Studio: l'iniezione di aerosol stratosferico è più imprevedibile e rischiosa di quanto previsto dai modelli

Lo studio avverte che l'iniezione stratosferica di aerosol è più imprevedibile e rischiosa di quanto modellato

Panoramica

Perché la SAI è stata proposta

La SAI mira a imitare il raffreddamento globale temporaneo seguito a grandi eruzioni vulcaniche, in particolare quella del Monte Pinatubo nel 1991, che iniettò anidride solforosa nella stratosfera e abbassò le temperature globali di circa 0,5 °C per circa due anni. Alcuni studi precedenti hanno suggerito che iniezioni deliberate potrebbero ridurre il riscaldamento a un costo annuo relativamente basso rispetto ai più ampi impatti economici di un cambiamento climatico incontrollato. Lo studio della Columbia esamina se tale scenario regga di fronte a vincoli operativi e materiali realistici.

Risultati principali

• Comportamento dei materiali: Le sottili particelle minerali proposte come alternative ai solfati (ad esempio, carbonato di calcio, biossido di titanio o allumina) tendono ad aggregarsi in ammassi più grandi in pennacchi concentrati. Tali aggregati disperdono la luce solare in modo molto meno efficiente e precipitano fuori dalla stratosfera più rapidamente.
• Difficoltà ingegneristiche: Prevenire o frammentare gli aggregati su larga scala richiederebbe sistemi di compressione e dispersione che vanno ben oltre le capacità dei velivoli esistenti, riducendo sostanzialmente il carico utile e aumentando i requisiti energetici e di costo.
• Impatti sulla catena di approvvigionamento: Un programma SAI pluridecennale su scale modellate in alcuni scenari potrebbe consumare ampie frazioni della produzione globale di determinati materiali. Lo studio stima che un programma di 15 anni progettato per dimezzare i tassi di riscaldamento potrebbe richiedere fino al 40% della produzione globale di minerale di zirconio e superare l'attuale produzione di diamanti industriali.
• Rischi economici e geopolitici: Una domanda improvvisa e massiccia di minerali specifici potrebbe far salire i prezzi, mettere sotto pressione i settori industriali e creare nuove vulnerabilità strategiche nelle catene di approvvigionamento dei minerali.

Considerazioni operative e di governance

Implicazioni per gli aerosol solidi rispetto a quelli di solfato

Gli aerosol minerali solidi sono stati proposti per evitare alcuni svantaggi noti delle iniezioni di solfati, tra cui la potenziale riduzione dell'ozono. L'analisi della Columbia mostra che proprio le proprietà che rendono i solidi attraenti nei modelli — alta riflettività e basso riscaldamento — potrebbero non sopravvivere alla dispersione nel mondo reale e alla chimica atmosferica. Se si formano aggregati o se non possono essere dispersi in modo affidabile su scala micronica, i candidati minerali potrebbero perdere i benefici previsti dai modelli.

Conclusioni e raccomandazioni

Lo studio conclude che la SAI deve affrontare sostanziali limitazioni pratiche che sono spesso assenti dalle simulazioni idealizzate dei modelli climatici. Le raccomandazioni chiave includono:

1. Ricerca mirata sulla microfisica degli aerosol in condizioni realistiche di pennacchio stratosferico, comprese le dinamiche di aggregazione e le conseguenze radiative.
2. Sviluppo e test di tecnologie di dispersione in grado di fornire e mantenere le dimensioni delle particelle bersaglio senza produrre grandi aggregati.
3. Valutazione delle catene di approvvigionamento dei materiali e dei potenziali impatti economici di una domanda su larga scala di minerali specifici.
4. Quadri di governance internazionale per gestire il coordinamento, gli standard di implementazione e i compromessi tra i rischi, poiché un'attività decentralizzata potrebbe aumentare notevolmente i pericoli.