El cambio climático ya está provocando olas de calor peligrosas, elevando 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 lo que muchos ecosistemas pueden soportar de manera segura.
Esa realidad ha motivado a científicos, gobiernos ya un número creciente de startups a explorar formas de eliminar 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 carbono y que es la base de la seguridad alimentaria global.
Nuestro equipo de investigadores ha pasado décadas estudiando los océanos y el clima. En un nuevo estudio, analizamos 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 que alguien las intente a gran escala. Encontramos que algunas estrategias conllevan menos riesgos que otras, aunque ninguna está libre de consecuencias.
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Cómo son las intervenciones climáticas
Las intervenciones climáticas se dividen en dos grandes categorías que funcionan de manera muy diferente.
Una es la eliminación de dióxido de carbono (CDR, por sus siglas en inglés). Ataca la causa raíz del cambio climático al extraer dióxido de carbono de la atmósfera.
El océano ya absorbe casi un tercio de las emisiones humanas de carbono anualmente y tiene una enorme capacidad para almacenar más carbono. Las técnicas marinas de eliminación de dióxido de carbono buscan aumentar esa absorción natural modificando la biología o química del océano.
Los métodos biológicos capturan carbono mediante la fotosíntesis de plantas o algas. Algunos métodos, como la fertilización con hierro y el cultivo de algas marinas, aumentan el crecimiento de algas al proporcionarles más nutrientes. Una fracción del carbono que capturan durante su crecimiento puede almacenarse en el océano durante cientos de años, pero gran parte se libera nuevamente a la atmósfera cuando la biomasa se descompone.
Otros métodos implican cultivar plantas en tierra y hundirlas en aguas profundas y con poco oxígeno, donde la descomposición es más lenta, retrasando la liberación del carbono que contienen. Esto se conoce como almacenamiento anóxico de biomasa terrestre.
Otro tipo de eliminación de dióxido de carbono no necesita biología para capturar carbono. El aumento de alcalinidad oceánica convierte químicamente el dióxido de carbono en agua de mar en otras formas de carbono, permitiendo que el océano absorba más de la atmósfera. Esto se logra agregando grandes cantidades de material alcalino, como rocas carbonatadas o silicatadas pulverizadas, como piedra caliza o basalto, o compuestos fabricados electroquímicamente, como hidróxido de sodio.
La modificación de la radiación solar es otra categoría completamente distinta. Funciona como un parasol: no elimina el dióxido de carbono, pero puede reducir efectos peligrosos como olas de calor y blanqueamiento de corales al inyectar partículas diminutas en la atmósfera que iluminan las nubes o reflejan la luz solar directamente al espacio, replicando el enfriamiento visto después de grandes erupciones volcánicas.
Lo atractivo de la modificación de la radiación solar es la rapidez: podría enfriar el planeta en pocos años, pero solo enmascararía temporalmente los efectos de las concentraciones de CO₂ aún crecientes.
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Estos métodos también pueden afectar la vida marina.
Revisamos ocho tipos de intervención y evaluamos cómo cada uno podría afectar a los ecosistemas marinos. Encontramos que todos presentan beneficios y riesgos distintos.
Un riesgo de introducir más dióxido de carbono en el océano es la acidificación oceánica. Cuando el CO₂ se disuelve en el agua de mar, se forma ácido. Este proceso ya está debilitando las conchas de las ostras y dañando corales y plancton cruciales para la cadena alimentaria oceánica.
Agregar materiales alcalinos, como rocas carbonatadas o silicatadas pulverizadas, podría contrarrestar la acidez del carbono adicional al convertirlo en formas menos dañinas.
Los métodos biológicos, en cambio, capturan carbono en biomasa viva, como plantas y algas, pero lo liberan nuevamente como CO₂ cuando la biomasa se descompone, por lo que su efecto sobre la acidificación depende de dónde crezca la biomasa y dónde se descomponga después.
Otra preocupación con los métodos biológicos tiene que ver con los nutrientes. Todas las plantas y algas necesitan nutrientes para crecer, pero el océano está muy interconectado. Fertilizar la superficie en un área puede aumentar la productividad de plantas y algas, pero al mismo tiempo sofocar las aguas debajo o afectar pesquerías a millas de kilómetros al agotar nutrientes que las corrientes oceánicas llevarían a zonas de pesca productivas.
