La controvertida técnica de geoingeniería puede aplazar, en el mejor de los casos, las emisiones equivalentes a unos cuantos años
El año pasado, las emisiones globales de carbono derivadas de la quema de combustibles fósiles alcanzaron un máximo histórico.
A medida que el mundo se calienta, muchos organismos influyentes (como el Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático de las Naciones Unidas [PDF], los gobiernos de China y Estados Unidos, y especialmente las empresas de combustibles fósiles) están pidiendo el desarrollo de tecnologías de eliminación de carbono.
Estas técnicas extraen dióxido de carbono, un potente gas de efecto invernadero, del aire o del agua y lo encierran en una forma inaccesible. A una escala suficientemente grande, estas tecnologías pueden, en teoría, contrarrestar las emisiones y ayudar a enfriar las cosas, o al menos disminuir el ritmo del calentamiento.
Por eso, en noviembre de 2021, Edwina Tanner, científica marina de la empresa de biotecnología Ocean Nourishment Corporation, con sede en Australia, arrojó desde un barco al agua una mezcla de nutrientes en Botany Bay, en el lado sur de Sydney, Australia. A medida que las olas sacudían la nave, las corrientes arrastraban la mezcla teñida de rojo en todas direcciones, impregnando una pequeña porción del sumidero de carbono más grande del mundo: el océano.
El factor limitante para la abundancia de vida en la superficie del océano es a menudo la disponibilidad de nutrientes esenciales como hierro, nitrógeno y fósforo. Entonces, cuando llega un exceso de nutrientes en forma de polvo volcánico, cenizas de incendios forestales, agua que surge de las profundidades o una mezcla hecha en laboratorio, la repentina abundancia permite que florezcan diminutos fitoplancton fotosintetizadores.
Al igual que las plantas, estos organismos unicelulares utilizan la luz solar y el dióxido de carbono como combustible. Lo importante para quienes se preocupan por el cambio climático es que cuando este fitoplancton muere, algunos de ellos se hunden, arrastrando el carbono de sus cuerpos al fondo marino donde queda atrapado.
Vídeo: La empresa australiana Ocean Nourishment ha sido pionera en la exploración científica de la mejora de la productividad primaria con macronutrientes (fitoplancton oceánico) en los océanos del mundo para mejorar la eliminación de dióxido de carbono (CDR). Su trabajo se ha centrado en el secuestro de carbono a gran escala y también en los beneficios colaterales de la reducción de la acidificación de la superficie de los océanos y el aumento de las proteínas de las pequeñas pesquerías pelágicas.
El oceanógrafo John Martin propuso por primera vez a finales de los años 1980 la idea de manipular los nutrientes del océano para almacenar carbono. Desde entonces se han realizado algunos experimentos, pero en general, dice Tanner, obtener datos del mundo real sobre qué tan bien funciona la fertilización con nutrientes es increíblemente desafiante. El público no tiene mucho apetito por experimentos climáticos a gran escala en el mar, afirma.
El último intento a gran escala fue hace una década y, según Tanner, fue espectacularmente controvertido. Por eso, en los últimos años, los científicos han recurrido al trabajo de laboratorio, a modelos computacionales y a pruebas de campo más pequeñas para comprender mejor la fertilización con nutrientes de los océanos. Un modelo publicado en 2017, por ejemplo, sugiere que agregar nitrógeno y fósforo al océano podría capturar de la atmósfera hasta 1,5 gigatoneladas de carbono por año.
Tanner y su equipo de Ocean Nourishment Corporation se encuentran entre los muchos científicos que se esfuerzan por aprender más. Aunque espera realizar experimentos de campo más grandes, es difícil obtener permiso del gobierno australiano para ensayos que superen los 2.000 litros de la mezcla de nutrientes.
En el experimento de Botany Bay, los investigadores agregaron sólo 300 litros de su mezcla de nutrientes. Trabajar con cantidades tan pequeñas hace que calcular las consecuencias sea un gran desafío. Para eludir las restricciones, están construyendo un biorreactor para probar cómo diferentes mezclas de nutrientes estimulan el crecimiento del fitoplancton y afectan la tasa de almacenamiento de carbono.
