Seminario su Geo-Ingegneria Unilaterale su scala planetaria, il CFR
(Council On Foreign Relations) propone diversi metodi per
(Council On Foreign Relations) propone diversi metodi per
“riflettere la luce solare verso lo spazio”
La GEO-INGEGNERIA da ATTUARE FORZATAMENTE
GEO-INGEGNERIA UNILATERALE
C.F.R
Maggio 2008
Unilateral Geoengineering
Non-technical Briefing Notes for a Workshop
At the Council on Foreign Relations
Washington DC, May 05, 2008
KATHARINE RICKE - M. GRANGER MORGAN AND JAY APT,
(CARNEGIE MELLON) - DAVID VICTOR -
JOHN STEINBRUNER ( UNIVERSITY OF MARYLAND)
JOHN STEINBRUNER ( UNIVERSITY OF MARYLAND)
da: GEO-INGEGNERIA UNILATERALE – Workshop CFR del - 5 maggio 2008
Note informative non tecniche per un seminario presso le Relazioni Estere (CFR) di Washington DC, il 5 maggio 2008
da: Unilateral Geoengineering (PDF, 546K)
da: M. Granger Morgan: Unilateral Geoengineering: A few basic ideas about the science to start our discussions (PDF, 4.56MB)
- David G. Victor: Adjunct Senior Fellow for Science and Technology, Council On Foreign Relations.M. Granger Morgan: Head, Department of Engineering and Public Policy, Carnegie Mellon University.
- John D. Steinbruner: Director, Center for International and Security Studies at Maryland.
- Jay Apt: Distinguished Service Professor, Engineering and Public Policy, Executive Director, Carnegie Mellon Electricity Industry Center, Carnegie Mellon University.
- Ken Caldeira: Chemical Oceanographer, Department of Global Ecology, Carnegie Institution of Washington.
- Ralph J. Cicerone: President, National Academy of Sciences,
David Keith: Director, ISEEE Energy and Environmental Systems, University of Calgary. - David D. Doniger: Policy Director, Climate Center, National Resources Defense Council.
- Daniel Bodansky: Woodruff Chair of International Law, School of Law, University of Georgia.
- Katharine Ricke: studente di dottorato presso l’Università Carnegie Mellon
Sommario
Ci sono molte strategie, come quella di immettere nella Stratosfera particelle riflettenti luce che possono essere usate per modificare il sistema oceano-atmosfera della Terra nel tentativo di rallentare o invertire il riscaldamento globale.
Tutte queste strategie di “Geo-Ingegneria” presentano grandi incertezze e comportano rischi significativi. Potrebbero non funzionare come previsto, determinando gravi conseguenze indesiderate sul sistema clima. Controbilanciando il riscaldamento, con la Geo-Ingegneria, la maggior parte di queste strategie sembrano provocare altri impatti incontrollabili, come l’acidificazione degli oceani, la distruzione delle barriere coralline e cambiamenti nella composizione degli eco-sistemi terrestri.
Tutte queste strategie di “Geo-Ingegneria” presentano grandi incertezze e comportano rischi significativi. Potrebbero non funzionare come previsto, determinando gravi conseguenze indesiderate sul sistema clima. Controbilanciando il riscaldamento, con la Geo-Ingegneria, la maggior parte di queste strategie sembrano provocare altri impatti incontrollabili, come l’acidificazione degli oceani, la distruzione delle barriere coralline e cambiamenti nella composizione degli eco-sistemi terrestri.
Tuttavia, nonostante potenziali conseguenze incerte e negative, la Geo-Ingegneria potrebbe servire a prevenire o invertire qualche drammatico cambiamento nel sistema clima, come il sollevamento di alcuni metri del livello del mare che potrebbe provocare dei disastri per centinaia di milioni di persone.
A differenza del controllo delle emissioni di gas serra, che deve essere effettuato da tutte le maggiori nazioni con efficacia anche se probabilmente costoso, la Geo-Ingegneria potrebbe essere impiegata velocemente ed unilateralmente da ogni singola nazione a costi relativamente bassi. Tuttavia è probabile che tale tecnica imponga alti costi alle altre nazioni e comporti dei rischi al sistema clima dell’intero pianeta.
Questo seminario metterà a fuoco la questione delle strategie per regolamentare e modellare la Geo-Ingegneria. Esploreremo le strategie formali e legali nonché gli sforzi informali per creare norme che possano governare i test e la realizzazione dei sistemi di Geo-Ingegneria e le loro possibili ed indesiderabili conseguenze.
Sonderemo se è possibile limitarne l’uso con azioni collettive da parte della comunità internazionale di fronte a vere emergenze globali e ciò che potrebbe succedere quando ci fossero controversie su quando premere il “grilletto” dell’emergenza.
Sonderemo se è possibile limitarne l’uso con azioni collettive da parte della comunità internazionale di fronte a vere emergenze globali e ciò che potrebbe succedere quando ci fossero controversie su quando premere il “grilletto” dell’emergenza.
