Aclareo de nubes cirrus
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Description and purpose of the technology
Adelgazamiento de nubes cirrus (CCT, por sus siglas en inglés) es una técnica de geoingeniería solar que pretende eliminar o adelgazar las nubes cirrus para permitir que el calor escape al espacio. Las nubes cirrus son difusas y alargadas, se encuentran a grandes altitudes y suelen absorber más luz solar de la que reflejan, porque se forman en temperaturas frías y están formadas por cristales de hielo. Si los cristales de hielo son numerosos y pequeños, las nubes cirrus impiden que la radiación terrestre de onda larga escape de vuelta al espacio con un impacto climático similar al de los gases de efecto invernadero. En presencia de núcleos naturales formadores de hielo, como las partículas de polvo, los cristales de hielo que se forman son menos y más grandes, tienen una vida útil más corta y atrapan menos calor saliente.
Los promotores de la CCT proponen inyectar núcleos formadores de hielo, como el triyoduro de bismuto o aerosoles como el ácido sulfúrico o nítrico, en la atmósfera a altitudes donde se forman nubes cirrus. Esto, dicen, produciría cirrus con cristales de hielo más grandes y una vida útil más corta, al tiempo que reduciría su profundidad óptica, lo que significaría que más radiación terrestre de onda larga escaparía al espacio. [1]
Los investigadores admiten que la inyección de “demasiadas” partículas nucleadoras de hielo en las nubes cirrus puede producir el efecto contrario: más nubes y más gruesas que atrapan aún más calor y que podrían conducir a un mayor calentamiento. [2] Otros investigadores subrayan los riesgos de los efectos secundarios impredecibles de la CCT, incluidos los grandes cambios regionales y estacionales en la precipitación, y las diferentes consecuencias de la siembra en los hemisferios sur o norte. [3]
Actors involved
Hasta ahora, los estudios sobre la CCT se han limitado a ejercicios de modelización y análisis de la dinámica de las nubes cirrus por parte de instituciones de investigación. En 2006, el Instituto de Investigación del Desierto, con sede en Estados Unidos, inició un estudio de cinco años para examinar la concentración de pequeños cristales de hielo en las nubes cirrus, así como la concentración de aerosoles naturales y antropogénicos en ellas, con el fin de proporcionar datos más precisos para los estudios de modelización climática global.
El Proyecto de Intercomparación de Modelos de Geoingeniería (GeoMIP) es una colaboración internacional entre centros de modelización climática, incluidas instituciones de investigación en Canadá, China, Dinamarca, Alemania, Japón, Noruega, Reino Unido y Estados Unidos, y está modelando varios tipos de geoingeniería solar, incluida la CCT. Un grupo de investigación del Instituto de Ciencias Atmosféricas y Climáticas de la ETH de Zúrich también ha simulado la CCT con un modelo climático global, y está participando en programas de investigación conjuntos con otras instituciones, entre ellas Arctic Winter Cirrus Thinning (AWiCiT), un proyecto de investigación alemán. AWiCiT ha estado modelando la CCT sobre el Ártico en invierno mediante la siembra con partículas nucleantes de hielo, con el objetivo de reducir el calentamiento del Ártico y ralentizar el derretimiento del hielo del Ártico.
Investigadores de la Universidad de Leeds (Reino Unido) y de la Universidad de Zhejiang (China) están llevando a cabo otros estudios sobre la CCT como parte del Programa de Geoingeniería de China. [4]
Impacts of the technology
Al igual que con todas las técnicas de geoingeniería solar, la CCT podría tener impactos considerables en los climas regionales. Su despliegue podría provocar cambios no deseados en el ciclo hidrológico y la circulación atmosférica, debido a que el sistema climático es complejo y altamente no lineal en su comportamiento. Perturbar uno de sus elementos de esta manera podría dar lugar a cambios imprevistos con consecuencias de gran alcance. [6]
En simulaciones que modelan la CCT y los aumentos continuos de la concentración de dióxido de carbono, los investigadores han descubierto que la CCT puede mejorar el ciclo hidrológico y, por lo tanto, aumentar la precipitación en general. Aunque se prevé que la siembra disminuirá la frecuencia de las precipitaciones más extremas a nivel mundial, los eventos de precipitación extrema podrían ocurrir con mayor frecuencia en ciertas áreas, incluidos el Sahel y América Central, y el monzón indio podría fortalecerse. [5] Esto podría tener impactos devastadores en millones de personas vulnerables y en los medios de vida de muchas comunidades.