El aumento de alcalinidad oceánica no requiere añadir nutrientes, pero algunas formas minerales, como los basaltos, introducen nutrientes como hierro y silicato que pueden afectar el crecimiento.
La modificación de la radiación solar no añade nutrientes, pero podría alterar los patrones de circulación que distribuyen nutrientes.
Los cambios en acidificación y nutrientes beneficiarán a algunos fitoplancton y perjudicarán a otros. Los cambios resultantes en la composición del fitoplancton son importantes: si diferentes depredadores prefieren distintos fitoplancton, los efectos se trasladarán por toda la cadena alimentaria, impactando eventualmente las pesquerías de las que dependen millones de personas.
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Las opciones menos riesgosas para el océano
De todos los métodos revisados, encontramos que la aumento de alcalinidad oceánica electroquímica presenta el menor riesgo directo para el océano, aunque no está libre de riesgos. Los métodos electroquímicos usan una corriente eléctrica para separar el agua de mar en un flujo alcalino y otro ácido. Esto genera una forma de alcalinidad químicamente simple con efectos limitados sobre la biología, pero también requiere neutralizar o desechar el ácido de forma segura.
Otras opciones relativamente de bajo riesgo incluyen agregar minerales carbonatados al agua de mar, aumentando la alcalinidad con pocos contaminantes, y hundir plantas terrestres en ambientes profundos y con poco oxígeno para el almacenamiento de carbono a largo plazo.
Aun así, estos enfoques conllevan incertidumbres y requieren más estudio.
Los científicos suelen usar modelos por computadora para explorar métodos como estos antes de probarlos a gran escala en el océano, pero los modelos solo son tan confiables como los datos en que se basan. Y muchos procesos biológicos aún no se comprenden lo suficiente para incluirlos en los modelos.
Por ejemplo, los modelos no capturan los efectos de algunos metales traza en ciertos materiales alcalinos ni cómo los ecosistemas podrían reorganizarse alrededor de nuevos hábitats de cultivo de algas. Para incluir estos efectos de manera precisa en los modelos, los científicos primero deben estudiarlos en laboratorios y, a veces, en experimentos de campo a pequeña escala.
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Un camino cauteloso y basado en evidencia
Algunos científicos han argumentado que los riesgos de la intervención climática son demasiado grandes como para considerarlos y que toda investigación relacionada debería detenerse porque distrae peligrosamente de la necesidad de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
No estamos de acuerdo.
La comercialización ya está en marcha. Startups 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, incluidos la UE, se están alejando de sus compromisos de reducción de emisiones.
A medida que los daños causados por el cambio climático se agraven, podría aumentar la presión para que los gobiernos implementen intervenciones climáticas rápidamente y sin un entendimiento claro de los riesgos.
Los científicos tienen la oportunidad de estudiar estas ideas con cuidado ahora, antes de que el planeta alcance inestabilidades climáticas que podrían llevar a la sociedad a adoptar intervenciones no probadas. Esa ventana no permanecerá abierta para siempre.
Dadas las apuestas, creemos que el mundo necesita investigación transparente que pueda descartar opciones dañinas, verificar las prometedoras y detenerse si los impactos resultan inaceptables.
Es posible que ninguna intervención climática sea alguna vez lo suficientemente segura para implementarse a gran escala. Pero creemos que esa decisión debe guiarse por la evidencia, no por la presión del mercado, el miedo o la ideología.
*Kelsey Roberts es investigadora postdoctoral en Ecología Marina en la Universidad de Cornell en UMass Dartmouth; Daniele Visioni es profesor adjunto de Ciencias de la Tierra y la Atmósfera en la Universidad de Cornell; Morgan Cuervo es profesor asociado de Ciencias Marinas en la Universidad de California, Santa Bárbara & Tyler Rohr es becario ARC DECRA/profesor titular en el IMAS de la Universidad de Tasmania.
Este artículo fue publicado originalmente por The Conversation
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