Studiile arată că geoingineria comportă „riscuri mari” pentru lumea naturală

Reducerea impactului schimbărilor climatice provocate de om prin utilizarea bioenergiei cu captarea și stocarea carbonului – mai bine cunoscută sub numele de BECCS – ar putea avea consecințe majore asupra vieții sălbatice, pădurilor și resurselor de apă, arată un nou studiu.

Conversia pe scară largă a terenurilor existente în plantații BECCS ar putea duce la scăderea acoperirii forestiere globale cu până la 10%, iar biodiversitatea „intactă” ar putea scădea cu până la 7%, spune autorul principal la Carbon Brief.

Și introducerea geoingineriei solare ar putea, de asemenea, să amenințe viața sălbatică, arată un al doilea studiu. Noua cercetare constată că punerea în aplicare – și apoi nesusținerea – unei astfel de tehnologii ar putea provoca o revenire rapidă a temperaturilor globale, lăsând multe specii în imposibilitatea de a face față schimbării bruște a condițiilor.

Cele două studii reiterează necesitatea de a lua în considerare pe deplin posibilele consecințe ale punerii în aplicare a tehnologiilor de geoinginerie în cazul în care acestea sunt folosite pentru a diminua efectele încălzirii globale, spun autorii ambelor studii pentru Carbon Brief.

Constatările evidențiază, de asemenea, că „soluția la încălzirea globală este atenuarea”, conchide unul dintre autori. „Pentru a atinge obiectivele climatice, este acum esențial să reducem imediat emisiile de CO2, în loc să folosim tehnologii dăunătoare pentru a compensa un ritm mai lent”, spune un alt autor.

Barajul cu BECCS

Primul studiu, publicat în Nature Climate Change, evaluează modul în care utilizarea BECCS ar putea afecta diferite aspecte ale lumii naturale, inclusiv acoperirea forestieră, biodiversitatea și resursele de apă dulce.

BECCS a fost etichetat de mulți ca fiind o promițătoare „tehnologie cu emisii negative”, ceea ce înseamnă că ar putea fi folosită pentru a reduce cantitatea de CO2 din atmosferă. Simplificând, BECCS presupune arderea biomasei – cum ar fi copacii și culturile – pentru a genera energie și apoi captarea emisiilor de CO2 rezultate înainte ca acestea să fie eliberate în aer.

Deși nu a fost încă demonstrată la nivel comercial, BECCS la scară largă este deja inclusă de oamenii de știință în multe dintre „căile” modelate care arată cum poate fi limitată încălzirea globală la 2C peste nivelurile preindustriale.

Câțiva oameni de știință speră că BECCS ar putea fi folosită pentru a absorbi o parte din CO2 eliberat de activitatea umană, ceea ce ar putea, la rândul său, ajuta lumea să atingă un nivel de emisii „net zero”.

Noul studiu analizează dacă acest lucru ar putea fi realizat fără a provoca daune prea mari pentru multe aspecte ale lumii naturale.

BECCS ar putea cauza probleme pentru lumea naturală prin ocuparea unei cantități mari de teren, apă și alte resurse, explică autorul principal, Dr. Vera Heck, de la Institutul Potsdam pentru Cercetarea Impacturilor Climatice (PIK).

Cercetarea sa constată că utilizarea BECCS pe scară largă ar putea veni cu „riscuri mari” pentru lumea naturală. Ea declară pentru Carbon Brief:

„Utilizarea plantațiilor de biomasă la scară largă pentru a extrage CO2 din atmosferă ar putea contribui la protecția climei, dar poate duce la transgresarea multor alte limite de mediu, implicând riscuri mari pentru biodiversitate, ciclurile nutrienților și ale apei și utilizarea terenurilor. Prin urmare, biomasa ca mijloc de eliminare a CO2 poate fi doar o contribuție limitată la căile durabile de atenuare a schimbărilor climatice.”

Pus la limită

Pentru studiu, cercetătorii au estimat modul în care BECCS ar putea avea un impact asupra celor nouă „limite planetare”.

Ideea limitelor planetare este de a identifica cât de mult pot dezvolta și utiliza oamenii resursele Pământului, rămânând în același timp în siguranță în limitele a ceea ce planeta poate suporta. Patru din cele nouă limite planetare, inclusiv schimbările climatice, au fost deja încălcate ca urmare a activității umane.

Puteți vedea cele nouă limite în graficul de mai jos, care arată, de asemenea, statutul fiecăreia, conform unui studiu Science din 2015.

Pentru a înțelege modul în care BECCS ar putea afecta limitele planetare, cercetătorii au rulat o serie de modele care au luat în considerare atât schimbările climatice viitoare, cât și modul în care modelele de utilizare a terenurilor agricole ar putea fi diferite în viitor.