Otro problema potencial con la CCT es la sobresiembra, si se liberaran demasiados núcleos, lo que provocaría la formación de numerosos cristales de hielo adicionales. Como consecuencia, las nubes cirros se volverían ópticamente más gruesas y menos permeables a la radiación terrestre, lo que llevaría a un calentamiento adicional de la atmósfera. Los modelos que simulan el “engrosamiento de las nubes Cirrus” han demostrado que se produciría un ciclo hidrológico más débil, con efectos comparables a la duplicación de las concentraciones de dióxido de carbono en la atmósfera. [7] Esto, obviamente, causaría graves daños a los ecosistemas y a las comunidades. Además, se desconoce el punto en el que se produciría la resiembra, lo que añade una incertidumbre considerable a los modelos actuales.
Del mismo modo, habría que evitar la siembra en regiones sin nubes con alta humedad relativa donde no se forman cirros. En estas áreas, la siembra podría conducir a la formación de cirros en lugar de adelgazamiento, lo que resulta en un efecto de calentamiento en el clima. Estos factores interconectados significan que la TCC podría aumentar o disminuir las temperaturas globales. La influencia del CCT en las nubes más bajas también es poco conocida, ya que podría mejorar o amortiguar la reflectividad de las nubes, permitiendo que escape más o menos calor, lo que probablemente resultaría en impactos climáticos adicionales. [8]
Otra preocupación importante es que las transferencias monetarias condicionadas podrían operarse a escala local y unilateral con la intención de crear respuestas climáticas en ciertas áreas. Esto podría ser atractivo para los gobiernos, ya que teóricamente podría utilizarse para suprimir algunos fenómenos meteorológicos extremos, como las olas de calor. [9] Otro ejemplo de despliegue a pequeña escala que se ha propuesto sería evitar un mayor derretimiento del hielo marino del Ártico. [10] Este tipo de despliegue localizado podría causar impactos negativos en regiones y comunidades vecinas no objetivo, y potencialmente precipitar graves conflictos. Es poco probable que los eventos climáticos se contengan: un país que evita una ola de calor podría causar inundaciones en otro. O, en lugar de detener el derretimiento del hielo del Ártico, la tecnología también podría usarse para derretirlo por completo con el fin de abrir rutas de navegación lucrativas.