Informazioni di base
La circolazione degli Oceani e dell’Atmosfera della Terra e la maggior parte della vita sulla terra è alimentata dall’energia solare. Questa energia arriva in gran parte come luce visibile. Circa il 30% di questa energia viene rimandata indietro nello spazio; questa frazione riflessa è chiamata ”ALBEDO PLANETARIO”.
La circolazione degli Oceani e dell’Atmosfera della Terra e la maggior parte della vita sulla terra è alimentata dall’energia solare. Questa energia arriva in gran parte come luce visibile. Circa il 30% di questa energia viene rimandata indietro nello spazio; questa frazione riflessa è chiamata ”ALBEDO PLANETARIO”.
L’altro 70% dell’energia viene assorbita dalle nuvole, dal terreno e dagli oceani. Questi corpi si scaldano e quindi irradiano l’energia assorbita, come infrarosso.
L’atmosfera è trasparente alla luce visibile, ma opaca all’infrarosso; questo è dovuto, naturalmente, dall’assorbimento del calore da parte del Vapore Acqueo, dell’Anidride Carbonica (CO2) e di altre tracce di gas.
Come conseguenza la Terra si scalda (in particolare dalla superficie verso l’alto) fino a che non raggiunge una temperatura alla quale il calore irradiato verso la parte alta dell’atmosfera si equilibri con il calore che è stato assorbito.
.......Preoccupazioni per il riscaldamento “effetto serra” antropogenico derivano da un accumulo addizionale di CO2 ed altri gas dovuti alle attività umane come combustione di carbone, petrolio, gas naturale e disboscamenti.
I più importanti gas serra persistono a lungo nell’atmosfera.
Si accumulano lentamente ed una volta lì, difficilmente l’accumulo si disperde.
Ora abbiamo la prova che questo accumulo provoca cambiamenti significativi nel clima ed influisce fortemente sugli eco-sistemi.
Come cresce l’accumulo aumenta il pericolo di cambiamenti dannosi, sebbene ci sia disaccordo su cosa sia “dannoso” ed incertezza sui cambiamenti; non c’è unanimità su quale livello sia “sicuro”.
Quello che è chiaro è che gli sforzi atti a limitare il cambiamento climatico sono
afflitti da due fatti seri.
Come risultato delle preoccupazioni sulla mancata profonda riduzione nelle emissioni globali, si è verificato un nuovo dialogo nella comunità scientifica su come contrastare il riscaldamento globale attraverso la “Geo-Ingegneria”.
.......Preoccupazioni per il riscaldamento “effetto serra” antropogenico derivano da un accumulo addizionale di CO2 ed altri gas dovuti alle attività umane come combustione di carbone, petrolio, gas naturale e disboscamenti.
I più importanti gas serra persistono a lungo nell’atmosfera.
Si accumulano lentamente ed una volta lì, difficilmente l’accumulo si disperde.
Ora abbiamo la prova che questo accumulo provoca cambiamenti significativi nel clima ed influisce fortemente sugli eco-sistemi.
Come cresce l’accumulo aumenta il pericolo di cambiamenti dannosi, sebbene ci sia disaccordo su cosa sia “dannoso” ed incertezza sui cambiamenti; non c’è unanimità su quale livello sia “sicuro”.
Quello che è chiaro è che gli sforzi atti a limitare il cambiamento climatico sono
afflitti da due fatti seri.
- Primo, perché il CO2 rimane nell’atmosfera da secoli a millenni; per stabilizzarne la concentrazione atmosferica sarebbe necessario che le emissioni globali fossero ridotte di oltre due terzi.
- Secondo, le emissioni mondiali stanno aumentando costantemente e pesantemente come un sottoprodotto della crescita economica; di conseguenza gli sforzi per fermare e invertire questa crescita esponenziale di emissioni hanno causato piccoli cambiamenti nel comportamento.
Come risultato delle preoccupazioni sulla mancata profonda riduzione nelle emissioni globali, si è verificato un nuovo dialogo nella comunità scientifica su come contrastare il riscaldamento globale attraverso la “Geo-Ingegneria”.
Strategie della Geo-Ingegneria
Tra tutti gli schemi della Geo-Ingegneria quelli correntemente considerati i più realizzabili comportano un aumento dell’albedo planetario, cioè la riflessione di più luce solare verso lo spazio prima che venga assorbita.
Ci sono diversi metodi che potrebbero essere usati per aumentare la riflessività del
pianeta:
Tra tutti gli schemi della Geo-Ingegneria quelli correntemente considerati i più realizzabili comportano un aumento dell’albedo planetario, cioè la riflessione di più luce solare verso lo spazio prima che venga assorbita.
Ci sono diversi metodi che potrebbero essere usati per aumentare la riflessività del
pianeta:
- Aumentare le particelle riflettenti nella parte alta dell’atmosfera (nella Stratosfera che si trova, grosso modo, tra i 15 e i 50 km al disopra della Terra).
- Aumentare le nuvole nella parte bassa dell’atmosfera (nella Troposfera).