Pentru fiecare scenariu, cercetătorii au calculat câte plantații BECCS ar putea fi create, rămânând în același timp în zona „sigură” a limitelor planetare. Cercetătorii au considerat că „sigur” înseamnă punerea în aplicare a BECCS fără daune suplimentare asupra limitelor planetare.

Ei au constatat că punerea în aplicare a BECCS în limitele de siguranță ar putea permite emisii negative de până la 60 de milioane de tone de carbon pe an. Acest lucru corespunde la mai puțin de 1% din actualele emisii globale de CO2, spune Heck.

Asumarea riscurilor

Cercetătorii au estimat, de asemenea, cât de mult carbon ar putea fi capturat dacă BECCS ar fi implementat în limite „riscante”. Această definiție a permis deteriorarea în continuare a limitelor planetare, împiedicând în același timp trecerea în zona de „risc ridicat” (a se vedea graficul anterior).

Aceasta ar permite emisii negative de aproximativ 1,2 miliarde până la 6,3 miliarde de tone de carbon, în funcție de tipul de bioenergie care este utilizat, au constatat cercetătorii.

Atingerea celei mai mari cantități de emisii negative ar necesita utilizarea conversiei biomasei în hidrogen cu captarea și stocarea carbonului. Dar tehnologia necesară pentru a facilita conversia biomasei în hidrogen este încă departe de a fi viabilă, spune Heck.

Cu toate acestea, implementarea BECCS în limitele riscante ar putea avea consecințe majore pentru mediu, adaugă ea:

„Scenariile riscante implică un risc substanțial de declanșare a reacțiilor negative ale sistemului terestru și ar putea submina stabilitatea și reziliența sistemului terestru.”

Printre impacturi, introducerea BECCS în limitele riscante ar putea duce la o scădere cu 10% a acoperirii forestiere globale și la o scădere cu 7% a biodiversității „intacte”. Acest lucru se datorează faptului că o mare cantitate de teren ar trebui să fie convertită în plantații de biocombustibili, spune Heck.

Peste toate acestea, cererea suplimentară de apă derivată din toate plantațiile BECCS nou create ar putea fi mai mult decât dublă față de cea necesară agriculturii globale, adaugă Hecks.

Noua cercetare confirmă constatările anterioare conform cărora BECCS ar putea avea un „impact negativ semnificativ asupra terenurilor și a apei dulci”, spune profesorul Pete Smith, titularul catedrei de știința plantelor și a solului de la Universitatea din Aberdeen, care nu a fost implicat în cercetare. El declară pentru Carbon Brief:

„Autorii constată că bazarea pe BECCS pe scară largă este riscantă, dar există regiuni în care riscul este scăzut. Acest studiu este solid și ajută la îndepărtarea dezbaterii actuale de la pozițiile polarizate din prezent: „BECCS este întotdeauna rău” sau „BECCS este întotdeauna bun”. Sunt necesare mai multe evaluări integrate ca acestea pentru a consolida baza de dovezi pe care se vor lua deciziile privind emisiile negative.”

Simularea geoingineriei solare

Cel de-al doilea studiu, publicat în Nature Ecology & Evolution, explorează modul în care introducerea geoingineriei solare ar putea afecta biodiversitatea.

Geoinginerie solară, sau „gestionarea radiației solare” (SRM), descrie o serie de metode – toate rămânând ipotetice – pentru reducerea artificială a luminii solare la suprafața Pământului, cu scopul de a atenua încălzirea globală.

Noul studiu se concentrează asupra impactului unui tip de SRM, care implică injectarea de aerosoli în stratosferă. Odată ajunși în atmosferă, s-a sugerat că aerosolii ar putea forma un văl protector în jurul Pământului, capabil să reflecte lumina solară și, prin urmare, să răcească planeta.

Aerosolii au o durată de viață limitată în stratosferă și ar trebui să fie eliberați la intervale regulate de timp pentru a fi eficienți. Dacă eliberarea de aerosoli ar fi oprită brusc, temperaturile globale ar putea crește rapid din nou.

Noul studiu constată că această încetare bruscă a SRM ar lăsa multe specii în imposibilitatea de a face față schimbării rapide a condițiilor de mediu, spune autorul studiului, profesorul Alan Robock de la Universitatea Rutgers. El declară pentru Carbon Brief:

„Principalele constatări sunt că orice implementare a geoingineriei stratosferice ar putea avea un sfârșit catastrofal pentru multe specii. Deși, dacă s-ar face vreodată geoinginerie, nu ar avea sens să i se pună capăt brusc, există scenarii credibile în care acest lucru s-ar putea întâmpla. Ar trebui ca societatea să își asume vreodată acest risc?”

Modelarea unei schimbări globale

Pentru a înțelege modul în care încetarea rapidă a generării de energie solară ar putea afecta viața sălbatică, cercetătorii au folosit modele pentru a compara schimbările de temperatură și precipitații în cadrul unui scenariu în care SRM se desfășoară din 2020 până în 2070 cu un scenariu fără geoinginerie și cu un nivel intermediar al emisiilor de gaze cu efect de seră (RCP4.5).

