MEGACHIROTTERA: Attuali proposte di geoingegneria per le regioni polari

giovedì 5 marzo 2020

Attuali proposte di geoingegneria per le regioni polari

di Anja Chalmin

Il rapporto speciale dell'IPCC, pubblicato di recente, sull'oceano e la criosfera in un clima che cambia, afferma che le temperature dell'aria superficiale nelle regioni polari stanno aumentando a un tasso superiore alla media globale e che le aree polari continuano a perdere il ghiaccio marino e la copertura nevosa. Di fronte all'uso di combustibili fossili che rischia di bruciare il bilancio del carbonio, i geoingegneri hanno avanzato proposte su larga scala con l'obiettivo dichiarato di ripristinare il ghiaccio polare o rallentare i processi di fusione attraverso interventi nelle regioni polari. Alcune delle proposte e le preoccupazioni che sono state sollevate su di esse sono descritte di seguito.

Materiali riflettenti come copertura superficiale

Un'organizzazione chiamata Ice911 ha proposto di coprire il ghiaccio artico con uno strato di materiale riflettente galleggiante per riflettere più luce solare e rallentare lo scioglimento del ghiaccio artico. Il no profit è stato fondato nel 2007 da Leslie Fields e ha sede a Menlo Park, in California. Il materiale di copertura proposto è un vetro di silice riflettente ed è costituito principalmente da biossido di silicio. Il vetro di silice ha la forma di piccole sfere di vetro. Dal 2010, Ice911 ha condotto prove all'aperto in cinque diversi siti. Diversi materiali sono stati testati per l'idoneità e la riflettività sui laghi ghiacciati negli Stati Uniti e in Canada.

Il più grande sito di test del progetto è l'Arttic North Meadow Lake vicino a Utqiaġvik, in Alaska. La superficie del lago poco profondo viene utilizzata per testare vari materiali riflettenti, nonché l'efficienza di diverse tecniche di applicazione. Le prove all'aperto sul Lago North Meadow sono iniziate durante l'inverno 2015/2016. Nei due anni seguenti l'area di collaudo sul lago copriva da 15.000 a 17.500 m².

Secondo Ice911 questi lavori sono stati realizzati in collaborazione con comunità indigene, locali, regionali e globali. Tuttavia, alcuni membri della comunità affermano di avere una conoscenza scarsa o nulla delle prove, pur ponendo domande sugli impatti ecologici delle attività del progetto. Gli effetti sulla fotosintesi, sui modelli di alimentazione degli animali, sui cambiamenti del ciclo idrologico e sui modelli meteorologici e altri effetti indesiderati nei delicati ecosistemi artici sono tra le preoccupazioni sollevate.

Dal 2018, Ice911 è alla ricerca di finanziamenti e autorizzazioni governative per condurre test su larga scala con materiali riflettenti sul ghiaccio artico. Questi test fanno parte della proposta di Leslie Field di coprire da 15.000 km² a 100.000 km² con vetro di silice in regioni artiche selezionate, ad es. nello stretto di Fram o Beaufort Gyre. Nel maggio 2019 ha annunciato i primi test sul ghiaccio marino entro un periodo da uno a tre anni.

Forse ancora più importante, l'attuale conoscenza del comportamento del vetro di silice nell'ambiente e sulla vita delle piante e degli animali è insufficiente. Gli impatti nelle regioni target o sui cicli regionali o sui modelli meteorologici globali sono difficili da determinare.