- Posizionare vari tipi di oggetti riflettenti nello spazio sia vicino alla Terra che in un punto stabile tra la Terra ed il Sole.
- Cambiare in ampie zone del pianeta cose scure (assorbenti) come alberi, con cose leggere (riflettenti) come ampie coperture di neve o erbe.
DETTAGLI della NUMERAZIONE
1 - Aerosol Stratosferici
Aggiungere ulteriormente il giusto tipo di particelle sottili (AEROSOL) nella Stratosfera può aumentare la quantità di luce solare che viene riflessa nello spazio.
Esistono prove, a seguito di grandi eruzioni vulcaniche nel passato, che il meccanismo può raffreddare il pianeta. Per esempio, l’eruzione del Monte Pinatubo, nelle Filippine, nel 1991 produsse un raffreddamento su scala mondiale di circa 0.5°C (il raffreddamento probabilmente sarebbe stato più vicino a 0.6°C se non ci fosse stato nello stesso tempo El Nino). Il cambiamento dell’albedo fu causato da una grande quantità di BIOSSIDO DI CARBONIO, immesso nella Stratosfera, che si trasformò in piccole particelle; a seguito di ciò si crearono nubi ben più in alto della normoquota dei CIRRI( * ); poco tempo dopo l’eruzione incominciarono a verificarsi cambiamenti nella temperatura.
(*) : la normoquota dei CIRRI, alle medie latitudini, è di 20.000 Feet = 6000 m Applicando la Geo-Ingegneria si potrebbero usare varie tecnologie per immettere particelle nella Stratosfera utilizzando, ad esempio, cannoni navali, razzi, mongolfiere o dirigibili, o uno stormo di aerei da alta quota.
Potenziali tipi di particelle per immissione includono:
- biossido di zolfo,
- polvere di ossido di alluminio o aerosol preposti all’auto-levitazione che
potrebbero essere elaborate per migrare in regioni particolari (per es. sopra
l’Artico) o salire al di sopra della Stratosfera (per non interferire con la
chimica Stratosferica, cioè per non interferire con l’utilissima fascia
dell’OZONO STRATOSFERICO).
A causa della relativa stabilità orizzontale della Stratosfera rispetto alla Troposfera, il tempo di persistenza delle particelle immesse è di 1-2 anni approssimativamente. Il risultato di tale schema richiederebbe un rifornimento annuale o biennale.
Un rapporto del 1992 del Consiglio Nazionale delle Ricerche fu il primo a fare una stima sistematica dei costi potenziali di un programma di modifica dell’albedo Stratosferico.
La loro stima si basava sull’uso di un sistema con un CANNONE NAVALE STANDARD che erogasse POLVERE DI OSSIDO DI ALLUMINIO commerciale per contrastare l’effetto surriscaldante causato da una preventivazione di un raddoppio della CO2 rispetto al quantitativo pre-industriale. I costi annuali per un progetto di 40 anni furono stimati essere di $ 100 miliardi. Un’analisi più recente ha suggerito che sistemi ben elaborati potrebbero ridurre questo costo di circa 100 milioni di dollari l’anno - chiaramente ben entro il budget di quasi tutte le nazioni e molto meno costosi di qualsiasi programma per una drastica riduzione delle emissioni di CO2.
Infatti c’è un gruppo di persone che potrebbe creare la dotazione necessaria per ottenere una rendita annuale per la realizzazione di tale programma.
DAVID KEITH, recentemente, ha suggerito che sarebbe possibile creare microscopiche particelle riflettenti che si auto-orientassero ed auto-levitassero sotto le influenze combinate della radiazione solare, delle differenti forze dovute a collisioni molecolari e dei campi magnetici ed elettrici della Terra (procedura FOTOFORETICA).
Egli fa notare che la levitazione per FOTOFORESI potrebbe immettere particelle al di sopra della Stratosfera riducendo la loro capacità di interferire con la chimica dell’ozono ..... tali particelle levitate possono durare a lungo riducendo il fabbisogno di continue immissioni di aerosol .... e potrebbero essere programmate per migrare verso il polo per modificare L’ALBEDO e ridurre così il surriscaldamento polare (in particolare l’ARTICO) evitando o riducendo di molto il rischio di scioglimento dei ghiacci e il conseguente aumento del livello del mare.
2 - Modificazione della copertura delle nuvole
L’albedo può essere aumentato incrementando la quantità e il potere di riflessione degli strati nuvolosi bassi.
La maggior parte delle proposte suggeriscono che ciò si può ottenere aumentando la quantità e il potere di riflessione degli STRATOCUMULI che coprono naturalmente circa il 30% della superficie della Terra. Tale procedura si otterrebbe tramite l’aumento artificiale della concentrazione dei NUCLEI DI CONDENSAZIONE nelle nuvole.
Le proposte per questa strategia si riferiscono a Stratocumuli marini che frequentemente si trovano sotto costa nella maggior parte dei continenti.
Un rapporto del 1992 del N.A.S considerava un sistema teorico, per tale finalità: l’utilizzo dell’ACIDO SOLFORICO come Nucleo di Condensazione.
