de dióxido de carbono, que siguen aumentando.
Vídeo: Cómo funcionan los métodos para mejorar la alcalinidad de los océanos. CSIRO.
Estos métodos también pueden afectar la vida marina
El equipo de científicos analizó ocho tipos de intervención y evaluaron cómo podría afectar cada uno a los ecosistemas marinos. Descubrieron que todos ellos presentaban distintos beneficios y riesgos potenciales.
Un riesgo de atraer más dióxido de carbono al océano es la acidificación oceánica. Cuando el dióxido de carbono se disuelve en el agua de mar, forma ácido. Este proceso ya está debilitando las conchas de las ostras y dañando los corales y el plancton, cruciales para la cadena alimentaria oceánica.
La adición de materiales alcalinos, como rocas de carbonato o silicato pulverizadas, podría contrarrestar la acidez del dióxido de carbono adicional convirtiéndolo en formas de carbono menos dañinas.
Los métodos biológicos, por el contrario, capturan el carbono en la biomasa viva, como las plantas y las algas, pero lo liberan nuevamente como dióxido de carbono cuando la biomasa se descompone, lo que significa que su efecto sobre la acidificación depende de dónde crece la biomasa y dónde se descompone luego.
Imagen: Cómo una concha sumergida en agua de mar con mayor acidez se disuelve lentamente durante 45 días. Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, Laboratorio Ambiental Marino del Pacífico
Otra preocupación con los métodos biológicos se relaciona con los nutrientes. Todas las plantas y algas necesitan nutrientes para crecer, pero el océano está estrechamente interconectado. Fertilizar la superficie de una zona puede aumentar la productividad de las plantas y las algas, pero al mismo tiempo sofocar las aguas debajo de ella o perturbar la pesca a miles de kilómetros de distancia al agotar los nutrientes que de otro modo las corrientes oceánicas transportarían a zonas pesqueras productivas.
Mejorar la alcalinidad del océano no requiere agregar nutrientes, pero algunas formas minerales de alcalinidad, como los basaltos, introducen nutrientes como hierro y silicato que pueden afectar el crecimiento.
La modificación de la radiación solar no agrega nutrientes pero podría cambiar los patrones de circulación que mueven los nutrientes.
Los cambios en la acidificación y los nutrientes beneficiarán a algunos fitoplancton y perjudicarán a otros. Son importantes los cambios resultantes en la composición del fitoplancton: si distintos depredadores prefieren un fitoplancton distinto, los efectos secundarios podrían extenderse a lo largo de la cadena alimentaria y, con el tiempo, afectar la pesca de la que dependen millones de personas.
Imagen: Las cianobacterias, o algas verdeazuladas, pueden multiplicarse rápidamente cuando se exponen a agua rica en nutrientes. joydeep/Wikimedia Commons, CC BY-SA
Las opciones menos riesgosas para el océano
De todos los métodos que analizaron, descubrieron que la mejora electroquímica de la alcalinidad oceánica presentaba el menor riesgo directo para el océano, pero no está exenta de riesgos. Los métodos electroquímicos utilizan una corriente eléctrica para separar el agua salada en una corriente alcalina y otra ácida. Esto genera una forma químicamente simple de alcalinidad con efectos limitados sobre la biología, pero también requiere neutralizar o eliminar el ácido de forma segura.
Otras opciones de riesgo relativamente bajo incluyen agregar minerales de carbonato al agua de mar, lo que aumentaría la alcalinidad con relativamente pocos contaminantes, y hundir plantas terrestres en ambientes profundos y con poco oxígeno para almacenar carbono a largo plazo.
Aun así, estos enfoques conllevan incertidumbres y requieren mayor estudio.
Los científicos suelen utilizar modelos informáticos para explorar métodos como estos antes de probarlos a gran escala en el océano, pero la fiabilidad de los modelos depende de los datos que los sustentan. Además, muchos procesos biológicos aún no se comprenden lo suficiente como para incluirlos en los modelos.
Por ejemplo, los modelos no captan los efectos de algunos contaminantes metálicos traza en ciertos materiales alcalinos ni cómo podrían reorganizarse los ecosistemas en torno a nuevos hábitats de cultivo de algas. Para incluir en los modelos con precisión efectos como estos, los científicos primero deben estudiarlos en laboratorios y, a veces, en experimentos de campo a pequeña escala.
Vídeo: Científicos examinan cómo el fitoplancton absorbe hierro a medida que crece cerca de la Isla Heard, en el Océano Antártico. Normalmente es una zona con bajos niveles de hierro, pero las erupciones volcánicas podrían estar proporcionando una fuente de hierro. CSIRO.
Un camino a seguir cauteloso y basado en la evidencia
Algunos científicos han argumentado que los riesgos de la intervención climática son demasiado grandes como para siquiera considerarlos y que toda investigación relacionada debería detenerse porque constituye una peligrosa distracción de la necesidad de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
Los autores el estudio no están de acuerdo.
La comercialización ya está en marcha. Empresas emergentes de eliminación de dióxido de carbono marino, respaldadas por inversores, ya venden créditos de carbono a empresas como Stripe y British Airways. Mientras tanto, las emisiones globales siguen aumentando y muchos países, incluido Estados Unidos, se están retractando de sus compromisos de reducción de emisiones.
A medida que empeoran los daños causados por el cambio climático, puede aumentar la presión para que los gobiernos implementen rápidamente intervenciones climáticas y sin una comprensión clara de los riesgos. Los científicos tienen ahora la oportunidad de estudiar estas ideas con detenimiento, antes de que el planeta alcance inestabilidades climáticas que podrían impulsar a la sociedad a adoptar intervenciones no probadas. Esa ventana no permanecerá abierta indefinidamente.
Considerando lo que está en juego, los autores del estudio creen que el mundo necesita una investigación transparente que pueda descartar opciones dañinas, verificar las prometedoras y detenerlas si los impactos resultan inaceptables. Es posible que ninguna intervención climática sea lo suficientemente segura como para implementarse a gran escala. Pero creen que la decisión debe guiarse por la evidencia, no por la presión del mercado, el miedo ni la ideología.
"No tenemos opciones fáciles por delante, excepto una: brindar a nuestro yo futuro más y mejor información para tomar decisiones sobre intervenciones climáticas", afirmó Daniele Visioni, profesora adjunta del Departamento de Ciencias de la Tierra y la Atmósfera de la Facultad de Agricultura y Ciencias de la Vida de la Universidad de Cornell. "Al delinear lo que sabemos y lo que desconocemos, esperamos haber brindado a la comunidad científica un camino hacia una investigación interdisciplinaria responsable y significativa".
El estudio se ha publicado en la revista Reviews of Geophysics: Potential Impacts of Climate Interventions on Marine Ecosystems
