Geoengenharia na Antártica: a injeção de aerossol pode salvar o gelo?

Engenharia climática pode retardar a perda de gelo na Antártica

A dispersão de partículas que refletem a luz solar na atmosfera poderia retardar o rápido derretimento na Antártida Ocidental e reduzir o risco de um aumento catastrófico do nível do mar, de acordo com um estudo liderado por pesquisadores da Universidade de Indiana.

O estudo, um dos primeiros a analisar como a engenharia climática pode impactar a Antártica, surge no momento em que os cientistas soam o alarme sobre a probabilidade crescente de perda acelerada de gelo na Antártida Ocidental neste século. O trabalho aparece no Journal of Geophysical Research: Atmospheres.

“Mesmo que o mundo cumpra a ambiciosa meta de limitar o aquecimento global a 1,5 graus Celsius acima dos níveis pré-industriais – o que não estamos no caminho certo para fazer – veremos um aumento significativo no nível do mar”, disse Paul Goddard, pesquisador assistente do Departamento de Ciências da Terra e Atmosféricas da Faculdade de Artes e Ciências da IU. e o principal autor do estudo. “Explorar formas de refletir a luz solar para o espaço antes de ser absorvida pelo sistema climático da Terra poderia ajudar-nos a ganhar mais tempo para enfrentar as alterações climáticas e evitar ou atrasar pontos de inflexão climáticos, como o colapso da camada de gelo da Antártica Ocidental.”

Além de Goddard, os co-autores do artigo incluem o professor assistente de ciências terrestres e atmosféricas da IU, Ben Kravitz; Douglas MacMartin e Daniele Visioni, da Universidade Cornell; Ewa Bednarz da Administração Oceânica e Atmosférica Nacional; e Walker Lee, do Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica.

Injeção de aerossol estratosférico

O estudo explorou uma forma de engenharia climática chamada injeção estratosférica de aerossol, na qual grandes quantidades de minúsculas gotículas de enxofre são liberadas na estratosfera por uma frota de aviões como um método proposto para manter as temperaturas globais sob controle.

A abordagem imita o que acontece quando um grande vulcão expele grandes quantidades de partículas na alta atmosfera e precipita um efeito de resfriamento que pode durar meses ou anos. Esta questão foi recentemente discutida num relatório da Casa Branca que delineia um potencial programa de investigação sobre a injecção de aerossóis estratosféricos e o brilho das nuvens marinhas, outra estratégia proposta para o arrefecimento do planeta.

Dez dos anos mais quentes já registrados ocorreram nos últimos 14 anos. Isso inclui 2023, que está a caminho de suplantar 2016 como o ano mais quente já registrado. O aumento das temperaturas globais coincidiu com ondas de calor sem precedentes, incêndios florestais, inundações repentinas e outros impactos relacionados com o clima em todo o mundo.

Simulações de computador

No seu estudo, os investigadores e colaboradores da IU utilizaram computadores de alto desempenho e modelos climáticos globais para simular diferentes cenários de injeção de aerossóis estratosféricos, identificando a estratégia de arrefecimento com maior potencial para retardar a perda de gelo na Antártica. Uma parte da análise de dados conduzida para o estudo ocorreu no cluster de computadores de grande memória da IU University Information Technology Services, Carbonate.

“O local onde os aerossóis são liberados é muito importante e pode afetar o clima de maneira diferente”, disse Goddard. “Neste caso, descobrimos que a liberação de aerossóis estratosféricos em múltiplas latitudes nos trópicos e subtrópicos, com maior proporção no Hemisfério Sul, é a melhor estratégia para preservar o gelo terrestre na Antártica porque ajuda a manter as águas quentes do oceano longe de as plataformas de gelo.”

Diferentes cenários e descobertas

Os pesquisadores simularam 11 cenários diferentes de injeção de aerossol estratosférico. Três casos abrangeram múltiplas latitudes – considerada a abordagem mais provável para a implementação da injeção de aerossóis estratosféricos – com metas de temperatura de 1,5, 1 e 0,5 graus Celsius acima dos níveis pré-industriais. As simulações, que começaram em 2035 e duraram até 2070, incluíram um cenário de emissões moderadas sem injeção de aerossóis estratosféricos que serviu como ponto-chave de comparação.

Embora cenários simulados com injeção de aerossol estratosférico em múltiplas latitudes tenham mostrado benefícios em termos de perda de gelo na Antártida, são necessários mais estudos para quantificar a mudança nas taxas de derretimento, disse Goddard.

Notavelmente, vários cenários de injeção em latitude única aceleraram a perda de gelo na Antártica devido a uma mudança dos ventos predominantes para o sul, atraindo as águas quentes do oceano em direção às plataformas de gelo.

“Se algum dia vamos projetar o clima, a forma como o fazemos é realmente importante”, disse Goddard.

Alguns dos riscos relacionados com a injecção de aerossóis estratosféricos, por exemplo, incluem alterações nos padrões regionais de precipitação e a possibilidade de um “choque de terminação”, uma rápida recuperação das temperaturas globais para níveis de injecção de aerossóis pré-estratosféricos, caso o tratamento de décadas seja interrompido.

Ampliando a compreensão da geoengenharia

O estudo contribui para um conjunto crescente de conhecimentos sobre os benefícios e desvantagens do arrefecimento deliberado do planeta, um conceito que está a ser discutido mais amplamente à medida que os efeitos das alterações climáticas se tornam mais proeminentes, disse Kravitz.

“Se a sociedade decidir que algum dia quer fazer geoengenharia, precisamos entender melhor o que sabemos e o que não sabemos”, disse ele. “Estamos a começar a preencher algumas destas lacunas de conhecimento sobre os riscos e efeitos regionais da gestão da radiação solar, mas há muito mais investigação que precisa de ser feita antes que alguém possa dizer se é realmente uma boa ideia avançar com isso. Isso é verdade tanto para a Antártida como para o resto do planeta.”