La quantità dell’immissione di SO2 (ACIDO SOLFORICO) richiesto per contrastare gli effetti di un preventivato raddoppio della CO2, fu stimato di 31.000 tonnellate al giorno, una quantità equivalente alle emissioni di un anno di SO2 di una centrale a carbone.
Si propose un sistema di navi per il meccanismo di dispersione con un capitale stimato e costi operativi di circa $ 1 miliardo. Chiaramente ed ovviamente questo sistema provocherebbe un enorme impatto ambientale sotto forma di piogge acide.
JOHN LATHAM del Centro Nazionale di Ricerche Atmosferiche (NCAR, Boulder, Colorado - USA) recentemente ha proposto che il sale derivante dal mare potrebbe essere usato come NUCLEO di CONDENSAZIONE; un materiale che ha il vantaggio di non essere considerato inquinante, attualmente.
Atmospheric Science Letters (2002) - doi: 10.1006/asle.2002.0048 Latham, J. (2002). "Amelioration of global warming by controlled enhancement of the albedo and longevity of low-level maritime clouds"
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| la prima pagina del lavoro di LATHAM |
STEPHEN SALTER ha progettato una “nave” che potrebbe realizzare la teoria di Latham - sfruttando l'effetto Twomey(*) per “sbiancare le nubi”.
Egli stima che una flotta di navi contrasterebbe gli effetti del surriscaldamento causato da un preventivo raddoppio della concentrazione di CO2 rispetto al quantitativo pre-industriale .
Salter ha calcolato che la costruzione di ogni nave costerebbe 1 milione di sterline inglesi (circa $ 2 milioni) e che investimenti per circa $ 1.1 miliardi produrrebbe una flotta che potrebbe operare per 20 anni. I costi operativi non sono stati stimati.
Naturalmente tali operazioni, attuate in alto mare, sarebbero più facili da proibire piuttosto che quelle effettuate entro i confini di uno stato nazionale.
(*): un gran numero di gocce d'acqua, costituenti la nube, molto piccole diffondono la luce in maniera più efficiente di una minore quantità di gocce più grandi .
STEPHEN SALTER, G. Sortino & J. Latham (2008). "Sea-going hardware for the cloud albedo method of reversing global warming". Phil. Trans. R. Soc. A 366 (1882): 3989–4006.
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| Le navi di SALTER |
Qui sotto il riassunto del lavoro di STEPHEN SALTER ed altri .
Published 13 November 2008 - doi: 10.1098/rsta.2008.0136 - Phil. Trans. R. Soc. A 13 November 2008 vol. 366 no. 1882 3989-4006
Sea-going hardware for the cloud albedo method of reversing global warming
Stephen Salter : Institute for Energy Systems, School of Engineering, University of
Edinburgh - Edinburgh EH9 3JL, UK
Graham Sortino : School of Informatics, University of Edinburgh - Edinburgh EH8 9AB, UK
John Latham : National Center for Atmospheric Research Boulder, CO 80307-3000, USA
Abstract
Following the review by Latham et al. (Latham et al. 2008 Phil. Trans. R. Soc. A 366) of a strategy to reduce insolation by exploiting the Twomey effect, the present paper describes in outline the rationale and underlying engineering hardware that may bring the strategy from concept to operation. Wind-driven spray vessels will sail back and forth perpendicular to the local prevailing wind and release micron-sized drops of seawater into the turbulent boundary layer beneath marine stratocumulus clouds.
The combination of wind and vessel movements will treat a large area of sky. When
residues left after drop evaporation reach cloud level they will provide many new cloud condensation nuclei giving more but smaller drops and so will increase the cloud albedo to reflect solar energy back out to space.
If the possible power increase of 3.7 W m−² from double pre-industrial CO 2 is divided by the 24-hour solar input of 340 W m−² , a global albedo increase of only 1.1 per cent will produce a sufficient offset. The method is not intended to make new clouds. It will just make existing clouds whiter. This paper describes the design of 300 tonne ships powered by Flettner rotors rather than conventional sails. The vessels will drag turbines resembling oversized propellers through the water to provide the means for generating electrical energy. Some will be used for rotor spin, but most will be used to create spray by pumping 30 kg s−¹ of carefully filtered water through banks of filters and then to micro-nozzles with piezoelectric excitation to vary drop diameter.
The rotors offer a convenient housing for spray nozzles with fan assistance to help initial dispersion. The ratio of solar energy reflected by a drop at the top of a cloud to the energy needed to make the surface area of the nucleus on which it has grown is many orders of magnitude and so the spray quantities needed to achieve sufficient global cooling are technically feasible.
3 - Interventi nello spazio
La luce del sole potrebbe essere riflessa, prima che raggiunga l’atmosfera terrestre, impiegando particelle riflettenti o altri dispositivi situati nello spazio.
Polveri o specchi potrebbero essere posti in orbite basse.
Gli schemi di modifica dell’albedo attuati nello spazio possono avere un vantaggio su alcuni schemi atmosferici in termini di manutenzione in quanto alcune tecnologie proposte hanno una durata di oltre 50 anni.
