¿Cómo puede el mundo combatir el aumento continuo de las temperaturas globales? ¿Qué hay de proteger la Tierra de una porción del calor del sol inyectando a la estratosfera con aerosoles reflectantes? Después de todo, los volcanes hacen esencialmente lo mismo, aunque en ráfagas cortas y dramáticas: Cuando un Vesubio entra en erupción, arroja cenizas finas a la atmósfera, donde las partículas pueden permanecer como una especie de cubierta de nubes, reflejando la radiación solar de vuelta al espacio y enfriando temporalmente el planeta.
Algunos investigadores están explorando propuestas para diseñar efectos similares, por ejemplo, lanzando aerosoles reflectantes en la estratosfera, a través de aviones, globos e incluso dirigibles, para bloquear el calor del sol y contrarrestar el calentamiento global. Pero tales esquemas de geoingeniería solar, como se les conoce, podrían tener otros efectos duraderos en el clima.
Ahora los científicos del MIT han descubierto que la geoingeniería solar cambiaría significativamente las pistas de tormenta extratropicales: las zonas en las latitudes medias y altas donde las tormentas se forman durante todo el año y son dirigidas por la corriente en chorro a través de los océanos y la tierra.se convierten en ciclones extratropicales, y no en sus primos tropicales, los huracanes. La fuerza de las pistas de tormenta extratropicales determina la gravedad y la frecuencia de las tormentas como las de Nordeste en los Estados Unidos.
El equipo consideró un escenario idealizado en el que la radiación solar se reflejaba lo suficiente como para compensar el calentamiento que se produciría si el dióxido de carbono se cuadruplicara en la concentración. En una serie de modelos climáticos globales en este escenario, la fuerza de las pistas de tormenta en amboslos hemisferios norte y sur se debilitaron significativamente en respuesta.
Las pistas de tormenta debilitadas significarían tormentas invernales menos potentes, pero el equipo advierte que las pistas de tormenta más débiles también conducen a condiciones estancadas, particularmente en verano, y menos viento para eliminar la contaminación del aire. Los cambios en los vientos también podrían afectar la circulación de las aguas oceánicasy, a su vez, la estabilidad de las capas de hielo.
"Alrededor de la mitad de la población mundial vive en las regiones extratropicales donde las tormentas dominan el clima", dice Charles Gertler, un estudiante graduado en el Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias del MIT EAPS. "Nuestros resultados muestran que la geoingeniería solar nosimplemente revierta el cambio climático. En cambio, tiene el potencial de inducir nuevos cambios en el clima ".
Gertler y sus colegas han publicado sus resultados esta semana en la revista Geophysical Research Letters. Los coautores incluyen al profesor de EAPS Paul O'Gorman, junto con Ben Kravitz de la Universidad Estatal de Indiana, John Moore de la Universidad Normal de Beijing, Steven Phipps delUniversidad de Tasmania, y Shingo Watanabe de la Agencia de Japón para Ciencia y Tecnología de la Tierra y el Mar
Una foto no tan soleada
Los científicos han modelado previamente cómo se vería el clima de la Tierra si los escenarios de geoingeniería solar se desarrollaran a escala global, con resultados mixtos. Por un lado, rociar aerosoles en la estratosfera reduciría el calor solar entrante y, hasta cierto punto,contrarrestar el calentamiento causado por las emisiones de dióxido de carbono. Por otro lado, tal enfriamiento del planeta no evitaría otros efectos inducidos por los gases de efecto invernadero, como las reducciones regionales de las precipitaciones y la acidificación de los océanos.
También ha habido indicios de que reducir intencionalmente la radiación solar reduciría la diferencia de temperatura entre el ecuador y los polos de la Tierra o, en términos climáticos, debilitaría el gradiente de temperatura meridional del planeta, enfriando el ecuador mientras los polos continúan calentándose. Esta última consecuencia fueespecialmente intrigante para Gertler y O'Gorman.
"Las huellas de tormenta se alimentan de los gradientes de temperatura meridional, y las huellas de tormenta son interesantes porque nos ayudan a comprender los extremos climáticos", dice Gertler. "Así que estábamos interesados en cómo la geoingeniería afecta las huellas de tormentas".
El equipo analizó cómo las huellas de tormenta extratropicales podrían cambiar bajo un escenario de geoingeniería solar conocido por los científicos climáticos como el experimento G1 del Proyecto de Intercomparación de Modelos de Geoingeniería GeoMIP, un proyecto que proporciona varios escenarios de geoingeniería para que los científicos ejecuten modelos climáticos paraevaluar sus diversos efectos climáticos.
