Il termine geoingegneria solare indica un insieme di tecniche proposte per contrastare gli effetti del riscaldamento globale riflettendo parte della radiazione solare al fine di allontanarla dal pianeta. L’obiettivo è quello di abbassare la temperatura della Terra ma le strategie per riuscirci non mettono d’accordo la comunità scientifica.
Gli addetti ai lavori parlano di Solar Radiation Modification (SRM), espressione che in italiano traduciamo con il termine ombrello di geoingegneria solare, per definire l’insieme di tecniche che mirano al contrasto degli effetti del global warming. Ma com’è possibile riuscire in una simile impresa? Vi sono alcune strategie possibili, alcune delle quali, però, presentano rischi non trascurabili. Le strategie di geoingegneria non mettono certo tutti d’accordo, ma rappresentano un’arma utilizzabile nella lotta al cambiamento climatico.
Che cos’è la geoingegneria solare
I favorevoli alla geoingegneria sostengono che si tratti del metodo più rapido ed efficace per ridurre il riscaldamento globale. Dal punto di vista teorico, è difficile dare loro torto. Non esiste infatti operazione capace di portare risultati tanto in fretta. Ma possiamo davvero affidarci alla modifica intenzionale del bilancio energetico del pianeta? Data l’urgenza di raggiungere obiettivi rilevanti, la soluzione appare allettante, ma le tecniche per farcela sollevano più di un interrogativo.
Le tecniche principali
Al giorno d’oggi, la geoingegneria solare ci mette a disposizione tre tecniche: l’iniezione di aerosol nella stratosfera; il brightening delle nuvole marine e l’assottigliamento dei cirri.
- Stratospheric Aerosol Injection (SAI). È possibile iniettare nell’atmosfera piccole particelle di anidride solforosa al fine di imitare l’effetto di raffreddamento che caratterizza le zone colpite da eruzioni vulcaniche. L’aerosol cambierà infatti le proprietà atmosferiche, aumentando la capacità di riflettanza della radiazione solare.
- Marine Cloud Brightening (MCB). Il presupposto teorico di questa tecnica è che nuvole più bianche siano maggiormente in grado di riflettere la radiazione solare verso lo spazio. Allo scopo di creare nubi di questo tipo si spruzza acqua di mare, finemente nebulizzata, nell’aria.
- Cirrus Cloud Thinning (CCT), o assottigliamento dei cirri. Riducendo la copertura dei cirri, ovvero le nuvole – ad alta quota – che intrappolano il calore, è possibile diminuire l’effetto serra locale. Iniettando polvere e/o fuliggine nell’atmosfera si può riuscire a limitare la formazione di grandi cristalli di ghiaccio, rendendo le nuvole più sottili.
Tutte queste complesse tecniche mirano a riflettere, o bloccare, parte della radiazione solare prima che raggiunga la superficie terrestre. In questo modo si può raffreddare il pianeta e tenere sotto controllo il global warming.
Nella tabella sottostante indichiamo quali e quante siano le tecniche di geoingegneria attualmente allo studio, oltre alle tre principali ora descritte. Come si vedrà, la loro applicazione è ancora piuttosto limitata. Le informazioni provengono dai documenti del Panel Internazionale sul Cambiamento Climatico (IPCC) e dal Programma delle Nazioni Unite per l’Ambiente (UNEP).
| TECNICA | EFFETTO STIMATO | RISCHI POTENZIALI | TECHNOLOGY READINESS LEVEL |
|---|---|---|---|
| Iniezione di aerosol stratosferici (SAI) | Riduzione della radiazione solare; fino a 1–2°C di raffreddamento globale (se applicata su larga scala). | Alterazioni dei cicli delle piogge, riduzione ozono, difficoltà nel controllo fine, rischi geopolitici non sottovalutabili. | 3-4 su una scala da 1 a 10, dove 10 è la produzione industriale. Siamo ancora in fase sperimentale concettuale. |
| Schiarimento delle nubi marine (MCB) | Riflettività aumentata, raffreddamento regionale e locale (0,5–1°C nelle zone oceaniche interessate). | Impatti sugli ecosistemi marini, cambiamenti nei regimi pluviometrici costieri, incertezza su effetti globali. | 3-4. Esistono dimostrazioni limitate, su piccola scala. |
| Assottigliamento delle nubi cirri (CCT) | Potenziale aumento della perdita di calore terrestre grazie al raffreddamento di frazioni di °C. | Elevata incertezza sui modelli climatici, rischio di effetti opposti, come riscaldamento invece di raffreddamento. | 2-3. L’idea è in fase di studio teorico. |
| Specchi o parasole spaziali | Possibile riduzione diretta della radiazione solare. L’ipotetico raffreddamento sarebbe di oltre 1°C. | Costi astronomici, rischi di collisioni spaziali, gestione complessa. | 1-2. Il concetto è puramente teorico e l’applicazione incerta. |
| Modifica dell’albedo terrestre agendo su suoli, tetti, superfici | Mitigazione locale, raffreddamento urbano con effetto microclimatico sensibile, fino a 2–3°C in città. | Effetti globali trascurabili, possibili squilibri ecologici locali. | 6-7. Alcune tecniche sono già state applicate su scala urbana. |
Obiettivo: ridurre la radiazione solare assorbita
Tutte le possibili tecniche messe in luce, da quelle più strettamente ingegneristiche, come quelle evidenziate, a quella più pratica vista in tabella, che si focalizza sulla modifica dell’albedo installando tetti bianchi e permeabilizzando suoli e superfici, hanno un unico obiettivo comune: ridurre la radiazione solare assorbita dal pianeta. Buona parte del surriscaldamento globale si deve infatti al caldo intrappolato, il quale non viene rilasciato e aumenta la temperatura. Se aumentassimo la capacità di riflettere l’irradiazione, riusciremmo a mantenere il pianeta considerevolmente più fresco.