Con questo sistema si eviterebbe anche il rischio di interferire ed interrompere i processi chimici nella Stratosfera. Tuttavia la maggior parte delle tecnologie spaziali proposte hanno costi stimati molto più alti dei programmi che intervengono sulla Stratosfera e la Troposfera.
Un’altra opzione spaziale che è stata discussa è l’idea di mettere una serie di specchi o scudi solari in un punto gravitazionalmente stabile tra la Terra ed il Sole (chiamato il punto Lagrange L1) (*) .
(*): uno dei 5 punti di equilibrio gravitazionale nel sistema Sole-Terra.
JAMES ROGER PRIOR ANGEL ( astronomo americano di origine britannica, professore di Astronomia e Scienze Ottiche all'Università dell'Arizona ) ha stimato che tale sistema di scudi solari potrebbe essere introdotto al punto L1 per pochi trilioni di dollari ed ha stimato che la durata del sistema sarebbe di circa 50 anni. Il costo per raggiungere il punto Lagrange L1 e il posizionamento degli scudi solari su un’area molto vasta diventerebbe proibitivo per la maggior parte delle nazioni quando tale sistema dovesse essere rimosso, ma alcune nazioni potrebbero essere in grado di sviluppare e attuare una capacità di compensazione.
4 - Modifica della copertura del suolo
Pochi grandi continenti potrebbero essere in grado di produrre cambiamenti significativi nell’albedo planetario attraverso massicce modifiche nella copertura del suolo.
Ciò comporterebbe la sostituzione della copertura di foreste scure con una copertura molto più leggera e riflettente come praterie o steppe.
Naturalmente una strategia di modifica della copertura del suolo avrebbe massicci impatti ecologici e sarebbe molto più costosa che immettere sottili particelle nella Stratosfera.
Potrebbe comunque essere effettuata entro i confini di pochi stati che avessero ampi territori scuri.
Altre strategie di Geo-Ingegneria - Fertilizzazione degli oceani
In antitesi con le molte strategie di Geo-Ingegneria che modificherebbero l’albedo planetario, non si discusse alcuna altra strategia che potesse essere effettivamente intrapresa su basi unilaterali.
Una delle più discusse è la possibilità di eliminare grandi quantità di BIOSSIDO DI CARBONIO (CO2) dall’atmosfera fertilizzando l’oceano con Ferro per indurne un maggiore assorbimento da parte del FITOPLANCTON.
Secondo questo schema, gli effetti delle emissioni di origine umana di CO2 sarebbero direttamente contrastate stimolando una maggiore cattura di questo gas da parte degli oceani della Terra.
Se si potesse elaborare, un vantaggio è rappresentato dalla rimozione di CO2 dall’atmosfera e così si compensa direttamente l’accumulo di CO2 di derivazione umana, imponendo meno effetti esterni ambientali rispetto alle strategie che si basano sul metodo più imperfetto dell’aumento dell’albedo planetario.
Sono stati fatti alcuni esperimenti sul campo. I risultati ottenuti dagli studi del modello hanno sollevato dubbi su quanto efficace sia questo approccio.
JORGE L. SARMIENTO (professore di Geoscienze ed Ingegneria Geologica, presso la Princeton University - USA) sostiene che qualsiasi modifica rischia di far risalire il carbonio dalla profondità dell’oceano in altre zone e che sarebbe impossibile, poi, determinare direttamente se la strategia stia causando più o meno quantità di CO2 da isolare nell’oceano.
Ci sono anche persone che stanno lavorando su progetti di sistemi che sottraggono il CO2 direttamente dall’atmosfera. Esistono molti prototipi di sistemi in scala ridotta.
Ci sono disaccordi sul fatto che questo sia chiamato Geo-Ingegneria. Chiaramente tali tecnologie non creano le stesse preoccupazioni delle strategie discusse più sopra.
Si è trovata una soluzione di Geo-Ingegneria per risolvere il riscaldamento globale che aumenti solo l’albedo e non abbassi la concentrazione di CO2 nell’atmosfera e che non avrà impatti deleteri dovuti all’acidificazione degli oceani su eco-sistemi marini causati da alte concentrazioni di CO2 nell’atmosfera. L’acidificazione degli oceani avviene quando il BIOSSIDO DI CARBONIO si dissolve nell’acqua del mare e crea ACIDO CARBONICO che fa aumentare l’acidità dell’oceano (per es. abbassando il pH dell’oceano).
La quarta valutazione ICCP indica che l’acidificazione dell’oceano ha già fatto aumentare la concentrazione di ioni di idrogeno (la sostanza chimica preposta alla dissoluzione di composti calcio-ferrosi) sulle acque di superficie dell’oceano del 30%.
Un oceano più acido rende più difficile ed infine impossibile, la formazione di conchiglie calcio-ferrose nella vita marina. Gli organismi interessati includono echinodermi (ricci di mare), crostacei e pteropodi (piccole lumache marine che sono un componente del cibo base per organismi che vanno dallo zooplancton ai salmoni ed alle balene).