Reality check
La CCT sigue siendo un concepto teórico, y la investigación sobre sus efectos se limita actualmente a la modelización del clima y se basa en suposiciones que podrían ser erróneas. Los investigadores ni siquiera saben qué sustancias sembrarían efectivamente los cirros y qué desafíos tecnológicos pueden surgir. Estudios recientes encontraron que ninguna de las estrategias actuales de siembra de nubes podría lograr un enfriamiento significativo a través de la CCT, debido a los complejos mecanismos microfísicos que limitan la respuesta climática y debido a las grandes incertidumbres en las respuestas climáticas tanto de las nubes como de la superficie. Estos estudios más recientes contradicen directamente los hallazgos previos de que la CCT podría ser una opción efectiva de geoingeniería. [11]
End notes
[1] Storelvmo, et al. (2013) La siembra de nubes cirrus tiene potencial para enfriar el clima: Geophys. Res. Lett., Vol. 40(1): 178 – 182, https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2012GL054201; Reynolds (2019) Geoingeniería solar para reducir el cambio climático: una revisión de las propuestas de gobernanza: Proc. R. Soc. A, Vol. 475, https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspa.2019.0255; Grupo ETC y Fundación Heinrich Böll (2020) Mapa de Geoingeniería, https://map.geoengineeringmonitor.org/
[2] Lohmann y Gasparini (2017) ¿Un dial climático de nubes cirrus?: Science, Vol. 357(6347): 248 – 249, https://science.sciencemag.org/content/357/6348/248/tab-pdf
[3] Muri, et al. (2014) El efecto climático de la modificación de cirros en un marco de ingeniería climática: Journal of Geophysical Research: Atmósferas, Vol. 119(7): 4174 – 4191, https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/2013JD021063
[4] Grupo ETC y Fundación Heinrich Böll (2020) Mapa de Geoingeniería, https://map.geoengineeringmonitor.org/
[5] Kristjánsson, et al. (2015) Respuesta del ciclo hidrológico al adelgazamiento de las nubes cirrus: Geophys. Res. Lett., Vol. 42(24):10,807 – 10,815, https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/2015GL066795; Gasparini, et al. (2020) ¿Hasta qué punto la siembra de cirros puede contrarrestar el calentamiento global? Environ. Res. Lett., manuscrito aceptado publicado en línea. 30 de enero de 2020, https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/ab71a3
[6] Muri, et al. (2014)
[7] Kristjánsson, et al. (2015)
[8] Lohmann y Gasparini (2017)
[9] Quaas, et al. (2016) Ingeniería climática regional mediante la gestión de la radiación: requisitos previos y perspectivas: Earth’s Future, Vol. 4(12), 618 – 625, https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/2016EF000440
[10] Lohmann y Gasparini (2017)
[11] Gasparini y Lohmann (2016), ¿Por qué la siembra de cirros no puede enfriar sustancialmente el planeta?: Journal of Geophysical Research: Atmósferas, Vol. 121(9), 4877 – 4893, https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/2015JD024666; ibid (Gasparini, et al. (2020))
Aclareo de nubes cirrus
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Descripción y propósito de la tecnología
Adelgazamiento de nubes cirrus (CCT, por sus siglas en inglés) es una técnica de geoingeniería solar que pretende eliminar o adelgazar las nubes cirrus para permitir que el calor escape al espacio. Las nubes cirrus son difusas y alargadas, se encuentran a grandes altitudes y suelen absorber más luz solar de la que reflejan, porque se forman en temperaturas frías y están formadas por cristales de hielo. Si los cristales de hielo son numerosos y pequeños, las nubes cirrus impiden que la radiación terrestre de onda larga escape de vuelta al espacio con un impacto climático similar al de los gases de efecto invernadero. En presencia de núcleos naturales formadores de hielo, como las partículas de polvo, los cristales de hielo que se forman son menos y más grandes, tienen una vida útil más corta y atrapan menos calor saliente.
Los promotores de la CCT proponen inyectar núcleos formadores de hielo, como el triyoduro de bismuto o aerosoles como el ácido sulfúrico o nítrico, en la atmósfera a altitudes donde se forman nubes cirrus. Esto, dicen, produciría cirrus con cristales de hielo más grandes y una vida útil más corta, al tiempo que reduciría su profundidad óptica, lo que significaría que más radiación terrestre de onda larga escaparía al espacio. [1]
Los investigadores admiten que la inyección de “demasiadas” partículas nucleadoras de hielo en las nubes cirrus puede producir el efecto contrario: más nubes y más gruesas que atrapan aún más calor y que podrían conducir a un mayor calentamiento. [2] Otros investigadores subrayan los riesgos de los efectos secundarios impredecibles de la CCT, incluidos los grandes cambios regionales y estacionales en la precipitación, y las diferentes consecuencias de la siembra en los hemisferios sur o norte. [3]
Actores involucrados
Hasta ahora, los estudios sobre la CCT se han limitado a ejercicios de modelización y análisis de la dinámica de las nubes cirrus por parte de instituciones de investigación. En 2006, el Instituto de Investigación del Desierto, con sede en Estados Unidos, inició un estudio de cinco años para examinar la concentración de pequeños cristales de hielo en las nubes cirrus, así como la concentración de aerosoles naturales y antropogénicos en ellas, con el fin de proporcionar datos más precisos para los estudios de modelización climática global.