Cercetătorii au calculat apoi „vitezele climatice” ale fiecărui scenariu, care cuantifică viteza și direcția de schimbare a climei.

Rezultatele sunt prezentate în graficele de mai jos, care arată modificarea vitezei de creștere a temperaturii pentru (a) un scenariu modelat care prezintă introducerea SRM, (b) încetarea SRM, (c) climatul actual între 1960 și 2014 și (d) o lume neprotejată cu emisii moderate.

În grafic, roșul intens semnifică o creștere rapidă a ratei de creștere a temperaturii, în timp ce albastrul arată o scădere rapidă a temperaturii.

Rezultatele arată că, în timp ce punerea în aplicare a geoingineriei solare ar putea determina o scădere destul de rapidă a temperaturilor, încetarea bruscă a acesteia ar putea provoca creșteri rapide pe măsură ce temperaturile își revin.

Ratele de schimbare a temperaturii în cazul încetării SRM ar putea fi de două până la patru ori mai mari decât cele cauzate de schimbările climatice în sine, concluzionează cercetătorii. Studiul constată, de asemenea, schimbări similare – deși nu la fel de drastice – asupra precipitațiilor.

Această schimbare mare a condițiilor de mediu ar putea face ca multe specii să nu se poată adapta și să fie expuse unui risc ridicat de dispariție, spun cercetătorii.

Animalele cărora nu le este ușor să se adapteze la medii noi, cum ar fi speciile care se găsesc în pădurile tropicale și în habitatele insulare mici, vor fi cele mai puțin capabile să se adapteze la aceste schimbări, adaugă ei. Riscul ar putea fi cel mai mare pentru amfibienii care se deplasează lent, notează cercetătorii în lucrarea lor:

„În timp ce diferențele de viteză climatică între hotspoturile terestre pentru unii taxoni sunt mici, faptul că hotspoturile de biodiversitate ale amfibienilor au cele mai mari viteze de temperatură de la terminarea bruscă sugerează că riscurile crescute de extincție ar fi deosebit de grave pentru acest grup.”

Cu alte cuvinte, un număr mare de amfibieni se găsesc în zonele care se așteaptă să fie cele mai afectate de o încetare bruscă a SRM.

Noua cercetare aduce o contribuție importantă la „conversația mai largă” în jurul riscurilor geoingineriei solare, spune Dr. Ben Kravitz, un climatolog de la Pacific Northwest National Laboratory, care nu a fost implicat în noua cercetare. El declară pentru Carbon Brief:

„Deși există multe probleme care apar atunci când se vorbește despre ecosisteme, din câte știu eu, acest studiu este prima privire cantitativă asupra a ceea ce s-ar putea întâmpla cu biodiversitatea în cadrul diferitelor scenarii de geoinginerie. Și, ceea ce este important, studiul a fost realizat folosind mai multe modele climatice, ceea ce înseamnă că avem estimări despre cât de robuste sunt răspunsurile modelelor.”

Cercetarea evidențiază nevoia de a dezvolta un cadru de guvernare pentru geoinginerie, spune Janos Pasztor, director executiv al Carnegie Climate Geoengineering Governance Initiative (C2G2).

„Această lucrare este exact tipul de cercetare de care avem nevoie pentru a ne ajuta să înțelegem mai bine riscurile și beneficiile potențiale ale injecției de aerosoli stratosferici . Din acest motiv, o parte din cadrele inițiale de guvernanță care abordează ISC trebuie să acopere cercetarea, inclusiv încurajarea mai multor cercetări care au ca rezultat clarificarea riscurilor și a beneficiilor potențiale ale ISC.”

Căutarea „soluției”

Constatările arată că atenuarea încălzirii globale prin utilizarea ingineriei solare ar putea veni cu „multe riscuri posibile”, spune Robock. Acest lucru sugerează că reducerea emisiilor globale ar fi cea mai bună modalitate de a limita viitoarele schimbări climatice, spune el:

„Soluția la încălzirea globală este atenuarea. Nu este prea târziu să trecem rapid la energia eoliană și solară și să reducem rapid emisiile noastre de CO2 în atmosferă.”

Mitigarea schimbărilor climatice prin utilizarea BECCS vine, de asemenea, cu riscuri „substanțiale”, spune Heck:

„Ar fi riscant să ne bazăm pe BECCS ca strategie pentru a realiza Acordul de la Paris. Emisiile negative notabile ale plantațiilor de biomasă vin în detrimentul unor presiuni enorme asupra mediului global în ansamblul său.

„Pentru a atinge obiectivele climatice, este acum esențial să reducem imediat emisiile de CO2, în loc să folosim tehnologii dăunătoare pentru a compensa un ritm mai lent.”

.