Otros investigadores también están investigando la fertilización con nutrientes. En 2023, por ejemplo, Joo-Eun Yoon, matemático aplicado de la Universidad de Cambridge en Inglaterra, realizó experimentos con un equipo en el Mar Arábigo frente a Goa, India, para descubrir la mejor manera de transportar nutrientes al océano. Resulta que maximizar el almacenamiento de carbono no es tan simple como simplemente tirar nutrientes por la borda.
Yoon dice que la fertilización con nutrientes podría potencialmente hacerse más efectiva. La clave es si los científicos pueden estimular el crecimiento de especies de fitoplancton más grandes (es decir, físicamente más grandes). El fitoplancton más grande "es muy pesado", dice. "[Se] hunden rápidamente en el fondo marino y, por lo tanto, pueden reducir el dióxido de carbono de manera más eficiente".
Yoon espera aprender más a través de su trabajo con el consorcio de investigación internacional Exploring Ocean Iron Solutions, cuyo objetivo es realizar sus propios experimentos de campo de fertilización con hierro para 2025.
Imagen derecha: Infografía en español sobre la fertilización con hierro oceánico. Crédito: Exploring Ocean Iron Solutions (hacer clic en la imagen para abrir en una nueva pestaña)
Sin embargo, incluso si la fertilización con nutrientes pudiera hacerse más eficiente, Alessandro Tagliabue, biogeoquímico oceánico de la Universidad de Liverpool en Inglaterra, se muestra escéptico sobre su valor. Dice que incluso en su máximo rendimiento, la técnica simplemente no puede almacenar tanto carbono.
El trabajo de modelado publicado por Tagliabue que analiza la fertilización con hierro del océano (un escenario en el que solo se agrega hierro al océano) muestra que, para el año 2100, la cantidad de carbono que podríamos atrapar y almacenar mediante esta técnica ascendería a unas 78 gigatoneladas. A modo de contexto, tan sólo en los últimos cuatro años, el mundo ha emitido alrededor de 75 gigatoneladas de carbono.
En la práctica, las ineficiencias y las complicaciones imprevistas significan que la fertilización con hierro probablemente conduciría a un almacenamiento aún menor de carbono.
Por ejemplo, establecer un proyecto de fertilización con nutrientes a gran escala requeriría extraer minerales y construir infraestructura para llevarlos al océano. Estas actividades emitirían carbono, reduciendo el potencial general de secuestro de carbono cuando los nutrientes lleguen al agua. Incluso en su forma más eficiente, dice Tagliabue, "nos permite ganar unos cuantos años".
Peor aún es la posibilidad de que se produzcan efectos secundarios negativos. Los científicos ya esperan que las reservas de nutrientes en la parte superior del océano disminuyan a medida que aumente la temperatura del océano. La investigación de Tagliabue sugiere que la ráfaga de crecimiento del fitoplancton provocada por la fertilización con hierro también podría consumir el nitrógeno o el fósforo disponibles, lo que en última instancia provocaría una caída de la biomasa animal en la parte superior del océano.
Tagliabue no estudió qué pasaría si un geoingeniero añadiera también nitrógeno y fósforo a la mezcla. Hacerlo presumiblemente podría evitar desequilibrar el equilibrio de nutrientes del océano tanto como agregar solo hierro, dice. Pero aumentar la complejidad de este multivitamínico marino significaría más minería y más infraestructura, lo que complicaría el proceso y probablemente reduciría aún más el carbono capturado y almacenado.
Otros modelos sugieren que agregar nitrógeno y fósforo al océano podría reducir los niveles de oxígeno y aumentar el volumen global de zonas muertas con bajo contenido de oxígeno en un 17,5 por ciento.
Al igual que Tagliabue, Tanner no rehuye compartir el hecho de que la fertilización de los océanos sólo podrá contrarrestar las emisiones de carbono actuales de un par de años. Ella dice que la técnica es sólo una de un conjunto más amplio de tecnologías potenciales de secuestro de carbono que se están analizando, como el almacenamiento de carbono en algas marinas.
Habrá una combinación de enfoques que nos llevarán a la transición hacia el cero neto, dice. Ocean Nourishment Corporation no resolverá la crisis climática, añade, "pero proporcionaremos parte de la respuesta".
Tagliabue se muestra menos entusiasta. Si la fertilización con hierro sólo puede capturar las emisiones de unos pocos años, dice, eso "no es útil en términos de cambio climático global".