El Proyecto de Intercomparación de Modelos de Geoingeniería (GeoMIP) es una colaboración internacional entre centros de modelización climática, incluidas instituciones de investigación en Canadá, China, Dinamarca, Alemania, Japón, Noruega, Reino Unido y Estados Unidos, y está modelando varios tipos de geoingeniería solar, incluida la CCT. Un grupo de investigación del Instituto de Ciencias Atmosféricas y Climáticas de la ETH de Zúrich también ha simulado la CCT con un modelo climático global, y está participando en programas de investigación conjuntos con otras instituciones, entre ellas Arctic Winter Cirrus Thinning (AWiCiT), un proyecto de investigación alemán. AWiCiT ha estado modelando la CCT sobre el Ártico en invierno mediante la siembra con partículas nucleantes de hielo, con el objetivo de reducir el calentamiento del Ártico y ralentizar el derretimiento del hielo del Ártico.
Investigadores de la Universidad de Leeds (Reino Unido) y de la Universidad de Zhejiang (China) están llevando a cabo otros estudios sobre la CCT como parte del Programa de Geoingeniería de China. [4]
Impactos de la tecnología
Al igual que con todas las técnicas de geoingeniería solar, la CCT podría tener impactos considerables en los climas regionales. Su despliegue podría provocar cambios no deseados en el ciclo hidrológico y la circulación atmosférica, debido a que el sistema climático es complejo y altamente no lineal en su comportamiento. Perturbar uno de sus elementos de esta manera podría dar lugar a cambios imprevistos con consecuencias de gran alcance. [6]
En simulaciones que modelan la CCT y los aumentos continuos de la concentración de dióxido de carbono, los investigadores han descubierto que la CCT puede mejorar el ciclo hidrológico y, por lo tanto, aumentar la precipitación en general. Aunque se prevé que la siembra disminuirá la frecuencia de las precipitaciones más extremas a nivel mundial, los eventos de precipitación extrema podrían ocurrir con mayor frecuencia en ciertas áreas, incluidos el Sahel y América Central, y el monzón indio podría fortalecerse. [5] Esto podría tener impactos devastadores en millones de personas vulnerables y en los medios de vida de muchas comunidades.
Otro problema potencial con la CCT es la sobresiembra, si se liberaran demasiados núcleos, lo que provocaría la formación de numerosos cristales de hielo adicionales. Como consecuencia, las nubes cirros se volverían ópticamente más gruesas y menos permeables a la radiación terrestre, lo que llevaría a un calentamiento adicional de la atmósfera. Los modelos que simulan el “engrosamiento de las nubes Cirrus” han demostrado que se produciría un ciclo hidrológico más débil, con efectos comparables a la duplicación de las concentraciones de dióxido de carbono en la atmósfera. [7] Esto, obviamente, causaría graves daños a los ecosistemas y a las comunidades. Además, se desconoce el punto en el que se produciría la resiembra, lo que añade una incertidumbre considerable a los modelos actuales.