Mura marine e isole artificiali per la stabilizzazione dei ghiacciai di sbocco

L'aumento dello scioglimento dei ghiacciai e delle calotte glaciali può anche essere causato da calde correnti oceaniche. Nel 2018, John C. Moore, Michael Wolovick e altri dell'Università statunitense-americana di Princeton e la Finish University of Lapland hanno proposto tre diversi potenziali megaprogetti che ipotizzano potrebbero ritardare l'innalzamento del livello del mare globale stabilizzando tre ghiacciai di outlet in rapido movimento: Ghiacciaio di Pine Island e ghiacciaio di Thwaites nell'Antartide occidentale e ghiacciaio di Jakobshavn in Groenlandia. I tre ghiacciai si diffondono dal continente all'oceano e galleggiano in cima all'acqua dell'oceano. Le correnti oceaniche più calde a una profondità d'acqua da 300 a 500 metri fondono i ghiacciai dal basso. Per evitare che i ghiacciai perdano più ghiaccio di quanto guadagnino o almeno per rallentare lo scioglimento, il team ha delineato tre diversi approcci:

(1) La costruzione di una parete alta 100 metri sul fondo del mare, al fine di impedire all'acqua calda di sciogliere il fondo galleggiante dei ghiacciai;
(2) La costruzione di isole artificiali alte diverse centinaia di metri di fronte ai ghiacciai per trattenere i ghiacciai e limitare la quantità di ghiaccio glaciale che raggiunge l'oceano;
(3) Rallentando lo scivolamento dei ghiacciai asciugando i flussi subglaciali con l'aiuto di un'enorme stazione di pompaggio o congelando l'acqua alle basi del ghiacciaio.

Nella Groenlandia occidentale, le correnti oceaniche più calde raggiungono il ghiacciaio Jakobshavn a una profondità d'acqua di 300 metri. Per bloccare le correnti calde, il team di Moore e Wolovick ha suggerito una parete alta 100 metri sul fondo del mare attraverso il fiordo di Ilulissat, largo 5 km, alla fine del ghiacciaio Jakobshavn. Nell'Antartide occidentale, il ghiacciaio Thwaites incontra correnti oceaniche più calde a una profondità d'acqua di 500 metri. In questo caso la lunghezza della parete necessaria per bloccare l'acqua calda è stimata a 120 km e la parete sarebbe situata a 600 metri sotto la superficie dell'acqua. La quantità di materiale da costruzione necessaria per costruire un muro simile di fronte al ghiacciaio di Pine Island è stimata in 6 km³. La realizzazione effettiva delle mura significherebbe la costruzione di una delle strutture più grandi del mondo in condizioni molto difficili. Inoltre, non esiste alcuna garanzia di successo, ad es. non si può escludere del tutto che il blocco dell'acqua calda da un ghiacciaio non comporti un aumento dello scioglimento nelle regioni glaciali limitrofe.

I progetti proposti provocherebbero perturbazioni significative e di scarsa comprensione delle correnti d'acqua, della migrazione della vita marina, dei cicli idrici e delle condizioni meteorologiche. Gli effetti negativi sugli ecosistemi marini e sulla pesca sono stati sollevati come preoccupazioni significative dagli stessi membri del team.

Ripristino del ghiaccio polare: varie proposte

Nel marzo 2019, alcuni ricercatori indiani hanno proposto di ricostruire il ghiaccio polare spruzzando acqua di mare desalinizzata sulla superficie del ghiaccio. Il processo prevede un'unità di pompaggio, in grado di generare acqua fredda nell'oceano, un impianto di dissalazione e un sistema di irrorazione. A temperature inferiori allo zero, l'acqua di mare desalinizzata deve essere spruzzata da un'altezza da 50 a 60 metri sopra il ghiaccio, per trasformarla in neve o ghiaccio. I ricercatori suggeriscono di posizionare gli sprinkler lungo i bordi delle calotte polari, ad es. 3 a 5 km di distanza dai bordi e distanziati ad intervalli di 0,5 km. Sebbene i dettagli relativi a possibili effetti ecologici, costi o implementazione tecnica non siano disponibili, i potenziali impatti negativi sugli ecosistemi delicati sono significativi.