El experimento G1 supone un escenario idealizado en el que un esquema de geoingeniería solar bloquea suficiente radiación solar para contrarrestar el calentamiento que ocurriría si las concentraciones de dióxido de carbono se cuadruplicaran.
Los investigadores utilizaron los resultados de varios modelos climáticos adelantados en el tiempo bajo las condiciones del experimento G1. También utilizaron los resultados de un escenario de geoingeniería más sofisticado con duplicación de las concentraciones de dióxido de carbono y aerosoles inyectados en la estratosfera en más de una latitud.En cada modelo registraron el cambio diario en la presión del aire a la presión del nivel del mar en varios lugares a lo largo de las pistas de tormenta. Estos cambios reflejan el paso de las tormentas y miden la energía de una pista de tormenta.
"Si observamos la variación en la presión del nivel del mar, tenemos una idea de con qué frecuencia y con qué intensidad pasan los ciclones sobre cada área", explica Gertler. "Luego promediamos la variación en toda la región extratropical, para obtener un promediovalor de la fuerza de la trayectoria de la tormenta para los hemisferios norte y sur "
Un contrapeso imperfecto
Sus resultados, a través de modelos climáticos, mostraron que la geoingeniería solar debilitaría las huellas de tormentas en los hemisferios norte y sur. Dependiendo del escenario que consideraran, la trayectoria de tormentas en el hemisferio norte sería de 5 a 17 por ciento más débil de lo que es hoy.
"Una trayectoria de tormenta debilitada, en ambos hemisferios, significaría tormentas de invierno más débiles, pero también provocaría un clima más estancado, lo que podría afectar las olas de calor", dice Gertler. "En todas las estaciones, esto podría afectar la ventilación de la contaminación del aire. Tambiénpuede contribuir a un debilitamiento del ciclo hidrológico, con reducciones regionales en las precipitaciones. Estos no son buenos cambios, en comparación con un clima de referencia al que estamos acostumbrados ".
Los investigadores tenían curiosidad por ver cómo las mismas huellas de tormentas responderían solo al calentamiento global solo, sin la adición de la geoingeniería social, por lo que volvieron a ejecutar los modelos climáticos bajo varios escenarios de solo calentamiento. Sorprendentemente, descubrieron que, en elEn el hemisferio norte, el calentamiento global también debilitaría las huellas de las tormentas, en la misma magnitud que con la incorporación de la geoingeniería solar. Esto sugiere que la geoingeniería solar, y los esfuerzos para enfriar la Tierra mediante la reducción del calor entrante, no harían mucho para alterar los efectos del calentamiento global.menos en pistas de tormenta: un resultado desconcertante que los investigadores no están seguros de cómo explicar.
En el hemisferio sur, hay una historia ligeramente diferente. Descubrieron que el calentamiento global por sí solo fortalecería los rastros de tormenta allí, mientras que la adición de la geoingeniería solar evitaría este fortalecimiento, y aún más, debilitaría los rastros de tormenta allí.
"En el hemisferio sur, los vientos impulsan la circulación oceánica, lo que a su vez podría afectar la absorción de dióxido de carbono y la estabilidad de la capa de hielo antártica", agrega O'Gorman. "Entonces, la forma en que cambian las pistas de tormenta en el hemisferio sur es bastanteimportante."
El equipo también observó que el debilitamiento de las pistas de tormenta estaba fuertemente correlacionado con los cambios de temperatura y humedad. Específicamente, los modelos climáticos mostraron que en respuesta a la reducción de la radiación solar entrante, el ecuador se enfrió significativamente a medida que los polos continuaron calentándose.El gradiente de temperatura parece ser suficiente para explicar el debilitamiento de las tormentas, un resultado que el grupo es el primero en demostrar.
"Este trabajo destaca que la geoingeniería solar no está revirtiendo el cambio climático, sino que está sustituyendo un estado climático sin precedentes por otro", dice Gertler. "Reflejar la luz solar no es un contrapeso perfecto para el efecto invernadero".
Agrega O'Gorman: "Hay varias razones para evitar hacer esto, y en su lugar para favorecer la reducción de emisiones de CO 2 y otros gases de efecto invernadero ".
Esta investigación fue financiada, en parte, por la National Science Foundation, la NASA y los patrocinadores de Industry and Foundation del Programa Conjunto MIT sobre Ciencia y Política del Cambio Global.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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