Del mismo modo, habría que evitar la siembra en regiones sin nubes con alta humedad relativa donde no se forman cirros. En estas áreas, la siembra podría conducir a la formación de cirros en lugar de adelgazamiento, lo que resulta en un efecto de calentamiento en el clima. Estos factores interconectados significan que la TCC podría aumentar o disminuir las temperaturas globales. La influencia del CCT en las nubes más bajas también es poco conocida, ya que podría mejorar o amortiguar la reflectividad de las nubes, permitiendo que escape más o menos calor, lo que probablemente resultaría en impactos climáticos adicionales. [8]
Otra preocupación importante es que las transferencias monetarias condicionadas podrían operarse a escala local y unilateral con la intención de crear respuestas climáticas en ciertas áreas. Esto podría ser atractivo para los gobiernos, ya que teóricamente podría utilizarse para suprimir algunos fenómenos meteorológicos extremos, como las olas de calor. [9] Otro ejemplo de despliegue a pequeña escala que se ha propuesto sería evitar un mayor derretimiento del hielo marino del Ártico. [10] Este tipo de despliegue localizado podría causar impactos negativos en regiones y comunidades vecinas no objetivo, y potencialmente precipitar graves conflictos. Es poco probable que los eventos climáticos se contengan: un país que evita una ola de calor podría causar inundaciones en otro. O, en lugar de detener el derretimiento del hielo del Ártico, la tecnología también podría usarse para derretirlo por completo con el fin de abrir rutas de navegación lucrativas.
Visión realista
La CCT sigue siendo un concepto teórico, y la investigación sobre sus efectos se limita actualmente a la modelización del clima y se basa en suposiciones que podrían ser erróneas. Los investigadores ni siquiera saben qué sustancias sembrarían efectivamente los cirros y qué desafíos tecnológicos pueden surgir. Estudios recientes encontraron que ninguna de las estrategias actuales de siembra de nubes podría lograr un enfriamiento significativo a través de la CCT, debido a los complejos mecanismos microfísicos que limitan la respuesta climática y debido a las grandes incertidumbres en las respuestas climáticas tanto de las nubes como de la superficie. Estos estudios más recientes contradicen directamente los hallazgos previos de que la CCT podría ser una opción efectiva de geoingeniería. [11]
Notas finales
[1] Storelvmo, et al. (2013) La siembra de nubes cirrus tiene potencial para enfriar el clima: Geophys. Res. Lett., Vol. 40(1): 178 – 182, https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2012GL054201; Reynolds (2019) Geoingeniería solar para reducir el cambio climático: una revisión de las propuestas de gobernanza: Proc. R. Soc. A, Vol. 475, https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspa.2019.0255; Grupo ETC y Fundación Heinrich Böll (2020) Mapa de Geoingeniería, https://map.geoengineeringmonitor.org/
[2] Lohmann y Gasparini (2017) ¿Un dial climático de nubes cirrus?: Science, Vol. 357(6347): 248 – 249, https://science.sciencemag.org/content/357/6348/248/tab-pdf
[3] Muri, et al. (2014) El efecto climático de la modificación de cirros en un marco de ingeniería climática: Journal of Geophysical Research: Atmósferas, Vol. 119(7): 4174 – 4191, https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/2013JD021063
[4] Grupo ETC y Fundación Heinrich Böll (2020) Mapa de Geoingeniería, https://map.geoengineeringmonitor.org/
[5] Kristjánsson, et al. (2015) Respuesta del ciclo hidrológico al adelgazamiento de las nubes cirrus: Geophys. Res. Lett., Vol. 42(24):10,807 – 10,815, https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/2015GL066795; Gasparini, et al. (2020) ¿Hasta qué punto la siembra de cirros puede contrarrestar el calentamiento global? Environ. Res. Lett., manuscrito aceptado publicado en línea. 30 de enero de 2020, https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/ab71a3
[6] Muri, et al. (2014)
[7] Kristjánsson, et al. (2015)
[8] Lohmann y Gasparini (2017)
[9] Quaas, et al. (2016) Ingeniería climática regional mediante la gestión de la radiación: requisitos previos y perspectivas: Earth’s Future, Vol. 4(12), 618 – 625, https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/2016EF000440
[10] Lohmann y Gasparini (2017)
[11] Gasparini y Lohmann (2016), ¿Por qué la siembra de cirros no puede enfriar sustancialmente el planeta?: Journal of Geophysical Research: Atmósferas, Vol. 121(9), 4877 – 4893, https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/2015JD024666; ibid (Gasparini, et al. (2020))