Con l’aumento dell’acidificazione saranno danneggiate anche le barriere coralline che servono da protezione per molte coste e sono la chiave di volta per molti eco-sistemi oceanici.
Il rapporto della ricerca dell’ICCP afferma che il raddoppio della concentrazione di
CO2 nell’atmosfera ridurrebbe la calcificazione dei coralli del 20-60%.
L’IMPATTO IDROLOGICO CAUSATO DELL’ERUZIONE DEL MONTE PINATUBO DEL 1991 fu studiato dagli scienziati ed emersero informazioni sull’impatto che ci si potrebbe aspettare dalle attività di Geo-Ingegneria.
Nei 6-18 mesi dopo l’eruzione del Pinatubo si verificò un calo sostanziale nelle precipitazioni e nella portata dei fiumi, particolarmente ai tropici.
I modelli climatici suggeriscono che tali risultati accompagnerebbero anche la Geo-Ingegneria con - diminuzione delle precipitazioni sulla terra (specialmente ai tropici) ed aumento delle precipitazioni sul mare.
Tali cambiamenti farebbero verosimilmente aumentare il rischio di siccità in alcune regioni, con grande impatto sull’agricoltura e sulle forniture di acqua dolce.
Non è chiaro il peso di questi grossi impatti incerti contro gli incerti impatti idrologici di incontrollati cambiamenti climatici. E’ ugualmente poco chiaro se una sola immissione di particelle nella Stratosfera per un’eruzione vulcanica rappresenta un’appropriata analogia con gli impatti di uno schema climatico senza fluttuazioni elaborato dalla Geo-Ingegneria, per cui i cicli idrologici si stabilizzerebbero in un modello (forse nuovo). Studi su questi possibili impatti con modelli climatici sono ancora ad uno stadio iniziale e poiché le precipitazioni rappresentano una delle più difficili variabili del modello, ci si troverebbe di fronte a limiti fondamentali.
Una misura di base della salute ecologica è la produttività primaria netta (NPP) o l’indice di produzione di biomasse in un ecosistema. Alcuni ricercatori hanno usato modelli di biosfera terrestre per sapere se schemi di Geo-Ingegneria che aumentano l’albedo avrebbero un impatto significativo sull’NPP globale. La risposta sembra negativa, perché una sola piccola riduzione nel flusso solare è sufficiente a contrastare il riscaldamento delle emissioni di origine umana.
Infatti uno scenario realistico per un clima elaborato dalla Geo-Ingegneria che includa un flusso solare ridotto e una doppia concentrazione di CO2 nell’atmosfera potrebbe realmente aumentare l’NPP globale a causa dell’impatto dominante della CO2 nella fertilizzazione. Tuttavia, dato che non tutte le piante rispondono nello stesso modo all’aumento di CO2, ci potrebbe essere un impatto differente che avrebbe qualche vantaggio a scapito di altre, spostando così la composizione e l’equilibrio tra le specie negli eco-sistemi terrestri.
La Stratosfera è un ambiente altamente reattivo con forte radiazione ultravioletta e ossigeno. Molte reazioni chimiche Stratosferiche sono facilitate da processi che avvengono sulla superficie delle particelle. Dunque, l’immissione di AEROSOL nella Stratosfera potrebbe danneggiare lo STRATO DI OZONO della Terra o provocare altre conseguenze indesiderabili.
Mentre i materiali proposti da usare nella Geo-Ingegneria della Stratosfera non hanno la capacità distruttiva dei CFC (CloroFluoroCarburi) e di altre materie dannose per l’OZONO (già regolamentate nel Protocollo Montreal), sono state osservate locali distruzioni di OZONO a seguito di una grossa eruzione vulcanica.
Qualsiasi tipo di particelle immesso nella Stratosfera potrebbe anche debolmente provocare la distruzione chimica dell’OZONO, sebbene i dettagli sono incerti.
Immettendo una grande quantità di particelle di aerosol nella Stratosfera si potrebbero accelerare reazioni speciali che causano il BUCO NELL’OZONO, poiché queste reazioni accelerano quando avvengono sulla superficie delle particelle.
L’ANIDRIDE SOLFOROSA, potenziale candidato per l’immissione di aerosol nella Stratosfera, è il precursore primario delle piogge acide.
Mentre il tempo di permanenza delle particelle di aerosol è più lungo nella Stratosfera rispetto alla Troposfera, alla fine i solfati immessi precipiterebbero, aumentando i problemi associati alle emissioni di SO2.
Incentivi speciali per la Geo-Ingegneria unilaterale
Considerando che siamo fortunati che al mondo siano risparmiate sorprese climatiche rapide ed inattese, l’impatto locale del cambiamento climatico potrebbe tuttavia diventare molto grave nell’ultimo periodo del secolo.