Possibili benefici climatici
La geoingegneria solare è un tema polarizzante. I suoi sostenitori identificano alcuni possibili benefici che, a loro avviso, la rendono troppo importante per essere trascurata.
Iniettare aerosol potrebbe, potenzialmente, ridurre la temperatura globale in modo rapido e significativo, agendo all’istante, o quasi, dopo il dispiegamento su larga scala. L’assottigliamento andrebbe ad agire sul calore già intrappolato nelle nubi, coadiuvando fortemente l’operato della tecnica SAI. L’effetto del brightening delle nuvole marine sarebbe locale o regionale, dunque ben più contenuto. Attraverso questa operazione è possibile proteggere aree specifiche. Ad esempio le minacciate barriere coralline, senza influenzare l’intero clima globale.
Riduzione della forzante radiativa globale
Il termine specifico di forzante radiativa indica la misura quantitativa del cambiamento nel flusso di energia che impatta sull’equilibrio tra la radiazione solare entrante e quella uscente dal sistema Terra-atmosfera.
Semplificando, si tratta della base teorica su cui poggia l’infrastruttura della geoingegneria solare. Gli scienziati hanno considerato che il global warming è principalmente figlio dell’eccessiva radiazione solare intrappolata sulla Terra. Dato questo antefatto, hanno messo a punto strategie e soluzioni capaci di abbassare la quantità di calore proveniente dai raggi solari che resta sul pianeta ove viviamo. Le tecniche descritte sono un tentativo di mettere in pratica tale input teorico.
Ritardo del riscaldamento climatico globale
Il processo di riscaldamento climatico è in atto da tempo e le prospettive sul breve e medio termine non evidenziano possibilità di inversione di questa tendenza. I principali sostenitori mondiali della geoingegneria solare, a partire dal professore di Harvard, David Keith, attore di primo piano nel fallito esperimento SCoPEx, il quale doveva aprire la strada alla concretizzazione della sperimentazione teorica ma poi non fu mai avviato, ritengono che non si dovrebbe cercare di cancellare il global warming, bensì accontentarsi di rallentarlo per prendere tempo.
Buona parte della comunità scientifica sta realizzando che il processo di surriscaldamento avviato è difficile da invertire e occorre agire in altra maniera. Investire nella geoingegneria, nonostante i suoi numerosi rischi, rappresenta il proverbiale fine che giustifica i mezzi. Queste tecniche, infatti, potrebbero rappresentare un ottimo modo per rallentare quanto stia avvenendo a ritmi già piuttosto elevati.
Rischi e impatti per clima ed ecosistemi
La geoingegneria solare porta con sé rischi e controversie. I principali punti interrogativi sono relativi a cambiamenti imprevisti nelle precipitazioni, i quali potrebbero portare a siccità o piogge eccessive. Si temono inoltre danni agli ecosistemi e alla biodiversità, come una eccessiva acidificazione degli oceani, e/o potenziali impatti negativi su produzione alimentare e solare. Altri rischi sono legati all’incertezza sugli effetti fisici a lungo termine e alla possibilità di effetti ecologici ed economici negativi globali.
Alterazioni alla circolazione atmosferica e monsoni
Tra i rischi legati all’applicazione su larga scala della geoingegneria solare, uno che fa particolarmente paura è quello relativo alla possibile alterazione della circolazione atmosferica e allo sconvolgimento meteorologico dovuto all’azione antropica scriteriata.
La dispersione di particelle nella stratosfera, operazione alla base sia della tecnica dell’iniezione di aerosol nell’atmosfera sia di quella dell’assottigliamento dei cirri, potrebbe alterare i modelli temporaleschi, portando a siccità in alcune regioni e a un aumento delle precipitazioni in altre. Ciò andrebbe ad aumentare ulteriormente l’incidenza di eventi atmosferici estremi, incrementando la possibilità di formazione di rovesci monsonici anche a latitudini non naturalmente interessate da queste precipitazioni.
Effetti su ozono, acidificazione e biodiversità
In aggiunta a quelle già citate, vi sono altre incertezze riguardo ai precisi effetti fisici che queste tecnologie avrebbero sull’atmosfera e sul sistema climatico terrestre. La biodiversità sarebbe sicuramente messa a dura prova da un’innaturale, e potenzialmente improvvisa, modifica delle condizioni atmosferiche e da un repentino cambiamento delle temperature, anche solo di pochi gradi. In seconda battuta, l’aumento dello zolfo nell’atmosfera, dovuto allo spargimento di aerosol e sostanze necessarie all’assottigliamento delle nubi, potrebbe portare all’acidificazione degli oceani, minacciando seriamente la vita marina.
La riduzione della radiazione solare a livello del suolo, in aggiunta, potrebbe causare un raffreddamento della stratosfera. Sebbene questo possa sembrare positivo, i suoi effetti sarebbero in realtà negativi sulla chimica dell’ozono, così come sulla sua stabilità. Se il volume di ozono diminuisse, più radiazione ultravioletta raggiungerebbe la superficie terrestre. Le conseguenze di questo fenomeno sarebbero negative per chiunque: esseri umani, ecosistemi e colture.
La geoingegneria solare ha ampio potenziale, ma non è una soluzione priva di rischi. La sua adozione solleva serie preoccupazioni. È infatti possibile che abbia effetti potenzialmente devastanti su stratificazione e composizione dell’ozono, con conseguenze imprevedibili, ma verosimilmente nocive, sull’ambiente e sulla vita.