Nel 2016, quattordici ricercatori dell'Arizona State University hanno presentato i risultati di uno studio di modellizzazione che include anche il pompaggio di acqua in superficie per ripristinare il ghiaccio marino e ispessire le calotte polari. Le pompe proposte sono a energia eolica e pompano acqua di mare sulla superficie del ghiaccio, dove l'acqua si congela se consentito dalla temperatura esterna. Lo studio stima che un'unità di pompaggio è in grado di coprire un'area di 0,1 km² con un metro di ghiaccio durante un inverno. Il concetto suggerisce di coprire il 10% delle regioni artiche con unità di pompaggio: ciò comporta l'installazione di 10 milioni di pompe ad un costo stimato di $ 500 miliardi.

Sono state usate simulazioni al computer per giungere alla conclusione che sparare grandi quantità di neve artificiale su due ghiacciai nell'Antartide occidentale potrebbe addensare e stabilizzare la calotta glaciale dell'Antartide occidentale e rallentare l'innalzamento del livello del mare globale. Lo studio è stato condotto da ricercatori dell'Istituto di ricerca sull'impatto climatico (PIK) di Potsdam e pubblicato a luglio 2019. I due ghiacciai selezionati, Pine Island Glacier e Thwaites Glacier, occupano un'area di oltre 50.000 km². L'approccio richiederebbe 74 trilioni di tonnellate di acqua di mare per un periodo di dieci anni. PIK ha inoltre stimato che sarebbero necessarie oltre 12.000 turbine eoliche per sollevare, dissalare e spruzzare questa grande quantità di acqua fredda. L'acqua dovrebbe superare un'altitudine di 640 metri dal livello del mare fino alla cima della calotta glaciale. Secondo gli autori dello studio, la realizzazione del progetto "significherebbe la perdita di una riserva naturale unica" con danni ecologici su larga scala. Lo studio rileva che ulteriori effetti o rischi indesiderati, ad es. una possibile interruzione dei modelli di circolazione oceanica non può essere esclusa.

Nella primavera del 2019, i designer indonesiani hanno proposto di coprire le acque artiche con iceberg prodotti da sottomarini per la produzione di ghiaccio. Ogni sottomarino avrebbe la capacità di riempire un pozzo a forma di esagono con acqua di mare, di dissalare e congelare l'acqua e di rilasciare iceberg a forma di esagono: 25 metri di diametro, 5 metri di spessore e con un volume di 2.027 m³. Un numero considerevole di iceberg più piccoli potrebbe formare una banchisa più grande. La proposta non specificava i costi, i consumi energetici o le fonti energetiche.

Prospettiva

La modellizzazione di tali progetti è molto più semplice da realizzare rispetto alla realizzazione effettiva. Le regioni polari non offrono buone condizioni per progetti immobiliari su larga scala, ad es. in termini di mantenimento della forza lavoro, condizioni meteorologiche e disponibilità di materiali da costruzione. A causa della complessità dei cicli marini, non vi è alcuna garanzia di successo. Non si possono escludere effetti indesiderati - come una maggiore fusione nelle regioni glaciali vicine o l'interruzione dei modelli di circolazione oceanica. Ciò vale anche per possibili - e altamente probabili - effetti negativi sugli ecosistemi marini. Per questi motivi, le proposte di cui sopra sollevano più domande di quante rispondano. Il livello di perturbazione causato da alcune delle proposte equivale a sacrificare gli ecosistemi per continuare a utilizzare i combustibili fossili.

Il livello di risorse richiesto da molte delle proposte si confronta sfavorevolmente con il costo dei progetti che ridurrebbe drasticamente il consumo di combustibili fossili a vantaggio dell'umanità, come l'edilizia verde o il trasporto ferroviario elettrificato. Nonostante i sostanziali lavori e input richiesti, le attività non affrontano il problema alla radice delle emissioni di gas serra.

I siti di prova Ice911: North Meadow Lake (vicino a Utqiaġvik, Alaska), Lake Miquelon (Alberta, Canada), Lake Elmo (Minnesota, USA), Serene Lake (California, USA), Truckee area (California, USA)