Come le recensioni dell’IPCC hanno indicato, alcune parti del mondo probabilmente sperimenteranno una maggiore variabilità nelle precipitazioni, periodi di estrema siccità, periodi di grandi alluvioni e altri problemi simili. Mentre per i prossimi vent’anni la produttività agricola probabilmente aumenterà in alcune parti del mondo, nell’ultimo periodo del secolo in molte altre zone potrebbe iniziare un grave declino.
Una nazione che non si è preparata adeguatamente, sia riducendo il suo contributo alle emissioni globali sia nella realizzazione di piani di adattamento, potrebbe giungere alla conclusione che le conseguenze del cambiamento climatico siano diventate talmente gravi da impegnarsi unilateralmente con la Geo-Ingegneria - imponendo misure negative al resto del mondo per ridurre i propri danni.
Il pericolo di fermare la Geo-Ingegneria una volta che è iniziata
Se l’intenzione nell’uso della Geo-Ingegneria, (messa in atto per regolare l’albedo), fosse di procedere per un certo periodo mentre le emissioni di CO2 continuavano o aumentavano, cessare di utilizzarla potrebbe produrre rapidi, grandi shocks dannosi al sistema climatico.
Anche se questo problema non è stato studiato molto nel dettaglio, una recente simulazione suggerisce che se un sistema per ridurre il flusso solare fallisce o termina bruscamente.......conseguenzialmente si avrà un aumento della temperatura senza precedenti di 2-4°C per decennio (più che dieci volte l’attuale indice di cambiamento della temperatura). Questo rapido aumento avrebbe sicuramente un effetto negativo sugli eco-sistemi e su molte altre cose che dipendono dal clima.
Sviluppi che potrebbero giustificare l’uso della Geo-Ingegneria
Nonostante la grande incertezza circa la Geo-Ingegneria e le probabili conseguenze negative sull’ambiente, se ci facciamo sorprendere da un inaspettato e rapido cambio climatico ci potrebbero essere situazioni in cui i governi del mondo sarebbero giustificati nell’intraprendere un’azione collettiva.
Di seguito due esempi:
1. Al momento il livello del mare si sta alzando gradualmente, a causa soprattutto dell’espansione dell’acqua dell’oceano che si riscalda (finora lo scioglimento dei ghiacci ha contribuito modestamente).
Tuttavia supponiamo che lo strato ghiacciato della Groenlandia inizi improvvisamente a sciogliersi molto più rapidamente di quanto ci si aspettasse; (in Groenlandia gran parte del ghiaccio è sopra il livello del mare) se si sciogliesse tutto, il livello del mare aumenterebbe di circa 7 metri.
Grosso modo metà dell’umanità vive entro 100 km della costa e il 10%, grosso modo (600 milioni di persone), vivono ad altezze di soli pochi metri. Molte nazioni - in particolare le Piccole Isole in via di sviluppo (SIDS) - vivono entro altezze che vanno da un metro a 5 metri sul livello del mare. Se il livello del mare dovesse incominciare ad alzarsi di alcuni centimetri l’anno (in contrasto con l’attuale indice di circa 30 cm. al secolo) ci sarebbero rischi per centinaia di migliaia di persone e trilioni di dollari per costruzioni ed altre infrastrutture.
2. Ci sono grandi quantità di carbonio, molte sotto forma di metano che sono intrappolate nelle terre ghiacciate dell’Artico; ci sono anche grandi quantità di metano gelato nei sedimenti sul bordo della piattaforma continentale.
Se (a causa del continuo surriscaldamento dell’atmosfera del pianeta) tutto questo metano fosse rilasciato improvvisamente ed inaspettatamente nell’atmosfera, il surriscaldamento potrebbe aumentare ad un ritmo disastroso, causando enormi danni agli eco-sistemi naturali o controllati, gravi siccità, alluvioni dovute al rapido innalzamento del livello del mare ed altri problemi veramente seri.
La vita e il benessere di miliardi di persone sarebbero a rischio.
Gli studiosi del clima potrebbero puntare su alcune altre possibili “sorprese climatiche”. Mentre ora si pensa che difficilmente possa accadere, le conseguenze sarebbero sufficientemente disastrose su scala globale nonostante le incertezze e le conseguenze negative sull’uso della Geo-Ingegneria, il mondo non potrebbe fare altro che scegliere di impegnarsi tutti insieme in codesto utilizzo.
Sorprese spiacevoli per alcune nazioni, sarebbero cambiamenti ben accetti per altre, questo renderebbe difficile giungere ad un accordo su quando si deve premere il grilletto su uno schema di Geo-Ingegneria che è stato progettato per essere usato solo in casi di emergenza.
Cosa si potrebbe fare?
Chiaramente c’è ancora tanto lavoro da fare sugli aspetti scientifici .
Si svilupperanno migliori sistemi di magazzinaggio delle particelle; è assolutamente necessario che la ricerca identifichi e valuti possibili conseguenze negative e tutti i modi in cui progetti di Geo-Ingegneria potrebbero fallire.
