Estudo: Injeção de Aerossóis Estratosféricos é Mais Imprevisível e Arriscada do que o Modelado

Estudo Alerta que Injeção de Aerossóis Estratosféricos é Mais Imprevisível e Arriscada do que o Modelado

Visão Geral

Por que a SAI tem sido proposta

A SAI visa imitar o resfriamento global temporário que se seguiu a grandes erupções vulcânicas, notadamente a do Monte Pinatubo em 1991, que injetou dióxido de enxofre na estratosfera e reduziu as temperaturas globais em aproximadamente 0,5 °C por cerca de dois anos. Alguns estudos anteriores sugeriram que injeções deliberadas poderiam reduzir o aquecimento a um custo anual relativamente baixo em comparação com os impactos econômicos mais amplos das mudanças climáticas sem controle. O estudo de Columbia examina se essa imagem sobrevive a restrições operacionais e materiais realistas.

Principais descobertas

• Comportamento dos materiais: Partículas minerais finas propostas como alternativas aos sulfatos (por exemplo, carbonato de cálcio, dióxido de titânio ou alumina) tendem a se agregar em aglomerados maiores em plumas concentradas. Esses agregados dispersam a luz solar de forma muito menos eficiente e caem da estratosfera mais rapidamente.
• Dificuldade de engenharia: Prevenir ou desmembrar agregados em escala exigiria sistemas de compressão e dispersão muito além da capacidade das aeronaves existentes, reduzindo substancialmente a carga útil e aumentando os requisitos de energia e custo.
• Impactos na cadeia de suprimentos: Um programa de SAI de várias décadas em escalas modeladas em alguns cenários poderia consumir grandes frações da produção global de certos materiais. O estudo estima que um programa de 15 anos projetado para reduzir as taxas de aquecimento pela metade poderia exigir até 40% da produção global de minério de zircônio e exceder a produção industrial atual de diamantes.
• Riscos econômicos e geopolíticos: Uma grande e repentina demanda por minerais específicos poderia elevar os preços, sobrecarregar setores industriais e criar novas vulnerabilidades estratégicas nas cadeias de suprimentos minerais.

Considerações operacionais e de governança

Implicações para aerossóis sólidos vs. sulfatos

Aerossóis minerais sólidos foram propostos para evitar algumas desvantagens conhecidas das injeções de sulfato, incluindo a potencial destruição da camada de ozônio. A análise de Columbia mostra que as próprias propriedades que tornam os sólidos atraentes em modelos — alta refletividade e baixo aquecimento — podem não sobreviver à dispersão no mundo real e à química atmosférica. Se agregados se formarem ou não puderem ser dispersos de forma confiável em escala de mícrons, os candidatos minerais podem perder seus benefícios modelados.

Conclusões e recomendações

O estudo conclui que a SAI enfrenta limitações práticas substanciais que frequentemente estão ausentes em simulações de modelos climáticos idealizados. As principais recomendações incluem:

1. Pesquisa focada na microfísica de aerossóis sob condições realistas de pluma estratosférica, incluindo a dinâmica de agregação e as consequências radiativas.
2. Desenvolvimento e teste de tecnologias de dispersão capazes de entregar e manter os tamanhos de partícula pretendidos sem produzir grandes agregados.
3. Avaliação das cadeias de suprimentos de materiais e dos potenciais impactos econômicos da demanda em larga escala por minerais específicos.
4. Estruturas de governança internacional para gerenciar a coordenação, os padrões de implantação e as compensações de risco, uma vez que a atividade descentralizada poderia aumentar consideravelmente os perigos.