Ma qui ci concentriamo sulla questione della regolamentazione, perché è probabile che nazioni o forse individui siano tentati di usare la Geo-Ingegneria prima che tutti i fatti siano stati esaminati ed è difficile elaborare un utile programma di ricerca senza sapere verso quale mondo reale siano indirizzati tali sforzi.
In questa sezione il nostro scopo è di sottolineare questioni chiave e strutture; l’obiettivo di questo seminario è mettere a fuoco le risposte (e le aree in cui la ricerca può dare delle risposte).
Trattati
Un trattato è la risposta standard ad una sfida internazionale di regolamentazione.
In questo caso i trattati potrebbero avere un ruolo, ma molte delle regole internazionali sull’ambiente non saranno direttamente pertinenti. Il problema standard nella legge internazionale sull’ambiente è un’azione collettiva - con molti partiti, spesso con interessi divergenti, per accordarsi in uno sforzo collettivo che generalmente comporta una spesa per le risorse maggiore di quella che ogni individuo avrebbe pagato.
Per contro, il problema in questo caso è modesto.
Come TOM SCHELLING (professore di Economia e politica estera - USA) ha notato dieci anni fa, la Geo-Ingegneria trasforma la politica per regolamentazioni internazionali in un cambio climatico sopra la nostra testa. Per certi aspetti la Geo-Ingegneria rende l’azione internazionale più facile, perché devono partecipare poche nazioni - le sole il cui comportamento è adeguato, cioè quelle che sono in grado di usare la Geo-Ingegneria. Per altri versi, però, la cooperazione è enormemente difficile perché la decisione di un certo paese di andare controcorrente potrebbe essere un fallimento per tutti.
Le leggi internazionali sull’ambiente includono alcuni regimi limitativi come, ad esempio, la LONDON DUMPING CONVENTION DEL 1972, (la Convenzione sulla prevenzione dell'inquinamento marino causato dallo scarico di rifiuti ed altre materie, anno 1972, comunemente denominata "Convenzione di Londra" o "LC '72) che proibisce alcuni tipi di scarico negli oceani.
E’ difficile valutare l’efficacia dell’LC‘72, ma chiaramente ha avuto un impatto in alcune zone. Lo smaltimento di scorie radioattive sui fondali è stato preso in seria considerazione nel 1970, ma la ricerca dell’LC’72 su questo argomento lo ha quasi bloccato del tutto (questo caso sottolinea la necessità di attenzione nel creare tabù; un’operazione di scarico di scorie - nei fondali marini - ben progettata potrebbe in effetti essere più sicura degli attuali sistemi basati sul suolo).
LC’72 rivela anche una norma internazionale e cioè che spesso regole scomode devono essere cambiate. Di fronte alla possibilità che il sequestro di CO2 depositato sui fondali marini potrebbe essere illegale secondo LC’72, negli ultimi anni alcuni paesi hanno cambiato le regole per essere certi che questi programmi possano continuare.
Il primo programma di sequestro sottomarino - PROGETTO SLEIPNER - della Norvegia andò avanti nonostante le vecchie leggi scomode.
NOTA:
Il Progetto Sleipner si riferisce ad una piattaforma petrolifera (operativa fin dal 1996) nel Mare del Nord, del gruppo petrolifero STATOIL, utilizzata per la cattura e stoccaggio della CO2, (CCS: Carbon capture and storage).
In sostanza si tratta di “catturare” la CO2 atmosferica ed iniettarla - immagazzinarla - nel fondo marino, in appositi pozzi.
Si veda, a riguardo, anche quanto riportato nel sito:
ENMOD
C’è un trattato ONU che mette a fuoco esattamente il problema della Geo-Ingegneria - l’Environmental Modification Convention (EN.MOD) degli anni 70. Questo accordo nacque in un’era in cui i militari stavano considerando la modifica del clima come strumento di guerra. Il trattato proibisce tali usi ostili e dà, come sanzione, il deferimento alla Sicurezza Nazionale. Non è mai stato testato, probabilmente perché il trattato è debole e soprattutto perché le strategie di modifica del clima non hanno mai funzionato bene. I militari hanno perso interesse (*) , il trattato sta raccogliendo polvere..
(*): questa affermazione è priva di realtà, illogica e deviante.
Si potrebbero trarre utili lezioni da regimi restrittivi, come le proibizioni di sviluppo ed uso di armi biologiche e chimiche. Fino a che questi regimi hanno funzionato si è creata una combinazione di controlli e norme sulle esportazioni. Nel caso della Geo-Ingegneria i controlli sulle esportazioni sono probabilmente inadeguate per avere un certo impatto poiché le tecnologie sono ampiamente disponibili.
Potrebbe essere possibile rallentare la Geo-Ingegneria limitando l’accesso alla tecnologia dei razzi e per aerei in grado di trasportare carichi pesanti nella Stratosfera, ma ci sono così tanti percorsi disponibili per la Geo-Ingegneria che sembra difficile contenerne la tecnologia.
Tratto da: LIBRO DI GEO INGEGNERIA ATMOSFERICA di Domenico Azzone, 1° Maresciallo (in pensione) A.M.I. (Pagine da 125 a 138).
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